Сверхвысоковакуумный затвор с электромеханическим приводом Советский патент 1989 года по МПК F16K3/10 F16K31/04 F16K51/02 

ff

/i

сл

4

CD (1 00

Изобретение относится к коммутационной аппаратуре вакуумных систем с электромеханическими средствами управления и предназначено для герметичного перекрывания сверхвысокова- куумных коммуникаций.

Целью изобретения является повышение надежности в работе за счет отключения привода в крайних положениях затвора от резкого возрастания момента сопротивления

На фиг. 1 показан затвор, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг,-1 со сложным местньп разрезоМ|, показываюидим связь управляющего зубчтого колеса с выходным: -валом привода На фиг. 3 - то же в положении Открыто.

Затвор состоит из корпуса с седлом 1, шибера 2, закрепленного на во диле 3, которое уплотнено упругим элементом - сильфоном .4 и жестко соединено вне вакуумной лолости затвора с кронштейном 5, способным поворачй- ваться в подшипниковых опорах относительно корпуса 1 и снабженным зубчатым сектором б, связанным с приводом 7 зубчатой передачей. Герметизация уплотнительной пары осуществляется подвижным в осевом направлении назшмным диском 8, связанным с возвратными пружинами 9 и герметично соединенным с кор- пусом 1 гибкими упр угими звеньями 10. - ; .Управление перемещением диска 8 производится с помощью торцового кулачкового механизма 11, связанного с зубчатым колесом 12, которое через зубчатую передачу, включающую промежуточное зубчатое колесо 13 (фиг.2), связано с выходным валом 14 привода 7„

Зубчатый сектор б связан с зубчатым колесом 15, размещенным на выходном валу 14 привода 7 с возможностью свободного вращения относительно него обеспечиваемого подшипником 16, Зуб- ч;1тое колесо 15 снабжено пазом 17, выполненным в виде плоской спирали, и упором 18, представляющим собой ролик 19, подпружиненный пружиной 20 с регулируемой величиной сжатия, а на вал 14 привода 7 насажен толка- т«ль 21, с;набженный выступом 22, взаимодействующим со спиральным пазом 17, При этом продольный паз в толкателе 21 обеспечивает возмояшость ei o радиальног о перемесцения относительно } -3}iri 14. Кроме того, затвор снабжен концегнынн пере1а ючателями,

10

15

20

30

25

35

40

0

5

связанными с управляющем зубчатым колесом 12 и отключающими электродвигатель в положениях Закрыто и Открыто (не показаны).

Затвор работает следующим образом.

При его закрытии вращение от электродвигателя привода 7 передается через редуктор выходному валу 14, который начинает вращаться в направлении, обозначенном стрелкой (фиг.З), а также через зубчатое колесо 13 - управляющему зубчатому колесу 12, снабженному профилированным торцовым кулачком. При этом толкатель 21, вращаясь вместе с валом 14, воздействует на ролик 19 подпружиненного упора 18. Усилие пружины 20 в упоре 18 обеспечивает передачу крутящего момента, необходимого для перемещения шибера 2. Па стадии перекрывания проходного отверстия усилие, необходимое для перемещения шибера 2, не превьш1ает усилия утапливания ролика 19 пружинного упора 18, и толкатель 21, вращаясь совместно с валом 14, увлекает за собой упор 18, приводя во вращение зубчатое колесо 15 и связанный с ним зубчатый сектор 6, Поворот зубчатого сектора 6 приводит к повороту связанного с ним кронштейна 5 вместе с жестко присоединенным водилом 3, обеспечивая перемещение шибера 2 в крайнее положение Закрыто. Дальнейшее перемещение шибера 2 невозможно, а резко возросший момент сопротивления вращению зубчатого колеса 15 превышает момент, на передачу которого рассчитано усилие пружины 20 в упоре 18, и дальнейшее вращение выходного вала 14 приводит к проскакиванию толкателя относительно упора 18 за счет утапливания ролика 19. Продолжающееся вращение вала 14 вызывает.перемещение толкателя 21 относительно остающегося неподвижным, благодаря наличию подшипника 16, зубчатого колеса 15, снабженного спиральным пазом 17. При этом выступ 22 толкателя 21, перемещаясь по спиральному пазу 17, вызывает радиальное перемещение толкателя относительно вала 14, отводя его от упора 18. Расстояние между витками спирали выбирается таким образом, чтобы радиальное перемещение толкателя 2I относительно вала-14 выводило толкатель из зацепления с упором 18 за один оборот вала 14 относительно зубчатого колеса

5t5

15. Дальнейшее радиальное перемещение толкателя не влияет на работу затвора,

В отличие от колеса 15 вращение управляющего зубчатого колеса 12, как и выходного вала 14, происходит на протяжении всего цикла работы затвора. При этом вращение зубчатого колеса 12 приводит к относительному смещению торцовых профилей кулачкового механизма 11. Вьшолнение профиля торцовых кулачков механизма 11 должно обеспечивать на стадии перекрывания проходного отверстия гарантированный зазор между нажимным диском 8 и шибером 2. После установки щибера 2 в крайнее положение Закрыто продолжающееся вращение колеса 12 приводит к дальнейшему смещению торцовых профилей кулачкового механизма 11, вызывая осевое перемещение нажимного диска 8, который, воздействуя на шибер

2с уплотнением, обеспечивает герметизацию затвора. При этом срабатывает ко-нцевой переключатель, отключая электродвигатель и фиксируя положение затвора Закрыто.

Открытие затвора происходит в обратной последовательности. При этом электродвигатель, вал 14 с толкателем 21 и зубчатые колеса 13, 12 вращаются в противоположную сторону. Смещение торцовых кулачков механизма 11 происходит в сторону уменьшения высоты их профиля и нажимной диск 8 перемещается под действием возвратных пружин 9 в обратном направлении, снимая с шибера 2 усилие герметиза- ции, а затем образуя гарантированный зазор между ним и собой. В этот период зубчатое колесо 15 со спиральным пазом 17 остается неподвижным, а выступ 22 толкателя 21, перемещаясь-при вращении толкателя с валом 14 относительно колеса 15 по спиральному пазу 17 в противоположном направлении, перемещает толкатель по радиусу, приближая его к упору 18. В момент появления гарантированного зазора между диском 8 и шибером 2 толкатель 21 входит в контакт с роликом 19 упора 18, увле кая его за собой и обеспечивая вращение зубчатых колес 15 и сектора 6 в обрзт ном направлении, одновременно происходит поворот кронштейна 5 с водилом

3и шибером 2 в крайнее положение Открыто. При этом по аналогии с цик лом закрытия также пропадает возмож

49986

ность дальнейшего вращения зубчатого колеса 15 и за счет утапливания ролика 19 подпружиненного упора 18 происходит проскакивание толкателя 21 о

в исходное положение относительно

упора 18. Вместе с этим происходит срабатывание связанного с управляющим зубчатым колесом 12 концевого пере- 0 ключателя, отключающего электродвигатель и фиксирующего положение затвора Открыто.

I

Использование для уплотнения кула- чкового механизма 11, изменяющего высоту профиля от минимума до максимума за один оборот зубчатого колеса 12, определяет его,большой диаметр, необходимый для снижения мощности привода 7, поэтому в большинстве случаев диаметр управляющего зубчатого колеса 12 в 2-5 раз превышает диаметры остальных зубчатых колес привода 7, что делает его выходной вал 5 14 многооборотным. Это и определяет необходимость наличия спирального паза 17, взаимодействующего с выступом 22 толкателя 21 для обеспечения радиальной подвижности последнего относительно вала 14. Число витков плоской спирали 17 определяется числом оборотов, совершаемых выходным валом 14 привода 7.

0

0

35

Формула изобретения

0

5

1. Сверхвысоковакуумный затвор с электромеханическим приводом, в корпусе которого размещены выходной вал привода и шибер, закрепленный на водиле, уплотненном упругим элементом и жестко соединенном с крон- штейном, поворачивающимся относительно корпусами герметизируемый подвижным в осевом направлении диском, герметично соединенным с корпусом упругими звеньями и управляемым через зубчатое колесо кулачковым механизмом, отличающийся тем,

Q что, с целью повьштения надежности в работе, он снабжен толкателем, ус- тановленн.ьм на выходном валу привода с возможностью совместного вращения, а кронштейн снабжен зубчатым се1:тором,

5 связанным с зубчатым колесом, которое установлено на выходном валу привода с возможностью свободного вращения относительно него и снабжено подпружиненным упором, взаимодей(1твую1шм

SuffA

UP.2

Изобретение относится к коммутационной аппаратуре вакуумных систем с электромеханическими средствами управления. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет отключения привода в крайних положениях затвора от резкого возрастания момента сопротивления. При закрытии затвора вращение от привода 7 передается выходному валу 14 с толкателем 21, который воздействует на ролик 19 подпружиненного упора 18 и приводит во вращение зубчатое колесо 15 и связанный с ним зубчатый сектор 6 с кронштейном 5, соединенным с водилом 3. В момент закрытия дальнейшее вращение вала 14 приводит к проскальзыванию толкателя относительно упора 18 за счет утапливания ролика 19. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

BuS fl

фив.З