Поворотный герметичный затвор Советский патент 1991 года по МПК F16K5/04 

Изобретение относится к арматурост- роению и может быть использовано в вакуумной технике, пневматике и гидравлике.

Целью изобретения является повышение надежности работы затвора за счет уменьшения усилий на пластину при повороте.

На фиг. 1 изображен поворотный герметичный затвор в разрезе (штриховой линией представлена пластина в отжатом ненагруженном состоянии); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 в положении уплотнена; на фиг. 4 - то же, что и на фиг.З в положении отжато; на фиг. 5 - то же, что и на фиг. 3 в положении защепление пластины; на фиг. 6 - то же, что и на фиг. 3 в положении фиксация пластины. Поворотный герметичный затвор содержит корпус 1 с проходным каналом 2, поворотную пробку 3, выполненную в виде тела вращения с проходным отверстием 4. На внешней поверхности поворотной пробки 3 параллельно оси вращения 5 выполнен паз 6, в котором размещена пластина 7 с уплот- нительной прокладкой 8.

Пластина 7 выполнена из жесткого упругого материала, например пружинной стали, имеющей симметричную криволинейную форму в ненагруженном состоянии, и установлена в пазу 6 выпуклостью в направлении, противоположном оси вращения 5 пробки 3. Размеры паза 6 больше сечения проходного канала 2 корпуса 1, а его глубина выполнена больше высоты прогиба пластины 7. Пластина выполнена переменной толщины h, уменьшающейся от ее центра к краям.

Механизм для перемещения пластины выполнен в виде цилиндрических пальцев 9 с клиновидным торцом 10. участком 2 на конце, симметрично установленных в выполненных на торцах 11 пробки 3 отверстиях 12 с возможностью возвратно- поступательного и вращательного движения. Клиновидный торец 10 каждого пальца 9 размещен в полости 13 паза 6. Высота клиновидного торца выполнена больше минимальной разницы между глубиной паза 6 и толщиной пластины 7.

Полость 13 паза 6, ограниченная пластиной 7, в закрытом положении затвора связана посредством соосных отверстий 14, выполненных в пробке 3 и корпусе 1 с перепускным устройством 15 газа.

Герметизация пробки 3 в корпусе 1 и пальцев 9 в теле пробки 3 обеспечивается уплотнениями 16. Для поступательного перемещения и фиксации пальцев 9 служат винты 17.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении плзсп ня 7 сдавлена с краев пальцами 9.

Так как пластина выполнена из жесткого упругого материала, например пружиной стали, то она способна при небольшой толщине передавать значительное усилие от краев к центру, подобно рессоре или арочной конструкции. Это достигается расположением пластины в пазу 6 выпуклостью в сторону от оси вращения 5 пробки 3. Тогда при нажатии на края пластины поднимается и средняя ее часть за счет упругости и обеспечивается равномерное поджатие уплотнительной прокладки 8 к корпусу.

Толщина равномерной пластины может быть вычислена по зависимости

Ь -

асм S I

32 Е b О I 2 4- 4 H 3) j где оЬм - потребное напряжение смятия уп- лотнительной прокладки;

S - площадь прокладки;

l.b.j - длина, ширина и прогиб пластины;

Н - толщина края пластины;

Е - модуль упругости материала пластины.

0

5

0

5

0

5

Выполнение пластины осредненной толщиной oi центра к краям позволяет при точном расчете дополнительно снизить ве- согабариты затвора.

Для открытия поворотного затвора необходимо открыть перепускное устройство 15 газа. Через сквозные отверстия 14, проходящие через корпус 1 пробки 3 в полость 13 паза б, происходит эффективное выравнивание давления на пластине. Возвратным движением пальцев 9 пластина освобождается и отжимается за счет собственной упругости, еще больше снижая перепад давления (фиг, 3,4). Во избежание трения уплотнительной прокладки 8 о корпус 1 во время поворота пробки 3 пальцы 9 поворачиваются на 180° вокруг своей оси, зацепляют и фиксируют пластину (фиг. 5 и 6).

В ненагруженном состоянии пластика 7 свободно размещается в пазу 6 пробки 3, так как глубина паза выполнена больше высоты прогиба пластины, чго также позволяет избежать при повороте пробки трения уплотнительной прокладки о корпус. Пробка проворачивается на 90° до совмещения ее проходного отверстия 4 с каналом 2 корпуса, затвор открывается.

Выполнение механизма перемещения пластины в виде цилиндрических пальцев 9 с клиновидным торцом 10 позволяет симметрично прижимать концы пластины к уплотняемой поверхности корпуса. Надежное поджатие гарантируется геометрическим условием, что высота клиновидного торца 10 пальцев 9 превышает разницу между глубиной паза 6 и толщиной пластины 7. Воз- врэтно-поступательным и вращательным движением пальцев 9 осуществляется прижатие, отжатие и фиксация пластины Формула изобретения 1, Поворотный герметичный затвор, со- держащий корпус с проходным каналом, поворотную пробку, выполненную в виде тела вращения с проходным отверстием, на внешней поверхности которой параллельно оси вращения выполнен паз, размеры кото- рого больше сечения проходного канала, запорную пластину с уплотнительной прокладкой, размещенной а пазу, и механизм для перемещения пластины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, запорная пластика выполнена из жесткого упругого материала симметричной криволинейной формы и установлена в пазу выпуклостью в направлении, противоположном оси вращения пробки, а глубина паза проб-

ки выполнена больше высоты прогиба пластины.

2.Затвор по п.1, отличающийся тем, что пластина выполнена переменной толщины, уменьшающейся от центра к краям.

3.Затвор по п. 1,отличающийся тем, что на торцах пробки выполнены отверстия, а механизм для перемещения пластины выполнен в виде цилиндрических пальцев с клиновидным участком на торцовом концэ, симметрично установленных в отверстиях на торцах пробки с возможностью воззратно-поступательного и враща тельного движения, причем клиновидный участок каждого пальца размещен в полости пяза, а высоте клиновидного у «астка зыпоп- нена больше минимальной разницы между глуоиной паза и толшиной пластины.

. Затвор по п.1,отличающийся тем, чю О( снабжен перепускным устройством, а в корпус, и пробке выполнены отверстия с возможностью сообщения ограниченной пластиной полости паза с пере пускным устройством.

Изобретение относится к арматурост- роению и м.б. использовано в вакуумной технике, пневматике и гидравлике. Цель изобретения - повышение надежности поворотного герметичного затвора за счет уменьшения усилий на пластину (П) при по / вороте. Поворотная пробка 3 выполнена в виде тела вращения с проходным отверстием 4. На внешней поверхности пробки параллельно оси вращения выполнен паз 6. размеры к-рого больше сечения проходного канала 2 корпуса 1. Запорная П 7 с уплот- нительной прокладкой выполнена из жесткого упругого материала симметричной криволинейной формы и установлена в пазу 6 выпуклостью в направлении, противоположном оси 5. Глубина паза 6 выполнена больше высоты прогиба П7, к-рая имеет пе- ременную толщину, уменьшающуюся от центра к краям. Механизм для перемещения П 7 выполнен в виде цилиндрических пальцев с клиновидным участком на торце. Пальцы симметрично установлены в отверстиях, выполненных на торцах пробки 3 с возможностью возвратно-поступательного и врэщательнбго движения. 3 з.п.ф-лы, 6 ил. ё ч ч 2 СЛ XI g

99

16 12 1 Т1 6 А .. f # 1 / I I /

-1

Фиг1

ю

у

J 9 127

Фиг.З

12 8 J Фиг.Ц

12 J фиг. 6