ЗАТВОР ДЛЯ ВАКУУМНЫХ ПЕЧЕЙ Российский патент 1995 года по МПК F16K3/02 F27B14/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях электротермического вакуумного оборудования для пайки и термообработки.

Известен затвор для вакуумных электропечей прототип, содержащий установленную в корпусе на шарнирных тягах заслонку с уплотнением, автономную систему поджатия заслонки, предохранительное устройство, выполненное в виде двух кронштейнов, один из которых закреплен на каретке, а другой на заслонке, причем тяги шарнирно смонтированы на каретке, кинематически связанной с приводом перемещения, выполненным в виде зубчатых реек, находящихся в зацеплении с ними шестерен, соединенных со штоком поршня, установленного в цилиндре.

Данное устройство конструктивно сложно, имеет большие габаритные размеры из-за использования двух приводов: перемещения заслонки и ее поджима. Эксплуатационная надежность затвора невысока, так как при отключении давления в приводе поджатия (например, в аварийной ситуации) возможен отход заслонки и разгерметизация шлюзовой камеры и рабочего объема вакуумной печи. Привод перемещения содержит большое количество взаимосвязанных элементов, усложняющих конструкцию и, следовательно, снижающих надежность работы затвора. Приводы перемещения и поджима расположены перпендикулярно друг к другу, что увеличивает линейные размеры затвора. Учитывая, что в вакуумных печах, предназначенных для термообработки или пайки изделий, шлюзовые камеры расположены на концах нагревательного оборудования и имеют два затвора, значительно увеличиваются их габаритные размеры.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение эксплуатационной надежности и уменьшение габаритных размеров затвора.

Решаемая задача обеспечивается тем, что в затворе, содержащем корпус с размещенными в нем заслонкой, кареткой, кинематически связанной с приводом возвратно-поступательного перемещения, и уплотнение, расположенное с возможностью взаимодействия с заслонкой, затвор снабжен толкателями, установленными на каретке с возможностью взаимодействия с заслонкой, а в корпусе выполнены направляющие, при этом заслонка выполнена в виде диска, установленного с возможностью перемещения в направляющих.

Толкатели установлены относительно друг друга под углом α, который больше удвоенного угла самоторможения α, образованного плоскостью А, проходящей через линию качания диска с направляющей, перпендикулярно последней, и плоскостью Б, проходящей через линию касания толкателя с образующей диска и линию качания диска с направляющей.

На фиг. 1 показан затвор (продольный вертикальный разрез); на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 расположение толкателей относительно диска.

Затвор содержит разъемный корпус, состоящий из основания 1 и крышки 2. Место разъема основания и крышки герметизировано эластичным уплотнением (на фиг. не обозначен). В направляющих 3 и 4 основания 1 с возможностью перемещения установлена заслонка 5, выполненная в виде диска. В крышке 2 размещен привод перемещения заслонки 5, выполненный в виде механизма, содержащего каретку 60, установленную в крышке 2 на роликах 7 и 8 и кинематически связанную с двигателем (на фиг. не обозначен) через винтовую пару, гайка которой (на фиг. не обозначена) закреплена на каретке, а винт 9 смонтирован в подшипниках крышки 2 и соединен с двигателем.

На каретке 6, имеющей возможность перемещения в корпусе затвора, выполнены проушины (на фиг. не обозначены), в которых расположены толкатели 10 и 11, предназначенные для поочередного взаимодействия с диском 5.

Толкатели 10 и 11 могут быть установлены под углом 2 α друг к другу. Угол 2 α должен быть больше удвоенного угла самоторможения, образованного плоскостью, проходящей через линию касания диска с направляющей, по которой осуществляется его качение, перпендикулярно последней (плоскость А) и плоскостью, проходящей через линию касания толкателя с образующей диска и линию касания диска с направляющей (плоскость Б).

Несоблюдение данного условия вызывает заклинивание диска с толкателем, в результате чего возникает аварийная ситуация.

Расстояние между толкателями 10 и 11 должно быть таким, чтобы при перекатывании диска 5 из одного положения (например) "закрыто") в другое ("открыто"), диск контактировал только с одним толкателем. Зазор между толкателем и диском необходим для компенсации температурного расширения диска и исключения аварийной ситуации.

Для обеспечения настройки толкателя могут иметь возможность настроечного перемещения. В качестве настроечного механизма может быть применен один из известных в настоящее время, например винтовой.

В основании 1 по контуру проходного отверстия установлено надувное эластичное уплотнение 12.

Затвор для вакуумных электропечей работает следующим образом. Допустим, что первоначально затвор находится в положении "открыто". Заслонка 5 расположена в крайнем (в плоскости чертежа фиг. 1) правом положении.

Для перекрывания проходного отверстия, например, рабочей камеры вакуумной печи, включается двигатель механизма перемещения заслонки 5, в результате винт 9 начинает вращаться, а гайка на винте поступательно перемещается вместе с кареткой 6, так как скреплена с ней; один из толкателей 10 вступает в контакт с образующей диска 5 и перемещает (перекатывает) его в плоскости чертежа фиг. 1 влево) по направляющим 3 и 4 до перекрытия отверстия рабочей камеры вакуумной печи (положение "закрыто").

В положении "закрыто" заслонка (диск) 5 находится напротив наддувного шлангового эластичного уплотнения 12, в результате чего последнее вступает в контакт с торцом заслонки 5, обеспечивая надежную герметизацию рабочей камеры вакуумной электропечи.

При открывании затвора снимается давление с уплотнения 12, реверсируется двигатель механизма перемещения каретки 6 и толкатель 11 перекатывает диск в исходное положение.

Затвор открыт.

Предложенный затвор прост конструктивно, надежен в эксплуатации, имеет небольшие габаритные размеры, что позволяет его использовать в подводных аппаратах, нефтехимической и газовой отраслях.

Использование: в конструкциях электротермического вакуумного оборудования для пайки и термообработки. Сущность: в корпусе размещены заслонка, каретка, кинематически связанная с приводом возвратно-поступательного перемещения. Уплотнение расположено с возможностью взаимодействия с заслонкой. Толкатель установлен на каретке с возможностью взаимодействия с заслонкой. В корпусе выполнены направляющие. Заслонка выполнена в виде диска, установленного с возможностью перемещения в направляющих. Толкатели установлены один относительно другого под углом, величина которого больше удвонного угла самоторможения, образованного плоскостью, прходящей через линию касания диска с направляющей перпендикулярно последней, и плоскостью, проходящей через линию касания толкателя с образующей диска и линию касания диска с направляющей. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ЗАТВОР ДЛЯ ВАКУУМНЫХ ПЕЧЕЙ, содержащий корпус с размещенными в нем заслонкой, кареткой, кинематически связанной с приводом возвратно-поступательного перемещения, и уплотнением, расположенным с возможностью взаимодействия с заслонкой, отличающейся тем, что он снабжен толкателями, установленными на каретке с возможностью взаимодействия с заслонкой, а в корпусе выполнены направляющие, при этом заслонка выполнена в виде диска, установленного с возможностью перемещения в направляющих. 2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что толкатели установлены друг относительно друга под углом, величина которого больше удвоенного угла самоторможения, образованного плоскостью, проходящей через линию касания диска с направляющей перпендикулярно последней, и плоскостью, проходящей через линию касания толкателя с образующей диска и линию касания диска с направляющей.