РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ПОТОКА Советский патент 1996 года по МПК F16K11/08 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в качестве распределительной, запорной и регулирующей арматуры, включая арматуру с одним входным и одним выходным патрубками, в химической, нефтяной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения повышение надежности в работе путем автоматизации поступательного и вращательного движений запорного органа и увеличения герметичности введением силового замыкания уплотняющих поверхностей.

На фиг. 1 изображен распределитель потока, в котором приводной вал размещен внутри дополнительного, продольный разрез; на фиг. 2 вариант исполнения распределителя, в котором дополнительный вал размещен внутри приводного, разрез; на фиг 3 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.4 вид по стрелке Б на фиг. 1, распределитель с приводом возвратно-поступательного движения; на фиг. 5 то же, распределитель потока с приводом возвратно-вращательного движения; на фиг. 6 разрез В-В на фиг. 5.

Распределитель потока состоит из корпуса 1, выходных патрубков 2 и 3 с седлами 1 и входного патрубка 5. Запорный орган диск 5 закреплен а внутренней втулке 7, установленной с возможностью осевого перемещения в наружной втулке 8 поводка 9, жестко связанного с приводным валом 10. 0соосно приводному валу 10 установлен дополнительный вал 11, на котором закреплена эксцентриковая цапфа 12. Приводной вал 10 может быть размещен внутри дополнительно 11 и, наоборот, дополнительный вал 11 может быть размещен внутри приводного вала 10. На цапфе 12 установлен шатун 13, шарнирно связанный другим концом с внутренней втулкой 7. Приводной вал 10 и дополнительный вал 11 установлены в подшипниках опор 14, размещенных внутри корпуса 1. На свободных концах валов 10 и 11 закреплены распределители 15 и 16 движения, кинематически связанные с выходным органом 17 привода.

В случае применения привода с возвратно-поступательным движением выходного органа 17 (фиг.4) распределитель 15, установленный на дополнительном валу 11, выполнен в виде вилки 18 с радиальным пазом 19, который взаимодействует с роликом 20, закрепленным на выходном органе 17 привода.

Распределитель 16, установленный на приводном валу 10, выполнен в виде вилки 21 с тремя пересекающимися пазами 22, 23 и 24, при этом паз 22 - радиальный, а угол между пазами 23 и 24 равен углу между продольными осями выходных патрубков 2 и 3. Кинематическая связь вилки 21 с приводом осуществляется с помощью ролика 20, закрепленного на выходном органе 17 привода. Угол поворота вилки 21, а следовательно, и связанных с ней приводного вала 10, поводка 9 и диска 5 определяется углом расположения пазов 23 и 24 и ограничиваются упорами 25. В случае применения привода с возвратно-вращательным движением выходного органа 17 распределитель 16, установленный на приводном валу, выполнен виде мальтийского креста 26 (фиг.5) с радиальным пазом 27 и сегментными впадинами 28, угол между осями впадин 28 равен углу между осями выходных патрубком 2 и 3. С мальтийским крестом 26 взаимодействует укрепленный на выходном органе 17 привод поводок 29 (фиг.6) с роликом 30, круговым выступом 31 и сегментной выборкой 32. Распределитель 15, установленный на дополнительном валу 11, в этом случае выполнен в виде зубчатого колеса 33, входящего в зацепление с шестерней 34, закрепленной на выходном органе 17 привода.

Распределитель потока работает следующим образом.

В исходном положении запорный орган-диск 6 приводом и давлением рабочей среды прижат к седлу 4 выходного патрубка 2. Поток среды через входной патрубок 5 поступает в выходной патрубок 3. 0процесс переключения распределителя потока состоит из стадий отвода диска от седла в направлении оси выходного патрубка 2, поворота диска до совпадения его оси симметрии с осью выходного патрубка 3 и прижатия диска к седлу выходного патрубка 3.

На стадии отвода орган 17 привода с помощью распределителя 15 приводит во вращение дополнительный вал 11 с закрепленной на нем эксцентриковой цапфой 12. При этом благодаря распределителю 16 приводной вал 10 и закрепленный на нем поводок 9 остаются неподвижными. Эксцентриковая цапфа 12 при вращении по часовой стрелке (фиг. 3) при помощи установленного на ней шатуна 13, шарнирно связанного со втулкой 7, отводит диск 6 от седла 4 выходного патрубка 2. Диск 6 при этом движется вдоль оси патрубка 2 благодаря направлению, которое обеспечивается втулкой 8, закрепленной на поводке 9.

На стадии поворота после того, как линия, соединяющая центры эксцентриковой цапфы 12 и валов 10 и 11, совпадет с осью шатуна 13, с помощью распределителя 16 приводится во вращение приводной вал 10 с жестко закрепленным на нем поводком 9. При этом запорный орган 6 поворачивается к другому выходному патрубку 3 до совпадения его оси симметрии с осью этого патрубка.

На стадии прижатия приводной вал 10 благодаря распределителю 16 останавливается, а распределитель 15 и дополнительный вал 11 продолжают вращение и через эксцентриковую цапфу 12 и шатун 13 прижимают диск 6 к седлу 4 выходного патрубка 3.

Разделение движений дополнительного 11 и приводного 10 валов на различных стадиях процесса перемещения распределителя потока осуществляется следующим образом.

В случае применения привода с возвратно-поступательным движением выходного органа 17 (фиг. 4) укрепленный на нем ролик 20 взаимодействует с пазами распределителей движения, выполненных в виде вилок 18 и 21, закрепленных соответственно на дополнительном 11 и приводном 10 валах.

На стадии отвода ролик 20, перемещаясь и взаимодействуя с пазом 193 поворачивает распределитель 18 и взаимодействуя с пазом 24, обеспечивает неподвижность распределителя 21. 0при движении ролика 20 на участке bc продолжается вращение распределителя 18 и происходит вращение распределителя 21 в результате взаимодействия на этом участке ролика 20 с пазом 22. Участок bc соответствует стадии поворота. При достижении роликом 20 тоски с его взаимодействием с пазом 22 заканчивается и вращение распределителя 21 прекращается.

Участок bc движения ролика обеспечивает стадию прижатия.

На этом участке в результате взаимодействия ролика 20 с пазом 19 продолжается вращение распределителя 18, а в результате взаимодействия ролика 20 с пазом 23 распределитель 21 находится в покое. Упоры 25 обеспечивают безударное взаимодействие ролика 20 с пазами 22, 23 и 24 в точках пересечения их осей.

В случае применения привода с возвратно-вращательным движением выходного органа 17 (фиг. 5, 6) закрепленные на нем шестерня 34 и поводок 29 взаимодействуют с распределителем 15 колесом 33, закрепленным на дополнительном валу 11, и распределителем 16 мальтийским крестом 26, закрепленным на приводном валу 10.

На стадии отвода при вращении выходного орган 17 привода шестерня 34 вращает колесо 33, а вместе с ним и дополнительный вал 11. Одновременно с этим круговой выступ 31 поводка взаимодействует с сегментной впадиной 28 мальтийского креста 26 на дуге ab и обеспечивает неподвижность приводного вала 10.

На стадии поворота колесо 33 и дополнительный вал 11 продолжают вращение. Одновременно с этим ролик 30 поводка 29 входит в зацепление с пазом 27 мальтийского креста 29 (на фиг. 5 показано штриховыми линиями) и обеспечивает его поворот, вместе с ним и поворот приводного вала 10.

Сегментная выборка 32 в поводке 29 способствует беспрепятственному повороту мальтийского креста 26. Угол поворота мальтийского креста 26 определяется соотношением длины поводка 29 и межцентрового расстояния валов 10 и 17. Его величина определяет угол между осями сегментных впадин 28 и равна углу между осями выходных патрубков 2 и 3.

После завершения стадии поворота ролик 30 поводка 29 выходит из паза 27, а круговой выступ 31 входит в контакт с сегментной впадиной 28 на дуге cd.

Вращение мальтийского креста 26, а следовательно, приводного вала 10 с поводком 9, прекращается. При дальнейшем вращении выходного органа 17 привода вращения от шестерни 34 передается колесу 33 и дополнительному валу 11. Благодаря взаимодействию эксцентриковой цапфы 12 с шатуном 13, шарнирно связанным с диском 6, при остановленном поводке 9 происходит прижатие диска 6 к седлу 4 выходного патрубка 3. Этим процесс переключения распределителя потока заканчивается. При новом переключении указанные стадии и взаимодействие элементов повторяются в обратном порядке.

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в качестве распределительной, запорной и регулирующей арматуры в химической, нефтяной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение надежности путем автоматизации поступательного и вращательного движений запорного органа и увеличения герметичности введением силового замыкания уплотняющих поверхностей. Распределитель потока содержит корпус 1 с входным 5 и выходными 2 и 3 патрубками. Запорный орган - диск 6, установленный в корпусе с возможностью поворота и перемещения в направлении продольных осей выходных патрубков, связан с приводом через приводной вал 10 и поводок 9, выполненный из двух концентричных втулок. Наружная втулка 8 жестко связана с приводным валом 10, а внутренняя втулка 7 - с запорным органом 6. Процесс переключения распределителя потока состоит из трех стадий: отвода диска 6 от седла 4 в направлении оси выходного патрубка, поворота диска до совпадения его оси симметрии с осью другого выходного патрубка, прижатия диска к седлу выходного патрубка. Распределитель снабжен дополнительным валом 11 и распределителями 15, 16 движения, укрепленными на валах 10, 11 и кинематически связанными с приводом. На стадии отвода диска 6 выходной орган 17 привода с помощью распределителя 15 приводит во вращение дополнительный вал 11, снабженный эксцетриковой цапфой 12, которая при помощи шатуна 13, установленного на ней, и шарнирно закрепленного другим своим концом во внутренней втулке 7 поводка 8 отводит диск 6 от седла 4. На стадии поворота с помощью распределителя 16, кинематически связанного с приводом, приводится во вращение приводной вал 10 с закрепленным на нем поводком 9, поворачивающим диск 6 к другому выходному патрубку. На стадии прижатия приводной вал 10, связанный с распределителем 16, останавливается, а распределитель 15 и дополнительный вал 11 продолжают вращение и через эксцентриковую цапфу 12 и шатун 13 прижимают диск 6 к седлу 4 выходного патрубка. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Распределитель потока, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, запорный орган, установленный в корпусе с возможностью поворота и перемещения в направлении продольных осей выходных патрубков и связанный с выходным органом привода через приводной вал и поводок, выполненный из двух концентричных втулок, наружная из которых жестко связана с приводным валом, а внутренняя с запорным органом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен дополнительным валом, установленным соосно приводному, распределителями движения, укрепленными на обоих валах и кинематически связанными с приводом, причем дополнительный вал снабжен эксцентриковой цапфой с шатуном, шарнирно закрепленным другим своим концом во внутренней втулке поводка, при этом приводной и дополнительный валы установлены в опорах, расположенных внутри корпуса симметрично относительно плоскости осей выходных патрубков. 2. Распределитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе при использовании привода возвратно-поступательного движения, распределитель движения, установленный на приводном валу, выполнен в виде вилки с тремя пересекающимися пазами, один из которых радиальный, угол между другими равен углу между продольными осями выходных патрубков, а распределитель движения, установленный на дополнительном валу, выполнен в виде вилки с радиальным пазом, при этом в пазах обоих распространителей размещен с возможностью перемещения ролик, укрепленный на выходном органе привода. 3. Распределитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе при использовании привода возвратно-вращательного движения, кинематическая связь его выходного органа с распределителем движения, установленным на приводном валу, выполнена в виде мальтийского креста, а с другим в виде зубчатой передачи.