Изобретение относится к относится к трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия или открывания канала трубопровода или штуцера, а также для обеспечения движения рабочей среды только в одном направлении. Может использоваться в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.The invention relates to pipeline valves designed to close or open a channel of a pipeline or fitting, as well as to ensure the movement of the working medium in only one direction. It can be used in oil, gas and other industries.
Известен шаровой кран [патент RU 2168092, МПК F16K 5/06, опубл. 10.01.2001], содержащий корпус, в котором в двух седлах в форме кольца установлен сферический запорный орган, связанный с приводом его вращения. При этом каждое из седел выполнено из терм расширенного графита. Недостатком данного крана является то, что он в открытом положении не препятствует движению жидкости при изменении ее направления. Для обеспечения этого условия к корпусу шарового крана соединяют трубой или штуцером обратный клапан.Known ball valve [patent RU 2168092, IPC F16K 5/06, publ. 01/10/2001], comprising a housing in which a spherical locking element connected with a drive of its rotation is mounted in two saddles in the form of a ring. In addition, each of the saddles is made of expanded graphite term. The disadvantage of this tap is that in the open position it does not interfere with the movement of the liquid when changing its direction. To ensure this condition, a check valve is connected to the body of the ball valve by a pipe or fitting.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является шаровой кран [патент RU 161849, МПК F16K 5/06, опубл. 10.05.2016], содержащий корпус, в котором в двух седлах установлен сферический запорный орган, связанный с приводом его вращения, снабженный шариком и выполненный со сквозным отверстием. Недостатком прототипа является сложность конструкции, обусловленная наличием значительного количества деталей в его составе - стопорного кольца, направляющей втулки для шарика, выполненной из профильной трубы, шайбы, шарика, пружины сжатия, корпуса, двух седел, запорного органа, рукоятки и валом привода запорного органа.Closest to the proposed device is a ball valve [patent RU 161849, IPC F16K 5/06, publ. 05/10/2016], comprising a housing in which a spherical locking element is mounted in two saddles, connected with its rotation drive, provided with a ball and made with a through hole. The disadvantage of the prototype is the design complexity due to the presence of a significant number of parts in its composition - a retaining ring, a guide sleeve for a ball made of a profile pipe, washer, ball, compression spring, housing, two seats, a locking member, a handle and a drive shaft for the locking member.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции шарового крана. Поставленная задача решается тем, что в шаровом кране, содержащем корпус, в котором в двух седлах установлен сферический запорный орган, связанный с приводом его вращения, снабженный шариком и выполненный со сквозным отверстием, новым является то, что сквозное отверстие запорного органа состоит из трех расположенных своими осями в одной вертикальной плоскости цилиндрических выборок: первой выборки, имеющей дно, направленной вниз и выполненной со сферической стенки запорного органа; второй выборки, выполненной с нижней части дна первой выборки, перпендикулярно стенке этого дна; третьей выборки, направленной вниз, выполненной со сферической стенки запорного органа и сообщающейся с полостью второй выборки, причем с грани между боковой стенкой второй выборки и стенкой дна первой выборки снята фаска, причем шарик установлен в первую выборку и под собственным весом герметично прилегает своей стенкой к конической стенке фаски при расположении привода вращения запорного органа наверху корпуса, причем с верхней части боковой стенки первой выборки выполнена резьбовая выборка, в которую завернут винт, предотвращающий выход шарика из первой выборки.An object of the invention is to simplify the design of a ball valve. The problem is solved in that in a ball valve containing a housing in which a spherical locking element is mounted in two saddles, connected with a drive of its rotation, provided with a ball and made with a through hole, it is new that the through hole of the locking element consists of three located their axes in one vertical plane of cylindrical samples: the first sample having a bottom directed downward and made from the spherical wall of the locking member; a second sample made from the bottom of the bottom of the first sample, perpendicular to the wall of that bottom; the third sample, directed downward, made from the spherical wall of the locking member and communicating with the cavity of the second sample, moreover, the facet is chamfered from the boundary between the side wall of the second sample and the bottom wall of the first sample, and the ball is sealed under its own weight against its wall to the conical wall of the chamfer when the rotation drive of the locking element is located at the top of the housing, and from the upper part of the side wall of the first sample, a threaded sample is made into which a screw is prevented ball exit from the first sample.
На фиг. 1 изображен общий вид шарового крана в разрезе; на фиг. 2 - вид А фиг. 1.In FIG. 1 shows a General view of a ball valve in section; in FIG. 2 is a view A of FIG. one.
Шаровой кран содержит корпус 1 (фиг. 1), в котором в двух седлах 2 установлен сферический запорный орган 3. Запорный орган 3 связан с приводом 4 его вращения, снабжен шариком 5 и выполнен со сквозным отверстием 6. Сквозное отверстие 6 запорного органа 3 состоит из трех расположенных своими осями в одной вертикальной плоскости цилиндрических выборок. Первая выборка 7 имеет дно, направлена вниз и выполнена со сферической стенки 8 запорного органа. Вторая выборка 9 выполнена с нижней части дна первой выборки 7, перпендикулярно стенке 10 этого дна. Третья выборка 11 направлена вниз, выполнена со сферической стенки 8 запорного органа 3, и сообщается с полостью второй выборки 9. С грани между боковой стенкой второй выборки 9 и стенкой 10 дна первой выборки 7 снята фаска. Шарик 5 установлен в первую выборку 7 и под собственным весом герметично прилегает своей стенкой к конической стенке 12 фаски при расположении привода 4 вращения запорного органа 3 наверху корпуса. Герметичность прилегания шарика к конической стенке 12 обеспечивается обработкой этой стенки с шероховатостью не менее Ra 0,8 микрон. С верхней части боковой стенки первой выборки 7 выполнена резьбовая выборка 13, в которую завернут винт 14, предотвращающий выход шарика 5 из первой выборки 7.The ball valve comprises a housing 1 (Fig. 1), in which a spherical locking element 3 is installed in two saddles 2. The locking element 3 is connected to the drive 4 of its rotation, provided with a ball 5 and made with a through hole 6. The through hole 6 of the locking element 3 consists of from three cylindrical samples located with their axes in one vertical plane. The first sample 7 has a bottom, is directed downward and is made with the spherical wall 8 of the locking member. The second sample 9 is made from the bottom of the bottom of the first sample 7, perpendicular to the wall 10 of this bottom. The third sample 11 is directed downward, made from the spherical wall 8 of the locking member 3, and communicates with the cavity of the second sample 9. The facet is removed from the boundary between the side wall of the second sample 9 and the wall 10 of the bottom of the first sample 7. Ball 5 is installed in the first sample 7 and under its own weight hermetically fits its wall to the conical wall 12 of the chamfer when the rotation drive 4 of the locking element 3 is located at the top of the housing. The tightness of the adherence of the ball to the conical wall 12 is provided by processing this wall with a roughness of at least Ra 0.8 microns. From the upper part of the side wall of the first sample 7, a threaded sample 13 is made, into which a screw 14 is screwed, preventing the ball 5 from leaving the first sample 7.
Шаровой кран на трубопровод или штуцер емкости устанавливают в горизонтальном положении рукояткой сверху. При этом шарик 5, упираясь на нижнюю часть боковой стенки, под действием своего веса и из-за того что первая выборка 7 направлена вниз, своей стенкой упирается на коническую стенку 12 фаски. Пользуются краном следующим образом. Поворотом рукоятки 15 устанавливают открытое положение запорного органа 3 (как изобр. на фиг. 1). Под действием давления жидкости, передаваемой через третью выборку 11 и вторую выборку 9, шарик 5 отходит влево от второй выборки 9 и упирается на винт 14. Далее жидкость, проходя через первую выборку 7, поступает в левый канал корпуса 1 шарового крана и затем на трубопровод. При аварии на объекте, связанном посредством трубопровода с шаровым краном, давление жидкости в первой выборке 7 повышается и становится больше давления жидкости поступающей справа в третью выборку 11. При этом шарик 5, под действием своего веса и от давления жидкости, двигается по полости первой выборки 7 вправо. Шарик 5 встречается с конической стенкой 12 фаски, и герметично закрывает вторую выборку 9, препятствуя движению жидкости вправо. В этом случае шаровой кран работает как обратный клапан. Для предотвращения движения жидкости как справа, так и слева шаровой кран закрывают за рукоятку 15. При этом сквозное отверстие 6 запорного органа 3 располагается поперек корпуса 1. В этом случае шаровой кран работает как запорная арматура.A ball valve on the pipeline or tank fitting is installed horizontally with the handle on top. In this case, the ball 5, resting on the lower part of the side wall, under the influence of its weight and due to the fact that the first sample 7 is directed downward, abuts against the conical wall 12 of the chamfer with its wall. Use the crane as follows. By turning the handle 15, the open position of the locking member 3 is set (as in Fig. 1). Under the influence of the fluid pressure transmitted through the third sample 11 and the second sample 9, the ball 5 moves to the left of the second sample 9 and rests on the screw 14. Then the liquid, passing through the first sample 7, enters the left channel of the housing 1 of the ball valve and then to the pipeline . In case of an accident at an object connected via a pipeline with a ball valve, the fluid pressure in the first sample 7 rises and becomes greater than the fluid pressure flowing to the right in the third sample 11. In this case, the ball 5, under the influence of its weight and from the fluid pressure, moves along the cavity of the first sample 7 to the right. The ball 5 meets the conical wall 12 of the chamfer, and hermetically closes the second sample 9, preventing the fluid from moving to the right. In this case, the ball valve acts as a check valve. To prevent fluid movement both on the right and on the left, the ball valve is closed by the handle 15. In this case, the through hole 6 of the locking member 3 is located across the housing 1. In this case, the ball valve acts as a stop valve.
В предложенном шаровом кране, в отличие от прототипа, имеются две стандартные детали: шарик и винт. В прототипе имеются: стопорное кольцо, направляющая втулка для шарика, выполненная из профильной трубы, шайба, шарик и пружина сжатия. Из сравнительно-сопоставительного анализа видно, что в прототипе деталей значительно больше, чем в предложенном устройстве. Поэтому в предложенном шаровом кране упрощается конструкция.In the proposed ball valve, unlike the prototype, there are two standard parts: a ball and a screw. In the prototype there are: a retaining ring, a guide sleeve for a ball made of a profile pipe, a washer, a ball and a compression spring. From the comparative analysis, it can be seen that in the prototype parts are much more than in the proposed device. Therefore, the proposed ball valve simplifies the design.
