Краны и их типы. Устройство, принцип действия. Преимущества и недостатки отдельных конструкций, область применения

Кран – это запорное устройство, в котором запорный элемент (пробка) имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска потока, для перекрытия которого вращается вокруг своей оси.

В зависимости от геометрической формы уплотнительных поверхностей пробки и корпуса (затвора) краны разделяют на три основных типа: конические, цилиндрические и шаровые

Рисунок 24 - Конический кран

Конусность пробки (корпуса) конических кранов (рисунок 24) принимают обычно 1: 6 или 1 :7. Чем меньше угол конусности, тем меньшее осевое усилие вдоль пробки требуется для создания на уплотнительных поверхностях необходимого удельного давления, обеспечивающего герметичность. Однако при этом возрастает опасность заклинивания пробки в корпусе и возможность задира уплотнительных поверхностей. При увеличении угла конусности наблюдается обратная картина. Поэтому краны из материалов, имеющих хорошие антифрикционные свойства (например, чугун, латунь, бронза), имеют конусность 1:7, при этом легче создать необходимое удельное давление на уплотнительных поверхностях и получить требуемую герметичность.

Цилиндрические краны

Краны с цилиндрическим затвором (рисунок 25) проще конических в изготовлении, а их уплотнительные поверхности не нуждаются в притирке ввиду простоты технологической доводки цилиндрических поверхностей.

По конструктивным признакам цилиндрические краны можно разделить на две группы – краны с металлическим и эластичным уплотнениями.

Шаровые краны

Это краны с пробкой в виде шара со сквозным отверстием для прохода среды для различных условий работы. По принципу герметизации запорного органа их можно разделить на две основные разновидности: с плавающим шаром и с шаром на опорах. Применяются иногда и конструкции с плавающими уплотнительными кольцами.

Шаровые краны отличаются простотой конструкции, прямоточностью, низким гидравлическим сопротивлением, постоянством взаимного контакта уплотнительных поверхностей, благодаря сферической форме имеют меньшие габаритные размеры и массу, большую прочность и жесткость.

Рисунок 25- Цилиндрический кран

У шаровых кранов имеется принципиальное преимущество перед коническими: даже при небольшом несовпадении радиусов сферы пробки и уплотнительного кольца контакт между ними происходит по окружности и обеспечивает гораздо лучшую герметичность.

Изготовление шаровых кранов менее трудоемко. В шаровых кранах, в отличие от конических, уплотнительных поверхностей в корпусе нет, они есть только на уплотнительных кольцах, размеры которых во много раз меньше, чем размеры корпусов конических кранов. Кроме того, в шаровых кранах с кольцами из пластмассы вообще отпадает необходимость в притирке уплотнительных поверхностей. Пробку в шаровых кранах обычно хромируют или полируют.

Шаровые краны отличаются большим разнообразием конструкций. Однако их можно разбить на два основных типа: краны с плавающей пробкой и краны с плавающими кольцами.