RU2705172C1

RU2705172C1 - Ball valve

Info

Publication number: RU2705172C1
Application number: RU2019104288A
Authority: RU
Inventors: Размик Енокович Агабабян; Владимир Александрович Ломовцев; Елена Анатольевна Симонова
Original assignee: Размик Енокович Агабабян
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2019-11-06

Abstract

FIELD: reinforcement bars production.

SUBSTANCE: invention relates to valves and is intended for use in gas and other industries. Technical problem, which is solved by the proposed invention, is higher reliability of the ball valve. Technical problem is solved by the fact that in holes for seats there is a groove, which diameter is more than diameter of this hole, and width is less than depth of this hole. At that, on external surface of each of seats cylindrical projection is made, which diameter is equal to or smaller than diameter of housing opening, and width of projection is equal to or less than width of groove. At that, ledges of seats contact with surface of grooves as a result of plastic deformation of seats during valve assembly.

EFFECT: prevention of leakage of working medium due to increased tightness of ball valve seats.

3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначена для использования в газовой и других отраслях промышленности.The invention relates to valves and is intended for use in gas and other industries.

Известен шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным каналами, размещенный в нем шаровой затвор с цилиндрическим осевым отверстием, два седла со стороны входа и выхода, подвижно контактирующие со сферической поверхностью шарового затвора, по меньшей мере одно из которых установлено в крышке, закрывающей один из торцов корпуса, и шток управления шарового затвора, выведенный из корпуса через отверстие в его боковой поверхности, в котором шаровой затвор выполнен из сплава на алюминиевой основе с керамическим покрытием толщиной, например, 0,1 0,5 мм сферических уплотнительных поверхностей и поверхности цилиндрического осевого отверстия, (патент РФ на изобретение №2104434, МПК F16K 5/06. Опубл. 10.02.1998).Known ball valve comprising a housing with inlet and outlet channels, a ball valve located therein with a cylindrical axial hole, two seats on the input and output sides, movably in contact with the spherical surface of the ball valve, at least one of which is installed in the lid covering one from the ends of the housing, and the ball valve control rod, withdrawn from the housing through an opening in its side surface, in which the ball valve is made of an aluminum-based alloy with a ceramic coating of thickness Example 0.1 0.5 mm spherical sealing surfaces and the cylindrical surface of the axial hole (RF patent №2104434, IPC F16K 5/06. Publ. 10.02.1998).

Известен также шаровой кран, в цилиндрическом корпусе которого размещен шаровой поворотный затвор со сквозным отверстием, уплотненный эластичными кольцами/седлами и снабженный подводящим и отводящим патрубками, соединяющими кран с трубопроводом с обеих сторон, в котором в месте соединения патрубков с трубопроводом размещены торцевые квадратной формы фланцы, образуя в месте соединения корпуса шарового крана с фланцем, по крайней мере, один прилив с развитой поверхностью внутри цилиндрического корпуса, на которой выполнены продувочные отверстия с выходом на торцевые квадратной формы фланцы (патент РФ на изобретение №2135870, МПК F16K 5/06. Опубл. 27.08.1999).A ball valve is also known, in the cylindrical body of which there is a ball valve with a through hole sealed with elastic rings / seats and equipped with inlet and outlet pipes connecting the valve to the pipeline on both sides, in which square flanges are located at the junction of the pipes with the pipe , forming at the junction of the ball valve body with the flange, at least one tide with a developed surface inside the cylindrical body, on which the purge holes with access to the square end flanges (RF patent for the invention No. 2135870, IPC F16K 5/06. Publ. 08.27.1999).

Недостатком известных шаровых кранов является изгиб седел при открывании крана, вызванный взрывной декомпрессией, что приводит к его разрушению и выходу из строя.A disadvantage of the known ball valves is the bending of the seats when the valve is opened, caused by explosive decompression, which leads to its destruction and failure.

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков является шаровой кран, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в котором размещены шаровой затвор со сквозным отверстием, приводимый в движение штоком, и два седла, взаимодействующие с шаровым затвором и установленные в каналах корпуса. При этом на наружной поверхности седел выполнены разгрузочные канавки (Быков А.Ф. «Арматура с шаровым затвором для гидравлических систем». - М.: «Машиностроение», 1971, с. 8-9, 15-16).Closest to the proposed set of essential features is a ball valve containing a housing with input and output channels, in which a ball valve with a through hole, driven by a rod, and two saddles interacting with a ball valve and installed in the body channels are placed. At the same time, relief grooves are made on the outer surface of the seats (AF Bykov, “Valves with a ball valve for hydraulic systems.” - M .: Mashinostroenie, 1971, pp. 8-9, 15-16).

Недостатком этого шарового крана является нарушение герметичности в радиальном направлении по плоскости соприкосновения седла и корпуса при каждом открывании, что снижает его надежность.The disadvantage of this ball valve is a violation of the tightness in the radial direction along the plane of contact of the seat and the body at each opening, which reduces its reliability.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности шарового крана.The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase the reliability of a ball valve.

Поставленная техническая проблема решается тем, что в шаровом кране, содержащем корпус с входным и выходным каналами, в котором размещены шаровой затвор со сквозным отверстием, приводимый в движение штоком, и два седла, взаимодействующие с шаровым затвором и установленные в отверстиях корпуса, в каждом из отверстий корпуса выполнена проточка, диаметр которой больше диаметра этого отверстия, а ширина меньше глубины этого отверстия. При этом на наружной поверхности каждого из седел выполнен цилиндрический выступ, диаметр которого равен или меньше диаметра отверстия корпуса, а ширина выступа равна или меньше ширины проточки. Причем выступы седел контактируют с поверхностью проточек в результате пластической деформации седел при сборке крана.The technical problem posed is solved by the fact that in a ball valve containing a housing with inlet and outlet channels, in which a ball valve with a through hole, driven by a rod, and two saddles interacting with a ball valve and installed in the housing openings are located, in each of the holes of the body made a groove, the diameter of which is greater than the diameter of this hole, and the width is less than the depth of this hole. In this case, a cylindrical protrusion is made on the outer surface of each of the saddles, the diameter of which is equal to or less than the diameter of the housing opening, and the width of the protrusion is equal to or less than the width of the groove. Moreover, the protrusions of the seats are in contact with the surface of the grooves as a result of plastic deformation of the seats during assembly of the valve.

Выполнение в каждом из отверстий корпуса проточки, диаметр которой больше диаметра этого отверстия, а ширина меньше глубины канала позволяет надежно закрепить седла в корпусе,The implementation in each of the holes of the housing grooves, the diameter of which is greater than the diameter of this hole, and the width is less than the depth of the channel allows you to securely fasten the saddle in the housing,

А выполнение на наружной поверхности каждого из седел цилиндрического выступа, диаметр которого равен или меньше диаметра отверстия корпуса, а ширина равна или меньше ширины проточки, позволяет осуществить установку седел в отверстия корпуса при предварительной сборке крана.And the execution on the outer surface of each of the saddles of the cylindrical protrusion, the diameter of which is equal to or less than the diameter of the hole of the body, and the width is equal to or less than the width of the groove, allows the installation of saddles in the holes of the body during the preliminary assembly of the crane.

Контакт выступов седел с внутренней поверхностью проточек в результате пластической деформации седел при сборке крана, позволяет надежно удерживать седла при открытии крана, исключая таким образом изгиб седел.The contact of the protrusions of the saddles with the inner surface of the grooves as a result of plastic deformation of the saddles during assembly of the valve allows the saddles to be held securely when the valve is opened, thus eliminating the bending of the seats.

Техническим результатом, достигаемым при решении настоящей проблемы, является предотвращение утечки рабочей среды за счет повышения герметичности седел шарового крана.The technical result achieved in solving this problem is to prevent leakage of the working medium by increasing the tightness of the seats of the ball valve.

На фиг. 1 изображен общий вид шарового крана в положении «Закрыто» после предварительной сборки крана; на фиг. 2 - общий вид шарового крана в положении «Закрыто» после окончательной сборки крана.In FIG. 1 shows a General view of the ball valve in the "Closed" position after the preliminary assembly of the valve; in FIG. 2 - General view of the ball valve in the "Closed" position after the final assembly of the valve.

Шаровой кран содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, шаровой затвор 4 со сквозным отверстием 5, шток 6 и два седла 7 и 8, установленные соответственно в отверстиях 9 и 10 корпуса 1. В каждом из отверстий 9 и 10 корпуса 1 выполнена проточка (фиг. 1), соответственно 11 и 12, диаметр D которой больше диаметра d отверстия 9 и 10, а ширина h меньше глубины Н отверстия 9 и 10. На наружной поверхности каждого из седел 7 и 8 выполнен цилиндрический выступ, соответственно 13 и 14, диаметр d₁ которого равен или меньше диаметра d отверстия 9 и 10, а ширина h₁ выступа 12 равна или меньше ширины h проточки 11, 12 (фиг. 1). Причем выступы 13 и 14 седел 7 и 8 контактируют с поверхностью проточек 11, 12 в результате пластической деформации седел 7 и 8 после окончательной сборки крана (фиг. 2). Седла 7 и 8 выполнены из «мягкого» материала, допускающего пластическую деформацию, например, из термопластов, таких как фторопласт-4, или композиционных материалов на его основе. Шаровой кран работает следующим образом.The ball valve comprises a housing 1 with an input 2 and an output 3 channels, a ball valve 4 with a through hole 5, a rod 6 and two seats 7 and 8, respectively installed in the holes 9 and 10 of the housing 1. In each of the holes 9 and 10 of the housing 1 is made a groove (Fig. 1), respectively 11 and 12, the diameter D of which is greater than the diameter d of the hole 9 and 10, and the width h is less than the depth H of the hole 9 and 10. A cylindrical protrusion is made on the outer surface of each of the seats 7 and 8, respectively 13 and 14, the diameter d _{1 of} which is equal to or less than the diameter d of the holes 9 and 10, and the width h _{1 of the} protrusion 12 is or less than the width h of the groove 11, 12 (Fig. 1). Moreover, the protrusions 13 and 14 of the seats 7 and 8 are in contact with the surface of the grooves 11, 12 as a result of plastic deformation of the seats 7 and 8 after the final assembly of the crane (Fig. 2). Saddles 7 and 8 are made of a “soft” material that allows plastic deformation, for example, from thermoplastics, such as fluoroplast-4, or composite materials based on it. Ball valve works as follows.

В положении «Закрыто» (фиг. 2) каналы 2 и 3 перекрыты шаровым затвором 4, т.е. движение рабочей среды через шаровой кран не осуществляется.In the "Closed" position (Fig. 2), channels 2 and 3 are closed by a ball valve 4, i.e. the movement of the working medium through a ball valve is not carried out.

При повороте шарового затвора 4 штоком 6 на 90° в положение «Открыто» сквозное отверстие 5 устанавливается по оси каналов 2 и 3, что позволяет осуществить движение рабочей среды. При повороте шарового затвора 4 штоком 6 на 90° в противоположном направлении шаровой кран приходит в исходное положение, а движение рабочей среды прекращается.When the ball valve 4 is rotated by the rod 6 through 90 ° to the “Open” position, the through hole 5 is installed along the axis of channels 2 and 3, which allows the movement of the working medium. When the ball valve 4 is rotated by the rod 6 through 90 ° in the opposite direction, the ball valve returns to its original position, and the movement of the working medium stops.

При этом при открывании шарового крана изгиба или деформации седел 7 и 8 не наблюдается, т.к. они основательно закреплены в проточках 11 и 12 корпуса 1, что обеспечивает надежную работу крана.In this case, when opening the ball valve, bending or deformation of the seats 7 and 8 is not observed, because they are thoroughly fixed in the grooves 11 and 12 of the housing 1, which ensures reliable operation of the crane.

В ООО «Завод Газпроммаш», согласно полезной модели, разработаны, изготовлены и испытаны шаровые краны с условным проходом DN=6÷25 мм и давлением PN≤10 МПа. При испытаниях нарушений герметичности кранов не наблюдалось, что подтверждает достижение поставленной задачи - повышение надежности работы шарового крана.According to the utility model, OOO “Zavod Gazprommash” developed, manufactured and tested ball valves with nominal bore DN = 6 ÷ 25 mm and pressure PN ≤10 MPa. When testing the valve leakage was not observed, which confirms the achievement of the task - improving the reliability of the ball valve.

Claims

1. Ball valve comprising a housing with inlet and outlet channels, in which a ball valve with a through hole, driven by a rod, and two saddles interacting with a ball valve and installed in the housing openings are located, characterized in that in each of the housing openings a groove is made, the diameter of which is greater than the diameter of this hole, and the width is less than the depth of this hole, while on the outer surface of each of the seats a cylindrical protrusion is made, the diameter of which is equal to or less than the diameter of the hole whisker, and the width of the protrusion is equal to or less than the width of the grooves, the projections contact the surface of saddles grooves resulting from plastic deformation during assembly of the crane saddles.

2. Ball valve according to claim 1, characterized in that the seats are made of "soft" material that allows plastic deformation.

3. Ball valve according to claim 2, characterized in that the seats are made of thermoplastics, such as fluoroplast-4, or composite materials based on it.