Криогенный дисковый поворотный клапан Советский патент 1983 года по МПК F16K1/24 

Изобретение относится к арматуро строению и может быть использовано, например, в криогенных установках в качестве запорной и регулирующей арматурыИзвестен поворотный клапан, пред назначенный для работы с криогенными средами и состоящий из корпуса с сед лом, поворотного диска, приводного и несущего валов, фиксирурэиего и распределительного механизмов , Недостатками данной конструкции, являются ее сложность, неполное исключение проскальзывания в контак уплотнительных элементов, а также нагружение запорного органа моментом сил статического давления. Наиболее- близким по технической сущности к изобретению является кла пан, содержащий корпус с седлом, диск, кинематически связанные с диском и между собой посредством замы кающего эксцентрикового механизма и направляющих пальцев приводной и не сущий валы, а также распределительный и фиксирующий механизмы 2 . Недостатками известного клапана являются высокая сложность и низкая надежность механизмов замыкания, распределения и фиксации движений. того, замыкающий механизм и направляющие пальцы, расположенные в проточной части клапана, создают : значительное гидравлическое сопротивление, не могут быть подвергнуты .ремонту без демонтажа клапана в целом. « Целью изобретения является повышение надежности и долговечности lyianaHa. Для достижения указанной цели в криогенном дисковом поворотном клапане, содержащем корпус с седлом, диск и кинематически связанные несу щий и приводной валы, в корпусе выполнены направляющие, через которые пропущен с возможностью перемешения несущий вал с закрепленным на нем диском, приводной вал установлен па раллельно несущему валу и снабжен эксцентриковыми цапфами, а кинемати ческая связь валов выполнена в виде вилки, закрепленной на несущем валу поводка, закрепленного на приводном валу с возможностью взаимодействия с пазом вилки, и тяг, связанных с несущим валом, и эксцентриковыми цап -фами приводного вала.,.. Кроме того, вилка может быть выполнена с профилированным пазом, а поводок - с профилированной поверхностью. На фиг. 1 изображен клапан в разрезе, общий вид; на фиг. 2 - разрез .А-А на фиг.1,на фиг. 3 и 4 - вариан-. ты исполнения вилки и поводка; на фиг, 5 - разрез Б-Б на фиг. 1} на фиг. 6 - разрез на фиг. 1; на фиг. 7 - вид Г на фиг. 1. Клапан состоит из корпуса 1 с расположенным в нем седлом 2. Перекрытие потока рабочей среды осуществляется диском 3, закрепленным на несущем валу 4, который подвижно на втулках 5 установлен в пазах 6 корпуса 1. Посредством тяг 7 несущий вал 4 шарнирно связан с эксцентриковыми цапфами 8 приводного вала 9, который установлен в корпусе 1 на подшипниках 10. На валу 9 укреплен поводок 11, ролик 12 которого скользит в пазу 13 вилки 14, укрепленной на несущем валу 4. Вращение приводного вала 9 осуществляется при помощи привода 15. .В положении Закрыто диск 3 плотно прижат к седлу 2. При открытии клапана привод 15 вращает вал 9, Благодаря эксцентриковым цапфам 8 и тягам 7 несущий вал 4 с диском 3 движется в пазах б корпуса 1 по направлению от седла 2. Одновременно с этим ролик 12 поводка 11, жестко связанного с приводным валом 9, скользит по профилированному пазу 13 (фиг. 2) вилки 14. Дуга а Б паза 13 спрофилирована,таким обрезом, что Тфи движении вала 4 от седла и движении ролика 12 по пазу 13 от точ|КИ о к точке Ь угловое положение Вилки 14 не изменяется. Благодаря J этому на начгшьном участке открытия диск 3 движется о.т седла, оставаясь строго параллельным его плоскости. Достигнув точки Ь и двигаясь далее, ролик 12 воздействует на вилку 14 и поворачивает ее вместе с валом 4 и диском 3 на 90 в положение, показанное штриховой линией. Закрытие клапана осуществляется в обратном порядке. При невозможности установить поводок 11 на консольном конце вала 9 механизм может иметь конструкцию, показанную на фиг. 3. Криволинейный паз 13 вилки 14, как и в первом варианте, обеспечивает поступательное движение диска 3 без вращения. При взаимодействии ролика 12 с прямолинейным пазом 13 вилки 14 происходит поворот вилки на . При этом вилка 14 поворачивается вокруг оси вала 4 и незадевает приводной вал 9. Недостатком такой конструкции явля ются повьпиенные требования к точности изготовления, а также возможность удара при смене роликов 12, взаимодействующих с пазами 13 вилки 14. При другом выполнении механизма (фиг. 4) поступательное движение диска 3 обеспечивается благодаря взаимодействию профилированноР по- верхности поводка 11 на дуге яЬ с

роликами 12 вилки 14. Поворот диска осуществляется при взаимодействии прямолинейного паза поводка с роликом вилки. Недостатком при этом является возникновение удара в момент перехода движения диска от поступательного к поступательному с врашением.

I .

Использование пазов корпуса в качестве направляющих позволяет зада;вать нужное направление движения несущего вала относительно седла клапана, в частности,строго перпендикулярное его плоскости. Симметричное

Iрасположение пазов относительно оси проходного сечения клапана, при котором результирующая от сил статичё,ского давления проходит через ось

поворота диска, позволяет раз-;

грузить диск от дополнительного момента сопротивления повороту. .

Кинематическая связь валов и диска отличается простотой выполнения и обеспечивает плавное и непрерывное разделение движений при закрытии и открытии клапана на поступательное у седла клапана и на поступательное с вращением на некотором расстоянии от него, а также позволяет надежно

0 уплотнить контакт между седлом и диском при подаче давления на клапан с различных сторон.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в по5вышении надежности и увеличении ресурса работы криогенного поворотного клапана, а также в снижении его гид равлического сопротивления и повышении ремонтопригодности в рабочем

0 состоянии.

1. КРИОГЕННЫЙ ДИСКОВЫЙ ПОВОРОТНЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус с седлом, диск и кинематически связанные несущий и приводной валы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, в корпусе выполнены напрайляющие, через которые пропущен с возможностью перемещения несущий вал с закрепленным на нем диском, приводной вал установлен параллельно несущему валу и снабжен эксцентриковыми цапфами, а кивематическая связь валов выполнена в виде вилки, закрепленной на несущем валу, поводка, закрепленного на приводном валу, и тяг, связанных с несущим валом и эксцентриковыми цапфами приводно- , го вала. 2.Клапан по п. 1, отлич ёГющ и и с я тем, что вилка выполнена с профилированным пазом. 3,Клапан по п. 1, отличаю(О щийся тем, что поводок выполнен с профилированной поверхностью. с: о D1 D1 :о э эо

иг.6

fpuiS

Ви9Г

V