Задвижка с защищенным запорным механизмом Российский патент 2017 года по МПК F16K3/02 F16K31/52 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к запорным клапанам и, в частности, к запорному клапану с надежным запорным механизмом.

2. Описание предшествующего уровня техники

US 7,341,237 описывает клапанный механизм для опционного закрытия или открытия при наличии проходного отверстия в корпусе, в то время как проходное отверстие предусмотрено на поверхности седла клапана. В данном случае клапанный механизм включает как минимум рабочий компонент клапана, который может перемещаться параллельно или вертикально поверхности седла проходного отверстия в корпусе. Приводная доска установлена в корпусе и соединена как минимум с рабочим компонентом клапана, при этом она может перемещаться горизонтально, обеспечивая горизонтальное перемещение рабочего компонента клапана.

Вышеуказанный клапанный механизм может обеспечивать как горизонтальное, так и вертикальное перемещение рабочего компонента клапана при помощи приводной доски, запирая, таким образом, проходное отверстие. При этом клапанный механизм не укомплектован никакими запорными приспособлениями или механизмами для обеспечения надежного запирания рабочего компонента клапана в закрытом положении, что позволяет приводной доске свободно перемещаться и менять положение. Следовательно, рабочий компонент клапана не гарантирует эффективного запирания проходного отверстия, и в сложных условиях эксплуатации возможна утечка жидкости через проходное отверстие, что приведет к неоправданным потерям.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для исправления вышеописанной ситуации настоящее изобретение описывает запорный клапан с надежным запорным механизмом, в котором применяется нелинейный ход катящегося компонента качающегося рычага для перемещения по кругу, а также для скольжения седла, для запирания проходного отверстия в корпусе рабочим компонентом клапана. Кроме того, при нахождении качающегося рычага в первом или втором положении он смещается относительно пути движения скользящего седла. Следовательно, скользящее седло защищено от раскачивания под воздействием внешней силы, что обеспечивает надежное запирание проходного отверстия клапана при нахождении качающегося рычага во втором положении.

Для достижения вышеописанной цели в настоящем изобретении описывается запорный клапан с надежным запорным механизмом, состоящий из следующих компонентов:

- корпус клапана с проходным отверстием;

- приводной механизм корпуса клапана;

- скользящее седло для скольжения в корпусе клапана;

- качающийся рычаг, который с одной стороны присоединен к приводному механизму, а с другой - к скользящему седлу, чтобы приводной механизм обеспечивал круговое перемещение качающегося рычага между первым и вторым положением, для соответствующего перемещения скользящего седла при нахождении качающегося рычага в первом и втором положении, который смещается относительно пути движения скользящего седла;

- рабочий компонент клапана, установленный на скользящем седле, для параллельного или вертикального перемещения относительно проходного отверстия клапана,

следовательно, скользящее седло защищено от раскачивания под воздействием внешней силы, что обеспечивает надежное запирание проходного отверстия клапана при нахождении качающегося рычага во втором положении.

Предпочтительно, чтобы скользящее седло было оснащено желобом для перемещения с нелинейным ходом, в то время как один конец качающегося рычага оснащен катящимся компонентом, расположенным в желобе для перемещения и имеющим возможность перемещаться по кругу по ходу так, что скользящее седло совершает возвратно-поступательные движения между двумя концами корпуса клапана.

Предпочтительно, чтобы приводной механизм, описанный в настоящем изобретении, был установлен на корпусе клапана и имел ручной режим управления.

Предпочтительно, чтобы ход настоящего изобретения включал первую секцию хода, вторую секцию хода и третью секцию хода. Вторая секция хода по наклонной соединяет первую секцию хода и третью секцию хода таким образом, что когда катящийся компонент перемещается из первой секции хода ко второй секции хода, рабочий компонент клапана движется перпендикулярно по отношению к проходному отверстию для запирания проходного отверстия.

Предпочтительно, чтобы скользящее седло настоящего изобретения включало два первых направляющих участка, расположенных параллельно друг другу, и рабочий компонент клапана имел два вторых направляющих участка. Кроме того, первый направляющий участок имеет не менее одного соединительного желоба, в то время как второй направляющий участок имеет не менее одного соответствующего желоба, расположенного напротив соединительного желоба. Через соединительный желоб и соответствующий желоб проходит несколько штанг с круглым сечением, так что соединительный желоб перекрывает и взаимодействует с соответствующим желобом. Следовательно, рабочий компонент клапана надежно контролируется для движения по отношению к скользящему седлу, тем самым запирая проходное отверстие.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1. Перспективный вид запорного клапана в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2. Внутреннее схематическое изображение скользящего седла в первом конце в соответствии с настоящим изобретением

Фиг. 3. Внутреннее схематическое изображение скользящего седла во втором конце в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 4. Схематическое изображение, показывающее состояние приводного механизма, соединенного с качающимся рычагом в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 5. Секционное схематическое изображение проходного отверстия, закрытого рабочим компонентом клапана в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 6. Горизонтальное секционное схематическое изображение, показывающее состояние скользящего седла, контактирующего с корпусом клапана.

Фиг. 7. Изображение с пространственным разделением деталей скользящего седла и рабочего компонента клапана в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 8A - Фиг. 8C. Схематические изображения, показывающие относительные смещения соединительного желоба и соответствующего желоба.

Фиг. 9A - Фиг. 9D. Схематические изображения, показывающие различные положения качающегося рычага по отношению к желобу для перемещения в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вышеуказанные и нижеперечисленные преимущества и характеристики настоящего изобретения будут раскрыты путем отсылки к описанию предпочитаемого конструктивного исполнения в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показаны компоненты на основании пропорции для разъяснения, но не фактической пропорции компонентов.

На Фиг. 1 - Фиг. 9 настоящее изобретение представлено запорным клапаном с надежным запорным механизмом 100, включающим корпус клапана 10, приводной механизм 20, скользящее седло 30, качающийся рычаг 40 и рабочий компонент клапана 50. Здесь корпус клапана 10 является полым, он имеет первый конец 11 и второй конец 12. Второй конец 12 имеет проходное отверстие 13, расположенное на его боковой стороне. Приводной механизм 20 приводит в действие качающийся рычаг 40 для вращения, чтобы побудить скользящее седло 30 совершать возвратно-поступательные движения в направлении, соответствующем стрелке A на Фиг. 2, где рабочий компонент клапана 50 запирает проходное отверстие 13.

Корпус клапана 10 оснащен двумя направляющими планками 14, расположенными на обеих сторонах его внутреннего края, соответственно, и позиционный желоб 15 расположен на ближайшей к проходному отверстию 13 направляющей планке 14. Также позиционный желоб 15 оснащен криволинейной частью 151 и отдаленной частью 152.

Приводной механизм 20 расположен в корпусе клапана 10, как показано на Фиг. 4. В предпочтительном варианте исполнения приводной механизм 20 расположен и вращается в корпусе клапана 10 и управляется вручную. Также приводной механизм 20 может иметь пневматический привод. Далее, приводной механизм 20 включает крепежную часть 21, действующую часть 22, вращающийся вал 23 и рабочую тягу 24. Крепежная часть 21 закреплена в верхней части корпуса клапана 10, а действующая часть 22 установлена на крепежной части 21 со способностью вращаться. Вращающийся вал 23 установлен с опорой и при этом продольно расположен между действующей частью 22 и крепежной частью 21, с одним концом вращающегося вала 23, вставленным в корпус клапана 10. Рабочая тяга 24 проходит через действующую часть 22 и вращающийся вал 23; в предпочтительном варианте исполнения рабочая тяга 24 привинчена к вращающемуся валу 23 для приведения в действие вращающегося вала 23 для вращения. Кроме того, один блок 231 расположен на конце вращающегося вала 23 для сцепления с качающимся рычагом 40, чтобы приводной механизм 20 побуждал к работе качающийся рычаг 40.

Скользящее седло 30 расположено для скольжения в корпусе клапана 10, один из концов которого в поперечном направлении оснащен желобом для перемещения 31. Желоб для перемещения 31 определяет нелинейный ход 32, в то время как ход 32 включает первую секцию хода 321, вторую секцию хода 322 и третью секцию хода 323. Так, вторая секция хода 322 под наклоном соединяет первую секцию хода 321 и третью секция хода 323. Концевые части первой секции хода 321 и третьей секции хода 323 имеют дугообразную форму. Четыре угла скользящего седла 30 оснащены первым роликом 33, соответственно, для контакта посредством роликов с внутренними боковыми сторонами двух направляющих планок 14.

Одна полая часть 34 расположена на скользящем седле 30, прилегающем к желобу для перемещения 31, с двумя первыми направляющими участками 35, установленными параллельно на полой части 34. Здесь первый направляющий участок 35 состоит из двух первых планок 36, которые расположены параллельно с определенным расстоянием между ними, в то время как каждая из двух первых планок 36 оснащена двумя соединительными желобами 37 так, что соединительные желоба 37 на каждой из двух первых планок 36 расположены симметрично. Здесь каждый из соединительных желобов 37 имеет первый конец 371 и второй конец 372, с наклонным сечением 373, расположенным между ними, как показано на Фиг. 8A - Фиг. 8C.

Также два конца первого направляющего участка 35 скользящего седла 30 оснащены вторым роликом 38, соответственно, для роликового контакта с внутренней поверхностью корпуса клапана 10 с одной стороны, противоположной проходному отверстию 13. Здесь один из вторых роликов 38 на первом направляющем участке 35 расположен между двумя первыми планками 36, в то время как другой второй ролик 38 на другом его конце расположен на внешней первой планке 36 двух первых планок 36.

Далее, один конец скользящего седла 30, прилегающий к желобу для перемещения 31, оснащен направляющим колесом 39 для контакта с внутренней поверхностью корпуса клапана 10 с одной стороны с проходным отверстием 13, как показано на Фиг. 6. Благодаря взаимодействию первого ролика 33 со вторым роликом 38 и направляющим колесом 39, скользящее седло 30 может скользить в корпусе клапана 10.

Качающийся рычаг 40 оснащен отверстием для сцепления 41 на одном его конце и катящимся компонентом 42 на другом его конце, чтобы разместиться в желобе для перемещения 31. Отверстие для сцепления 41 качающегося рычага 40, предназначенное для захвата и крепления блока 231 вращающегося вала 23 и крепежной детали 43, перпендикулярно отверстию для сцепления 41 и блоку 231. Здесь качающийся рычаг 40 состоит из двух планок, и крепежная деталь 43 может быть прикреплена к двум планкам, фиксируя, таким образом, качающийся рычаг 40. Благодаря этому, приводной механизм 20 может приводить в действие качающийся рычаг 40 для перемещения по кругу с использованием катящегося компонента 42 по ходу 32 между первым концом 11 и вторым концом 12. В частности, когда качающийся рычаг 40 находится в первом положении или втором положении, качающийся рычаг 40 смещается относительно пути движения скользящего седла 30; в это же время катящийся компонент 42 постоянно находится в концевой части третей секции хода 323, когда качающийся рычаг 40 расположен в первом положении либо во втором положении, как показано на Фиг. 9A - Фиг. 9D, где стрелка B определяет смещенное направление качающегося рычага 40.

Рабочий компонент клапана 50 расположен на скользящем седле 30 или перемещается параллельно или вертикально к проходному отверстию 13. Рабочий компонент клапана 50 оснащен двумя вторыми направляющими участка 51, которые попарно соединены с первыми направляющими участка 35 для запирания проходного отверстия 13 посредством соединительной структуры. Предпочтительно, чтобы структуры вторых направляющих участков 51 и первых направляющих участков 35 были похожими. Каждый из вторых направляющих участков 51 состоит из двух вторых планок 52, установленных с определенным расстоянием между ними, а каждая вторая планка 52 оснащена двумя соответствующими желобами 53, в то время как соответствующие желоба 53 имеют одинаковую форму с соединительными желобами 37, но расположены, наоборот, по отношению к соединительным желобам 37. Также каждый из соответствующих желобов 53 оснащен первым концом 531, вторым концом 532 и наклонным сечением 533 между первым концом 531 и вторым концом 532, как показано на Фиг. 8A - Фиг. 8C. Каждая пара вторых планок 52 расположена между парой первых планок 36, а соединительная планка 70 расположена между каждой парой вторых планок 52. Направляющий ролик 54 расположен на двух сторонах рабочего компонента клапана 50, соответственно, для роликового контакта с соответствующей направляющей планкой 14.

Несколько штанг с круглым сечением 60 расположено для прохождения через связанные соединительные желоба 37, соответствующие желоба 53 и соединительные планки 70, соответственно, таким образом, что соединительный желоб 37 перекрывает и взаимодействует с соответствующим желобом 53, в то время как каждая из штанг с круглым сечением 60 может синхронно двигаться с использованием соединительных планок 70. Здесь, когда катящийся компонент 42 качающегося рычага 40 перемещается ко второй секции хода 322 в желобе для перемещения 31, направляющий ролик 54 входит в криволинейную часть 151 позиционного желоба 15. Кроме того, рабочий компонент клапана 50 может перемещаться вертикально к проходному отверстию 13 благодаря соединительному механизму между первым направляющим участком 35 и вторым направляющим участком 51. Также, когда катящийся компонент 42 качающегося рычага 40 перемещается к третьей секции хода 323 желоба для перемещения 31, направляющий ролик 54 входит в отдаленную часть 152 позиционного желоба 15 таким образом, что рабочий компонент клапана 50 стабильно и плотно запирает проходное отверстие 13, как показано на Фиг. 5.

На Фиг. 8A, Фиг. 8B и Фиг. 8C показан маршрут штанги с круглым сечением 60, перемещающейся в соединительном желобе 37 и соответствующем желобе 53. На Фиг. 8A, с соответствующим соединительным желобом 37 и соответствующим желобом 53, штанга с круглым сечением 60 расположена на перекрывающей зоне первого конца 371 соединительного желоба 37 и второго конца 532 соответствующего желоба 53. Штанга с круглым сечением 60 ограничена дугообразными концами соединительного желоба 37 и соответствующего желоба 53 таким образом, что скользящее седло 30 остается в остановленном положении и таким образом предотвращается его качание.

На Фиг. 8B, где скользящее седло 30 горизонтально перемещается по направлению, указанному стрелкой A (как показано на Фиг. 2), образуется соединительный эффект между соединительным желобом 37, соответствующим желобом 53 и штангой с круглым сечением 60 до тех пор, пока направляющий ролик 54 не войдет в отдаленную часть 152 позиционного желоба 15 таким образом, что рабочий компонент клапана 50 вертикально переместиться к проходному отверстию 13.

На Фиг. 8C, где катящийся компонент 42 качающегося рычага 40 перемещается к третьей секции хода 323 (как показано на Фиг. 3), штанга с круглым сечением 60 расположена во втором конце 372 соединительного желоба 37 и первом конце 531 соответствующего желоба 53 таким образом, что скользящее седло 30 вновь остается в остановленном положении, посредством чего рабочий компонент клапана 50 стабильно запирает проходное отверстие 13.

На Фиг. 9A, Фиг. 9B и Фиг. 9C показан качающийся рычаг 40 в различных положениях относительно желоба для перемещения 31. На Фиг. 9A качающийся рычаг 40 находится в первом положении, а катящийся компонент 42 находится в концевой части третьей секции хода 323. В то же время скользящее седло 30 находится в первом конце 11 корпуса клапана, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2.

На Фиг. 9B качающийся рычаг 40 приводится в действие для перемещения по ходу 32 желоба для перемещения 31 к концевой части первой секции хода 321.

На Фиг. 9C катящийся компонент 42 качающегося рычага 40 перемещается от первой секции хода 321 ко второй секции хода 322. В то же время скользящее седло 30 перемещается ближе ко второму концу 12 корпуса клапана 10 таким образом, что направляющий ролик 54 входит в криволинейную часть 151 позиционного желоба 15, посредством чего рабочий компонент клапана 50 вертикально перемещается к проходному отверстию 13 для запирания проходного отверстия 13. Когда направляющий ролик 54 входит в отдаленную часть 152 позиционного желоба 15, рабочий компонент клапана 50 стабильно и плотно запирает проходное отверстие 13, как показано на Фиг. 5.

На Фиг. 9D качающийся рычаг 40 находится во втором положении, а катящийся компонент 42 вновь находится в концевой части третьей секции хода 323. Когда качающийся рычаг 40 находится в первом положении или втором положении, положение качающегося рычага 40 смещается относительно пути движения скользящего седла 30. Таким образом, предупреждается качание скользящего седла 30, ввиду чего рабочий компонент клапана 50 запирает проходное отверстие 13 более эффективно, когда качающийся рычаг 40 находится во втором положении, чтобы предотвратить воздействие бокового усилия на скользящее седло 30. Тем самым обеспечивается эффект запирания рабочего компонента клапана 50 и проходного отверстия 13.

Несмотря на то, что особые варианты исполнения изобретения были подробно описаны с целью их демонстрации, возможно внесение различных изменений и усовершенствований, не отступая от идеи и цели изобретения. В соответствии с этим изобретение не ограничивается прилагаемыми пунктами формулы изобретения.

Запорный клапан с защищенным запорным механизмом включает в себя корпус клапана с проходным отверстием, приводной механизм корпуса клапана, скользящее седло для скольжения в корпусе клапана и рабочий компонент клапана, установленный на скользящем седле, для параллельного или вертикального перемещения относительно проходного отверстия, перпендикулярно расположенный желобок для перемещения, при этом желоб для перемещения определяет нелинейный ход, качающийся рычаг, который с одной стороны присоединен к приводному механизму, а с другой - к скользящему седлу, чтобы приводной механизм обеспечивал перемещение качающегося рычага между первым и вторым положением, для соответствующего перемещения скользящего седла, при этом качающийся рычаг смещается относительно пути движения скользящего седла, предотвращая качение скользящего седла, в силу чего рабочий компонент клапана надежно запирает проходное отверстие. 17 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Запорный клапан с защищенным запорным механизмом, включающий:

корпус клапана, оснащенный первым концом и вторым концом, с проходным отверстием на втором конце;

приводной механизм корпуса клапана;

скользящее седло для скольжения в корпусе клапана и перпендикулярно расположенным желобом для перемещения, в то время как желоб для перемещения определяет нелинейный ход;

качающийся рычаг, который с одной стороны присоединен к приводному механизму, а с другой - к скользящему седлу, чтобы приводной механизм обеспечивал круговое перемещение качающегося рычага между первым и вторым положением, для соответствующего перемещения скользящего седла при нахождении качающегося рычага в первом и втором положении, качающийся рычаг смещается относительно пути движения скользящего седла; и

рабочий компонент клапана, установленный на скользящем седле, для параллельного или вертикального перемещения относительно проходного отверстия,

следовательно, скользящее седло находится в первом конце, когда качающийся рычаг находится в первом положении, и скользящее седло находится во втором конце, когда качающийся рычаг находится во втором положении, в силу чего рабочий компонент клапана надежно запирает проходное отверстие.

2. Запорный клапан по п. 1, отличающийся тем, что приводной механизм расположен для вращения на корпусе клапана и управляется вручную.

3. Запорный клапан по п. 1, отличающийся тем, что приводной механизм включает: крепежную часть, закрепленную снаружи на корпусе клапана; действующую часть со способностью вращаться, расположенную на крепежной части; вращающийся вал, продольно расположенный между действующей частью и крепежной частью, с одним концом вращающегося вала, соединенным с качающимся рычагом; рабочую тягу, проходящую через действующую часть и вращающийся вал для приведения в действие вращающегося вала для вращения.

4. Запорный клапан по п. 3, отличающийся тем, что один конец качающегося рычага оснащен отверстием для сцепления, в то время как один конец вращающегося вала оснащен блоком для соединения с отверстием для сцепления.

5. Запорный клапан по п. 4, отличающийся тем, что содержит крепежную деталь, перпендикулярно прикрепленную к отверстию для сцепления и блоку.

6. Запорный клапан по п. 1, отличающийся тем, что один из концов качающегося рычага оснащен катящимся компонентом, который расположен в желобе для перемещения.

7. Запорный клапан по п. 6, отличающийся тем, что желоб для перемещения содержит первую секцию хода, вторую секцию хода и третью секцию хода, в то время как вторая секция хода под наклоном соединяет первую секцию хода и третью секция хода таким образом, что когда катящийся компонент перемещается из первой секции хода во вторую секцию хода, рабочий компонент клапана вертикально перемещается к проходному отверстию для запирания проходного отверстия.

8. Запорный клапан по п. 7, отличающийся тем, что при нахождении качающегося рычага в первом положении и втором положении катящийся компонент находится в концевой части третьей секции хода.

9. Запорный клапан по п. 1, отличающийся тем, что скользящее седло надежно оснащено двумя параллельными первыми направляющими участка, и рабочий компонент клапана оснащен двумя вторыми направляющими участка, попарно соединенными с первыми направляющими участка таким образом, что рабочий компонент клапана может перемещаться вертикально к проходному отверстию для запирания проходного отверстия.

10. Запорный клапан по п. 9, отличающийся тем, что две стороны внутреннего края корпуса клапана оснащены направляющей планкой, соответственно, и две стороны рабочего компонента клапана соответственно оснащены направляющим роликом, соответственно, для роликового контакта с соответствующей направляющей планкой.

11. Запорный клапан по п. 10, отличающийся тем, что позиционный желоб расположен на каждой направляющей планке, прилегающей к проходному отверстию, соответственно, и позиционный желоб оснащен криволинейной частью и отдаленной частью таким образом, что когда направляющее колесо перемещается от криволинейной части к отдаленной части, рабочий компонент клапана запирает проходное отверстие.

12. Запорный клапан по п. 9, отличающийся тем, что первый направляющий участок оснащен двумя симметричными соединительными желобами и второй направляющий участок оснащен двумя симметричными соответствующих желоба, противоположно расположенными по отношению к соединительным желобам, с не менее чем одной штангой с круглым сечением, проходящей через каждый соединительный желоб и соответствующий желоб, соответственно, таким образом, что каждый из соединительных желобов перекрывает и взаимодействует с каждым из соответствующих желобов, соответственно.

13. Запорный клапан по п. 12, отличающийся тем, что форма соединительного желоба, главным образом, идентична форме соответствующего желоба.

14. Запорный клапан по п. 13, отличающийся тем, что соединительный желоб и соответствующий желоб оснащены первым концом и вторым концом, соответственно, с наклонным сечением, расположенным между первым концом и вторым концом.

15. Запорный клапан по п. 12, отличающийся тем, что первый направляющий участок состоит из двух параллельных первых планок с определенным расстоянием между ними и второй направляющий участок состоит из двух параллельных вторых планок с определенным расстоянием между ними, в то время как две вторые планки зажаты между двумя первыми планками, с соединительной планкой, расположенной между двумя вторыми планками таким образом, что движение каждой штанги с круглым сечением является синхронизированным.

16. Запорный клапан по п. 10, отличающийся тем, что четыре угла скользящего седла оснащены первым роликом, соответственно, для роликового контакта внутренних боковых сторон двух направляющих планок.

17. Запорный клапан по п. 1, отличающийся тем, что скользящее седло оснащено несколькими вторыми роликами для роликового контакта внутренней поверхности корпуса клапана с одной стороны, противоположной проходному отверстию.

18. Запорный клапан по п. 1, отличающийся тем, что один конец скользящего седла, прилегающий к желобу для перемещения, оснащен направляющим колесом для контакта внутренней поверхности корпуса клапана с одной стороны с проходным отверстием.