ЗАТВОР БЫСТРООТКРЫВАЕМОЙ КРЫШКИ Российский патент 2005 года по МПК F16J13/10 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к взрывонепроницаемым оболочкам электрических аппаратов и сосудов, выдерживающих давление.

Известен затвор быстрооткрываемой крышки сосудов, выдерживающих давление, образованный упругим кольцом ⊂-образного сечения, охватывающим своими полками под действием общего привода сопрягаемые фланцы крышки и корпуса оболочки [1].

Недостатком известной конструкции является отсутствие видимого сопряжения ⊂-образного кольца с фланцами, трудоемкая конструкция центрирования кольца в открытом положении, плохая разгрузка оболочки при возникновении взрыва внутри нее в положении "закрыто".

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является затвор быстрооткрываемой крышки электрических аппаратов и сосудов, выдерживающих давление, выполненный в виде упругого кольца ⊂-образного сечения, имеющего разновысокие полки, причем большая полка по всему периметру находится в постоянном зацеплении с фланцем крышки, а меньшая в закрытом положении сопрягается с фланцем корпуса. Во фланце крышки укреплены валики, с помощью которых выполняется центрирование кольца в положении "открыто" [1].

Для образования полки, на которой крепятся валики, необходимо увеличивать ширину фланца, что увеличивает металлоемкость и трудоемкость при его обработке. После закрытия крышки и поворота рукоятки управления полки кольца охватывают фланцы крышки и корпуса по периметру.

При таком внутреннем затворе в закрытом положении аппарата нет видимого зацепления кольца с фланцами оболочки и крышки, что является недостатком известной конструкции. Кроме того, при выходе из строя привода или упоров быстрооткрываемой крышки для проникновения в полость оболочки потребуется вырезать окно. Недостатком известной конструкции является также отсутствие разгрузки оболочки. При возникновении взрыва внутри такой оболочки давление газов стремится открыть крышку и плотно прижимает поверхности фланцев корпуса и крышки к полкам ⊂-образного кольца и несмотря на наличие зазора между фланцем крышки и корпуса препятствует выходу газообразных продуктов взрыва наружу, а разгрузка оболочки осуществляется только на небольшом участке разреза кольца. Это создает резкое увеличение давления внутри оболочки, приводит к перегреву фланцев в месте выхода газов, что способствует передаче взрыва.

Задачей настоящего изобретения является упрощение технологии изготовления, повышение надежности затвора и обеспечение разгрузки (снижение давления при взрыве внутри оболочки).

Для решения задачи затвор быстрооткрываемой крышки взрывонепроницаемых оболочек электрических аппаратов и сосудов, выдерживающих давление, выполнен в виде упругого кольца ⊂-образного сечения, которое охватывает под действие привода разновысокими полками сопрягаемые фланцы крышки и корпуса оболочки, большая из которых находится в постоянном зацеплении с одним из указанных фланцев, по периметру упругого кольца ⊂-образного сечения в местах сопряжения фланцев выполнены отверстия. Упругое кольцо и привод установлены с внешней стороны оболочки. На корпусе с диаметрально противоположной приводу стороны закреплен упор, а на упругом кольце с двух сторон от упора имеются ограничители, позволяющие только радиальное перемещение кольца. Между внутренней поверхностью упругого кольца и торцами фланцев корпуса и крышки имеется зазор.

Предложенные существенные признаки необходимы и достаточны для достижения поставленной задачи во всех случаях использования изобретения.

На фиг.1 показана взрывонепроницаемая оболочка с закрытой крышкой, упругое ⊂-образное кольцо стянуто приводом по периметру фланцев (положение "закрыто"); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (вариант 1 - без отверстий на кольце); на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1 (вариант 2 - с разгрузочным отверстием на кольце); на фиг.4 - взрывонепроницаемая оболочка с открытой крышкой, упругое кольцо разжато приводом, а оси кольца и фланцев совпадают (положение "открыто"); на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 -разрез В-В на фиг 5.

Затвор быстрооткрываемой крышки содержит упругое кольцо 1 ⊂-образного сечения с разновысокими полками. Большая полка находится в зацеплении с фланцем 2 оболочки 3, а меньшая сопрягается с фланцем 4 крышки 5 при закрытой крышке. Привод, с помощью которого упругое кольцо 1 разжимается по периметру фланцев корпуса и крышки и сжимается, охватывая фланцы, состоит из поворотного диска 6, на котором эксцентрично закреплены на осях концы рычагов 7 и 8. Два других конца рычагов 7 и 8 посредством осей шарнирно соединены с кронштейнами 9 и 10, которые жестко соединены с упругим кольцом 1. На диаметрально противоположной приводу стороне оболочки закреплен упор 11 с охватывающими с двух сторон ограничителями 12 и 13, установленными на кольце 1. Между упором и ограничителями имеется зазор. На внешней поверхности упругого кольца 1 по периметру в местах сопряжения фланцев имеются отверстия "Д".

Затвор работает следующим образом. После закрытия крышки 5 поворачивается диск 6 привода по часовой стрелке. Кольцо 1 под действием рычагов 7 и 8, шарнирно закрепленных на кронштейнах, жестко соединенных с упругим ⊂-образным кольцом 1, сжимается вокруг фланцев 2 и 4. Полки кольца постепенно охватывают фланцы 2 и 4 по периметру крышки. Длина рычагов 7 и 8 выбрана такой, что в закрытом положении обеспечивает зазор между внутренней поверхностью упругого кольца 1 и торцами фланцев 2 корпуса и 4 крышки. Упор 11, закрепленный на корпусе, с охватывающими ограничителями 12 и 13, установленными на упругом кольце 1, препятствуют перемещению кольца по окружности фланцев.

При повороте диска 6 против часовой стрелки в положение "открыто" рычаг 7, соединенный с одним концом кольца 1, и рычаг 8, соединенный с другим концом кольца 1, одновременно разжимают верхнюю и нижнюю половины кольца до упора 11, который ограничивает его перемещение до появления зазора "δ" (фиг.5), необходимого для выхода фланца 4 из зацепления и открывания крышки 5. Рычаги 7 и 8 равномерно разжимают кольцо 1. Ограничители 12 и 13 и упор 11 не позволяют кольцу перемещаться вокруг фланцев. В результате чего кольцо может перемещаться только в радиальном направлении от центра к периферии до упора 11 и увеличивается в диаметре. Таким образом осуществляется центровка кольца относительно фланцев корпуса и двери.

Для обеспечения разгрузки оболочки и охлаждения газов до температуры невоспламенения окружающей среды на внешней поверхности упругого кольца 1 по периметру выполнены отверстия. При возникновении взрыва внутри оболочки создается высокое давление и газообразные продукты взрыва разжимают фланцы корпуса и крышки, а упругое кольцо 1 удерживает их в местах Г (фиг.2), сопрягаемые полки кольца и поверхности фланцев плотно прилегают друг к другу. Продуктам взрыва нет выхода и внутри оболочки поддерживается высокое давление, что может привести к повреждению оболочки, или если газы будут иметь выход в одном месте, например только в месте разрыва упругого кольца 1, то в месте выхода раскаленных газов может не обеспечиваться их охлаждение до температуры невоспламенения окружающей среды. При наличии отверстий в кольце по периметру в случае взрыва внутри оболочки, несмотря на уплотнение полок кольца 1 и фланцев 2 и 4 в местах Г (фиг.3), газы имеют возможность пройти по зазору между фланцами и выйти наружу (охлажденными) через отверстия в упругом кольце. При этом разгружается оболочка, а газы, выходя по всему периметру, охлаждаются до температуры, не воспламеняющей окружающую среду. Зазор между внутренней поверхностью кольца и торцами фланцев способствует равномерному выходу газов по всему периметру сопряжения фланцев и его охлаждению.

Источники информации

1. Авторское свидетельство №611061, F 16 j 13/08, 16.02.76.

Затвор предназначен для оболочек электрических аппаратов и сосудов, выдерживающих давление. Затвор состоит из упругого кольца ⊂-образного сечения с разновысокими полками, которые под действием привода охватывают сопрягаемые фланцы крышки и корпуса оболочки. Большая полка находится в постоянном зацеплении с одним из фланцев. По периметру упругого кольца в местах сопряжения фланцев выполнены отверстия. Упругое кольцо и привод установлены с внешней стороны оболочки. На корпусе оболочки с диаметрально противоположной приводу стороны закреплен упор, размещенный между двумя ограничителями, закрепленными на кольце. Между внутренней поверхностью упругого кольца и внешней поверхностью фланцев имеется зазор. Технический результат: упрощение технологии изготовления, повышение надежности затвора. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Затвор быстрооткрываемой крышки взрывонепроницаемых оболочек электрических аппаратов и сосудов, выдерживающих давление, выполненный в виде упругого кольца ⊂-образного сечения, которое охватывает под действием привода разновысокими полками сопрягаемые фланцы крышки и корпуса оболочки, большая из которых находится в постоянном зацеплении с одним из указанных фланцев, отличающийся тем, что по периметру упругого кольца ⊂-образного сечения в местах сопряжения фланцев выполнены отверстия.2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что упругое кольцо и привод установлены с внешней стороны оболочки.3. Затвор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на корпусе с диаметрально противоположной приводу стороны закреплен упор, а на упругом кольце с двух сторон от упора имеются ограничители, позволяющие только радиальное перемещение кольца.4. Затвор по п.3, отличающийся тем, что между внутренней поверхностью упругого кольца и торцами фланцев корпуса и крышки имеется зазор.