Трехходовой переключатель потока

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

F 16 К l l/085

ГОСУД@ СТВЕННЫй НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3643230/25-08 (22) 15. 09. 83 (46) 07. 05. 86. Бюл. ¹ 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (72) Э.Б. Низамова, Н.Г. Гайдук и В.П. Маслов (53) 621.646 (088.8) (56) Патент ClllA N- 2621886, кл. 137625.47, 1952.

Патент США № 3913618,кл. 137-610, 1975. (54)(57) 1. ТРЕХХОДОВОИ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПОТОКА, содержащий цилиндрический корпус с одним торцовым и двумя

„„SU„„1229492 боковыми патрубками н размещенный в корпусе поворотный кулачок с установленным на нем запорным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, поворотный кулачок выполнен в виде стакана с боковым окном для прохода рабочей среды и ребордами, а запорный элемент выполнен в виде двух пластин, спрофилированных по внутренней цилиндрической поверхности корпуса, установленных на поверхности стакана между ребордами симметрично боковому окну, а между стаканом и каждой пластиной установлен упругий элемент, причем ось стакана смещена относительно оси корпуса.

2. Переключатель по п,1, о тл и ч а ю шийся тем, что он снабжен упором, установленным у внутренней стенки корпуса симметрично боковым патруб— кам, 1229492

3, Переключатель по и. I, о т л ич а ю шийся тем, что каждая пластина запорного элемента снабжена плавающими опарами-фиксаторами, причем величина перемещенияпластины непревышает смещенияосей корпуса и стакана.

Изобретение относится к общему машиностроению,, в частности к трубо- . проводной арматуре, и может быть использовано для переключения направления потоков жидкости, смешения двух потоков в общий и разделения общего потока на два направления.

Цель изобретения — повышение быстродействия за счет уменьшения усилий поворота привода путем ограничения площади контакта поверхностей запорного элемента и корпуса и уменьшения сил трения.

На фиг.1 изображен трехходовой переключатель потока, разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1 (положение, когда один боковой патрубок закрыт, а другой патрубок открыт}, на фиг.3 — то же (промежуточное положение переключателя), на фиг.4 — то же (положение, когда один боковой патрубок открыт, а другой патрубок закрыт); на фиг.5 — узел на фиг.1.

Трехходовой переключатель потока содержит цилиндрический корпус 1 с торцовым 2 и двумя боковыми 3 и 4 патрубками. В корпусе 1 размещен поворотный кулачок, выполненный в виде стакана 5, хвостовик б которого выходит через крышку /. Ось вращения (Ob) стакана 5 смещена на величину

Е относительно оси (О„) корпуса 1.

В стенке стакана 5 выполнено для прохода рабочей среды боковое окно

8, симметрично расположенное относительно плоскости симметрии кулачковой поверхности стакана, а на наружной его поверхности размещены реборды 9 и эапорный элемент, выполненный в виде двух пластин 10 и 11, спрофилированных по внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1, установленных между ребордами 9 симметрично боковому окну 8 и нагружен3 . ных упругими элементами-амортизаторами 12 в сторону боковых 3 и 4 патрубков соответственно.

Амортизаторы 12 служат для гашения вибраций, связанных с изменением сечения отверстий и изменением скорости потока.

В торцовых гнездах 13 запорных пластин 1 0 и 1 1 помещены плавающие опоры — сферические фиксаторы 14.

В ребордах 9 стакана 5 выполнены отверстия 15 диаметром, превышающим диаметр сферических фиксаторов 14 на величину F смещения. Фиксаторы 14 удерживаются в гнездах 13 запорных пластин 10 и 11 и отверстиях 15 реборд 9 накладными шайбами 1б.

У внутренней стенки корпуса 1 симметрично боковым 3 и 4 патрубкам установлен упор 17, размещенный в глухих отверстиях корпуса 1 н крышки 7.

Переключатель работает следующим образом„

Переключение направления потока иэ одного патрубка в другой осуществляется поворотом стакана 5 за о хвостовик на 90 по часовой стрелке, а возвращение в исходное положениереверсом поворотного стакана 5. В нерабочем положении эапорной пластинь; 10 или 11 благодаря разности диаметров отверстий 15 в ребордах 9 стакана 5 и сферических фиксаторов

14, под действием отжимного усилия амортизатора 12, между соответствующей запорной пластиной и кулачковой поверхностью стакана 5 образуется зазор, равный или меньше ве46 личины смещения, а запорная пластина выступает на величину зазора, поэтому контакт запорной пластины с уплотняемой поверхностью корпуса 1 при закрытии отверстия начинается

45 несколько раньше, чем она достигает

1 229492

15

25

Л-A a

Л-Я у пора 17, и в момент, когда фронтальная кромка запорной пластины пересекает нижний край отверстия и отверстие полностью перекрывается под действием отжимного усилия амортизатора 12, запорная пластина уже прилегает к стенке корпуса 1, а между запорной пластиной 10 (11) и кулачковой поверхностью стакана 5 зазор еще не выбран и через него давление среды прижимает запорную пластину к стенке корпуса (случай самоуплотнения). При доведении запорной пластины до упора 17 зазор выбирается, уплотнение запорной пластины обеспечивается упором 17, стаканом

5 и частично давлением среды из по-. лости корпуса 1.При переключении запорная пластина 10 с фиксаторами 14 отводится от упора 17, который, поворачиваясь на некоторый угол в отверстиях днища корпуса 1 и крышки 7, освобождает фронтальную кромку запорной пластины 10, его фиксаторы 14, оставаясь неподвижными относительно запорной пластины 10, перемещаются в отверстиях 15 реборд 9 стакана 5 радиально от центра к периферии. Под действием перепада давления запорная пластина 10 скользит по стенке кор,пуса 1 до разгерметизации отверстия

1 бокового патрубка и после выравни вания давления благодаря смещению осей корпуса 1 и стакана 5, отводит1 ся ат стенки и при дальнейшем открывании отверстия не имеет контакта с корпусом 1. Запорная пластина 11 фиксаторами 14 стакана 5 перемещаI ется к стенке корпуса переключателя, доходит до упора 17 и затем полностью перекрывает отверстие бокового патрубка 3.

Смещение осей корпуса и стакана, а также выполнение стакана 5 с кулачковой поверхностью приводят к тому, что поверхность запорной пластины 10 (11}, поверхность кулачка поворотйого стакана 5 и внутренняя поверхность корпуса 1 (в положении запорной пластины "Закрыто")оказываются концентричными, что обеспечивает равномерное распределение усилий на стакан.

Уменьшение усилий поворота стакана 5 достигается за счет замены усилий "отрыва" запорного элемента от стенки корпуса 1, прижатого силой давления "изнутри", на усилия скольжения с последующим отводом запорного элемента в разгруженном состоянии от стенки корпуса и за счет ограни- чения площади контакта поверхностей и уменьшения сил трения.

Работа переключателя при перепаде давления, направленного на запорный элемент из патрубка в корпус, ничем не отличается от описанной.

1229492 Составитель А. Бирюкова

Редактор Н. Данкулич Техред В.Кадар Корректор Е. Сирохман

Заказ 243!/35

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, )?аушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4