RU185881U1 - PIPELINE BALL VALVE - Google Patents
PIPELINE BALL VALVE Download PDFInfo
- Publication number
- RU185881U1 RU185881U1 RU2017136904U RU2017136904U RU185881U1 RU 185881 U1 RU185881 U1 RU 185881U1 RU 2017136904 U RU2017136904 U RU 2017136904U RU 2017136904 U RU2017136904 U RU 2017136904U RU 185881 U1 RU185881 U1 RU 185881U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coefficient
- ball valve
- thermal expansion
- seal
- micro
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
- F16K5/0663—Packings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/08—Details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
Abstract
Шаровой кран трубопроводной арматуры относится к судовым системам гидравлики. Уплотнение шарового крана выполнено из полимерного материала с коэффициентом термического расширения, выровненным до уровня коэффициента термического расширения запорного органа и корпуса трубопроводной арматуры, путем добавления в его состав микро или нанокерамических порошков с размером менее 1 мкм и их объемным содержанием от 10 до 70%. Заявленный состав уплотнения не увеличивает коэффициент трения и в тоже время снижает деформацию под давлением, что существенно повышает надежность крана.The ball valve of pipeline valves refers to ship hydraulics systems. The sealing of a ball valve is made of a polymer material with a coefficient of thermal expansion equalized to the coefficient of thermal expansion of the shut-off element and the body of the pipe fittings by adding micro or nanoceramic powders with a size of less than 1 μm and their volume content from 10 to 70%. The claimed composition of the seal does not increase the coefficient of friction and at the same time reduces deformation under pressure, which significantly increases the reliability of the crane.
3 з.п. ф-лы.3 s.p. f-ly.
Description
Полезная модель относится к относится к судовым системам гидравлики, в частности, к шаровому крану, применяемому в качестве запорной арматуры, устанавливаемой в трубопровод гидросети.The invention relates to ship hydraulics systems, in particular to a ball valve used as shutoff valves installed in a hydraulic network pipeline.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.To assess the novelty of the claimed solution, we consider a number of well-known technical devices of a similar purpose, characterized by a combination of features similar to the claimed device.
Известен шаровой кран по патенту РФ №102727, содержащий изготовленный из термопластичного полимерного материала корпус с двумя элементами подсоединения к трубопроводу с его противоположных сторон, полости которых соединены выполненным в корпусе проходным каналом, шаровой затвор со сквозным каналом, изготовленную из металлического сплава и расположенную в корпусе обойму с проходными отверстиями, открытыми в проходной канал корпуса, в которой установлен шаровой затвор с возможностью поворота и с уплотнением кольцами, сопряженными с его боковой поверхностью, установленными в обойме по периметрам обоих проходных отверстий, шток, установленный в корпусе с сопряжением через отверстие в обойме одним концом с шаровым затвором и выходом второго конца наружу корпуса для принудительного поворота шарового затвора с целью перекрытия проходного канала корпуса.Known ball valve according to RF patent No. 102727, comprising a body made of thermoplastic polymer material with two elements for connecting to the pipeline from its opposite sides, the cavities of which are connected through the passage made in the housing, a ball valve with a through channel made of metal alloy and located in the housing a cage with passage openings open to the passage channel of the housing, in which the ball valve is mounted with the possibility of rotation and with sealing rings mated to it The touch surface, defined by the cage perimeters of both passage openings, a rod mounted in the housing with conjugation through a hole in a holder at one end with a ball valve and the outlet of the second end outside the housing for forced rotation of the rotary valve with the aim of covering the flow channel of the housing.
Использование в известной конструкции уплотнения шарового затвора в виде обоймы из металлического сплава, повышает стоимость шарового крана за счет необходимости использование трудоемких технологических операций формообразования детали из металлического сплава.The use of a well-known design seal ball valve in the form of a cage of a metal alloy, increases the cost of a ball valve due to the need for labor-intensive technological operations of forming parts from a metal alloy.
Известен шаровой кран по патенту РФ №84937, который содержит корпус с впускным и выпускным участками для протекания рабочей среды, сообщающиеся между собой через разделяющую рабочую камеру, в которой установлен шаровой запорный орган со сквозным отверстием, снабженный средством для поворота в вертикальной плоскости на угол 90°. По обеим сторонам шарового запорного органа расположены подвижные упругонагруженные поджимными устройствами седла-уплотнители, выполненные из полимерного материала с центральными вогнутыми участками, полностью соприкасающимися с поверхностью шарового запорного органа, установленные в металлические обоймы, одна из которых расположена в цилиндрической расточке корпуса, а другая - в цилиндрической расточке патрубка, подсоединенного к впускному отверстию, отличающийся тем, что в указанных седлах-уплотнителях и обоймах выполнены сообщающиеся между собой дренажные каналы, которые расположены в плоскости, поперечной оси шарового запорного органа симметрично относительно этой оси, и связывают впускной участок внутренней полости шарового крана с рабочей камерой.Known ball valve according to the patent of the Russian Federation No. 844937, which contains a housing with inlet and outlet sections for the flow of the working medium, communicating with each other through a separating working chamber, in which a ball locking element with a through hole is installed, equipped with a means for rotation in a vertical plane at an angle of 90 °. On both sides of the spherical locking element there are movable elastically loaded compression devices made of polymer material with central concave sections that are completely in contact with the surface of the spherical locking element, mounted in metal holders, one of which is located in the cylindrical bore of the housing, and the other in cylindrical bore of the pipe connected to the inlet, characterized in that in these saddles-seals and clips are made message drainage channels that are interconnected, which are located in a plane transverse to the axis of the ball locking element symmetrically with respect to this axis and connect the inlet portion of the inner cavity of the ball valve to the working chamber.
Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по техническому существу и достигаемому результату, принято в качестве его прототипаThis technical solution, as the closest to the declared technical essence and the achieved result, was adopted as its prototype
Недостаток прототипа заключается в его низкой надежности, поскольку герметичность крана может быть нарушена вследствие выдавливания уплотнения из обоймы на начальном этапе движения запорного шарового крана из положения «закрыто» в положение «открыто» из-за отсутствия давления в рабочей камере крана к моменту его открытия.The disadvantage of the prototype is its low reliability, since the tightness of the valve can be impaired due to squeezing the seal from the cage at the initial stage of movement of the shut-off ball valve from the "closed" position to the "open" position due to the lack of pressure in the working chamber of the crane by the time it is opened.
Задачей полезной модели является повышение герметичности, а, следовательно, надежности шарового крана.The objective of the utility model is to increase the tightness, and, consequently, the reliability of the ball valve.
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.The essence of the claimed technical solution is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the above technical result provided by the utility model.
Согласно полезной модели шаровой кран трубопроводной арматуры, содержащий корпус с впускным и выпускным участками для протекания рабочей среды, сообщающиеся между собой через разделяющую рабочую камеру, в которой установлен шаровой запорный орган со сквозным отверстием, снабженный средством для поворота в вертикальной плоскости на угол 90° и уплотнением, контактирующим с поверхностью шарового запорного органа, отличающийся тем, что уплотнение выполнено из полимерного материала, с коэффициентом термического расширения выровненным до уровня коэффициента термического расширения запорного органа и корпуса трубопроводной арматуры путем добавления в его состав микро или нанокерамических порошков с размером менее 1 мкм и их объемным содержанием от 10 до 70%.According to a utility model, a ball valve of pipe fittings comprising a housing with inlet and outlet sections for the flow of a working medium communicating with each other through a separating working chamber in which a ball shut-off element with a through hole is installed, provided with means for turning in a vertical plane through an angle of 90 ° and a seal in contact with the surface of the ball locking member, characterized in that the seal is made of a polymeric material, with a coefficient of thermal expansion aligned to the level of the coefficient of thermal expansion of the shutoff body and the body of the pipe fittings by adding micro or nanoceramic powders with a size of less than 1 μm and their volume content from 10 to 70%.
Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:In addition, the claimed technical solution is characterized by the presence of a number of additional optional features, namely:
- в качестве полимерного материала уплотнения может быть использован полиуретан;- polyurethane may be used as the polymer material of the seal;
- в качестве микро или нано керамических порошков может быть использован нитрид кремния крупностью 500 нанометров;- silicon nitride with a particle size of 500 nanometers can be used as micro or nano-ceramic powders;
- в качестве микро или нано керамических порошков может быть использован нитрид алюминия крупностью 500 нанометров.- aluminum nitride with a particle size of 500 nanometers can be used as micro or nano-ceramic powders.
Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что заявленный состав уплотнения не увеличивает коэффициент трения и в тоже время снижает деформацию под давлением, что существенно повышает надежность крана.The claimed combination of essential features ensures the achievement of a technical result, which consists in the fact that the claimed composition of the seal does not increase the coefficient of friction and at the same time reduces deformation under pressure, which significantly increases the reliability of the crane.
Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
Коэффициент термического расширения полиуретанов при нормальных условиях составляет около 57×10-6/с-1, а коэффициент термического расширения используемых совместно с ними в одних изделиях нержавеющих аустенитных сталей, например, 08х18н10т, составляет при нормальных условиях 17×10-6/с-1. При повышении температуры полиуриетановые детали будут расширяться опережающе, создавая избыточную нагрузку. Введение в состав полиуриетанов наполнителей больших по размеру чем 3 мкм ухудшает коэффициент трения и механические свойства полученного композита. Поэтому основой заявленного решения является снижение коэффициента термического расширения композита путем наполнения его керамическими микро или нанопорошками с низким коэффициент термического расширения и химически инертными.The coefficient of thermal expansion of polyurethanes under normal conditions is about 57 × 10 -6 / s -1 , and the coefficient of thermal expansion of stainless austenitic steels used together with them in some products, for example, 08x18n10t, is under normal conditions 17 × 10 -6 / s - 1 . With increasing temperature, the polyurethane parts will expand ahead of schedule, creating an excess load. Introduction to the composition of polyurethanes fillers larger than 3 microns in size impairs the coefficient of friction and the mechanical properties of the resulting composite. Therefore, the basis of the claimed solution is to reduce the coefficient of thermal expansion of the composite by filling it with ceramic micro or nanopowders with a low coefficient of thermal expansion and chemically inert.
По результатам испытаний выявлено что керамические частицы с размерами менее 1 мкм не ухудшают коэффициента трения по сравнению с исходным материалом.According to the test results, it was found that ceramic particles with sizes less than 1 μm do not impair the friction coefficient compared to the starting material.
В качестве наполнителей выбраны нитрид кремния с коэффициентом термического расширения 3.4×10-6/с-1 и нитрид алюминия с коэффициентом термического расширения 3.3×10-1/с-1. При введении 10% об керамики механические свойства не изменяются, но коэффициент термического расширения композита уменьшается незначительно (не более 10%), но при введении от 30 до 50% об. коэффициент термического расширения композита уменьшался до 2-х раз, Возможности деформации в упругой зоне ухудшались, но оставались приемлемыми. При повышении содержания до 70% при многоцикловых нагрузках происходит разрушение образца. Соответственно, оптимальными значениями армирования композит является интервал от 30 до 50% керамики размером 1 мкм и менее до 400-500 нм.Silicon nitride with a coefficient of thermal expansion of 3.4 × 10 -6 / s -1 and aluminum nitride with a coefficient of thermal expansion of 3.3 × 10 -1 / s -1 were selected as fillers. With the introduction of 10% by volume of ceramics, the mechanical properties do not change, but the coefficient of thermal expansion of the composite decreases slightly (no more than 10%), but with the introduction of 30 to 50% by volume. the coefficient of thermal expansion of the composite was reduced to 2 times. The possibilities of deformation in the elastic zone worsened, but remained acceptable. With an increase in the content up to 70% at multi-cycle loads, the sample is destroyed. Accordingly, the optimal values of the reinforcement of the composite are the interval from 30 to 50% of ceramics with a size of 1 μm or less to 400-500 nm.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136904U RU185881U1 (en) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | PIPELINE BALL VALVE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136904U RU185881U1 (en) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | PIPELINE BALL VALVE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU185881U1 true RU185881U1 (en) | 2018-12-21 |
Family
ID=64753988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136904U RU185881U1 (en) | 2017-10-19 | 2017-10-19 | PIPELINE BALL VALVE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU185881U1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU84937U1 (en) * | 2009-02-25 | 2009-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное предприятие ГКС" | HIGH PRESSURE BALL VALVE |
| RU102727U1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-03-10 | Про Аква Йапы Элеменлары Иншаат Санайи Ве Тиджарет Лимитед Ширкети | TRANSITION JOINT CRANE |
| CA2808523A1 (en) * | 2010-08-16 | 2012-02-23 | Sistag Ag Absperrtechnik | Resilient seat seal for a valve |
| US20140034861A1 (en) * | 2011-04-12 | 2014-02-06 | Gasket International S.P.A. | Sealing system for industrial gate valves and gate valve comprising such a system |
| RU139343U1 (en) * | 2013-08-14 | 2014-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Актан" | BALL VALVE |
-
2017
- 2017-10-19 RU RU2017136904U patent/RU185881U1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU84937U1 (en) * | 2009-02-25 | 2009-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное предприятие ГКС" | HIGH PRESSURE BALL VALVE |
| RU102727U1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-03-10 | Про Аква Йапы Элеменлары Иншаат Санайи Ве Тиджарет Лимитед Ширкети | TRANSITION JOINT CRANE |
| CA2808523A1 (en) * | 2010-08-16 | 2012-02-23 | Sistag Ag Absperrtechnik | Resilient seat seal for a valve |
| US20140034861A1 (en) * | 2011-04-12 | 2014-02-06 | Gasket International S.P.A. | Sealing system for industrial gate valves and gate valve comprising such a system |
| RU139343U1 (en) * | 2013-08-14 | 2014-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Актан" | BALL VALVE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6935616B2 (en) | Balanced plug valve | |
| EP3642519A1 (en) | A non-pressure relieving ball valve | |
| AU2015330867B2 (en) | Balanced double seated globe valve with flexible plug | |
| RU185881U1 (en) | PIPELINE BALL VALVE | |
| RU84937U1 (en) | HIGH PRESSURE BALL VALVE | |
| RU2669533C1 (en) | Sealing of pipeline fitting valve body | |
| US20060042702A1 (en) | Fluted reciprocating ball valve | |
| EA036549B1 (en) | Check valve | |
| TW201833467A (en) | Flow dividing valve | |
| US2693338A (en) | Valve | |
| RU2681605C1 (en) | Ball valve of pipeline stop valves | |
| EP3158237A1 (en) | Balancing valve | |
| CN104633188A (en) | Low-temperature one-way valve | |
| KR20220042468A (en) | Non-return check valve for vacuum systems | |
| RU2313713C2 (en) | Check valve with axial direction of flow | |
| US812337A (en) | Float-valve. | |
| RU2641544C1 (en) | Ball cock | |
| KR102149928B1 (en) | Seatring for ball valve | |
| US10119618B1 (en) | Cone valve | |
| EP1540213B1 (en) | Ball valve | |
| RU174085U1 (en) | BALL VALVE | |
| US4822002A (en) | Movable sleeve type valve | |
| RU171541U1 (en) | DISK SWITCH | |
| US6994321B2 (en) | Reciprocating ball valve | |
| US1744221A (en) | Valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191020 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20220224 |