ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1998 года по МПК F16K1/24 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к запорным устройствам тарельчатого типа.

Известно запорное устройство для вентиляционных систем, содержащее корпус с клапанной тарелью, соединенной со штоком, размещенным внутри корпуса в подпружиненной втулке и снабженным приводом. Шток расположен эксцентрично относительно корпуса и снабжен буртом, опирающимся на торец втулки, на противоположном конце которой выполнен упор, а шток и втулка соединены с тарелью при помощи автономных кинематических связей [1].

Это запорное устройство принято за аналог.

Недостаток аналога состоит в том, что закрывание и открывание устройства производят вручную, что затрудняет его эксплуатацию.

Также известно запорное устройство для вентиляционных систем, содержащее корпус с клапанной тарелью, соединенной со штоком ее осевого перемещения, размещенным во втулке механизма разворота тарели, свободно установленной в направляющем отверстии кронштейна. Во втулке выполнено по крайней мере одно радиальное отверстие, в котором размещен шарик. На наружной поверхности штока и направляющей поверхности отверстия кронштейна выполнены кольцевые проточки, расстояние между которыми в закрытом положении устройства равно максимально возможному осевому ходу тарели [2].

Это запорное устройство принято за прототип.

Недостаток прототипа тот же, что и аналога, т.е. закрывание и открывание устройства производят вручную, что затрудняет его эксплуатацию.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка прототипа, а именно повышение эксплуатационных качеств запорного устройства путем обеспечения его автоматического закрывания и открывания.

Технический результат обеспечивается тем, что запорное устройство, содержащее корпус, клапанную тарель с проушиной, втулку, жестко установленную на ребрах по оси корпуса, шток, размещенный во втулке и соединенный с проушиной, и шариковый замок, согласно изобретению снабжено подпружиненным двуплечим рычагом, взаимодействующим одним плечом в закрытом положении с проушиной, а другим плечом в открытом положении - с упором, установленным на втулке, шток выполнен пустотелым с отверстиями для шарикового замка и в нем размещена с возможностью взаимодействия с проушиной подпружиненная штанга, имеющая проточку под шарики, при этом клапанная тарель подпружинена.

На фиг. 1 изображено запорное устройство в положении клапанной тарели перед открыванием, общий вид; на фиг.2 - в открытом положении клапанной тарели, перед поворотом; на фиг.3 - в полностью открытом положении клапанной тарели; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.6 - вид по стрелке В на фиг.3; на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.6.

Запорное устройство содержит клапанную тарель 1 (фиг.1, 2 и 3) с проушиной 2 (фиг. 4, 6 и 7) и корпус 3 с гайкой 4 и уплотнениями 5 и 6. Гайка 4 выполнена с седлом 7 под тарель 1 и направляющей поверхностью 8. Тарель 1 посредством проушины 2 и оси 9 со штифтом 10 соединена с пустотелым штоком 11. На оси 9 установлена пружина 12, возвращающаяся тарель 1 в закрытое положение. Шток 11 размещен во втулке 13, выполнен с отверстиями 14 под шариками 15 и подпружинен относительно втулки 13 пружиной 16. Поворот штока 11 относительно ребер 13 предотвращает шпонка 17. Втулка 13 посредством ребер 18 жестко связана со стаканом 19, который закреплен в корпусе 3 посредством разрезного кольца 20. Втулка 13 выполнена с проточкой 21 под шарики 15. На наружной поверхности втулки 13 закреплен упор 22, взаимодействующий с плечом 23 двуплечего рычага 24 в открытом положении устройства. Двуплечий рычаг 24 посредством оси 25 установлен на штоке 11 и взаимодействует плечом 26 посредством паза 17 с проушиной 2 в закрытом положении устройства. Плечо 26 удерживается в пазу 27 пружиной 28. Внутри штока 11 установлена штанга 29 с проточкой 30 под шарики 15 и подпружинена относительно штока 11 пружиной 31. Проушина 2 выполнена с профилированной поверхностью 32 (фиг.7). В горловине 33 вентиляционной системы выполнен упор 34 со смещением относительно оси штока 11, равным
S = a + r,
где
a - расстояние от оси поворота клапанной тарели 1 до ее наружной плоскости,
r - радиус упора 34 (фиг.2).

Горловина 33 вентиляционной системы выполнена с заходной частью 35.

Работает запорное устройство следующим образом.

При стыковке корпуса 3 (привод не показан) с горловиной 35 вентиляционной системы он, взаимодействуя в начальный момент поверхностью 8 гайки 4 с направляющей конусной поверхностью 35, центрируется относительно горловины 33. При дальнейшем движении корпуса 3 клапанная тарель 1 встречает на своем пути упор 34, который, воздействуя через клапанную тарель 1 с проушиной 2, ось 9 и шток 11 на пружину 16, сжимает ее (фиг.2). Клапанная тарель 1 при этом не поворачивается, т.к. удерживается от поворота двуплечим рычагом 24, плечо которого находится в пазу 27 проушины 2. Отверстия 14 штока 11 совмещаются с проточкой 21 втулки 13. Ширина проточки 21 обеспечивает дальнейшее перемещение штока 11 до касания плеча 23 двуплечего рычага 24 с упором 22. Упор 22, взаимодействуя с плечом 23, поворачивает двуплечий рычаг 24 вокруг оси 25, сжимая пружину 28. При этом плечо 26 выходит из паза 27, освобождая проушину 2. Клапанная тарель 1 под действием упора 34 поворачивается на оси 9. При повороте тарели 1 на угол 30^o штанга 29 сходит с кулачка 32, а пружина 31, прижимая штангу 21, к профилю проушины 2, выталкивает шарики 15 в проточку 21, закрыв таким образом шариковый замок. А упор 34 продолжает поворот клапанной тарели 1 до угла 90^o, т.е. происходит автоматическое открывание запорного устройства.

В этом положении запорное устройство вентиляционной системы (наполнительных соединений различных емкостей, резервуаров и т.п.) открыто и загазованный воздух поступает из резервуара через горловину 33 и далее в фильтрующий элемент (не показан), или жидкость поступает в резервуар, емкость и т.п.

По окончании вентиляции резервуара или наполнения емкости производят расстыковку корпуса 3 с горловиной 33. Упор 34 освобождает клапанную тарель 1, которая под действием пружины 12 поворачивается вокруг оси 9 на 60^o. При дальнейшем повороте клапанной тарели 1 до 90^o проушина 2 кулачком 32 воздействует на штангу 29 и сжимает пружину 31. При этом ее проточка 30 совмещается с отверстиями 14 в штоке 11 и шарики 15 выходят из проточки 21, освобождая шток 11, который под действием пружины 16 перемещается, и клапанная тарель 1, повернутая на 90^o, прижимается к седлу 7. В таком положении запорного устройства вентиляционная система закрыта, т.е. происходит автоматическое закрывание запорного устройства.

Использование изобретения позволяет повысить эксплуатационные качества запорного устройства, т.к. его открывание (закрывание) происходит автоматически (в прототипе вручную) при пристыковке (отстыковке) корпуса 3 с патрубком 33, например, вентиляционной системы. Устранение ручных операций особенно важно в цехах, в которых используются токсичные материалы.

Изобретение предназначено для использования в арматуростроении. Запорное устройство содержит корпус 3, клапанную тарель 1 с проушиной 2, втулку 13, жестко установленную на ребрах по оси корпуса. Во втулке размещен шток 11 и соединен с проушиной 12. Оно снабжено подпружиненным двуплечим рычагом 24, взаимодействующим одним плечом в закрытом положении с проушиной 2, а другим плечом в открытом положении - с упором 22, установленным на втулке 13. Шток 11 выполнен пустотелым с отверстиями для шариков 15 шарикового замка и в нем размещена с возможностью взаимодействия с проушиной 2 подпружиненная штанга 29, имеющая проточку под шарики 15. При этом клапанная тарель подпружинена. 7 ил.

Запорное устройство, содержащее корпус, клапанную тарель с проушиной, втулку, жестко установленную на ребрах по оси корпуса, шток, размещенный во втулке и соединенный с проушиной, а также шариковый замок, отличающееся тем, что оно снабжено подпружиненным двуплечим рычагом, взаимодействующим одним плечом в закрытом положении с проушиной, а другим плечом в открытом положении - с упором, установленным на втулке, шток выполнен пустотелым с отверстиями для шарикового замка и в нем размещена с возможностью взаимодействия с проушиной подпружиненная штанга, имеющая проточку под шарики, при этом клапанная тарель подпружинена.