кран

Формула изобретения

Кран, содержащий корпус с проходными отверстиями, установленные в нем запорный орган, выполненный в виде цилиндрической поворотной пробки с экцентричными относительно оси вращения шейками, заклинивающий элемент и механизм поворота с рукояткой управления, при этом механизм поворота выполнен в виде опорной втулки, приводного диска и фиксирующего элемента, установленных с возможностью взаимодействия между собой, отличающийся тем, что поворотная пробка снабжена установленной на ней цилиндрической втулкой с проходными отверстиями, в которой размещен с возможностью взаимодействия с эксцентричными шейками заклинивающий элемент, а опорная втулка выполнена с радиальным вырезом и окном, в котором расположен фиксирующий элемент, выполненный в виде шарика, при этом в приводном диске и корпусе выполнены соответственно вертикальные пазы глубиной, равной 1/3 диаметра шарика, а опорная втулка и приводной диск снабжены упорами, расположенными с возможностью поочередного взаимодействия с выступами, выполненными в корпусе и опорной втулке, причем последняя жестко связана с цилиндрической втулкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Известны пробковые краны, содержащие корпус с проходными отверстиями, уплотнения и коническую пробку (Гуревич Д. Ф. Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Л., Машиностроение, 1981, с. 75-76; Гуревич Д.Ф. и др. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. Л., Машиностроение, 1987, с.71).

Недостатком известных кранов с конусными пробками является сложность регулирования хода при открытии и закрытии крана из-за частого заклинивания пробок.

Известен кран, включающий корпус с входным и выходным отверстиями, установленные в нем запорный орган, выполненный в виде цилиндрической поворотной пробки, и механизм поворота с рукояткой управления (Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа. Справочное пособие. М., Недра, 1976, с. 136).

Недостатком данного устройства является малая надежность перекрытия проходного сечения крана при повышенном давлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кран, содержащий корпус с проходными отверстиями, установленные в корпусе запорный орган, выполненный в виде цилиндрической поворотной пробки с эксцентричными относительно оси вращения шейками, заклинивающий элемент и механизм поворота с рукояткой управления, при этом механизм поворота выполнен в виде опорной втулки, приводного диска и фиксирующего элемента, установленных с возможностью взаимодействия между собой (DE, 1056893 A, МКИ F 16 K 5/04, НКИ 47 G 22/04, 1959 г.).

Известный кран не обеспечивает надежного перекрытия проходного сечения крана из-за отсутствия точной фиксации заклинивающих элементов.

Задачей изобретения является повышение надежности герметичного перекрытия проходного сечения крана при любом сечении проходного отверстия и давлении до 100 МПа.

Технический результат достигается тем, что в кране, содержащем корпус с проходными отверстиями, установленные в нем запорный орган, выполненный в виде поворотной цилиндрической пробки с эксцентричными относительно оси вращения шейками, заклинивающий элемент и механизм поворота с рукояткой управления, при этом механизм поворота выполнен в виде опорной втулки, приводного диска и фиксирующего элемента, установленных с возможностью взаимодействия между собой, поворотная пробка снабжена установленной на ней цилиндрической втулкой с проходными отверстиями, в которой размещен с возможностью взаимодействия с эксцентричными шейками заклинивающий элемент, а опорная втулка выполнена с радиальным вырезом и окном, в котором расположен фиксирующий элемент, выполненный в виде шарика, при этом в приводном диске и корпусе выполнены соответственно вертикальные пазы глубиной, равной 1/3 диаметра шарика, а опорная втулка и приводной диск снабжены упорами, расположенными с возможностью поочередного взаимодействия с выступами, выполненными в корпусе и опорной втулке, причем последняя жестко связана с цилиндрической втулкой.

Сущность изобретения заключается в том, что при закрытии крана поворотом запорного органа на 90^o надежное перекрытие проходного отверстия корпуса обеспечивается поворотной пробкой, цилиндрической втулкой и заклинивающим элементом, прижатым эксцентричными шейками к корпусу напротив проходного отверстия. При открытии крана рукоятка управления вначале поворачивает только поворотную пробку, освобождает заклинивающий элемент от прижатия к стенке корпуса, затем за счет взаимодействия упора приводного диска и выступа опорной втулки осуществляется поворот всего запорного органа, и кран открывается. Предлагаемая конструкция крана может быть выполнена на любое давление (до 100 МПа) и с любым диаметром проходного отверстия. Кран технологичен при изготовлении и надежен в эксплуатации.

На фиг. 1 изображен кран в открытом положении (в разрезе); на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 1, когда кран в закрытом положении.

Кран состоит из корпуса 1 с проходными отверстиями 2 и 3, запорного органа, выполненного в виде поворотной пробки 4 с эксцентричными шейками 5, цилиндрической втулки 6, в которой установлен заклинивающий элемент 7. Втулка 6 закреплена с помощью упорной гайки 8. Механизм поворота включает опорную втулку 9, жестко соединенную с цилиндрической втулкой 6 шпонкой 10, приводной диск 11, установленный на хвостовике 12, и фиксирующий элемент в виде шарика 13. Шарик 13 в открытом состоянии крана установлен в окне 14 опорной втулки 9 и вертикальном пазу 15 приводного диска 11. Вертикальный паз 16 в корпусе 1 выполнен с возможностью совпадания с окном 14 в закрытом состоянии крана, глубина вертикальных пазов 15 и 16 равна 1/3 диаметра шарика 13. В опорной втулке 9 выполнен радиальный вырез, на одном конце которого установлен упор 17. Приводной диск 11 также снабжен упором 18, причем упоры 17 и 18 размещены с возможностью поочередного взаимодействия с выступами 19 и 20 корпуса 1 и выступом 21 опорной втулки 9. Закрытие и открытие крана осуществляется с помощью рукоятки управления 22.

Кран работает следующим образом.

Для закрытия крана поворотом рукоятки управления 22 по часовой стрелке производится поворот запорного органа, осуществляемого за счет механизма поворота (приводного диска 11, опорной втулки 9 и шарика 13). В начальный момент (фиг. 3) шарик 13 находится в отверстии 14 опорной втулки 9 и на 1/3 диаметра в пазе 15 приводного диска 11. При повороте рукоятки управления 22 на 90^o шарик 13 перекатывается из паза 15 приводного диска 11 в паз 16 корпуса 1, давая, тем самым, возможность опорной втулке 9 освободиться от зацепления с приводным диском 11. В то же время осуществляется поворот запорного органа: поворотной пробки 4 и цилиндрической втулки 6, перекрывающих проходные отверстия 2 и 3 корпуса 1. Упор 17 опорной втулки 9 упирается в выступ 19 корпуса 1, не давая возможности дальнейшего поворота цилиндрической втулки 6 с заклинивающим элементом 7. При последующем продолжении поворота рукоятки 22 и при достижении оси проходного отверстия поворотной пробки 4 угла (фиг. 5) к оси проходных отверстий 2, 3 корпуса 1 происходит заклинивание элемента 7 эксцентричными шейками 5 поворотной пробки 4. Чем больше угол ,тем надежнее перекрытие проходных отверстий 2, 3 корпуса 1 крана.

Для открытия крана поворотом рукоятки 22 против часовой стрелки производится начальный поворот пробки 4, при этом заклинивающий элемент 7 освобождается от прижатия эксцентричными шейками 5 к корпусу 1. При дальнейшем повороте рукоятки 22 приводной диск 11 своим упором 18 упирается в выступ 20 опорной втулки 9, которая начинает поворачиваться. Шарик 13 из паза 16 корпуса 1 перекатывается в паз 15 приводного диска 11, открывая возможность дальнейшего поворота запорного органа. Упор 18 приводного диска 11 упирается в выступ 21 корпуса 1, поворот всей подвижной системы прекращается, кран находится в открытом состоянии.