RU2593730C1 - Шаровой клапан - Google Patents
Шаровой клапан Download PDFInfo
- Publication number
- RU2593730C1 RU2593730C1 RU2015113097/06A RU2015113097A RU2593730C1 RU 2593730 C1 RU2593730 C1 RU 2593730C1 RU 2015113097/06 A RU2015113097/06 A RU 2015113097/06A RU 2015113097 A RU2015113097 A RU 2015113097A RU 2593730 C1 RU2593730 C1 RU 2593730C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seats
- ball
- ball valve
- funnel
- valve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Taps Or Cocks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к шаровым клапанам и предназначено для подачи и отсечки как высокотемпературных, так и низкотемпературных газов, в частности, в пневмосистемах летательных аппаратов. В корпусе 1 шарового клапана установлен шаровой затвор 2, взаимодействующий с двух сторон с металлическими седлами 3 и 4. Седла выполнены в виде тонкостенных конических воронок с опорами 6 и 9. Входная воронка имеет отбортовку 5 на торце меньшего диаметра и герметично крепится большим диаметром на опоре 6 входного наконечника 7. Воронка на выходе герметично соединена меньшим диаметром с опорой 9, герметично зажатой по большому диаметру между корпусом 1 и выходным наконечником 11. На опорах 6 и 9 седел 3 и 4 в местах крепления с воронками выполнены конические поверхности с углом меньшим, чем угол конуса воронки седел 3 и 4. Изобретение направлено на повышение герметичности и надежности клапана. 3 ил.
Description
Изобретение относится к шаровым клапанам и может быть использовано для подачи и отсечки как высокотемпературных, так и низкотемпературных жидкостей и газов, в частности, в пневмосистемах летательных аппаратов.
Известен шаровой клапан для высокотемпературных сред с самоустанавливающимися седлами, например авторское свидетельство СССР №1076683 кл. F16K 49/00 1982, содержащий корпус, поворотный запорный орган и самоустанавливающиеся седла. Перед подачей рабочей среды включается система охлаждения, охлаждающая среда подается в охлаждаемые корпус, поворотный запорный орган и самоустанавливающиеся седла. По каналу охлаждающая и управляющая среда подается в герметичную полость и прижимает уплотнительную кольцевую поверхность седла, выполненную в виде сферической упругодеформируемой охлаждаемой металлической стенки к запорному органу. При переключении шарового крана давление в герметичной полости седел сбрасывается, запорный орган поворачивается в закрытое положение и давление вновь подается в герметичную полость.
Недостатки такой конструкции шарового клапана заключаются в следующем:
- сложность конструкции и эксплуатации шарового клапана, так как для работы клапана требуется система подачи и сброса давления для изменения поджатая седла на запорный орган, а это увеличивает габариты и усложняет компоновку пневмо-гидросистем, в частности, летательных аппаратов;
- невозможность использования для маленьких проходных отверстий из-за сложности изготовления самоустанавливающихся седел.
Известен шаровой клапан, взятый за прототип изобретения, по патенту США №4750708, кл. F16K 5/06, содержащий корпус с наконечниками, запорный орган - шар, вращаемый приводом, симметрично расположенные относительно шара металлические седла, опорные и упругие уплотнительные кольца. Седло имеет вид фигурного кольца, у которого по внешнему ободу имеется цилиндрическая отбортовка, переходящая в тороидально изогнутый участок, а далее в конический. Поверхность конического участка взаимодействует с шаровой поверхностью запорного органа и является для него уплотняющей и опорной поверхностью. Внутренний край конической поверхности седла заострен дугообразно для предотвращения царапания шаровой поверхности при вращении запорного органа.
Каждое седло устанавливается цилиндрической поверхностью в расточку корпуса с упором тороидального участка в выступ расточки для уплотнения, а конический участок поверхности взаимодействует по окружности с шаром. Седло имеет дополнительное уплотнение, для чего внутрь цилиндрической поверхности седла установлено опорное кольцо, которое составляет заседловое уплотнение кольцевой опорной части цилиндрического обода седла совместно с упругим радиально вставленным в корпус кольцом. Во время подачи высокого давления рабочего тела седло упруго деформируется в выступ расточки корпуса для лучшего уплотнения, а уплотнение с поверхностью шара с конусной части переходит на тороидальный участок. Таким образом, герметичность клапана в закрытом положении осуществляется при помощи упругодеформируемого тороидального участка седла.
Данная конструкция имеет ряд недостатков:
- возможна негерметичность по седлу, установленному вторым при сборке клапана. Это происходит из-за того, что при сборке клапана и установке первого седла контакт шара с седлом по конической поверхности закрепляет шар от радиальных перемещений, а установка второго седла, имеющего другие несоостности конусной поверхности относительно тороидального участка и расточки в корпусе, делает невозможной замкнутость линии контакта конусной поверхности седла с шаром;
- при подаче газа в наконечник и в случае негерметичности по первому седлу второе седло не уплотняется на запорном органе, так как отжимается от шаровой поверхности давлением, вызванным негерметичностью первого седла;
- невозможно применение клапана при высокотемпературных газовых средах из-за неметаллических уплотнительных упругих колец;
- наличие упругодеформируемого тороидального участка седла, который имеет большую жесткость, при уплотнении «металл по металлу» приводит к повышенной негерметичности из-за трудности тороидальным участком компенсировать зазоры, вызванные отклонениями от шаровой формы.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков и в конечном счете, на повышение герметичности и надежности клапана.
Для этого, в отличие от известной конструкции шарового клапана, входное уплотняющее седло изготовлено в виде тонкостенной конической воронки с отбортовкой на меньшем диаметре, герметично установленной по большому диаметру на опоре входного наконечника, имеющей коническую поверхность с углом меньшим, чем угол конуса воронки, а седло на выходе герметично соединено меньшим диаметром конуса со своей опорой, имеющей коническую поверхность с углом меньшим, чем угол конуса седла, при этом опора на выходе выполнена с возможностью самоустановки на шаровом затворе и герметично зажата между корпусом и выходным наконечником при сборке клапана.
Такое исполнение предлагаемого шарового клапана обеспечивает повышенную герметичность за счет выполнения тонкостенного седла конусной формы и наличия в конструкции второго тонкостенного седла на выходе из клапана. При этом, в случае негерметичности по первому седлу, второе седло уплотняется на запорном органе, так как дополнительно поджимается к шаровой поверхности давлением, вызванным негерметичностью первого седла.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид шарового клапана, фиг. 2 - выноска А, фиг. 3 - выноска Б.
Шаровой клапан состоит из корпуса 1, в который установлен шаровой затвор 2, взаимодействующий с двух сторон с металлическими тонкостенными седлами 3 и 4 в виде тонкостенных конических воронок, входное седло 3 с отбортовкой 5 на меньшем диаметре установлено на опоре 6 входного наконечника 7, имеющей коническую поверхность 8 с углом меньшим, чем угол конуса седла 3, и которая герметично соединена (сваркой) большим диаметром с входным седлом 3. Седло 4 на выходе герметично (сваркой) соединено меньшим диаметром конуса с опорой 9, имеющей коническую поверхность 10 с углом, большим, чем угол конуса седла 4, при этом опора 9 установлена с возможностью самоустановки на шаровом затворе 2 и герметично зажата между корпусом 1 и выходным наконечником 11.
Шаровой клапан работает следующим образом.
При подаче управляющего давления в наконечник 12 шаровой затвор 2 поворачивается и закрывается. Давление рабочего тела, подаваемое во входной наконечник 7, проходит за отбортовку 5 тонкостенного седла 3 и изгибает его по поверхности шарового затвора 2, компенсацируя своей тонкостенностью отклонения от шаровой формы и герметизируя шаровой клапан. Отбортовка 5 на седле 3 предотвращает образование гофр на воронке при переходе шарового затвора из положения «открыт-закрыт». В случае негерметичности по первому седлу, второе седло дополнительно поджимается к шаровой поверхности запорного органа давлением, вызванным негерметичностью на первом седле, и уплотняется, предотвращая проход через клапан. Подавая давление в наконечник 13, шаровой затвор 2 поворачивается и открывает проходное сечение.
Конические поверхности на опорах входного наконечника и на выходе предотвращают седла от пережатия при сборке клапана.
Технический результат изобретения заключается в повышении герметичности и надежности шарового клапана.
Claims (1)
- Шаровой клапан, в корпусе которого установлен шаровой затвор, взаимодействующий с двух сторон с металлическими седлами, отличающийся тем, что седла выполнены в виде тонкостенных конических воронок с опорами, причем входная воронка имеет отбортовку на торце меньшего диаметра и герметично крепится большим диаметром на опоре входного наконечника, а воронка на выходе герметично соединена меньшим диаметром со своей опорой, герметично зажатой по большому диаметру между корпусом и выходным наконечником, при этом на опорах седел в местах крепления с воронками выполнены конические поверхности с углом меньшим, чем угол конуса воронки седел.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015113097/06A RU2593730C1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Шаровой клапан |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015113097/06A RU2593730C1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Шаровой клапан |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2593730C1 true RU2593730C1 (ru) | 2016-08-10 |
Family
ID=56612876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015113097/06A RU2593730C1 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Шаровой клапан |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2593730C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669056C1 (ru) * | 2017-10-02 | 2018-10-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) | Шаровой кран с комбинированным седловым уплотнением |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2890856A (en) * | 1955-01-31 | 1959-06-16 | Acf Ind Inc | Spherical plug valve |
GB978601A (en) * | 1962-04-30 | 1964-12-23 | Norris Bros Ltd | Fluid control valves |
US4126295A (en) * | 1976-09-22 | 1978-11-21 | International Telephone And Telegraph Corporation | Ball valve having metal seat rings |
SU1076683A1 (ru) * | 1982-03-03 | 1984-02-29 | Особое конструкторское бюро Института высоких температур АН СССР | Шаровой кран дл высокотемпературных сред |
US4750708A (en) * | 1986-04-23 | 1988-06-14 | Whitey Co. | High strength ball valve seat assembly |
-
2015
- 2015-04-09 RU RU2015113097/06A patent/RU2593730C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2890856A (en) * | 1955-01-31 | 1959-06-16 | Acf Ind Inc | Spherical plug valve |
GB978601A (en) * | 1962-04-30 | 1964-12-23 | Norris Bros Ltd | Fluid control valves |
US4126295A (en) * | 1976-09-22 | 1978-11-21 | International Telephone And Telegraph Corporation | Ball valve having metal seat rings |
SU1076683A1 (ru) * | 1982-03-03 | 1984-02-29 | Особое конструкторское бюро Института высоких температур АН СССР | Шаровой кран дл высокотемпературных сред |
US4750708A (en) * | 1986-04-23 | 1988-06-14 | Whitey Co. | High strength ball valve seat assembly |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669056C1 (ru) * | 2017-10-02 | 2018-10-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) | Шаровой кран с комбинированным седловым уплотнением |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2696167C1 (ru) | Герметизирующие устройства для управления потоком высокого давления | |
US9285039B2 (en) | Sleeve seal assembly and rotary valve having sleeve seal assembly | |
AU2013215482B2 (en) | Anti-rotation assemblies for use with fluid valves | |
EP3042110B1 (en) | Relief valve with directable outlet | |
US20080142752A1 (en) | Plug valve having a seal boss | |
RU2662760C2 (ru) | Плавающее уплотнение шарового клапана | |
CA2797862A1 (en) | Ball valve seal with dynamic c-seal and static c-seal | |
US3690682A (en) | High pressure sealing means | |
US9395019B2 (en) | Device for sealing a valve | |
US11149869B2 (en) | Valve assemblies, valve seats including flexible arms, and related methods | |
US10655734B2 (en) | Device for sealing a valve | |
US3578287A (en) | Butterfly valve | |
RU2593730C1 (ru) | Шаровой клапан | |
CN109804189B (zh) | 阀 | |
US4408771A (en) | High pressure sealing connection with metal seal | |
JP6021702B2 (ja) | 漏洩防止シール、原子炉冷却材ポンプ | |
US20140260958A1 (en) | Piston seal and method of reducing frictional forces of a piston seal | |
RU2639825C2 (ru) | Уплотнительное устройство в клапане и клапан с таким уплотнительным устройством | |
US11680647B2 (en) | Low-torque valve | |
RU180822U1 (ru) | Кран шаровой трехходовой | |
CN109563938B (zh) | 密封组件和阀组件 | |
US20060027771A1 (en) | Reciprocating ball type angle valve | |
RU137074U1 (ru) | Клапан обратный осесимметричный | |
US1339114A (en) | Valve | |
TWI444555B (zh) | 高溫流體閥之金屬座 |