RU2160404C2 - Rotary ball valve and method of its assembly (variants) - Google Patents
Rotary ball valve and method of its assembly (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160404C2 RU2160404C2 RU98119460A RU98119460A RU2160404C2 RU 2160404 C2 RU2160404 C2 RU 2160404C2 RU 98119460 A RU98119460 A RU 98119460A RU 98119460 A RU98119460 A RU 98119460A RU 2160404 C2 RU2160404 C2 RU 2160404C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ball
- annular
- pipe
- spring
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Multiple-Way Valves (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству вращающегося шарнирного клапана и способу его сборки. The present invention relates to a rotary articulated valve device and a method for assembling it.
Известен клапан, изготовленный Корпорацией Аэроквип, представителем данной заявки, и продаваемый под своим номером изделия RB01-004-141414. Известное устройство вращающегося шарового клапана обеспечивают пасынком на каждом из впускного и выпускного концов. Один из таких пасынков припаивают твердым припоем к манжете, которую присоединяют к корпусу резьбовым соединением, а другой пасынок припаивают твердым припоем непосредственно к корпусу. Типом пружины, который часто используют, чтобы прикладывать отжимающие нагрузки внутри устройства, является волновая пружина из нержавеющей стали, которую изготавливают из единственной полосы или отрезка металла, имеющего волновую конфигурацию с чередующимися вершинами и впадинами. Металлическую полосу навивают, чтобы получить спираль, в которой внешняя граница каждого из нескольких индивидуальных витков в основном определяет цилиндр такого размера, который позволяет вмещать пружину в цилиндрический отрезок трубы. Полосу навивают так, что каждую впадину любого данного витка или волны выравнивают с вершиной смежного витка и с впадиной следующего чередующегося витка или волны. Это выравнивание приводит к чередованию точек контакта и промежутков вокруг периферии пар смежных витков или волн. A known valve manufactured by Aeroquip Corporation, the representative of this application, and sold under its product number RB01-004-141414. A known rotating ball valve device is provided with a stepson at each of the inlet and outlet ends. One of these stepsons is brazed to the cuff, which is attached to the body with a threaded connection, and the other stepson is brazed directly to the body. The type of spring that is often used to apply pressing loads inside the device is a stainless steel wave spring, which is made from a single strip or piece of metal having a wave configuration with alternating peaks and troughs. A metal strip is wound to form a spiral in which the outer boundary of each of several individual turns mainly defines a cylinder of such a size that allows the spring to fit into a cylindrical section of the pipe. The strip is wound so that each trough of any given turn or wave is aligned with the top of the adjacent turn and with the trough of the next alternating turn or wave. This alignment leads to the alternation of contact points and gaps around the periphery of pairs of adjacent turns or waves.
При установке нарезной манжеты в корпус известных устройств вращающегося шарового клапана манжета приходит в непосредственный контакт с пружиной до того, как ее закрепят полностью. Дальнейшее вращение такой манжеты после ее начального контакта с пружиной, поскольку ее вращает на витках резьбы манжеты до полного закрепления в запорной позиции, создает в пружине закручивающую нагрузку. Такая закручивающая нагрузка, когда ее прикладывают к пружине, имеет тенденцию вращать самые близкие к манжете витки или волны относительно витков или волн, которые ближе к вращающемуся шаровому клапану, так что в итоге выровненные впадины и вершины смежных витков или волн смещают друг от друга так, что некоторые из вершин одного витка выравнивают с вершинами смежного витка. Такое смещение приводит к тому, что пружина имеет меньшее сжимающее усилие, чем предназначено для случая, когда выровненные впадины и вершины находятся в полностью выровненном контакте друг с другом. When installing a threaded cuff in the body of known devices of a rotating ball valve, the cuff comes into direct contact with the spring before it is fully fixed. The further rotation of such a cuff after its initial contact with the spring, since it rotates on the threads of the cuff until it is fully fixed in the locking position, creates a twisting load in the spring. Such a twisting load, when applied to the spring, tends to rotate the coils or waves closest to the cuff relative to the coils or waves, which are closer to the rotating ball valve, so that the aligned hollows and vertices of adjacent coils or waves are displaced from each other so that some of the vertices of one coil align with the vertices of an adjacent coil. This displacement leads to the fact that the spring has a lower compressive force than is intended for the case when the aligned hollows and peaks are in fully aligned contact with each other.
Из патентной литературы (US, патент 1616386 A, кл. F 16 K 5/20, 01.02.1927) известен шаровой клапан, содержащий корпус с впускным и выпускным отверстиями, расположенными по его оси, шарик со сквозным каналом, расположенный в корпусе и установленный с возможностью поворота из открытого положения, в котором сквозной канал расположен вдоль оси корпуса, в закрытое положение, в котором сквозной канал расположен не вдоль оси корпуса, кольцевой затвор, уплотняющий шарик и расположенный между шариком и впускным отверстием, кольцевое седло, уплотняющее шарик и расположенное на противоположной от кольцевого затвора стороне шарика, сжимающую пружину для осуществления прижатия кольцевого седла к шарику, трубу, взаимодействующую с корпусом со стороны выпускного отверстия. From the patent literature (US patent 1616386 A, class F 16 K 5/20, 02/01/1927) a ball valve is known comprising a housing with inlet and outlet openings located along its axis, a ball with a through channel located in the housing and installed rotatable from an open position in which the through channel is located along the axis of the housing to a closed position in which the through channel is not located along the axis of the housing, an annular shutter, a sealing ball and located between the ball and the inlet, an annular seat, a sealing ball and Assumption on the opposite side from the ring gate ball, compressive spring for pressing the annular seat to the ball, the tube cooperating with the housing to the outlet side.
Из патентной литературы (JP, заявка 60-129476 A, кл. F 16 K 5/06, 10.07.1985) известен способ сборки устройства вращающегося клапана, заключающийся в осуществлении сборки элементов клапана, включающего корпус с впускным и выпускным отверстиями, шарик со сквозным каналом, установленный в корпусе кольцевым седлом и кольцевым затвором с возможностью уплотняющего контакта с ними, при этом кольцевое седло устанавливают со стороны впускного отверстия, а кольцевой затвор - со стороны выпускного отверстия. From the patent literature (JP, application 60-129476 A, class F 16 K 5/06, 07/10/1985), a method of assembling a rotating valve device is known, which consists in assembling valve elements, including a housing with inlet and outlet openings, a ball with through a channel mounted in the housing by an annular seat and an annular valve with the possibility of sealing contact with them, while the annular saddle is installed on the inlet side, and the annular valve on the outlet side.
Задачей первого изобретения является увеличение герметичности вращающегося шарового клапана. The objective of the first invention is to increase the tightness of a rotating ball valve.
Технический результат достигается тем, что устройство вращающего шарового клапана содержит корпус с впускным и выпускным отверстиями, расположенными по его оси, шарик со сквозным каналом, расположенный в корпусе и установленный с возможностью поворота из открытого положения, в котором сквозной канал расположен вдоль оси корпуса, в закрытое положение, в котором сквозной канал расположен не вдоль оси корпуса, кольцевой затвор, уплотняющий шарик и расположенный между шариком и выпускным отверстием, кольцевое седло, уплотняющее шарик и расположенное на противоположной от кольцевого затвора стороне шарика, сжимающую пружину для осуществления прижатия кольцевого седла к шарику, трубу, взаимодействующую с корпусом со стороны впускного отверстия, при этом снижающая пружина установлена в трубе, в которой выполнен упор в виде деформированного внутрь участка трубы для поддержания сжимающей пружины в сжатом состоянии. Упор имеет вид кольцевой канавки. Сжимающая пружина имеет закрученные витки, которые имеют ряд впадин и вершин, расположенных поочередно, причем вершина каждого витка контактирует с впадинами смежного ему витка. The technical result is achieved in that the device of the rotating ball valve comprises a housing with inlet and outlet openings located along its axis, a ball with a through channel located in the housing and mounted to rotate from an open position in which the through channel is located along the axis of the housing, closed position in which the through channel is not located along the axis of the housing, an annular shutter, a sealing ball and located between the ball and the outlet, an annular seat, a sealing ball and laid on the opposite side of the ball from the annular shutter, a compression spring for pressing the annular seat against the ball, a pipe interacting with the housing from the inlet side, while the reducing spring is installed in the pipe, in which an emphasis is made in the form of a pipe section deformed inward to support compressing springs in a compressed state. The emphasis has the form of an annular groove. The compression spring has twisted coils, which have a series of troughs and peaks arranged alternately, the top of each coil being in contact with the troughs of the adjacent coil.
Задачей второго, третьего и четвертого изобретений является увеличение эффективности и экономичности способа сборки устройства вращающегося клапана. The task of the second, third and fourth inventions is to increase the efficiency and economy of the method of assembling a rotating valve device.
Технический результат достигается тем, что второе изобретение - способ сборки устройства вращающегося клапана заключается в осуществлении сборки элементов клапана, включающего корпус с впускным и выпускным отверстиями, шарик со сквозным каналом, установленный в корпусе между кольцевым седлом и кольцевым затвором с возможностью уплотняющего контакта с ними, при этом кольцевое седло устанавливают со стороны впускного отверстия, а кольцевой затвор - со стороны выпускного отверстия, при этом к корпусу, выпускное отверстие которого выравнено в осевом направлении, присоединяют трубу, в которую устанавливают сжимающую пружину для прижатия шарика к кольцевому седлу, после чего к сжимающей пружине прикладывают не закручивающее направленное вдоль оси сжимающее усилие для осуществления контакта кольцевого седла с шариком и уплотняющего контакта шарика с кольцевым затвором и деформируют внутрь кольцевой участок трубы для выполнения упора для удержания сжимающей пружины в трубе и обеспечения контакта кольцевого седла с шариком. Деформируют кольцевой участок трубы в момент, когда измеренное сжимающее усилие достигает заданного диапазона. Деформируют кольцевой участок трубы электромагнитным способом. Сжимающую пружину снабжают закрученными витками, имеющими ряд впадин и вершин, которые располагают поочередно, причем вершины каждого витка контактируют с впадинами смежного ему витка. The technical result is achieved by the fact that the second invention, a method of assembling a rotating valve device, consists in assembling valve elements, including a housing with inlet and outlet openings, a ball with a through channel installed in the housing between the annular seat and the annular valve with the possibility of sealing contact with them, wherein the annular seat is installed on the side of the inlet, and the annular valve on the side of the outlet, while to the body, the outlet of which is aligned but in the axial direction, a pipe is connected into which a compression spring is installed to press the ball to the annular seat, after which a non-twisting compressive force is applied to the compressing spring to contact the annular seat with the ball and seal the ball with the annular seal and deform inward the annular section of the pipe to stop to hold the compression spring in the pipe and ensure contact of the annular seat with the ball. The annular section of the pipe is deformed at the moment when the measured compressive force reaches a predetermined range. The annular section of the pipe is deformed by the electromagnetic method. The compression spring is provided with swirling coils having a series of troughs and peaks, which are arranged alternately, the tops of each coil being in contact with the troughs of the adjacent coil.
Технический результат достигается тем, что третье изобретение - способ сборки устройства шарового клапана заключается в осуществлении сборки элементов клапана, содержащего корпус, шарик, расположенный в корпусе, кольцевые затвор и седло, захватывающие шарик, при этом клапан снабжают трубой, часть которой выступает из корпуса, и пружиной, расположенной с возможностью передачи усилия к кольцевому седлу, после чего к пружине прикладывают сжимающее усилие для прижатия кольцевого седла к шарику и шарика к кольцевому затвору и при этом деформируют внутрь участок трубы для удержания в ней пружины и обеспечения прижатия кольцевого седла к шарику. Деформируют участок трубы электромагнитным способом в момент, когда сжимающее усилие достигает заданного диапазона. Деформируют участок трубы без контактирования с деформируемым внутрь участком трубы. Сжимающую пружину снабжают закрученными витками, которые имеют ряд впадин и вершин, которые располагают поочередно, причем вершины каждого витка контактируют с впадинами смежного ему витка. The technical result is achieved by the fact that the third invention, a method of assembling a ball valve device, consists in assembling valve elements comprising a body, a ball located in the body, an annular shutter and a saddle gripping the ball, the valve being provided with a pipe, part of which protrudes from the body, and a spring located with the possibility of transmitting force to the annular seat, after which a compressive force is applied to the spring to press the annular seat against the ball and the ball against the annular shutter and deform a portion of the pipe is internalized to hold the spring in it and to ensure that the annular seat is pressed against the ball. The pipe section is deformed by the electromagnetic method at the moment when the compressive force reaches a predetermined range. The pipe section is deformed without contacting the pipe section being deformable inwardly. The compression spring is provided with swirling coils, which have a series of troughs and peaks, which are arranged alternately, with the tops of each coil in contact with the troughs of an adjacent coil.
Технический результат достигается тем, что четвертое изобретение - способ сборки устройства шарового клапана заключается в осуществлении сборки элементов клапана, содержащего корпус, шарик, расположенный в корпусе, кольцевые затвор и седло, захватывающие шарик, при этом клапан снабжают трубой, часть которой выступает из корпуса, после чего прикладывают сжимающее усилие для прижатия кольцевого седла к шарику и шарика к кольцевому затвору и при этом деформируют внутрь участок трубы для обеспечения уплотняющего контакта кольцевого седла с шариком. Деформирование выполняют электромагнитным способом при приложении осевого сжимающего усилия для осуществления прижатия кольцевого седла к шарику. Деформируют участок трубы в момент, когда измеряемое сжимающее усилие достигает заданного диапазона. Деформируют участок трубы без контактирования с деформированным внутрь участком трубы. The technical result is achieved by the fact that the fourth invention, a method of assembling a ball valve device, consists in assembling valve elements comprising a body, a ball located in the body, an annular shutter and a saddle gripping the ball, the valve being provided with a pipe, part of which protrudes from the body, after which a compressive force is applied to press the annular seat against the ball and the ball against the annular shutter and at the same time deform the pipe section inward to provide sealing contact of the annular seat with a ball. The deformation is carried out by the electromagnetic method when an axial compressive force is applied to press the annular seat against the ball. The pipe section is deformed at the moment when the measured compressive force reaches a predetermined range. The pipe section is deformed without contacting the pipe section deformed inward.
Согласно настоящему изобретению предложены устройство вращающегося шарового клапана и способ его сборки, которые являются потенциально менее дорогими, чем известные устройства вращающегося шарового клапана сравнимого размера потому, что они устраняют потребность в нарезной манжете, которая изготовляется отдельно, и имеют более высокую способность предотвращать утечки по сравнению с известными вращающимися шаровыми клапанами. Вращающийся шаровой клапан настоящего изобретения особенно хорошо подходит для использования в устройствах охлаждения и кондиционирования воздуха. According to the present invention, there is provided a rotary ball valve device and a method for assembling it, which are potentially less expensive than the known rotary ball valve devices of comparable size because they eliminate the need for a threaded cuff, which is manufactured separately, and have a higher ability to prevent leakage compared with famous rotating ball valves. The rotary ball valve of the present invention is particularly well suited for use in cooling and air conditioning devices.
Согласно способу сборки устройства вращающегося шарового клапана настоящего изобретения используют электромагнитный способ изготовления для радиальной внутренней деформации кольцевой части медного пасынка, который припаивают к корпусу твердым припоем. Перед тем, как деформировать такую кольцевую часть, вращающийся шарик помещают в корпус с уплотнением с одной стороны и седлом с другой стороны наряду со сжимающей пружиной и предпочтительно жесткой шайбой на противоположной от седла стороне пружины. После того, как части располагают таким образом, к пружине и шайбе прикладывают прямую линейную осевую нагрузку и, в то время как детали подвергают воздействию такой нагрузки, используют электромагнитную силу, чтобы вызвать радиальную внутреннюю деформацию кольцевой части пасынка, непосредственно смежной с пружиной и шайбой, и таким образом обеспечить сборку затвора, шарика, опоры, пружины и шайбы. Прямая линейная нагрузка, которую прикладывают к пружине во время этапа электромагнитного изготовления пасынка радиально внутрь, гарантирует, что пружина сохраняет оптимальное сжимающее усилие, которое удерживает уплотнение и седло в уплотняющем контакте с шариком и таким образом обеспечивает надежное, непроницаемое для утечек устройство вращающегося шарового клапана и снижает его стоимость по сравнению с вышеупомянутым известным устройством вращающегося шарового клапана. According to the assembly method of the rotary ball valve device of the present invention, an electromagnetic manufacturing method is used for radial internal deformation of the annular part of the copper stepson, which is brazed to the body. Before deforming such an annular part, the rotating ball is placed in a housing with a seal on one side and a seat on the other side, along with a compression spring and preferably a rigid washer on the side of the spring opposite the saddle. After the parts are positioned in this way, a direct linear axial load is applied to the spring and the washer and, while the parts are subjected to such a load, electromagnetic force is used to cause radial internal deformation of the annular part of the stepson directly adjacent to the spring and the washer, and thus ensure the assembly of the shutter, ball, bearings, springs and washers. The direct linear load that is applied radially inward during the electromagnetic step production step of the stepson ensures that the spring maintains an optimal compressive force that keeps the seal and seat in sealing contact with the ball and thus provides a reliable, leak-tight rotary ball valve device and reduces its cost compared with the aforementioned known device of a rotating ball valve.
Фиг. 1 представляет собой разрез устройства вращающегося шарового клапана настоящего изобретения. FIG. 1 is a sectional view of a rotary ball valve device of the present invention.
Фиг. 2 представляет собой разрез частичной сборки устройства вращающегося шарового клапана настоящего изобретения непосредственно перед этапом линейного сжатия пружины и радиальной внутренней деформации кольцевой части пасынка, чтобы удерживать шайбу, пружину и другие элементы в корпусе. FIG. 2 is a sectional view of a partial assembly of the rotary ball valve device of the present invention immediately prior to the step of linearly compressing the spring and radial internal deformation of the annular part of the stepson to hold the washer, spring and other elements in the housing.
Фиг. 3 представляет собой вид сверху, частично в разрезе, на котором показано оборудование для электромагнитного изготовления кольцевой части пасынка, которая радиально выступает внутрь, устройства настоящего изобретения и показаны элементы устройства фиг. 2, которые установлены в оборудовании. FIG. 3 is a plan view, partially in section, showing equipment for electromagnetic manufacturing of the annular part of a stepson that radially extends inwardly, the devices of the present invention and elements of the device of FIG. 2, which are installed in the equipment.
Фиг. 4 представляет собой увеличенное фрагментарное изображение части устройства фиг. 3, но показывает устройство шарового клапана, которое сдвинуто в позицию, в которой тот элемент, который будут деформировать электромагнитным способом, помещен на оснастке перед тем, как его вставляют в катушку для изготовления. FIG. 4 is an enlarged fragmentary view of part of the device of FIG. 3, but shows a ball valve device that is shifted to a position in which that element that will be deformed by the electromagnetic method is placed on a snap before it is inserted into the manufacturing coil.
Фиг. 5 представляет собой вид, подобный фиг. 4, на котором показано относительное позиционирование оборудования и элементов устройства непосредственно перед этапом деформирования и с линейной нагрузкой, приложенной к сжимающей пружине. FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, which shows the relative positioning of equipment and device elements immediately prior to the deformation step and with a linear load applied to the compression spring.
Фиг. 6 представляет собой вид, подобный фиг. 5, на котором показано относительное позиционирование частей сразу после этапа деформирования. FIG. 6 is a view similar to FIG. 5, which shows the relative positioning of the parts immediately after the deformation step.
Фиг. 7 представляет собой вид сбоку собранного устройства вращающегося шарового клапана настоящего изобретения. FIG. 7 is a side view of an assembled rotary ball valve device of the present invention.
Фиг. 8 представляет собой вид оснастки для поддержки устройства шарового клапана во время этапа деформирования и нагрузки. FIG. 8 is a view of a tooling for supporting a ball valve device during a deformation and load step.
Фиг. 9 представляет собой вид, подобный фиг. 1, на котором показан другой пример осуществления изобретения. FIG. 9 is a view similar to FIG. 1, which shows another embodiment of the invention.
На фиг. 1 показано собранное устройство вращающегося шарового клапана V, который включает корпус или деталь корпуса 10, проходящую по оси A от впускного конца 11 к выпускному концу 12. В теле корпуса выполнены впускное 8 и выпускное 9 отверстия. Предпочтительно деталь корпуса 10 выполняют из латуни; однако ее можно выполнять из других подходящих металлов, таких как медь с внутренней облицовкой из латуни. In FIG. 1 shows an assembled device of a rotating ball valve V, which includes a body or
Деталь корпуса 10 включает проход 13, проходящий вдоль оси от впускного конца 11 (производственная сторона) к выпускному концу 12 (эксплуатационная сторона). Деталь корпуса 10 включает первую обращенную внутрь часть цилиндрической стенки 14, которая расположена на небольшом расстоянии от выпускного конца 12, вторую и большую обращенную внутрь часть цилиндрической стенки 15 и третью, еще большую, обращенную внутрь часть цилиндрической стенки 16, которая проходит по существу до входного конца 11. Первый уступ 17 соединяет первую обращенную внутрь цилиндрическую стенку 14 со второй обращенной внутрь стенкой 15 и второй уступ 18 соединяет вторую обращенную внутрь цилиндрическую стенку 15 с третьей обращенной внутрь стенкой 16. Part of the
Впускной конец 11 снабжен первой обратной проточкой 19, которая откалибрована так, чтобы вместить один конец производственного пасынка 20. Как видно на фиг. 2, производственный пасынок 20 перед тем, как его выполняют и деформируют до конфигурации, показанной на фиг. 1, представляет собой цилиндрический отрезок трубы 20A. Труба пасынка 20A, часть которой выступает из корпуса, проходит от первого конца 21A ко второму концу 22A, который откалиброван так, чтобы он плотно прилегал к первой обратной проточке 19 части корпуса 10 и был припаян в нее твердым припоем обычным способом для уплотнения соединения с частью корпуса 10. The inlet end 11 is provided with a
Деталь корпуса 10 может иметь эксплуатационный пасынок 54, который прикреплен к ней на выпускном конце 12. Деталь корпуса 10 снабжена второй обратной проточкой 55, которая немного больше в диаметре, чем диаметр первой обращенной внутрь цилиндрической стенки 14. Эксплуатационный пасынок 54 расположен по оси от соединительного конца 56 к свободному концу 57. Соединительный конец 56 размещен во второй обратной проточке 55 и припаян в нее твердым припоем. Если необходимо, можно выполнить третью обратную проточку 58, которая имеет диаметр больше, чем диаметр первой обращенной внутрь цилиндрической стенки 14, но меньше, чем диаметр второй обратной проточки 55. Такая третья обратная проточка 58 будет функционировать как уловитель твердого припоя, чтобы улавливать избыток материала для пайки твердым припоем. Если необходимо, можно выполнить дополнительную обратную проточку (не показанную) между первой обратной проточкой 19 и третьей частью цилиндрической стенки 16, для того чтобы улавливать твердый припой для производственного пасынка 20. The detail of the
Часть детали корпуса 10, которая определяет третью обращенную внутрь часть цилиндрической стенки 16, имеет наружную сторону, которая имеет больший размер по сравнению с другими частями детали корпуса и которая имеет ряд из восьми обращенных наружу плоских торцов 26, которые, как можно видеть на фиг. 7, по существу определяют восьмиугольник. Часть детали корпуса 10 между выпускным концом 12 и плоскими торцами 26 имеет обращенную наружу часть цилиндрической стенки 28 и уступ 29, который выступает по существу радиально наружу по отношению к плоским торцам 26. Проход для доступа к загрузочному отверстию 25 выполнен радиально через стенку детали корпуса между выпускным концом 12 и уступом 29 и сообщен с проходом 13 в области первой обращенной внутрь цилиндрической стенки 14. Загрузочный проход 33 расположен в такой стенке для сообщения с отверстием 25 (см. фиг. 7). Радиальное отверстие 27 выполнено через деталь корпуса от одного из плоских торцов 26 к третьей обращенной внутрь цилиндрической стенке 16. The part of the
Штуцер включения 30 припаян твердым припоем или другим подходящим способом прикреплен к отверстию 27. Штуцер включения 30 продолжен от конца, соединенного с отверстием 27, до свободного конца 31, который сгибают внутрь, чтобы определить ограниченное отверстие, которое меньше по размеру, чем остальная часть внутренней стенки штуцера включения. Штуцер включения 30 также снабжен наружной резьбой 32, на которую можно прикреплять колпачок 34. The
В детали корпуса 10 размещен вращающийся шарик 40 с центральным каналом 41, который, когда шарик поворачивается в нерабочее положение, как показано на фиг. 1, выравнивается вдоль оси A. В шарике выполнена удлиненная щель 42, и шарик 40 размещен так, что щель 42 направлена к отверстию 27. A
Хвостовик 44 проходит через отверстие 27 и устанавливается в штуцере включения 30. Хвостовик 44 продолжен от кнопки включения 45, которая выступает наружу из штуцера включения 30 до по существу плоского щупа 46, который откалиброван так, чтобы он плотно прилегал в щели 42 шарика. Кнопка включения 45 имеет противоположные плоские поверхности, которые можно захватить гаечным ключом для вращения хвостовика и шарика 40 со щелью 42, которую занимает щуп 46. Хвостовик 44 имеет увеличенную цилиндрическую часть 47, которая вставлена в ограниченное отверстие свободного конца 31 штуцера включения, свободный конец 31 которого служит для того, чтобы удерживать хвостовик 44 в штуцере включения и в то же время обеспечивать его повороты. Хвостовик 44 снабжен кольцевым пазом, в котором размещено уплотнительное кольцо 48, служащее для предотвращения утечки жидкости. The
Поворот хвостовика 44 обеспечивает поворот шарика из закрытого положения, в котором центральный канал 41 расположен под прямым углом к оси, в открытое положение, показанное на фиг. 1, в котором центральный канал 41 расположен вдоль оси и открывается для приема жидкости, которая входит из производственного пасынка 20, и передачи ее на выпускной конец 12 и в эксплуатационный пасынок 54, который припаян к нему твердым припоем. Rotation of the
Как видно на фиг. 1, кольцевой затвор 50, который формируют из ПТФЭ или другого подходящего материала, который способен обеспечить влагонепроницаемое уплотнение по сферической поверхности шарика 40, размещен против первого уступа 17 и откалиброван так, что он находится в уплотняющем контакте со второй обращенной внутрь цилиндрической стенкой 15 и уступом. Затвор 50 также включает криволинейный торец 51, который имеет контур, который соответствует сферической наружной поверхности шарика 40 для обеспечения с ним уплотняющего контакта, когда шарик 40 прижимается к нему. As seen in FIG. 1, an
Описанная до сих пор часть устройства вращающегося клапана является в основном аналогичной вышеупомянутым шаровым клапанам серии Аэроквип RB01, описанным в Каталоге Аэроквип KA28B. The part of the rotary valve device described so far is basically similar to the aforementioned Aeroquip RB01 ball valves described in the Aeroquip KA28B Catalog.
Как видно при сравнении фиг. 1 и 2, производственный пасынок 20 до электромагнитной деформации и последующего формирования к контуру, показанному на фиг. 1, является просто цилиндрической трубкой 20A, которая расположена от соединительного конца 22A до свободного конца 21A, в котором цилиндрическая труба 20A припаяна твердым припоем, чтобы прикрепить соединительный конец 22A, который размещен в первой обратной проточке 19 детали корпуса 10. Седло 60, которое выполнено из сульфида полифенилена или другого подходящего пластика, размещено в контакте с шариком 40. Седло 60 имеет кольцевую конфигурацию с проходом 61, который расположен вдоль оси A, сферическую поверхность 62 с таким контуром, чтобы захватить шарик 40, носовую часть 64 и уступ 66, который выступает радиально наружу из носовой части 64. В трубе 20 установлена пружина 70. As can be seen by comparing FIG. 1 and 2, the
Сжимающая пружина 70 захватывает уступ 66. Сжимающая пружина 70 выполнена из одной полосы металла, предпочтительно нержавеющей стали, которую свивают в спираль и которая осуществляет волнообразный путь от одного конца до другого. Волнообразный путь образует чередующиеся впадины и вершины, которые напоминают волну и которые свивают так, чтобы они имели кольцевую поперечную конфигурацию, в которой впадина одного уровня контактирует с вершиной смежного уровня и в которой вершину такого одного уровня отделяют промежутком от впадины такого смежного уровня. Хотя и существует контакт между чередующимися впадинами и вершинами смежных уровней пружины 70, такие смежные уровни не слипаются вместе в таких точках контакта. Соответственно, как предварительно обсуждено относительно известных решений вращающихся шаровых клапанов, когда концевую деталь или манжету, которые выполнены отдельно, закручивают для сцепления с деталью корпуса, такое вращение действует на самую близкую к ним часть пружины и имеет тенденцию скручивать такую близкую часть пружины и таким образом разъединять некоторые из впадин от контакта со смежными вершинами и смещать впадины так, чтобы выровнять их со впадинами смежного уровня, результатом чего является значительная потеря в сжимающем усилии, которое передает пружина 70. Согласно предложенному изобретению во время сборки не происходит такого движения скручивания, так что в итоге пружина удерживает впадины и вершины выровненными должным образом, и пружина 70 сохраняет необходимое сжимающее усилие. The
Носовая часть 64 седла 60 входит в отверстие пружины 70, и размер такого отверстия относительно носовой части 64 является таким, чтобы обеспечить захватывание выступающего наружу уступа 66 одним концом пружины 70. The
Шайба 74, которая имеет такой наружный диаметр, который обеспечивает размещение ее в свободном конце 21A цилиндрической трубы 20A, размещена в контакте с концом пружины 70 на противоположной стороне от седла 60. Шайба 74 имеет отверстие 75, которое по существу имеет тот же размер, что и диаметр центрального канала шарика 41. A
Элементы, которые собирают таким образом, теперь готовы к этапам, осуществляющим процесс радиальной деформации внутрь кольцевой части цилиндрической трубы 20A, чтобы сформировать упор в требуемой конфигурации производственного пасынка 20, как показано на фиг. 1. Как можно видеть на фиг. 1, концевое устройство вращающегося шарового клапана имеет выступающий внутрь упор 76, который захватывает шайбу 74 в такой аксиальной позиции, что пружина 70 остается сжатой, что обеспечивает прижатие седла 60 посредством уплотняющего контакта с шариком 40 и шарика посредством уплотняющего контакта с затвором 50. The elements that are assembled in this way are now ready for the steps involved in the radial deformation process inside the annular part of the
На фиг. 3-6 схематично иллюстрируется электромагнитное устройство 80 для сборки устройства клапана настоящего изобретения, включая устройство для такого сжатия пружины 70, что затвор 50 и седло 60 приводятся в уплотняющий контакт с шариком 40 и, в то время, как пружина 70 сжимается таким образом, деформируется электромагнитным образом цилиндрическая труба 20A, которая должна стать производственным пасынком 20, чтобы осуществить деформацию внутрь кольцевой части, смежной с пружиной 70, для формирования упора 76 в форме канавки, которая удерживает там пружину в постоянно сжатом состоянии. In FIG. 3-6 schematically illustrates an
Устройство 80 включает поворотную дисковую пластину 81, которая установлена для вращения относительно оси X и которая содержит несколько корпусов 82, каждый из которых поддерживает оснастку 84, которая выполнена с возможностью скольжения в нем из нижней позиции, как показано на фиг. 3 и 4, в верхнюю позицию, как показано на фиг. 5 и 6. Скобки 85 обеспечивают закрепление каждого из корпусов 82 на дисковую пластину 81. Каждый корпус 82 снабжен опорной втулкой (не показанной), которая осуществляет перемещение связанной с ней оснастки 84 в осевом направлении из нижней позиции фиг. 3 и 4 в верхнюю позицию фиг. 5 и 6. The
На фиг. 8 показано, что каждая из оснасток 84 имеет по существу цилиндрическую боковую стенку и проходит от верхнего конца, который имеет расширенный манжет 87, до нижнего конца 88. Из нижнего конца 88 основной части 86 оснастки 84 выступает колонка 89, которая имеет расширенную головку 90. Вверх из манжета 87 выступает цилиндрическая стенка 92, которая имеет внутреннюю поверхность, которая откалибрована так, чтобы вместить в нее эксплуатационный пасынок 54 и ту часть детали корпуса 10, которая находится между выпускным концом 12 и радиальным уступом 29. Верхний край цилиндрической стенки 92 имеет часть с вырезом 91 на верхнем конце. Часть с вырезом 91 выполнена такого размера, который позволяет размещать в ней загрузочный проход 33 так, что частично собранный вращающийся шаровой клапана настоящего изобретения можно поддерживать на ней с радиальным уступом 29, лежащим на верхнем конце цилиндрической стенки 92. Когда его размещают так, часть вращающегося шарового клапана и недеформированной трубки пасынка 20A выступает оттуда вверх, как показано на фиг. с 3 до 6. In FIG. Figure 8 shows that each of the snap-
Оснастка 84 также имеет щель 94, которая расположена параллельно оси оснастки 84. Дисковая пластина 81 установлена с возможностью вращения относительно оси X на обычной силовой и опорной структуре, чтобы осуществлять переход корпусов 82 и связанных с ним оснасток 84 на основе периодического поворота через различные устройства, включая устройство формирования, показанное слева на фиг. 3, и устройство загрузки/выгрузки, показанное справа на фиг. 3. The snap-in 84 also has a
На оснастке 84, которая расположена в устройстве формирования слева на фиг. 3, размещен собранный, но еще не деформированный шариковой клапан, который был размещен на оснастке 84 в одном из удаленных устройство, таких как устройство, которое размещено на правой стороне фиг. 3, или в том, которое размещено под углом 60o или 90o от него в зависимости от числа устройств.On the snap-in 84, which is located in the forming device on the left in FIG. 3, an assembled but not yet deformed ball valve is placed, which was placed on the snap-in 84 in one of the remote devices, such as the device that is located on the right side of FIG. 3, or in one that is placed at an angle of 60 o or 90 o from it, depending on the number of devices.
Силовое устройство 100 для вращения дисковой пластины 81 закреплено на крышке стола 101. Крышка стола 101 жестко закреплена к полу с помощью множества конструктивных элементов 103. A power device 100 for rotating the
К крышке стола 101 прикреплен пневматический цилиндр 104, содержащий поршень, который имеет установочный узел 105 для перемещения из нижней позиции, смежной с крышкой стола 101 (фиг. 3), в верхнюю позицию, как показано на фиг. 4 и 5. К установочному узлу жестко прикреплена пара зажимных плашек, которые имеют вертикальные опоры 107, прикрепленные к установочному узлу, и горизонтальные опоры 108, выступающие в направлении к противоположной зажимной плашке. Горизонтальные опоры 108 встречных зажимных плашек имеют обращенные внутрь концы, которые расположены друг от друга на расстоянии, большем, чем диаметр колонки 89, выступающей из нижнего конца 88 каждый из оснасток 84, но меньшем, чем диаметр расширенной головки 90. Расстояние между вертикальными опорами 107 больше, чем диаметр расширенной головки 90. В результате при повороте дисковой пластины колонка 89 и расширенная головка 90 оснастки, которая приближена к устройству формирования, показанному слева на фиг. 3, входят в пространство между вертикальными опорами 107, причем колонка 89 размещена в промежутке между концевыми частями горизонтальных опор 108 встречных зажимных плашек. Когда оснастка 84 с собранным, но еще не деформированным вращающимся клапаном настоящего изобретения достигнет этого устройства, устройство 80 готово к включению, чтобы сжать пружину 70 и деформировать электромагнитным способом цилиндрическую трубу 20A, обеспечивая окончательную сборку устройства вращающегося шарового клапана V. A pneumatic cylinder 104 is attached to the cover of the table 101, containing a piston, which has a mounting
Вверх из крышки стола 101 выступает вертикальная опорная деталь 110, которая имеет скобки 111 и монтажную плиту 112, к которой прикреплен пневматический цилиндр 113, управляемый прецизионным пневматическим регулятором. Из цилиндра 113 выступает стержень 114, обеспечивающий перемещение в вертикальном направлении цилиндра 113. Стержень проходит через направляющую форму 115 и присоединяется к датчику нагрузки 116, который функционирует как тензорезистор, для измерения величины нагрузки, генерируемой цилиндром 113, когда его приводят в действие, чтобы выдвинуть стержень 114. Для вертикального перемещения вместе со стержнем 114 также присоединен шпиндель 117, проходящий через корпус подшипника 118 с втулкой подшипника, которую помещают внутри него. Upward from the cover of the table 101 stands a vertical supporting
На устройстве 80 также установлены в фиксированной позиции волнообразователь 120 и катушка 121. Волнообразователь 120 имеет кольцевую конфигурацию с цилиндрической стенкой 122, в которой выполнен проход 123, откалиброванный для размещения внутри него цилиндрической трубы 20A в непосредственной близости, но с небольшим удалением от него. Волнообразователь имеет радиальный фланец 124. Катушка 121 окружает цилиндрическую стенку 122 волнообразователя и примыкает к радикальному фланцу 124. Катушка 121 соединена электрическими кабелями с подходящим источником питания, который имеет конденсаторы с запасенной энергией до 32 кДж. Например, электромагнитная формирующая часть устройства 80, включая источник питания, может быть такой, какие продает Максвелл Магнеформ, Сан-Диего, Калифорния под фабричной маркой МАГНЕФОРМ®.
Когда собранный, но недеформированный вращающийся шаровой клапан расположен на оснастке 84 и дисковая пластина 81 пошагово перемещается так, чтобы перевести установленное таким образом недеформированное устройство вращающегося шарового клапана в позицию, показанную на фиг. 3, пневматический цилиндр 104 приводится в действие, чтобы выдвинуть его стержень и установочный узел 105 и зажимные плашки вверх и перевести оснастку 84 и устройство вращающегося шарового клапана, которое она поддерживает, в позицию, показанную на фиг. 5, в котором цилиндрическая труба 20A в недеформированном состоянии проходит через проход 123 волнообразователя 120. Оснастка 84 поднимается в позицию, в которой верхняя часть сжимающей пружины 70 по существу центрируется в катушке 121. Затем приводится в действие пневматический цилиндр 113, чтобы опустить шпиндель 117, который захватывает шайбу 74 и сжимает сжимающую пружину 70. На фиг. 5 видно, что когда он находится в такой позиции, шпиндель 117 проходит через отверстие, определяемое шайбой 74 и сжимающей пружиной 70, в центральный проход 41 шарика 40. Датчик нагрузки 116 измеряет величину предварительной нагрузки, которую создает на сжимающей пружине шпиндель 117 благодаря давлению пневматического цилиндра 113. Величина нагрузки, которую нужно подавать на такую пружину, зависит от размера клапана; однако она должна находиться в пределах от 1780 до 2225 H для размера шарового клапана N 14. Блок управления, который работает вместе с датчиком нагрузки 116, предотвращает включение электромагнитного формирующего устройства, если не установлено, что величина нагрузки, которую шпиндель создает на пружине, находится в пределах допуска от предусмотренного максимума для пружины этого размера.The wave former 120 and the
When the assembled but undeformed rotary ball valve is located on the snap-in 84 and the
Когда величина нагрузки, которая создается на пружине, находится в необходимых пределах, приводят в действие электромагнитный источник питания, что вызывает деформирование кольцевой части на медной цилиндрической трубе 20A радиально внутрь, и таким образом формируется упор в форме кольцевой канавки 76, к которой плотно прилегает шайба 74, чтобы твердо удерживать сжимающую пружину 70 на месте и обеспечить соответствующее прижатие к седлу 60 для уплотнения его с вращающимся шариком 40, и вращающийся шарик 40, обеспечивая прижатие его посредством уплотняющего контакта с кольцевым затвором 50. When the magnitude of the load that is created on the spring is within the required limits, an electromagnetic power source is activated, which causes the annular part to deform on the copper
Пневматический цилиндр 113 может затем реверсироваться, чтобы удалить шпиндель 117 из устройства шарового клапана V. Точно так же пневматический цилиндр 104 приводится в действие, чтобы отодвинуть и опустить оснастку 84 и устройство шарового клапана V в позицию ниже волнообразователя 120 и катушки 121. Дисковая пластина 81 затем пошагово поворачивается на 60o (если предположить, что устройство имеет шесть устройств) в позицию, в которой вращающийся шаровой клапан V удаляется из устройства. Следует отметить, что вращающийся шаровой клапан после того, как его удаляют из устройства, имеет производственный пасынок с цилиндрической частью стенки, за исключением кольцевого упора 76, который имеет вид канавки и выполнен электромагнитным способом. Производительный пасынок 20 обжимается обычными способами обжатия до конфигурации, показанной в конечном устройстве шарового клапана на фиг. 1. Дополнительно, как показано на фиг. 1 и 7, можно наложить торцевые крышки 34 на штуцер включения 30 и загрузочный проход 33.The
Установлено, что для некоторых случаев достаточно обеспечить сборку шарового клапана без использования сжимающей пружины. Это показало на фиг. 9, где показано устройство вращающегося шарового клапана, в целом обозначенное цифрами 200. It was found that for some cases it is sufficient to ensure the assembly of the ball valve without the use of a compression spring. This is shown in FIG. 9, which shows a rotating ball valve device, generally indicated by 200.
Как можно заметить, все части устройства шарового клапана, кроме седла, от впускного конца 11 детали корпуса 10 до выпускного конца 12 идентичны частям, показанным в примере осуществления фиг. 1. Как видно на фиг. 9, пружина, которая используется в предыдущем примере осуществления, удалена. Однако даже после удаления пружины при сборке устройства шарового клапана 200 важно подвергать канавку, которая удерживает шайбу и седло, воздействию продольного усилия, предпочтительно не закручивающего, во время внутренней деформации трубчатой части. As you can see, all parts of the ball valve device, except the seat, from the inlet end 11 of the
Как показано на фиг. 9, седло 260, которое имеет сферическую поверхность 262 с таким контуром, который герметично захватывает шарик 40, помещают так, что сферическая поверхность 262 находится в контакте с шариком. Седло 260 имеет носовую часть 264 и уступ 266, который выступает радиально наружу из носовой части 264. Если необходимо, седло 260 можно формировать без носовой части и тогда оно просто выступает радиально наружу из прохода 261 к уступу 266. As shown in FIG. 9, a
Производственный пасынок 220, как показано, припаян твердым припоем в первой обратной проточке 19 во впускном конце 11 детали корпуса 10. Как показано пунктирными линиями на фиг. 9, производственный пасынок 220 первоначально представляет собой просто цилиндрическую трубу 220A. Производственный пасынок проходит от первого конца 221 до второго конца 222. The production stepson 220, as shown, is brazed in the
Шайба 274, которая имеет наружный диаметр, позволяющий вместить ее цилиндрическую трубу 220A, размещена с возможностью контакта с уступом 266 седла 260. Шайба 274 имеет отверстие 275. Для тех случаев, в которых седло 260 имеет носовую часть 264, размер отверстия 275 шайбы 274 делается достаточно большим для обеспечения прохождения носовой части 264 сквозь него таким образом, чтобы шайба 274 находилась в контакте с выступающим наружу уступом 266 во взаимном расположении лицом к лицу. A washer 274, which has an outer diameter that can accommodate its cylindrical pipe 220A, is placed with the possibility of contact with the step 266 of the
При таком расположении частей прикладывается продольное усилие, как в примере осуществления изображения на фиг. с 1 до 8, и в то время, как собранные элементы подвергаются воздействию такого продольного усилия, обеспечивается уплотняющий контакта седла 260 с шариком 40 и уплотняющий контакта шарика 40 с затвором 50, цилиндрическая труба 220A подвергается воздействию электромагнитного формирования в устройстве 80, чтобы выполнить выступающий внутрь упор в форме кольцевой канавки 276, которая захватывает шайбу 274 в позиции, обеспечивающей герметичное прижатие седла 260 к шарику 40 и уплотнение шарика 40 с затвором 50. With this arrangement of the parts, a longitudinal force is applied, as in the embodiment of the image in FIG. from 1 to 8, and while the assembled elements are subjected to such a longitudinal force, sealing the contact of the
Для тех примеров осуществления изобретения, где требуется использовать сжимающую пружину, в объеме рассмотрения настоящей заявки, вместо конкретного типа сжимающей пружины 70, который описан в примере осуществления изобретения фиг. 1 и 2, можно использовать многие из широкого многообразия типов сжимающих пружин сжатия. For those embodiments of the invention where it is desired to use a compression spring, within the scope of the present application, instead of the specific type of
Много других модификаций являются очевидными специалистам. Соответственно, объем представленного изобретения следует определять прилагаемой к нему формулой изобретения. Many other modifications are obvious to those skilled in the art. Accordingly, the scope of the presented invention should be determined by the appended claims.
Claims (21)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1422496P | 1996-03-27 | 1996-03-27 | |
US08/730,095 | 1996-10-15 | ||
US60/014,224 | 1996-10-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98119460A RU98119460A (en) | 2000-08-27 |
RU2160404C2 true RU2160404C2 (en) | 2000-12-10 |
Family
ID=21764207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98119460A RU2160404C2 (en) | 1996-03-27 | 1997-03-04 | Rotary ball valve and method of its assembly (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2160404C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101922585A (en) * | 2010-08-12 | 2010-12-22 | 太仓优尼泰克精密机械有限公司 | Valve member |
RU2599405C2 (en) * | 2015-02-09 | 2016-10-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Ball valve |
CN113967895A (en) * | 2020-07-23 | 2022-01-25 | 中核苏阀科技实业股份有限公司 | Small-caliber upper-mounted floating ball valve body installation process and special tool thereof |
-
1997
- 1997-03-04 RU RU98119460A patent/RU2160404C2/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101922585A (en) * | 2010-08-12 | 2010-12-22 | 太仓优尼泰克精密机械有限公司 | Valve member |
RU2599405C2 (en) * | 2015-02-09 | 2016-10-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Ball valve |
CN113967895A (en) * | 2020-07-23 | 2022-01-25 | 中核苏阀科技实业股份有限公司 | Small-caliber upper-mounted floating ball valve body installation process and special tool thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100304422B1 (en) | Ball valve assembly and its formation method | |
US6462567B1 (en) | Self-retained spring probe | |
US5722856A (en) | Apparatus for electrical connection of a coaxial cable and a connector | |
US6733337B2 (en) | Coaxial connector | |
US5326235A (en) | Electric motor with attached pump | |
KR940002043B1 (en) | Union joint | |
JP4928681B2 (en) | Metal packing | |
EP1777447A2 (en) | Valve | |
RU2160404C2 (en) | Rotary ball valve and method of its assembly (variants) | |
JP2008536065A (en) | Metal split bearing compression load ball joint | |
CA2459542A1 (en) | Device and method for closing movable socket assemblies by expanding solid cover plates | |
WO2005105337A1 (en) | Method and apparatus for clearance adjusting cover plate closure | |
US20030089188A1 (en) | Ball-nut assembly and method for making | |
CN107917724A (en) | Sensor | |
US4723434A (en) | Centering device for hydraulic compression tools | |
CN219774865U (en) | Ultra-low temperature and high temperature fixed ball valve sealing device | |
US5870817A (en) | Fluid pressure responsive electric switch and method for assembling same | |
US4212476A (en) | Hydrodynamic seal | |
RU98119460A (en) | ROTARY BALL VALVE DEVICE AND METHOD OF ITS ASSEMBLY | |
KR200425951Y1 (en) | A pressing device for pipe joint | |
JP4943710B2 (en) | Distribution device bushing manufacturing method and distribution device bushing manufacturing apparatus | |
JPS6196627A (en) | Switching unit | |
CN112059989A (en) | Mechanical seal installation tool and turbine pump installation system | |
JP2002039242A (en) | Method and device for assembling coil spring | |
JP3094203B2 (en) | Rust prevention sleeve assembly tool for branch holes |