Патент №2267683 - Шаровой кран двухстороннего действия для высоких давлений

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в качестве запорного устройства в трубопроводах, транспортирующих коррозионно-активные среды или природный газ с высоким давлением. Шаровой кран двухстороннего действия для высоких давлений содержит корпус со сквозным отверстием с двусторонними уступами, с горизонтальными впускным и выпускным участками для прохода среды, сообщающимися через разделяющую их полость, и вертикальной внутренней расточкой - горловиной. В горловине расположен приводной вал с закрепленным на нем основанием ручки управления. Шаровой запорный орган выполнен со сквозным центральным проходным каналом и установлен с возможностью поворота в вертикальной плоскости на угол 90°. Два подвижных седла-уплотнителя упруго нагружены поджимными устройствами. Седла-уплотнители расположены по обеим сторонам запорного органа с центральными вогнутыми сферическими участками. Эти участки полностью соприкасаются с поверхностью запорного органа. Одно седло установлено в цилиндрической расточке корпуса. Другое размещено с возможностью взаимодействия с аксиально подвижной уплотненной по наружной цилиндрической поверхности втулкой. Горловина корпуса выполнена ступенчатой и ее большая ступень расположена со стороны, разделяющей полости. В расточке герметично размещена антифрикционная коаксиальная цилиндрическая втулка-вкладыш с наружным кольцевым буртом. Эта втулка установлена с возможностью одновременного контакта и взаимодействия с соответствующей уплотненной поверхностью приводного вала и установочной внутренней поверхностью основания ручки управления. Втулка снабжена предохраняющим от проворота в корпусе фиксирующим элементом. Седла-уплотнители вместе с поджимными устройствами оппозитно встроены непосредственно в общую цилиндрическую расточку корпуса - разделяющую полость. Диаметр последней соответствует диаметру направляющей поверхности аксиально подвижной втулки. Диаметр цилиндрической расточки корпуса Dp и диаметр шарового запорного органа Dш выполнены в соответствии с соотношением: Dp/D ш=1,06...1,1. В каждом седле-уплотнителе участки кромок пересечения сферической поверхности с открытой поверхностью торца и цилиндрической поверхностью проходного канала скошены с образованием двух концентрично расположенных относительно внешнего контура усеченных конусов. Вершины последних обращены в сторону расположения поджимных устройств и совпадают с осью вращения. Диаметр большего основания усеченного конуса по внутренней кромке сферической поверхности равен, по меньшей мере, диаметру основания шарового пояса. Диаметр меньшего основания усеченного конуса по наружной кромке сферической поверхности не превышает ширины шарового пояса запорного органа. Изобретение направлено на повышение надежности и безопасности работы шарового крана, на уменьшение трения и исключения молекулярного схватывания контактирующих между собой поверхностей приводного вала и корпуса в условиях недостаточного смазывания, на повышение износостойкости контактирующих поверхностей привода и повышение ресурса и внешней герметичности крана в широком эксплуатационном диапазоне давлений и температур рабочей среды, а также на расширение функциональных возможностей шарового крана при сохранении минимальных габаритов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.