×
27.04.2013
216.012.3af9

Результат интеллектуальной деятельности: КРАН ШАРОВОЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к арматуростроению и предназначено, в частности, для использования в трубопроводной запорной арматуре пневмогидросистем ракет-носителей космического назначения, а также в любой отрасли промышленности, использующей гидравлическую технику, где необходимо периодически перекрывать большие расходы жидкостей. Кран шаровой содержит корпус с входным и выходным патрубками, затвор шаровой и седла в виде уплотнительных колец. Затвор шаровой представляет собой пустотелый тонкостенный шар с центральным проходным каналом в виде полого цилиндра, герметично соединенного с наружной поверхностью шара. Корпус крана имеет сквозные дренажные отверстия. Затвор шаровой снабжен ребрами и шаровыми сегментами с центральными отверстиями под полый цилиндр. Ребра выполнены в виде тонкостенных пластин круглой формы и расположены диаметрально противоположно во внутренней полости затвора шарового непосредственно под седлами при закрытом положении затвора шарового. Изобретение направлено на расширение эксплуатационных возможностей крана шарового и на уменьшение его массы. 3 ил.
Основные результаты: Кран шаровой, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, затвор шаровой, представляющий собой пустотелый тонкостенный шар с центральным проходным каналом, выполненным в виде полого цилиндра, герметично соединенного с наружной поверхностью шара, седла в виде уплотнительных колец, отличающийся тем, что корпус крана имеет сквозные дренажные отверстия, а затвор шаровой снабжен ребрами, расположенными диаметрально противоположно во внутренней полости затвора шарового непосредственно под седлами при закрытом положении затвора шарового, выполненными в виде тонкостенных пластин круглой формы, и шаровыми сегментами с центральными отверстиями под полый цилиндр.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к трубопроводной запорной арматуре пневмогидросистем ракет-носителей космического назначения, работающих на криогенном топливе и при жестких ограничениях конструкций по массе и гидравлическим потерям, а также к любой отрасли промышленности, использующей гидравлическую технику, где необходимо периодически перекрывать большие расходы жидкостей.

Известны конструкции шаровых кранов, где шаровые пробки выполнены с уменьшенной толщиной стенки, например: известен шаровой кран (патент полезной модели RU 45495), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, проходной канал, сферическую поворотную пробку на опорах.

Известен шаровой кран (патент полезной модели RU 40424), содержащий корпус, входной и выходной патрубки, шаровую пробку, установленные в проточках патрубков упругие седла.

Известен шаровой трехходовой переключающий кран, содержащий размещенную в корпусе с входным и выходным патрубками шаровую пробку, контактирующую с седлом, при этом шаровая пробка, как следует из рисунка, приведенного в описании патента SU №1732099 А1, выполнена пустотелой.

Во всех вышеописанных конструкциях шаровых кранов значительная часть массы приходится на шаровую пробку, доля массы которой в массе всего шарового крана возрастает с увеличением проходного сечения.

Примерные массовые характеристики кранов шаровых-аналогов для сравнения приведены, например, в каталоге «Шаровые краны. Комплексные поставки трубопроводной арматуры» ЗАО «Энергомаш» (www.energomash-nov.rn), где на странице 14 для крана с шаром в опорах с диаметром прохода шара, равным 254 мм, масса крана составляет от 405 кг до 565 кг без учета массы привода. Предлагаемая конструкция крана шарового имеет диаметр прохода шара, равный 270 мм, а его масса составляет 80 кг (вместе с массой привода).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является кран шаровой, содержащий корпус, в котором установлены шток, поворотная шаровая пустотелая пробка с центральным проходным каналом и седла в виде уплотнительных колец, которые имеют сферическую расточку, эквидистантную наружной поверхности шаровой пробки (см. свидетельство на полезную модель RU №10821).

Недостатками этого технического решения, а также вышеописанных конструкций являются большая масса конструкций, так как пробки шаровые в них не имеют в своей внутренней полости элементов, увеличивающих жесткость сферы, что приводит к необходимости выполнения стенок сферы значительной толщины, а значит, значительной металлоемкости. А также вышеописанные конструкции крана шарового имеют ограниченные эксплуатационные возможности из-за невозможности использования их при работе с криогенными средами (например, с жидким кислородом или с жидким водородом) вследствие негерметичности подвижных уплотнений по сферической поверхности в закрытом положении. Предлагаемое устройство крана шарового предназначено в первую очередь для работ с криогенными легко испаряемыми жидкостями. Вынужденные утечки через уплотнения сферической поверхности в полость, расположенную между верхней частью корпуса и шаровым поворотным затвором (застойная полость), приводят к перемещению криогенных жидкостей из потока с высоким давлением в проточной части гидравлической магистрали в застойную полость, находящуюся без повышенного давления, что при наличии значительных притоков тепла (кран шаровой располагается на незначительном удалении от работающего с большим выделением тепла жидкостного ракетного двигателя) может привести к быстрому испарению криогенной жидкости, резкому росту давления во внутренней полости корпуса крана шарового и в конечном итоге - к разрушению его конструкции. Кроме того, организованный отвод через дренажные отверстия испарившейся криогенной жидкости из застойной полости крана шарового обеспечивает исключение негативного воздействия холодной среды на двигатель и препятствует его несанкционированному захолаживанию и отказу при запуске.

Задачей заявляемого технического решения является расширение эксплуатационных возможностей крана шарового за счет повышения надежности при работе с криогенными средами и снижение массы крана шарового - что является определяющим при проектировании ракетной техники.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве крана шарового, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, затвор шаровой, представляющий собой пустотелый тонкостенный шар с центральным проходным каналом, выполненным в виде полого цилиндра, герметично соединенного с наружной поверхностью шара, седла в виде уплотнительных колец, при этом корпус крана имеет сквозные дренажные отверстия, а затвор шаровой снабжен ребрами, расположенными диаметрально противоположно во внутренней полости затвора шарового непосредственно под седлами при закрытом положении затвора шарового, выполненными в виде тонкостенных пластин круглой формы, и шаровыми сегментами с центральными отверстиями под проходной канал.

На фиг.1 представлен общий вид устройства крана шарового в закрытом положении. На фиг.2 представлен общий вид устройства крана шарового в открытом положении. На фиг.3 представлено сечение А-А с фиг.1 при промежуточном положении затвора шарового.

Устройство крана шарового содержит составной корпус 1 (фиг.1) с входным патрубком 2 и выходным патрубком 3 и размещенный в нем затвор шаровой 4, уплотненный седлами 5. Затвор шаровой 4 выполнен в виде тонкостенной сферы, в полости которой герметично закреплен (например, приварен) полый цилиндр 6. Внутренняя поверхность полого цилиндра 6 образует канал проходной 7 в затворе шаровом 4. Во внутренней полости затвора шарового 4 размещены параллельно продольной оси полого цилиндра 6 диаметрально противоположно ребра 8, выполненные в виде круглых тонкостенных пластин для повышения жесткости конструкции, в которых допускается изготавливать отверстия 9 для уменьшения массы сборки. Ребра 8 расположены таким образом, что при закрытом положении шаровой пробки они располагаются непосредственно под седлами 5. Внутри пустотелого затвора шарового 4 в зонах входа-выхода выполнены упрочняющие шаровые сегменты 10 (фиг.2) с центральными отверстиями 11, которые увеличивают жесткость затвора шарового 4 в местах круглых вырезов в сферической поверхности затвора шарового 4 под полый цилиндр 6.

Устройство снабжено валом привода 12 (привод на фигурах условно не показан) и осью 13, жестко закрепленными на затворе шаровом 4, для крепления в корпусе 1 и поворота затвора шарового 4. Корпус 1 в нижней его части снабжен отверстиями 14 (фиг.1, фиг.2), дренажным отверстием 15 для дренажа рабочей среды из застойной полости, расположенной между верхней частью корпуса 1 и затвором шаровым 4, с выходом за пределы корпуса 1 через дренажное отверстие 15 в магистраль (условно не показана) и отвода в безопасное место.

Кран шаровой работает следующим образом. С целью открытия крана шарового из положения "закрыт" в положение «открыт» для пропуска рабочей среды, например жидкого кислорода, поворачивают затвор шаровой 4 при помощи вала привода 12 таким образом, чтобы канал проходной 7 затвора шарового 4 совпал с отверстиями входного патрубка 2 и выходного патрубка 3. Рабочая среда поступает из входного патрубка 2 и направляется по каналу проходному 7 в затворе шаровом 4 через выходной патрубок 3 в трубопровод (условно не показан). Для перекрытия потока рабочей среды поворачивают затвор шаровой 4 на 90° в обратном направлении либо на 90° далее по ходу. Конструкция крана шарового выполнена симметричной, поэтому кран шаровой может пропускать рабочую среду в любом направлении. При этом часть рабочей среды, проникающей в застойную полость корпуса 1 в процессе поворота затвора шарового 4 при открытии или закрытии (фиг.3) или через зазоры между затвором шаровым 4 и седлами 5 в закрытом или открытом положении, отводится через отверстия 14 корпуса 1 и дренажное отверстие 15 корпуса 1 в безопасное место.

Заявленная конструкция крана шарового позволит расширить его эксплуатационные возможности и уменьшить массу крана шарового.

Кран шаровой, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, затвор шаровой, представляющий собой пустотелый тонкостенный шар с центральным проходным каналом, выполненным в виде полого цилиндра, герметично соединенного с наружной поверхностью шара, седла в виде уплотнительных колец, отличающийся тем, что корпус крана имеет сквозные дренажные отверстия, а затвор шаровой снабжен ребрами, расположенными диаметрально противоположно во внутренней полости затвора шарового непосредственно под седлами при закрытом положении затвора шарового, выполненными в виде тонкостенных пластин круглой формы, и шаровыми сегментами с центральными отверстиями под полый цилиндр.
КРАН ШАРОВОЙ
КРАН ШАРОВОЙ
КРАН ШАРОВОЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 653.
10.02.2013
№216.012.2338

Приборная панель космического аппарата

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для космических конструкций, например, каркасов приборных панелей. Приборная панель космического аппарата содержит несущие верхнее и нижнее основания, между которыми установлен заполнитель в виде сот, и закладные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474518
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27bf

Кассетный боеприпас

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к кассетным боеприпасам. Кассетный боеприпас содержит корпус, в кормовой части которого расположен отсек с парашютной системой и срезаемым элементом. Парашютная система помещена в чехол. Парашютный отсек выполнен в виде тонкостенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475695
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.3008

Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к осколочно-фугасным снарядам, которые применяются при стрельбе из артиллерийских орудий. Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд содержит корпус с ведущим пояском, взрыватель и взрывчатое вещество. Корпус состоит из соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477831
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.33da

Сопло летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, и может быть использовано для сопловых блоков летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата. Сопло содержит раструб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478817
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3be4

Инструментальный усилитель с периодической коррекцией дрейфа

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для периодической компенсации дрейфа нуля в усилителях при усилении малых напряжений и измерительных сигналов от источников с большим выходным сопротивлением. Устройство содержит два резистора, три ключевых устройства,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480893
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e54

Тренога

Изобретение относится к треногам для установки приборов. Тренога содержит основание (1) с центральным отверстием (2) и тремя кронштейнами (3) у основания с выполненными в них проушинами (4). Между проушинами (4) на конической поверхности основания (1) содержатся проточки (5), обеспечивающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481523
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.404c

Ракета-носитель

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке ракет-носителей. Ракета-носитель включает соединенный со второй ступенью многоразовый ускоритель с реактивной системой стабилизации и многократно используемые элементы. Многоразовый ускоритель состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482030
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.459f

Способ эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей системы электропитания космического аппарата (варианты)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) в автономных системах электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), функционирующих на низкой околоземной орбите. Технический результат - повышение надежности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483400
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.47eb

Стенд раскрытия панелей солнечной батареи

Изобретение относится к наземным испытаниям раскрывающихся конструкций, преимущественно солнечных батарей (СБ), с имитацией условий невесомости. Стенд рассчитан на раскрытие двух зеркально симметричных панелей СБ (1) и содержит форменную опору (2), на которой закреплено обезвешивающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483991
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4bf4

Солнечная батарея

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании выносных конструкций космических аппаратов, преимущественно солнечных батарей (СБ). Солнечная батарея содержит раму, верхние и нижние створки, попарно связанные между собой шарнирами, на оси которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485026
Дата охранного документа: 20.06.2013
Показаны записи 1-10 из 377.
10.02.2013
№216.012.2338

Приборная панель космического аппарата

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для космических конструкций, например, каркасов приборных панелей. Приборная панель космического аппарата содержит несущие верхнее и нижнее основания, между которыми установлен заполнитель в виде сот, и закладные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474518
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27bf

Кассетный боеприпас

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к кассетным боеприпасам. Кассетный боеприпас содержит корпус, в кормовой части которого расположен отсек с парашютной системой и срезаемым элементом. Парашютная система помещена в чехол. Парашютный отсек выполнен в виде тонкостенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475695
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.3008

Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к осколочно-фугасным снарядам, которые применяются при стрельбе из артиллерийских орудий. Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд содержит корпус с ведущим пояском, взрыватель и взрывчатое вещество. Корпус состоит из соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477831
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.33da

Сопло летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, и может быть использовано для сопловых блоков летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата. Сопло содержит раструб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478817
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3be4

Инструментальный усилитель с периодической коррекцией дрейфа

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для периодической компенсации дрейфа нуля в усилителях при усилении малых напряжений и измерительных сигналов от источников с большим выходным сопротивлением. Устройство содержит два резистора, три ключевых устройства,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480893
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e54

Тренога

Изобретение относится к треногам для установки приборов. Тренога содержит основание (1) с центральным отверстием (2) и тремя кронштейнами (3) у основания с выполненными в них проушинами (4). Между проушинами (4) на конической поверхности основания (1) содержатся проточки (5), обеспечивающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481523
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.404c

Ракета-носитель

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке ракет-носителей. Ракета-носитель включает соединенный со второй ступенью многоразовый ускоритель с реактивной системой стабилизации и многократно используемые элементы. Многоразовый ускоритель состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482030
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.459f

Способ эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей системы электропитания космического аппарата (варианты)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации никель-водородных аккумуляторных батарей (АБ) в автономных системах электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), функционирующих на низкой околоземной орбите. Технический результат - повышение надежности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483400
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.47eb

Стенд раскрытия панелей солнечной батареи

Изобретение относится к наземным испытаниям раскрывающихся конструкций, преимущественно солнечных батарей (СБ), с имитацией условий невесомости. Стенд рассчитан на раскрытие двух зеркально симметричных панелей СБ (1) и содержит форменную опору (2), на которой закреплено обезвешивающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483991
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4bf4

Солнечная батарея

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании выносных конструкций космических аппаратов, преимущественно солнечных батарей (СБ). Солнечная батарея содержит раму, верхние и нижние створки, попарно связанные между собой шарнирами, на оси которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485026
Дата охранного документа: 20.06.2013
+ добавить свой РИД