Инновационный запорно-регулирующий шаровой кран-клапан для нефтегазохимической индустрии.

Шаровой запорно-регулирующий кран-клапан является трубопроводной арматурой полуоборотного действия с отдельной фазой изменения проходного сечения бесконтактным поворотом запорного органа и фазой уплотнения зазора параллельным микросдвигом запорного органа ортогонально к плоскости седла. Шаровой клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками с каналами прохода среды, запорный орган с возможностью поворота, выполненный с каналом для прохода среды. Запорный орган размещен в нижней и верхней подшипниковых опорах, которые в свою очередь установлены в верхней и нижней эксцентриковых втулках с возможностью поворота на подшипниках в корпусе. В корпусе установлены упругие или металлические подпружиненные седла с уплотнениями. Углы поворота запорного органа и поворота втулок ограничены упорами. Втулки соединены в одно целое элементом связи, проходящим снаружи корпуса, и служащим для передачи момента вращения на нижнюю втулку. На верхней опоре установлена рукоять управления. Верхняя опора и верхняя втулка уплотнены. Клапан работает следующим образом. В положении «открыто» запорный орган отжат от седла эксцентриковыми втулками в крайнее правое положение. Поворачиваем по часовой стрелке запорный орган рукояткой на 90° в положение неполного закрытия до второго корпусного упора, когда в этом положении контактные поверхности седла и запорного органа эквидистантны. Далее поворачиваем за элемент связи обе втулки по часовой стрелке на 90°. Втулки перемещают запорный орган параллельно и ортогонально к упругому седлу, как это происходит в аналогичном процессе уплотнения в вентиле. Это положение «закрыто». (При этом сдвиге запорный орган скользит по упору как ползун.) Открытие клапана из положения «закрыто» производится в обратном порядке: вначале отжимается от седла запорный орган поворотом элемента связи против часовой стрелки на 90°, а затем производится поворот рукояткой запорного органа против часовой стрелки на 90° до упора в корпусе. В итоге достигается технический результат: работает плоский механизм двухфазного движения запорного органа с фазой его поворота и фазой его контактного параллельного сдвига ортогонально к плоскости седла. Таким образом, данная конструкция функционально представляет собой плоский кривошипно-ползунный механизм переменной структуры, где фазе поворота запорного органа соответствует поворот всего механизма, как единого целого, а фазе сдвига - обычный поворот кривошипа (втулки) и сдвиг шатуна (запорного органа) как ползуна по корпусному упору угла поворота шатуна. Параметры этого механизма (эксцентриситет, фаза и угол поворота кривошипа, смещение относительно центра шаровой камеры) а также возможное смещение седла и угла его наклона выбираются конструктором для обеспечения технического результата. На запорном органе может быть выполнен поясок сферической, конусной или плоской формы, повышенной чистоты поверхности, с наплавкой или специальным покрытием. Это значительно уменьшает трудоемкость изготовления и улучшает качество уплотнения.