Поворотный затвор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i >) 744181

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.78 (21) 2585227/25-08 (51) M Кл

Г 16К 31/122 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания ЗО.Об.80

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.646 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Н. Кузнецов и Н. С. Лапшин (71) Заявитель (54) ПОВОРОТНЫЙ ЗАТВОР

Изобретение относится к области арматуростроения.

Известен поворотный затвор, содержащий корпус с эластичной манжетой, внутренняя полость которой сообщена с источником давления, и запорный диск, приводимый во вращение пневмоцилиндром. Согласование момента закрытия поворотного диска с моментом подачи давления в полость упругой манжеты осуществляется распределительными устройствами (1).

Недостатком известного устройства является громоздкость, сложность привода и возможность разгерметизации уплотнения при снятии управляющего давления.

Известен поворотный затвор, содержащий корпус с эластичной манжетой и запорным дисковым органом, связанным с пневмоцилиндром привода через зубчатую рейку.

Затвор снабжен гидроусилителем, в корпусе которого установлен подвижный элемент, кинематически связанный с подпружиненным штоком поршня привода, а полость сообщена с внутренней полостью манжеты (2).

Такое выполнение обеспечивает уменьшение габаритных размеров привода и всей конструкции в целом, Кроме того, совмещение привода поворотного диска с гидроусилителем приводит к упрощению управления.

Однако, существенным недостатком известной конструкции является недостаточная

5 надежность герметизации, вызванная тем, что, при отсутствии управляющего давления на пневмоцилиндре привода, шток под действием пружины может переместиться в крайнее положение, снимая усилие с под10 вижного элемента гидроусилителя, а следовательно, и с упругой манжеты, что приведет к разгерметизации уплотнения поворотного затвора.

Целью изобретения является повышение

15 надежности герметизации.

Для достижения этой цели в поворотном затворе зубчатая рейка выполнена на поршне пневмоцилиндра привода, а подвижный элемент гидроусилптеля выполнен в

20 виде двух коакспальных поршней, наружный пз которых подпружинен относительно корпуса гпдроусилителя, а внутренний снабжен штоком, в котором выполнен канал, причем полость наружного поршня

25 разделена внутренним поршнем на две части, в одной из которых установлена пружина, а другая сообщена каналом штока с полостью пневмоцилиндра.

На фиг. 1 изображен поворотный затвор

3р в положении «закрыто», общий вид; на

744181

3 фиг. 2 и 3 — гидроусилитель соответственно в положениях «закрыто» и «открыто»; на фиг. 4 и 5 — варианты выполнения гидроусилителя (положение «закрыто»).

Поворотный затвор содержит корпус 1 с эластичной манжетой 2, дисковый запорный орган 3, соединенный при помощи вала 4 и шестерни 5 с поршнем-рейкой 6 пневмоцилиндра 7.

На торце пневмоцилиндра 7 закреплен гидроусилитель 8, содержащий корпус 9, полый поршень 10 с крышкой 11, внутренний поршень 12 со штоком 13 и внутренним каналом 14, пружины 15, 16.

Между задним торцом полого поршня 10 и днищем корпуса 9 гидроусилителя образована полость А, связанная с внутренней полостью эластичной манжеты 2. Полость

А, линия связи и внутренняя полость манжеты 2 заполнены жидкостью. Для создания некоторого запаздывания во времени при подаче жидкости в полость эластичной манжеты 2, на линии связи установлен дроссель 17.

Полость Б открытия пневмоцилиндра 7 соединена внутренним каналом 14 в штоке

13 внутреннего поршня 12 с полостью В (надпоршневая полость), образованной крышкой 11 полого поршня 10 и внутренним поршнем 12.

Поворотный затвор работает следующим образом.

При подаче управляющего давления на пневмоцилиндр 7 поршень-рейка 6 начинает перемещаться и происходит поворот шестерни 5, жестко скрепленной с валом 4, который соединен с поворотным дисковым запорным органом 3, что приводит к повороту органа 3.

В конце движения в сторону гидроусилителя 8 поршень-рейка 6 контактирует торцом Г со штоком 13 внутреннего порш:ня 12, перемещая его и сжимая пружину

15. Под действием пружины 15 полый поршень 10 начинает перемещаться, вытесняя жидкость из полости А во внутреннюю полость эластичной манжеты 2 и сжимая пружину 16, менее жесткую, чем пружина

15. 3а счет вытесняемой жидкости происходит деформация эластичной манжеты 2, т. е. осуществляется герметизация поворотного дискового запорного органа 3 по всему его периметру.

При этом детали гидроусилителя 8 занимают положение, изображенное на фиг. 2.

При снятии управляющего давления с пневмоцилиндра поворотный затвор продолжает оставаться в закрытом положении с сохранением герметичного состояния запорного органа, Это достигается тем, что крутящий момент, возникающий от воздействия пружины 15 на поршень-рейку 6 через шток 13 внутреннего поршня 12, меньше, чем момент сопротивления повороту органа 3, обусловленный усилием обжатия

4 периметра органа эластичной манжетой 2, давление во внутренней полости которой создается за счет действия усилия пружины

15 на полый поршень 10 гидроусилителя, т. е. система запорный орган — пневмоцилиндр — гидроусилитель — эластичная манжета продолжает оставаться в состоянии равновесия.

Для открытия поворотного затвора в по. лость Б пневмоцилиндра 7 подается управляющее давление, которое через внутренний канал 14 внутреннего поршня 12 поступает в надпоршневую полость В полого поршня 70 и приводит к сжатию пружины

15 и перемещению под действием пружины

16 полого поршня 10 к торцу пневмоцилиндра 7, увеличению объема полости А, а следовательно, к уменьшению давления во внутренней полости эластичной манжеты 2. Манжета 2, благодаря упругости, а также под действием отсасывающего действия гидроусилителя 8 отжимается от дискового запорного органа 3.

Управляющее давление на открытие поворотного затвора в полости Б пневмоцплиндра 7 воздействует на поршень-рейку 6, заставляя его передвигаться в сторону от гидроусилителя 8, что приводит к повороту освобожденного от обжатия эластичной манжетой 2 поворотного дискового органа

3 в открытое положение. При этом детали гидроусилителя 8 занимают положение, изображенное на фиг. 3.

На фиг. 4 изображен вариант выполнения гидроусилителя 8, где, с целью возможности ручного регулирования давления в полости эластичной манжеты 2, в гидроусилитель 8 введен дополнительный поршень 18, опирающийся на ввернутый в дно корпуса 9 гидроусилителя 8 регулировоч ный винт 19.

Регулирование деформации эластичной манжеты 2 по периметру запорного органа

3 достигается вращением регулировочного винта 19, а следовательно, перемещением дополнительного поршня 18 и изменением объема полости А.

На фиг. 5 изображен вариант выполнения гидроусилителя 8, где, с целью обеспечения автоматического поддержания избыточного давления в полости эластичной манжеты 2, в зависимости от изменения давления проводимой среды, полость Д гидроусилителя 8, образованная торцом пневмоцилиндра 7 и крышкой 11 полого поршня 10, соединена каналом 20 с напорной полостью поворотного затвора. Повышение давления проводимой среды в напорной полости приводит к перемещению полого поршня 10 и уменьшению объема полости А гидроусилителя 8, что, в свою очередь, приводит к увеличению давления во внутренней полости эластичной манжеты 2., При понижении давления проводимой

744!81

Явление

ЮаАююе нжЕл уг среды происходит аналогичное перемещение деталей гидроусилителя 8, только в обратную сторону, тем самым обеспечивается автоматическое регулирование напряженного состояния эластичной манжеты 2.

Поворотный затвор по изобретению обеспечивает сохранение герметичности уплотнения при снятии управляющего давления с привода; уменьшение габаритов и металлоемкости привода поворотного затвора за 10 счет совмещения поршня с рейкой; возможность как ручного, так и автоматического регулирования напряженного состояния эластичной манжеты.

Формула изобретения

Поворотный затвор, содержащий корпус с эластичной манжетой и взаимодействующим с ней дисковым запорным органом, связанным через зубчатую рейку с пневмо- 20 цилиндром привода, и гидроусилитель, подвижный элемент которого кинематически связан с приводом, а полость корпуса сообщена с внутренней полостью манжеты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации, зубчатая рейка выполнена на поршне пневмоцилиндра привода, а подвижный элемент гидроусилителя выполнен в виде двух коаксиальных поршней, наружный из которых подпружинен относительно корпуса гидроусилителя, а внутренний снабжен штоком, в котором выполнен канал, причем полость наружного поршня разделена внутренним поршнем на две части, в одной из которых установлена пружина, а другая сообщена каналом штока с полостью пневмоци линдра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2038225, кл. F 16К

31/12, опубл. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 479926, кл. F 16К 31/00, 1975.

744181 це рабпение на олнрылие

b- г

Составитель Т. Путенко

Техред В. Серякова

Корректор Л, Слепая

Редактор Т. Морозова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1006/10 Изд. № 355 Тираж 1095 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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