Шаровой элемент для поворотного клапана и способ его изготовления - RU2020111335A

1. Поворотный клапан, содержащий:

корпус клапана, определяющий впускное отверстие клапана, выпускное отверстие клапана и регулируемый проход, сообщающийся по текучей среде с впускным отверстием клапана и выпускным отверстием клапана;

шаровой элемент расположенный внутри регулируемого прохода для регулирования потока текучей среды между впускным отверстием клапана и выпускным отверстием клапана посредством шпинделя клапана, причем шаровой элемент содержит корпус, содержащий наружную часть, проходное отверстие, расположенное в центральной части корпуса, и по меньшей мере один элемент жесткости, расположенный в корпусе между проходным отверстием и наружной частью шарового элемента; и

седло клапана, расположенное в регулируемом проходе вблизи впускного отверстия клапана и герметично взаимодействующее с шаровым элементом,

при этом при вращении шарового элемента проходное отверстие шарового элемента перемещается из закрытого положения в открытое положение, в котором проходное отверстие шарового элемента обращено к регулируемому проходу, обеспечивая возможность текучей среде проходить через проходное отверстие.

2. Поворотный клапан по п. 1, отличающийся тем, что шаровой элемент дополнительно содержит одну или большее количество прорезей или выемок для приема шпинделя клапана.

3. Поворотный клапан по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент жесткости представляет собой совокупность элементов жесткости и каждый элемент жесткости из совокупности элементов жесткости представляет собой радиальный элемент жесткости, причем каждый радиальный элемент жесткости содержит первую часть, проходящую до проходного отверстия, и вторую часть, контактирующую с наружной частью шарового элемента, причем каждый радиальный элемент жесткости расположен на одинаковом расстоянии друг от друга вокруг проходного отверстия.

4. Поворотный клапан по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент жесткости расположен параллельно проходному отверстию.

5. Поворотный клапан по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент жесткости расположен перпендикулярно проходному отверстию.

6. Поворотный клапан по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент жесткости расположен на одинаковом расстоянии от каждого из других элементов жесткости.

7. Поворотный клапан по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент жесткости представляет собой совокупность элементов жесткости, содержащую по меньшей мере, один элемент жесткости из совокупности элементов жесткости, имеющих первую толщину T1 и расположенных между прорезью для приема вала и проходным отверстием, второй элемент жесткости, имеющий вторую толщину T2 и расположенный между проёмом и наружной частью шарового элемента, третий элемент жесткости, имеющий третью толщину T3 и расположенный между проёмом и проходным отверстием, и четвертый элемент жесткости, имеющий четвертую толщину T4 и расположенный между двумя проёмами, при этом первая толщина T1 является большей, чем вторая, третья и четвертая толщины T2, T3, T4, а четвертая толщина T4 является большей, чем вторая и третья толщины T2, T3, в результате чего элементы жесткости имеют различные толщины вокруг шарового элемента.

8. Поворотный клапан по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент жесткости представляет собой по меньшей мере один интегральный радиальный элемент жесткости, а корпус шарового элемента имеет различную толщину вокруг одного или большего количества из прорези, наружной части шара и проходного отверстия.

9. Поворотный клапан по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что корпус шарового элемента содержит по меньшей мере одну область, перпендикулярную проходному отверстию, которая толще, чем другие области корпуса.

10. Поворотный клапан по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент жесткости представляет собой совокупность элементов жесткости, и элементы жесткости из совокупности элементов жесткости расположены одним или большим количеством способов из: радиально от проходного отверстия до наружной части шарового элемента, параллельно проходному отверстию, перпендикулярно проходному отверстию или в любой их комбинации.

11. Способ изготовления шарового элемента поворотного клапана, включающий в себя:

формирование корпуса, содержащего наружную часть;

формирование проходного отверстия, расположенного внутри корпуса; и

формирование по меньшей мере одного элемента жесткости, расположенного между корпусом и проходным отверстием, причем по меньшей мере один элемент жесткости расположен одним или большим количеством способов из: в радиальном направлении от проходного отверстия до наружной части корпуса, перпендикулярно проходному отверстию, параллельно проходному отверстию, и/или по меньшей мере один элемент жесткости образован путем изменения толщины корпуса на одном или большем количестве из: наружной части и проходного отверстия.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что формирование корпуса включает в себя создание корпуса с применением одной из: технологии аддитивного производства, технологии литья или технологии спекания.

13. Способ по любому из пп. 11 или 12, отличающийся тем, что формирование проходного отверстия внутри корпуса включает в себя создание проходного отверстия внутри корпуса с применением одной или большего количества из: технологии аддитивного производства, технологии литья или технологии спекания.

14. Способ по любому из пп. 11-13, отличающийся тем, что формирование по меньшей мере одного элемента жесткости внутри корпуса включает в себя создание по меньшей мере одного элемента жесткости внутри корпуса с применением одной или большего количества из: технологии аддитивного производства, технологии литья или технологии спекания.

15. Способ по любому из пп. 11-14, отличающийся тем, что технология аддитивного производства включает в себя трехмерную печать, включающую в себя применение программного обеспечения для трехмерного моделирования, хранящегося на запоминающем устройстве компьютера и выполняемое процессором, соединенным с запоминающим устройством.

16. Способ по любому из пп. 11-15, дополнительно включающий в себя формирование одной из прорези или выемки в наружной части корпуса шара, одной из прорези или выемки для приема шпинделя клапана.

17. Способ по любому из пп. 11-16, дополнительно включающий в себя нанесение покрытия на наружную часть корпуса в один из моментов времени: (1) после изготовления шарового элемента; или (2) во время изготовления с использованием технологии аддитивного производства.

18. Способ по любому из пп. 11-17, отличающийся тем, что формирование одного или большего количества из корпуса, проходного отверстия и по меньшей мере одного элемента жесткости включает в себя формирование одного или большего количества из корпуса, проходного отверстия и по меньшей мере одного элемента жесткости посредством одного или большего количества из литья или спекания, а затем присоединения при изготовлении одного или большего количества из корпуса, проходного отверстия и по меньшей мере одного элемента жесткости.

19. Способ по любому из пп. 11-18, отличающийся тем, что один или большее количество из: корпуса и элементов жесткости могут быть изготовлены из листа, механически обработанного стержня или пластины.