Запорное устройство

 

1. ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее трубчатый корпус с проходным каналом и расположенный в нем запорный орган, выполненный в виде заслонки, установленной на по воротной оси, перпендикулярной оси канапа, с возможностью взаимодействия с седпом и снабженной уплотнитепьным элементом, контактируюищм с седлом по линии герметичности, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности и уменьшения мощности привода, линия герметичности образована множеством точек, каждая из которых является точкой пересечения касательной к окружности с центром, совпадаю1ЦИМ с рсью вращения заслонки, и радиусом, равным расстоянию от оси вращения до линии герметичности, с ппоскостью, касательной к поверхности седла.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 3151) F 16 К 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

L

1

t, 4д (1 (21) 3307549/25.-08 (22) 15.07. 81 (31) 8015925 (32) 18.07.80 (33) Франция (46) 30.09.84. Бюл . Ф 36 (72) Пьер Луи Христиан Шарль Барб (Франция1 (71) Понт-а-Муссон С.А.(Франция)

153) 621 646(088 ° 8) (56) I. Патент Фракции 9 1543451, кл F 16,К, отблик. 1968 (прототип) (54)(57) I. ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее трубчатый корпус с проходным каналом и расположенный в нем запорный орган, выполненный в виде заслонки. установленной на поворотной оси, перпендикулярнои оси канапа, с возможностью взаимодействия с седлом и снабженной уплотнительным элементом, контактирующим с седлом по линии герметичности, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности и уменьшения мощности привода, линия герметичности образована множеством точек, каждая из которых является точкой пересечения касательной к окружности с центром, совпадаю|цим с осью вращения заслонки, и радиусом, равным расстоянию от оси вращения до линии герметичности, с плоскостью, касательной к поверхности седла.

1116982

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что касательная наклонена к плоскости под углом

20-30

3. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с. я тем; что профиль линии герметичности в сечении плоскостью, проходящей через ось проходного канала перпендикулярно поворотной оси з аслонки, обр аз ован плавным сопряжением прямолинейного и ° выпукло — во гнут ого уч астк ов.

4. Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что крайние

Изобретение относится к арматуростр о ению.

Известно запорное устройство, в трубчатом корпусе которого на поворот ной оси, перпендикулярной оси канала, установлена запорная заслонка, снабженная уплотнительным элементом, контактирующим с седлом jl) °

В известном устройстве герметичность в закрытом положении обеспе- 10 чивается благодаря наличию относительно большого радиального выступа на уплотнительном элемента, взаимодействующего с опорной поверхностью седла, что приводит к повышенному 15 трению в положении, близком к положению закрытия и, следовательно, к значительному износу уплотнения и к увеличению усилия, необходимого для по— ворота заслонки. 20

Цель изобретения — повышение долговечности и уменьшение мощности. привода.

Для достижения указанной цели в запорном устройстве, содержащем труб- 25 чатый корпус с проходным каналом и расположенный в нем запорный орган, выполненный в виде заслонки, установ- ленной на поворотной оси, перпенди- : кулярной оси канала, с возможностью взаимодействия с седлом и снабженной уплотнитсльным элементом, контактирующим с седлом по линии герметичности, последняя образована множеством точек, каждая из которых является точкой пересечения касательной к окружности с центром, совпадающим с осью точки профиля расположены на одной линии с точкой пересечения оси вращения заслонки и оси проходного канала.

5. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поверхность заслонки, на которой закреплен уплотнительный элемент, выполнена выпуклой.

6. Устройство по и. 5, о т л и а ю щ е е с я тем, что выпуклая оверхность заслонки выполнена в виде части цилиндрической поверхности с образующей, параллельной поворотной оси заслонки. вращения заслонки, и радиусом, рав— ным расстоянию от оси вращения до линии герметичности, с плоскостью, касательной к поверхности седла.

Касательная наклонена к плос— кости под углом 20-30 о

Профиль линии герметичности в сечении плоскостью, проходящей через ось проходного канапа перпендикулярно поворотной оси заслонки, образован плавным сопряжением прямолинейного и выпукло-вогнутого участков.

Крайние точки профиля расположе- ны на одной линии с точкой пересе-. чения оси вращения заслонки и оси проходного канала.

Поверхность заслонки, на которой закреплен уплотнительный элемент, выполнена выпуклой.

Выпуклая поверхность заслонки выполнена в виде части цилиндрической поверхности с образующей, параллельной поворотной оси заслонки.

Такое выполнение обеспечивает до стижение герметичности по всеиу периметру заслонки путем простого сжатия или постепенного прижатия уплотнения °

На фиг. l изображено запорное уст,ройство в закрытом положении, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, в открытом положении; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — запорный орган; на фиг. 5 — запорный орган и, седло в положении частичного открытия; на фиг. 6 — запорный орган, l 116982 4

10

20

35 или меньше.

3 разрез; на фиг. 7 — вид Б на фиг.б; на фиг. 8 - уплотнительный элемент в свободном состоянии.,в момент входа в конт акт с с едлом; на фиг. 9 то же,в сжатом состоянии,в полностью : з акрытом положении; на фиг. 10— вариант эксцентричной установки запорного органа, позволяющий исполь зовать устройство в качестве обратного клапана.

В корпусе l предлагаемого запорного устройства, снабженном присое" динительными фпанцами 2, выполнена цилиндрическая полость 3 и образовано седло 4 с двумя бокоными поверхностями 5 и 6, имеющими различный наклон. Поверхности 5 и 6 пересекаются ло ребру 7, образующему петлю неправильной формы вокруг оси — Х проходного канала. Запорный орган 8 посажен на шпонке на оси 9 поворота с осьюУ вЂ” Ч, перпендикулярной оси Х - X и пересекающей ее в точке О. Ось 9 связана с приводом. Запорный орган 8 имеет одну плоскую поверхность 10, одну выпуклую поверхность !I и две выпуклые, замыкающие объем запорного органа боковые поверхности 12, через которые проходит ось 9 запорного органа.

По всей периферии выпуклой поверхности ll проходит уплотнительный элемент 13, выполненный из эластомера и представляющий собой выступ на оболочке 14, который покрыт весь эапорный орган 8. Поперечное сечение .уплотнительиого элемента 13 имеет форму треугольника с вершиной 15, лежащей на линии герметичности уплотнительного элемента, по которой. происходит контакт запорного органа с седлом. |

При закрытом положении устройства седло 4 и запорный орган 8 имеют общую плоскость симметрии Ь, перпендикулярную оси (- (н проходящую через ось Х вЂ” !(проходного канапа.

По всему периметру канапа,т .е. н любой точке Г линии герметичности, плоскость Д, касательная к поверхности герметичности или седлу, образует острый угол с постоянной величи.ны с касательной к окружности радиусом R и осью 1- У, проходящей через точку Г (фиг. 8) .

Профиль запори:го органа. включает в себя располо;г.нные последовательно часть 16 (!I, ÷ìoëèíåéíóþ или слегка вогнутую,нак,онно отходящую! от плоской поверхности 10 (фиг.2 }, расширенную часть 17, со скругленной вершиной 18 и вогнутую часть 19 Крайние точки профиля, наиболее удапенные от оси Y -V, могут быть расположены на одной линии с точкой пересечения, оси вращения и оси проходного канала либо быть смещенными в ту или иную сторону от нее параплельно оси Х -Х.

Поверхность 11 запорного органа 8,, противолежащая плоской поверхности 10, представляет собой цилиндрическую выпуклую поверхность, образующа» которой параллельна оси поворота Y-У, но может иметь и вогнутую форму (фиг.б и 71 с образующей, перпендикулярной оси Y --Y. В обоих случаях запорный орган имеет аэроили гидродинамический профиль н по,пожении полного открытия и, следовательно, оказывает минимальное сопротивление прохождению потока.

На фиг. 8 и 9 изображена работа уплотнения. В каждой точке уплотнительный элемент входит н контакт с седлом 5 своей вершиной, продолжение вращения запорного органа 8 вызываем сжатие уплотнительного элемента с деформацией эластомера, но при полном отсутствии скольжения или трения.

Угол выбирается в зависимости от оптймальной величины деформации уплотнительного элемента, т. е ° величины, необходимой и достаточной.по всему периметру запорного органа.и поверхности седла для обеспеФ чения герметичности н закрытом по40 ложении запорного органа при опреде-. ленном рабочем давлении. На практике можно принять угол ос постоянной величины порядка 20-30, допуская изменения его величины на несколь45 ко градусов в ту или иную сторону в некоторых точках линии герметич- ности с целью смягчения изменений изгиба поверхности 5 седла. В зависимости от выбора величины угла

50 aL (строго постоянной по всему периметру заслонки и седла или слегка изменяющейся) выпуклость профиля запорного органа может быть больше

Вниду отсутствия трения или скольжения закрытие устройства осуществляется с минимальным износом гер"

l l 1 6982 метизирующего уплотнения во время последовательных. перемещений заслон ки, что повьппает долговечность предt лагаемого запорного устройства и позволяет использовать привод мень шей мощности.

I1 !6982

1116982

1 !!6982

Составитель Т. Колясинская

Техред М.Тепер Корректор Е.Сирохман

Редактор М.Петрова

Филиал ППП "Патент",.г.ужгород, ул .Проектная,4

Заказ 6956/46 Тираж 9)2 ; Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5