Кран шаровой с накидной гайкой: конструкция, принцип работы

При осуществлении разводки по территории квартиры, могут использоваться различные схемы соединений. Все разновидности условно можно разделить на несколько типов: неразъемные модели и разъемные. При использовании соединения типа «американка» используется гайка накидного типа, это позволяет существенно облегчить не только процесс последующей эксплуатации, но и осуществление стыковки отдельных элементов системы, которая проходит в процессе монтажа кранов.

Особенности конструкции

Устройство с запором шарового типа было впервые использовано более века назад, однако менее современные модели не отвечали необходимым показателям герметичности, и не способны были перекрыть поток полностью (плотно). Конструкцию совершенной назвать было нельзя, поэтому и материалы использовались не самые качественные.

После изобретения каучука, фторпласта и других полусинтетических материалов, шаровые агрегаты стали более качественными, как и используемые при их обустройстве уплотнители, которые обеспечивают необходимый показатель герметизации всей системы, что положительно отражается на эксплуатационном сроке изделий. Управлять системой стало еще проще, так как начали применяться высококачественные смазочные материалы. Этот аспект влияет непосредственно на частоту проведения необходимых ремонтных работ отдельных участков системы.

Простота конструкции

Устройство такого элемента, как шаровой кран, вполне объясним и понятен. Состоит он из затвора, нескольких подвижных деталей, которые представлены в виде стального шара с несколькими сквозными отверстиями, через который будет проходить поток. При этом габариты отверстий будут такими же, как и размер используемой трубы. При повороте круглого элемента на 90°, рабочему потоку путь будет полностью перекрыт.

Такие элементы относятся к категории полнопроходных. Если элемент детали будет до конца открытым, то гидравлические потери будут сведены к минимуму в период циркуляции носителя, что благоприятно повлияет на эксплуатационный срок всей системы и отдельных механизмов трубы. Современные шаровые конструкции используются при обустройстве всех без исключения магистралей, тем самым полностью вытеснив своих предшественников. Способов соединения может использоваться несколько:

неполнопроходные;
полнопроходные;
стандартизированные.

Показатель пропускной способности у полнопроходных моделей составляет все 100%, стандартного лишь 80%, а неполнопроходного – 50%. При изготовлении в качестве основного материала принято использовать сплавы на основе латуни или высокопрочный пластик.

Латунные изделия менее остальных подвержены негативным последствиям после температурных перепадов, а их срок службы может исчисляться десятилетиями, так как материал не подвержен коррозии. Пластиковые изделия обладают меньшим показателем прочности, и не относятся к категории устойчивых к температурным перепадам материалов. Часто применяется при подведении газа или при транспортировке холодной воды.

Устройство

Действительно качественную арматуру подобрать невероятно сложно, так как для этого необходимо разбираться в особенностях самой конструкции и понимать принцип работы шаровых кранов. Для изготовления корпуса принято использовать специальный сплав на основе латуни, который имеет маркировку cw-617n или лс-59-1. При этом используется метод горячего штампования, состоящий из двух заготовок.

При изготовлении первых применяется литье, после чего части спрессовываются. Потом корпус будет подвержен существенной механической обработке и никелированию. Внутри самого корпуса располагается металлический шар, который изготовлен из стали. Элемент тщательно полируется и в нем проделывается небольшой канал для протока воды.

В качестве подшипников и одновременно уплотнителей применяются специальные шайбы и седла, для изготовления которых применяется фторпласт. В редких случаях его заменяют на тефлон. Вращающий шток прикреплен непосредственно к шару и выходить он будет через отверстие, проделанное в уплотнительном кольце. На конце штока будет располагаться бабочка, рычаг или любой другой вид рукоятки. По типу присоединения корпус может производиться нескольких видов: фланцевыми и муфтовыми. При использовании муфтового метода предполагается наличие резьбы трубной и наружной, которые поспособствуют сопряжению с остальными комплектующими системы.

При использовании второго метода устройство будет оснащено набором фланцев, которые приспосабливаются к ответной части посредством болтов. Такой тип арматуры всегда будет стоить дороже, по сравнению с резьбовыми аналогами (резьба может слизаться). Многие мастера заблуждаются во мнении, что вентиля приспосабливаются к фланцам в том случае, когда диаметр труб достаточно велик, таким образом он будет закручиваться по резьбе. В реальности же краны обустраиваются фланцами, так как такие соединения признаны более надежными, по сравнению с резьбовыми. Однако использоваться могут изделия и с небольшим диаметром.

Принцип работы

Внутри корпуса агрегата перпендикулярно основной оси производится крепление используемого шарового затвора, который изготавливается из прочной нержавеющей стали. В затворе имеется небольшое сквозное отверстие, габариты которого будут идентичными габаритам используемого трубопровода или максимально приближенным к этому показателю.

Оси трубопровода в открытом положении будут совпадать, а после поворота на 90° ось немного сместится перпендикулярно основному потоку (его направлению), тем самым перекрывая основной поток посредством одной из стенок шара. Между полированной поверхностью шарика и самим корпусом находится уплотнитель на основе торцевых фторопластовых колец, которые прижимаются к шару посредством стяжных болтов или пружин тарельчатого типа.

Управление кранами шарового типа осуществляется посредством электрического привода, пневматического привода, редуктора или рычага. Уплотнения рукоятки осуществляется посредством кранов номинального диаметра менее dn125. При использовании больших диаметров следует отдать предпочтение редукторным приводам, так как для осуществления закрытия понадобятся немалые усилия.

Оснащенные электрическим приводом шаровой кран применяется для осуществления двухпозиционного регулирования, дистанционного управления на труднодоступных и удаленных участках и для автоматизации имеющегося процесса. Шаровой кран относится к категории запорной арматуры, которая предназначена для осуществления пропорционального управления рабочим потоком.

При наличии частичного поворота используемого шара, его применение не представляется возможным. Абразивный износ шара не способен обеспечить необходимую герметичность перекрытия. Для открытия прохода понадобится провернуть шток на 90°, а для этого понадобится значительный крутящий момент. Именно поэтому электрические приводы для конструкций шарового типа дополнительно оборудуются редукторными механизмами, у которых высокий показатель передаточного отношения. Это влияет не только на стоимость продукта, но и на сложность конструкции.

Разновидности

Вариаций шаровых кранов и их конструкций невероятно много, однако при сборке коммуникационных систем зачастую используются такие типы:

Разборный корпус и стальная конструкция. Оборудование такого типа зачастую применяется при обустройстве систем промышленного назначения. К особенностям следует отнести возможность проведения необходимых ремонтных работ без проведения полного демонтажа проблемного участка.
Цельный корпус в сочетании со стальными конструкциями. Такой тип оборудования отличается повышенным показателем надежности, поэтому применяется на различных промышленных объектах и важных участках магистрали.
Разборный корпус и латунная конструкция. Такой тип шаровых агрегатов чаще всего используется при установке объектов бытового назначения, отопительных и водопроводных систем. Стоимость изделий доступная, и именно поэтому такое оборудование чинить не принято, так как его гораздо проще полностью заменить.

Преимущества и назначения

Устройства шарового типа в значительной степени способны упростить задачу современных сантехников. Вращение труб в процессе их монтажа не потребуется, что крайне удобно. Становится это возможным за счет расположенных на корпусе накидных гаек, при помощи которых и осуществляется присоединение отдельных элементов трубопровода. Прокладка и штуцер располагаются под элементами накидного типа.

Для регулировки применяется специальный осевой прижим. Вращаться будут одни лишь гайки. В основе функционирования лежит метод взаимного вращения. Вентили такого типа надежно соединяют трубы, которые будут обладать превосходным показателем герметичности. Для этого понадобится использование гаек накидного типа, в которых находятся специальные шайбы, выполняющие функцию прокладки.

Таким образом, удается сохранить необходимый показатель давления внутри системы. А скачки в этом показателе вызывают ряд сложностей при работе самих конструкций. При использовании вентиля шарового типа, подобных проблем можно избежать. Зачастую применяются при обустройстве радиаторов отопления, благодаря чему можно без труда осуществлять контроль над показателем давления внутри системы и отслеживать напор теплоносителя.