Газоуплотнительный клапан

 

О П И С А Н И Е < ооовво

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.11.81 (21) 3356644/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл,з

F 16 К 1/20

Гоеударстееииый комитет

СССР (53) УДК 621.646 (088.8) Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.83 по делам изооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Большаков, Г. В. Дракин, А. И. Михедов, В. А. Дяченко и В. К. Зайцев

Институт черной металлургии (71) Заявитель (54) ГАЗОУПЛОТНИТЕЛЬНЫЛ КЛАГ1АН

Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение, в частности, в засыпных аппаратах доменной печи.

Известен газоуплотнительный клапан засыпного аппарата доменной печи, содержащий запорную таоель, взаимодействующую с седлом и шарнирно установленную на рычаге вала, связанного с приводом через кривошипно-коромысловый механизм.

Шатун кривошипно-коромыслового механизма выполнен регулируемым по длине, а привод связан с кривошипно-коромысловым механизмом через муфту предельного момента (1) .

Недостатком данного клапана является наличие в системе привода муфты предельного момента, в которой происходят потери энергии на трение при каждом закрывании клапана и не может быть обеспечено стабильное прижатие тарели к седлу в связи с износом фрикционных элементов.

Необходимость передачи через муфту больших крутяших моментов, везичина коTopblx определяется усилием прижатия тарели к седлу избыточным давлением, ужесточает условия p;looTbl привода при закрывании клапана и уменьшает надежность работы как муфты, так и всего клапанного механизма.

Цель изобретения — повышение надежности герметизации.

Поставленная цель достигается тем, что коромысло механизма соединено с валом через торсион, а корпус снабжен упруп1м упором, причем кривошип установлен с возможностью взаимодействия с упором в закрытом положении тарели.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого газоуплотнительного клапана в закрытом положении; на фиг. 2— то же, в открытом положении; на фиг. 3— вид А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 3.

15 Газоуплотнительный клапан содержит корпус 1, седло 2 и тарель 3, шарнирно установленную на рычаге 4 вала 5. Кривошипно-коромысловый механизм состоит из коромысла 6, шатуна 7 и кривошипа 8, жест20 ко закрепленного на валу 9. Привод клапана содержнт редуктор 10 и электродвигатель 11. Коромысло 6 кривошипно-коромыслового механизма соединено с валом 5 клапана через торсион 12, помешенный в стакан 13. Между стаканом 13 и выходным

1000650 концом вала 5 клапана размещены подшипники 14. Выходной конец вала 5 содержит наружные выступы 15, взаимодействующие с внутренними выступами 16 стакана 13.

В закрытом положении клапана кривошип 8 взаимодействует с упругим упоромограничителем 17. Угол поворота вала 5 клапана обозначен т, угол затяжки торсиона — Ч, а угол поворота кривошипа-Б.

В открытом положении клапана кривошипно-коромысловый механизм, включаю о щий коромысло 6, шатун 7 и кривошип 8, располагается в мертвом положении, т. е. продольные оси шатуна 7 и кривошипа 8 совпадают. Тарель 3 на рычаге 4 находится в нижнем положении. Торсион 12 не затянут.

Перемещение тарели 3 клапана осушест- 1s вляется путем передачи крутящего момента от электродвигателя 11 через редуктор 10, вал 9, кривошип 8, шатун 7 и коро лысло 6 к валу 5. Угол поворота коромысла 6 включает угол у поворота вала 5 клапана и угол ч затяжки торсиона 12. Кинематика кривошипно-коромыслового механизма такова, что углу bi поворота кривошипа 8 соответствует угол поворота коромысла 6, а углу S — угол Ч максимальной затяжки торсиона 12. Величина угла у поворота вала 5 клапана должна быть достаточной для перемещения тарели 3 от седла 2 за пределы воздействия абразивного потока. Максимальная затяжка торсиона 12 на угол Г производится в закрытом положении клапана, когда кривошипно-коромысловый ЗО механизм располагается во втором мертвом положении.

Процесс закрывания клапана осуществляется следующим образом.

Кривошип 8 выводит кривошипно-коромысловый механизм из мертвого положения, поворачивается на угол b, и поворачивает с помощью шатуна 7 коромысло 6 на угол, обеспечивая этим перемещение тарели 3 из открытого положения до седла 2. Далее после установки тарели 3 в седло 2 криво- 40 шип поворачивается на угол S до второго мертвого положения рычажного механизма и поворачивает коромысло на угол q затягивая торсион и прижимая тарель к седлу. После отключения электродвигателя 11 за счет сил инерции в системе привода и 4> момента, создаваемого затянутым торсионом Г2, кривошип продолжает перемещение и дополнительно поворачивается на угол bз до встречи с упругим упором 17. Угол ч затяжки торсиона 12 уменьшается при повороте кривошипа 8 на угол S . Уменьшается

50 при этом и усилие прижатия тарели к седлу, поэтому упругий упор 17 следует располагать таким образом, чтобы ограничить дополнительный угол поворота кривошипа и допустить уменьшение угла ч затяжки торсиона 12 на величину, не превышующую 1/4 q

Установка кривошипа 8 на упор 17 позволяет образовать напряженную замкнутую рычажную систему и обеспечить стабильную величину усилия прижатия тарели к седлу.

Основное назначение упругого упора 17— создавать замкнутую (замковую) напряженную рычажную систему и уменьшить ударное взаимодействие в приводе в момент установки кривошипа 8 на упор 17. Жесткость упругого элемента в упоре 17 определяется из условия гашения кинетической энергии подвижных частей в системе привода и обеспечения прочности его элементов.

Торсион 12 рассчитывается по условию обеспечения удельных давлений на контактных поверхностях тарели и сдела в пределах 1 — 2 кг/см при затяжке на угол, составляющий не менее 3/4 его полного угла у затяжки. Затяжка торсиона производится посредством рычажного механизма в положениях, близких к мертвому, поэтому усилие электродвигателя, необходимое для его затяжки, может не превышать усилий, требующихся для перемещения тарели. При открывании клапана потенциальная энергия затянутого торсиона, после прохождения рычажным механизмом мертвого положения обеспечивает ускоренный разгон привода, что особенно важно в начальный момент отхода тарели от седла.

При закрывании клапана торсион уменьшает ударные нагрузки в системе привода при взаимодействии тарели с седлом и исключает поломку механизма при попадании между их контактными поверхностя ми кусковых матери алов.

Угол ч поворота торсиона 12 в стакане

13 ограничивается выступами 14 и 16, назначение которых состоит в предотвращении поломки торсиона 12 при открывании, когда когда в клапане имеется избыточное давление под тарелью 3.

Установка торсиона между кривошипнокоромысловым механизмом и валом клапана и использование упругого упора-ограничителя для образования напряженной замкнутой рычажной системы позволяет обеспечить стабильное и плотное прижатие тарели к седлу и повысить эксплуатационные показатели клапанного механизма.

Формула изобретения

Газоуплотнительный клапан, содержа-, щий запорную тарель, взаимодействующую с седлом и шарнирно установленную на рычаге вала, связанного с приводом через кривошипно-коромысловый механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации, коромысло механизма соединено с валом через торсион, а корпус снабжен упругим упором, причем кривошип установлен с возможностью взаимодействия с упором в закрытом положении тарели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 699268, кл. F 16 К 1/00, 1977.

1000650!

000650

Составитель Т. Колясинская

Редактор М. Рачкулинец Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 1323/33 Тираж 9?3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4