Вакуумный затвор Советский патент 1985 года по МПК F16K3/04 

Изобретение относится к малогабаритной высоковакуумной запорной арматуре с прямопроходным отверстием и может найти применение в установках физического эксперимента, например, для перекрытия отверстий ввода в рабочий объем молекулярных и лазерных пучков, а также в промышленных вакуумных системах. Известен вакуумный затвор, содержащий корпус, внутри которого размещен запорный орган, и механизм перемещения, кинематически соединенный со штоком 1. Недостатками известного затвора являются сложность и больщие габариты конструкции. Известен вакуумный затвор, содержащий седло и взаимодействующий с ним запорный орган, связанный с механизмом перемещения, включающим каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющйм, шток и промежуточное звено 2. Однако наличие массивного металлического корпуса со специальными направляющими пазами, резко увеличивает габариты затворов с малым проходным отверстием, которые предназначены для разделения двух объемов. Отсутствие жесткого механического контакта между приводным штоком, промежуточным звеном и запорным органом может привести к нарушению работы затвора при запирании, особенно в случае диф фузионного схватывания седла и металлического уплотнения запорного органа. Не предусмотрено в этой конструкции и дополнительных узлов, центрирующих запорный орган относительно седла, что особенно существенно при использовании- металлического уплотнения. Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в вакуумном затворе, содержащем седло .. у,.4 - .4 и взаимодействующий с ним запорный орган, связанный с механизмом перемещения, имеющим каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющим, шток и промежуточное звено, на каретке, промежуточном звене и штоке закреплены оси, а промежуточное звено выполнено в виде коромысла, установленного с возможностью вращения относительно оси, закрепленной на каретке, и тяги, соединяющей ось коромысла с осью, закрепленной на штоке, причем шток выполнен полым, а каретка установлена в полости штока. На фиг. 1 изображен затвор, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1; на фиг. 4 - затвор, вид сверху; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1. Вакуумный затвор содержит седло 1 с зубом (угол при вершине зуба составляет 30°) и взаимодействующий с ним запорный орган 2, связанный с механизмом перемещения, последний содержит щток 3, в котором выполнена полость 4, где установлена каретка 5 и пружина 6, посредством которой «каретка 5 поддерживается в крайнем выдвинутом положении, и промежуточное звено, шток 3 выполнен с возможностью, перемещения по цилиндрической направляющей 7, установленной на основании 8 с зубцами 9, и снабжен выступом 10, на котором закреплена ось 11. Каретка 5 имеет зуб 12 и ось 13, а взаимное .перемещение штока 3 и каретки 5 ограничено щтифтом 14. Передаточное звено включает коромысло 15 с осью 16 и тягу 17, соединяющую ось 16 коромысла 15 и ось 11 штока 3, причем люфт в отверстиях тяги 17 обеспечивает независимое перемещение коромысла 15.и штока 3 в пределах О-1 мм. КоР установлено с возможностью вращения вокруг оси 13 каретки 5, а запорный орган 2 с напаянным на его рабочую поверхность уплотнением 18 соединен с коромыслом 15 посредством шарнирного соединения, включающего гайку 19 пружины 20 и полусферическую шайбу 21. Вакуумный затвор работает следующим образом. В исходном положении щток 3 отведен крайнее положение, при котором запорный орган 2 максимально удален от седла 1, а каретка 5 под действием пружины 6 выдвинута из полости 4ущтока 3, свободный ходтяги 17 выбран и коромысло 15 повернуто относительно оси 13 и каретки 5 таким образом, что расстояние между основанием запорного органа 2 и полостью седла 1 составляет приблизительно 3 мм. При закрытии затвора щток 3 перемещается вдоль направляющей 7 к центру седла 1. Одновременно в этом же направлении перемещаются каретка 5 и коромысло 15 с запорным органом 2, причем их положение относительно щтока 3 остается неизменным, так как каретка 5 удерживается пружиной 6 & крайнем выдвинутом положении. При дальнейшем перемещении зуб 12 каретки 5 входит в зацепление с зубцами 9 основания 8, фиксируя положение каретки 5 и коромысла 15 относительно седла 1. При движении штока 3 пружина 6 начинает сжиматься, а штифт 14, перемещающийся вдоль проточки, исключает взаимное вращение щтока 3 и каретки 5 после прохождения выступом 10 штока 3 промежутка, отделяющего его от коромысла 15, они вступают в непосредственный контакт, и дальшейшее поступательное движение штока 3 через выступ 10 преобразуется во вращательное движение кс/ромысла 15 относительно оси 13 каретки 5, передающего

усилие запирания на запорный орган 2. Шарнирное соединение запорного органа 2 и коромысла 15 обеспечивает самоустановку запорного органа 2 относительно седла 1, а именно перемещение запорного органа 2 относительно плоской поверхности шайбы 21 исключает радиальное несовпадение положений запорного органа 2 и седла 1, осевой же перекос устраняется за счет скольжения сферической поверхности шайбы 21 относительно конусной поверхности коромысла 15. Уплотнение затвора происходит при врезании зуба седла 1 в уплотнение 18 запорного органа 2.

При открытии затвора в результате обратного движения штока 3 выбирается зазор между тягой 17и осями 11 и 16, после чего поступательное движение штока 3 преобраауется во враш,ательное движение коромысла 15 относительно оси 13 каретки 5 и происходит отвод запорного органа 2 от седла 1, так как каретка 5 и коромысло 15 удерживаются в фиксированном относительно седла 1 положении за счет пружины 6, После прохождения штифтом 14 проточки в штоке 3 каретка 5 фиксируется в штоке 3 и дальнейшее поступательное движение штока 3 приводит к отводу каретки 5, коромысла 15 и запорного органа 2 от проходного отверстия.

Технико-экономическая эффективность заключается в уменьшении габаритов затвора, обеспечении надежного центрирования запорного органа относительно седла и перекрытия запорным органом проходного отверстия.

Фиг. 2

ВАКУУМНЫЙ ЗАТВОР, содержащий седло и взаимодействующий с ним запорный орган, связанный с механизмом перемещения, имеющий каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющим, щток и промежуточное звено отличающийся тем, что, с целью уменьщения габаритов и повышения надежности, на каретке, промежуточном звене и штоке закреплены оси, а промежуточное звено выполнено в виде коромысла, установленного с возможностью вращения относительно оси, закрепленной на каретке, и тяги, соединяющей ось коромысла с осью, закрепленной на щтоке, причем щток выполнен полым, а каретка установлена в полости щтока.

Фиг.5

Фаз.