Затвор сосуда, работающего под давлением Советский патент 1989 года по МПК F16J13/00 

1

Изобретение относится к мащинострое- нию и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Цель изобретения - повышение надежности герметизации и обеспечение удобства эксплуатации путем снабжения затвора исполнительным механизмом, средством подачи давления в уплотнительный узел и ио- парно-подпружиненными сухарями, ступенчато взаимодействующими с втулкой, связанной с запорными рычагами.

На фиг. 1 показан затвор сосуда, разрез; на фиг. 2 - схема работы сухарей. Затвор сосуда состоит из крышки 1 с закрепленными на периферии ребром 2 и уплотнительным узлом, имеющим уплотняющие элементы 3 и 4, которые вместе с уплотняемой поверхностью 5 сосуда образуют полость А.

На крышке 1 установлен механизм ynj равления, содержащий штурвал 6, ходовой винт 7 и гайку 8, причем штурвал 6 связан с ходовым винтом 7 с помощью редуктора 9. На крышке установлено средство 10 подачи давления в полость А, имеющее возвратные пружины 11 и нажимные элементы 12, а также шарнирно закреплены на крыщке 1 предохранительные элементы 13, имеющие криволинейные пазы 14.

На гайке 8 размещен рычажный механизм, содержащий втулку 15, которая выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно гайки 8, и запорные рычаги 16, попеременно входящие в отверстия 17 ребра 2 и, шарнирно закрепленные на втулке 15 (количество запорных рычагов, в зависимости от размеров затвора может быть равным 3, 4, 6, 8, 9...) На гайке 8 размещен исполнительный механизм, имеющий плиту 18, жестко связанную с гайкой 8, попарно-подпружиненные сухари 19, шарнирно закрепленные на плите 18 кронштейны 20, взаимодействующие с криволинейными пазами 14 предохранительных элементов 13, имеющих зубья 21. Попарно подпружиненные сухари 19 имеют выступы 22 и 23 для двухступенчатого взаимодействия с втулкой 15, для чего в ней выполнены отверстия 24.

Средство подачи давления 10 в уплотнительный узел сообщается с ним с помощью трубопровода 25 и нижнего отверстия 26 в крышке 1. Воздух при подаче давления в уплотнительный узел удаляется через верхнее отверстие 27 в крышке 1 и жидкостной отделитель 28. Затвор работает следующим образом. В работе затвора различают три стадии: закрывание, закрытое состояние, открывание.

Закрыван.че затвора состоит в подведении крышки 1 к уплотняемой поверхнос- ти 5, его запирания, подаче жидкости (рабочей среды) в полость А и создании в ней давления, фиксируемого, например, по манометру, достаточного для герметизации сосуда.

5 Закрытое состояние характеризуется тем, что при подаче давления в сосуд, затвор обеспечивает его герметизацию.

Открывание затвора состоит в снятии давления в полости А, откачивания из нее жидкости, отпирании и отведении затвора 0 от уплотняемой поверхности сосуда. Подведение затвора к уплотняемой поверхности 5 осуществляется оператором вручную, при этом, уплотняющие элементы 3 и 4 крышки 1 прижимаются к ней и обра- 5 зуют полость А.

Запирание затвора производится с помощью запорных рычагов 16 рычажного механизма. Это достигается вращением штурвала 6 в сторону закрывания, от которого вращательное движение передается че- 0 рез редуктор 9 на ходовой винт 7, передвигающий гайку 8. Вместе с гайкой 8 перемещается плита 18 исполнительного механизма, сухари 19 которого с помощью своих выступов 22, осуществляя первую ступень взаимодействия, передвигают втулку 5 15 рычажного механизма вместе с запорными рычагами 16, которые, продвигаясь вдоль отверстий 17 ребра 2, входят в соответствующие отверстия ребра сосуда (не обозначено) и тем самым производят фиксацию крышки 1 и запирание затвора, а также герметизацию полости А благодаря поджатию уплотняющих элементов 3 и 4 к уплотняемой поверхности 5.

Подача жидкости (рабочей среды) в полость А и создание в ней давления осу- 5 ществляется при дальнейшем вращении штурвала 6 в сторону закрывания. Втулка 15 рычажного механизма остается стоять на месте, так как запорные рычаги 16, выполнив функцию запирания, оказывают

стопорящее действие ее перемещению, а плита 18 продолжает движение вместе с гайкой 8.

Дальнейшее движение плиты 18 происходит благодаря повороту на ширнирах попарно-подпружиненных сухарей 19, сжатию их пружин и прохождению их. выступов 22 в отверстия 24 втулки 15, и приводит к тому, что плита 18, взаимодействуя с нажимными элементами 12 средства 10 подачи давления, вызывает перетекание жидкости (рабочей среды) в полость А по трубопроводу 25 через нижнее отверстие 26 в крышке 1. Как только воздух будет вытеснен жидкостью из полости А в ней при да,пьнейшем перемещении плиты 18 создает- ся;давление, достаточное для герметизации уплотняемой поверхности 5 сосуда.

В момент создй ;ия дсвленнк в полости А кронштейиь 20 сполиа етыюго механизма:, взак.модействуя с л .-л.олинекными пазами 14 Г1ре,/|,охраните.;:. ьг: элементов 13, по- ворачивают их вокпуг и армиров, что приводит к захвату . io зубьями 21.

В этот же момент П9пй)но-подпружинен- ные сухари 19, перед ;иг; ясь вдоль отверстия 24, своими выстуг;ами 23, осущест- вляя вторую ступень взаимодействия, начинают контактировать с втулкой 15, и в результате того; что запорные рычаги 16 оказывают стопорящее действие ее передвижению, плита 18, будучи связанной с сухарями 19, останавливается.

Дальнейшее перемещение плиты 18 приводит к резкому сопротивлению вращения штурвала 6, так как исполнительный механизм в этом случае с помощью запорных рычагов 16 деформирует уплотняющие элементы 3 и 4, еще сильнее прижимая их к уплотняемой поверхности 5, и одновременно с этим с помощью средства 10 подачи давления создает enj.e большее давление жидкости в полости А, что в конечном итоге многократно повышает герметизацию сосуда и производится только в тех случаях, когда в сосуде ожидается кратковременное повышение давления, превышающее номинальное.

В закрытом состоянии затвор в результате наличия избыточного давления в сосу- де подвергается нагрузке, стремящейся отжать его от уплотняемой поверхности 5. Нагрузка, воспринимаемая крышкой 1 через ребро 2, передается по запорным ры-. чагам 16 на втулку 5, которую удерживают от перемещения зубья 21 предохра- нительных элементов 13 и (или) выступы 23 попарно-подпружиненных сухарей 19. Поэтому в закрытом состоянии затвор, испытывая нагрузку от избыточного давления в сосуде, остается надежно запертым и загерметизированным.

При открывании затвора щтурвал 6 вращается в обратную сторону (в сторону открывания), что приводит к возвратному движению плиты 18 исполнительного механизма. В этом случае под действием возвратных пружин 11, взаимодейств ующих на нажимные элементы 12 и прижимающих их к плите 6, средство 10 подачи давления производит снятие давления жидкости в уплотнительном узле и, в дальнейшем, откачивание ее из полости А.

Одновременно с этим кронштейны 20, взаимодействуя с криволинейными пазами 14 предохранительных элементов 13, поворачивают их и освобождают втулку 15 от захвата зубьями 21, а выступы 23 попарно- под17ру}кинен1;ых сухарей 19, перемещаемых влгль отверстия 24, отодвигаются от вту,,.г.;и 10. Тем самым втулка 15 с запорными рычагами 16 подготовлена к возвратному движению, а значит к отпиранию загзора.

Отпирание затвора происходит при соприкосновении плиты 18, возвращающейся в исходное положение, с втулкой 15. При этом запорные рычаги 16, щарнирно связанные с втулкой 15, пере,мещаясь вдоль отверстий 17 ребра 2, выходят из соответствуюпщх отверстий сосуда, освобождая крышку 1. После этого затвор открывается.

Формула изобретения

1.Затвор сосуда, работающего под давлением, содержащий крышку с установленными на ней запорными рычагами и предохранительными элементами, уплотнитель- ный узел и механизм управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации и удобства в эксплуатации, он снабжен средством подачи давления в уплотнительный узел, исполнительным механизмом, жестко связанным с гайкой механизма управления, и взаимодействующим со средством подачи давления и предохранительными элементами, и втулкой, кинематически связанной с запорными рычагами.

2.Затвор по п. 1, отличающийся тем, что исполнительный механизм состоит из неподвижно установленной на гайке механизма управления плиты и попарно-подпружиненных сухарей, поверхность которых, взаимодействующая с втулкой, выполнена ступенчатой.

22

18

19

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Целью изобретения является повышение надежности герметизации сосуда и удобства его обслуживания путем снабжения затвора устройством сто- порения и средством создания избыточного давления в уплотнительном узле. При подведении крышки 1 к уплотняемой поверхности сосуда производится фиксирование его с помощью поворотных рычагов 16 прижимного механизма и деформации уплотняющих элементов 3 и 4 с созданием полости А уплотнительного узла, что достигается вращением штурвала 6, кинематически связанного с винтом 7, передвигающим гайку 8 с платформой 18, которая имеет попарно-подпружиненные сухари 19, которые своими выступами 23 передвигают втулки 15 прижимного механизма и заставляют поворотные рычаги 16 зафиксировать крышку I. Дальнейшее передвижение платформы 18 с помощью штурвала 6 приводит к ее взаимодействию с нажимными элементами 12 средства 10 подачи давления и вызывает перетекание по трубопроводу 25 рабочей среды от средства подачи давления в полость А и создание в ней избыточного давления благодаря повороту сухарей 19 и прохождению выступов 22 в отверстия 24. Одно/# /7 (Л

фиг. г