Уплотнительный узел для шаровых клапанов и шаровой клапан, содержащий такой уплотнительный узел - RU2017131749A

1. Уплотнительный узел (101, 102) для промышленного шарового клапана (1), содержащего по меньшей мере один корпус (20) клапана и шар (10), размещенный в упомянутом корпусе клапана, при этом указанный уплотнительный узел включает в себя:

по меньшей мере одно седло (30), вставляемое в упомянутый корпус (20) клапана, расположенное вокруг центральной оси (А) и образующее осевую полость (35) для прохода находящейся под давлением текучей среды, причем упомянутое седло (30) содержит первое гнездо (31А) на первой передней поверхности (30А) седла (30), которое обращено в сторону указанного шара (10), когда седло (30) установлено в указанном корпусе (20) клапана, указанное первое гнездо (31А) содержит закрытую донную поверхность (310), которая находится в плоскости, проходящей поперек указанной центральной оси (А);

уплотнительный элемент (31), выполненный из термопластичного материала, для создания уплотнения по текучей среде между указанным седлом (30) и указанным шаром (10) указанного клапана (1), причем указанный уплотнительный элемент (31) имеет форму кольца и размещен в указанном первом гнезде (31А);

отличающийся, что уплотнительный элемент (31) размещен с радиальным зазором в указанном первом гнезде (31А) так, что по отношению к указанному седлу (30) уплотнительный элемент (31) размещен свободно в направлении, параллельном центральной оси (А), когда указанное седло (30) установлено в указанном корпусе (20) клапана и через указанное седло (30) внутри него проходит текучая среда под давлением, причем указанный уплотнительный узел (101, 102) содержит средства против выдавливания, чтобы избежать выдавливания уплотнительного элемента (31) из указанного первого гнезда (31А) во время этапа открытия указанного клапана.

2. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 1, в котором указанное седло (30) содержит второе гнездо (33А) на передней поверхности (30А), которое обращено в сторону указанного шара (10), когда седло (30) установлено в корпусе (20) клапана, и в котором упомянутые средства против выдавливания включают в себя кольцо (33) против выдавливания, размещенное в указанном втором гнезде (33А), которое выступает относительно указанной передней поверхности (30А) так, чтобы удерживать указанный уплотнительный элемент (31) в указанном первом гнезде (31А).

3. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 1 или 2, в котором указанное первое гнездо (31А) образовано первой внешней цилиндрической поверхностью (311) и внутренней цилиндрической поверхностью (312), в сторону которых обращены внешняя поверхность (311А) и внутренняя поверхность (311В) указанного уплотнительного элемента (31) соответственно, и в котором указанный уплотнительный элемент (31) образует кольцевое гнездо (32А), в котором размещено уплотнительное кольцо (32) для создания уплотнения между указанной внешней поверхностью (311А) указанного первого гнезда (31А) и указанной внутренней поверхностью (311В) указанного уплотнительного элемента (31).

4. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 2 или 3, в котором указанное второе гнездо (33А) проходит преимущественно в радиальном направлении, и упомянутое кольцо (33) против выдавливания имеет, по существу, трапецеидальное сечение, при этом указанное сечение определено в радиальной плоскости относительно указанной центральной оси (А), причем кольцо (33) против выдавливания установлено так, что наклонная передняя поверхность (333) указанного трапецеидального сечения обращена в сторону указанного шара (10).

5. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 2 - 4, в котором указанный уплотнительный элемент (31) содержит переднюю поверхность (133А, 133В), которая обращена в сторону указанного шара (10), когда указанное седло (30) установлено внутри корпуса (20) клапана, и заднюю поверхность (31′), обращенную в сторону упомянутой донной поверхности (310) указанного первого гнезда (33А), при этом упомянутая передняя поверхность содержит первый участок (133А), имеющий наклон относительно указанной центральной оси (А) для создания уплотнения на указанном шаре (10), и второй участок (133В), причем упомянутое кольцо (33) против выдавливания содержит упорную поверхность (133), которая обращена в сторону упомянутого второго участка (133В) и находится от него на расстоянии.

6. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1 - 5, в котором площадь поперечного сечения указанного первого гнезда (31А) превышает площадь поперечного сечения указанного уплотнительного элемента (31) на величину от 1% до 5%, и в котором указанное поперечное сечение определено в радиальной плоскости, расположенной, по существу, ортогонально указанному осевому направлению (А).

7. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1 - 6, в котором площадь поперечного сечения указанного первого гнезда (31А) превышает площадь поперечного сечения указанного уплотнительного элемента (31) на величину от 1% до 3%, и в котором указанное поперечное сечение определено в радиальной плоскости, расположенной, по существу, ортогонально указанному осевому направлению (А).

8. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1 - 7, в котором указанный уплотнительный элемент (31) выполнен из материала, выбранного из группы, включающей в себя полиэфирэфиркетон, полиамид, политетрафторэтилен, полиоксиметилен, политрифторхлорэтилен.

9. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 3 - 8, в котором уплотнительное кольцо (32) вставлено в указанную кольцевую канавку (32А), определенную упомянутым уплотнительным элементом, выбранным из группы, включающей в себя кольцо с круглым поперечным сечением, выполненным из эластомерного материала, кольцо типа уплотнительной манжеты, выполненное из термопластичного материала, и кольцо типа двойной уплотнительной манжеты, выполненное из термопластичного материала.

10. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1 - 9, в котором указанное седло (30) содержит переднюю часть (30′), которая проходит между указанной передней поверхностью (30А) и задней поверхностью (30В), противоположной указанной передней поверхности (30А) и обращенной в сторону корпуса (20) клапана, при этом указанный уплотнительный узел (101, 102) содержит упругие элементы (60), которые действуют с одной стороны указанного корпуса (20) клапана и с другой стороны указанного седла (30) так, чтобы прижимать указанное седло (30) к шару (10).

11. Уплотнительный узел по п. 10, в котором указанное седло (30) содержит внешнюю поверхность (30С), проходящую параллельно указанной центральной оси (А) между указанной передней поверхностью (30А) и указанной задней поверхностью (30В), при этом указанное седло (30) содержит канавку (40А), образованную на указанной внешней поверхности (30С), в которой размещено дополнительное центральное уплотнительное кольцо (40), предпочтительно изготовленное из эластомерного материала.

12. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 11, в котором в указанной канавке (40А) размещено уплотнительное кольцо (40), предпочтительно изготовленное из термопластичного материала.

13. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 10 - 12, в котором упомянутое седло (30) содержит заднюю часть (30′′), которая проходит от указанной задней поверхности (30В) указанной передней части (30′), при этом задняя часть (30′′) содержит:

первую цилиндрическую поверхность (50′), которая проходит от упомянутой задней поверхности (30В) передней части (30′) параллельно центральной оси (А) и выступает в радиальном направлении меньше, чем внешняя поверхность (30С) указанной передней части (30′);

вторую цилиндрическую поверхность (50′′), которая проходит параллельно центральной оси (А) и выступает в радиальном направлении меньше, чем упомянутая первая цилиндрическая поверхность (50′) упомянутой задней части (30′′);

поверхность (50′′′) уступа, которая находится между указанной цилиндрической поверхностью (50′, 50′′) в плоскости, по существу, ортогональной указанной центральной оси (А), при этом указанная поверхность (50′′′) уступа и указанная вторая цилиндрическая поверхность (50′′) образуют заднее гнездо (80), в котором размещены задние средства уплотнения (51, 52′, 52′′), имеющие форму кольца, при этом указанное гнездо закрыто спереди указанной поверхностью (50′′′) уступа.

14. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 13, в котором указанные средства уплотнения включают в себя первый задний кольцеобразный уплотнительный элемент (51), первый задний уплотнительный элемент (52′) против выдавливания и второй задний уплотнительный элемент (52′′) против выдавливания, размещенные с противоположных сторон от указанного кольцевого уплотнительного элемента (51) для предотвращения выдавливания указанного кольцевого уплотнительного элемента (51) из заднего гнезда (80).

15. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 13 или 14, в котором указанные средства уплотнения включают в себя графитовое уплотнительное кольцо (53), размещенное между задним уплотнительным элементом (52′′) против выдавливания и поверхностью (50′′′) уступа.

16. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 13 - 15, которое содержит графитовое кольцо (53), размещенное в указанном заднем гнезде (80).

17. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1 - 16, в котором указанный уплотнительный элемент (31) обеспечивает уплотнение между седлом (30) и шаром (10) в точке (b) уплотнения, и в котором ось (В), проходящая через указанную точку (b) уплотнения и параллельно указанной центральной оси (А), позволяет идентифицировать переднюю упорную поверхность в вертикальной плоскости, проходящей через центральную ось (А), упорную поверхность, образованную участком указанной передней поверхности (30А), находящимся выше указанной базисной оси (В), а также заднюю упорную поверхность, содержащую указанную заднюю поверхность (30В) и указанную поверхность (50′′′) уступа, при этом указанная задняя упорная поверхность больше указанной передней упорной поверхности.

18. Шаровой клапан, отличающийся тем, что содержит уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1 - 17.