ЗАДВИЖКА Советский патент 1994 года по МПК F16K3/00 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение надежности за счет улучшения герметичности и равномерного распределения контактного давления.

На фиг. 1 показана задвижка, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Задвижка содержит корпус 1, состоящий из неподвижной части и подвижной части, содержащей две скрепленные болтовыми соединениями и загерметизированные между собой детали 2 и 3, которые установлены на неподвижной части корпуса 1 на шарикоподшипниках 4. Детали 2 и 3 с наружной цилиндрической поверхностью неподвижной части корпуса 1 загерметизированы с помощью уплотнений 5 круглого сечения. Для удержания смазки в полостях шарикоподшипников 4 установлены эластичные уплотнения 6. В цилиндрические расточки внутренней полости неподвижной части корпуса 1 установлены цилиндрические седла 7 с уплотнениями 8, которые подпружинены тарельчатыми пружинами 9. Деталь 2 подвижного корпуса имеет гнездо 10 для приводной рукоятки-удлинителя и фигурный паз 11 в виде двух сопряженных профилей, правая часть профиля которой (фиг.2) до вертикальной оси у выполнена радиусом R и представляет собой полуокружность, а левая часть профиля выполнена в виде геометрического места точек, образованного концами диаметров, равных 2R и проведенных от каждой точки полуокружности профиля выточки с радиусом R через центр О вращения деталей 2 и 3. Фигурный паз 11 смещен по вертикали относительно горизонтальной оси х и центра О вращения подвижных деталей 2 и 3 на величину эксцентриситета е, например, равную 1/4...1/3R.

В неподвижной части корпуса 1 выполнено направляющее окно 12, и шибер 13 установлен в нем с возможностью поступательного перемещения, Шибер 13 выполнен со скругленными концами радиуса r, взаимодействующими с фигурным пазом 11. При этом шибер 13 выполнен с отверстием.

В данной конструкции задвижки за счет фигурной формы паза в подвижной части корпуса обеспечена возможность выполнения запорного органа в виде цельного плоского шибера с цилиндрическим отверстием, что позволяет равномерно распределить на него контактные давления, возникающие от действия давления потока среды на кольцевые поверхности между седлами и шибером, и повысить герметичность запорного органа.

Кроме указанного выше фигурного профиля паз 11 может также иметь профиль, соответствующий форме улитки Паскаля, т.е. в данном случае конхоиды окружности с радиусом, равным половине величины эксцентриситета е паза 11, и величиной постоянного отрезка, на который увеличивается радиус-вектор при построении данной кривой, большей или равной 2е.

Однако при такой форме паза 11 в местах наибольшего изгиба кривой угол давления : угол между нормалью и профилю кривой и направлением перемещения шибера принимает значения, при которых в случае использования в сопряжениях взаимно подвижных элементов (шибер - направляющие, шибер - поворотная часть корпуса) пар трения скольжения возможно заклинивание механизма. Поэтому в данном случае указанные сопряжения необходимо выполнять в виде пар трения качения.

Работает задвижка следующим образом.

При вращении подвижной части корпуса, состоящей из деталей 2 и 3, относительно закрепленной в трубопроводе неподвижной части корпуса 1 против часовой стрелки (фиг.2) на 180^о цилиндрическая поверхность с радиусом 8 паза 11 взаимодействует с верхней скругленной радиусом r поверхностью шибера 13. За счет эксцентричного расположения паза 11 относительно центра О вращения деталей 2 и 3 возникают силы давления между взаимодействующими поверхностями паза 11 и шибера 13, которые направлены в основном вниз по оси у и частично по касательной в направлении вращения (за счет сил трения). Происходит перемещение шибера 13 в нижнее положение на расчетный ход, равный (R-е) и перекрытие проходного отверстия в части корпуса 1. Свободное перемещение шибера вниз обеспечивает левая часть профильной поверхности фигурного паза 11, выполненная в виде геометрического места точек, образованного концами диаметров, равных 2R и проведенных от каждой точки линии полуокружности профиля через центр О вращения деталей 2 и 3. При вращении на 180^о подвижной части корпуса из деталей 2 и 3 по часовой стрелке с нижней скругленной радиусом r поверхностью шибера взаимодействует левая часть фигурной поверхности паза 11 и перемещает шибер снизу вверх, а цилиндрическая поверхность с радиусом R обеспечивает свободный выход шибера 13 снизу вверх на величину его перемещения - происходит открытие задвижки.

Изобретение позволяет повысить надежность задвижек за счет улучшения герметичности и равномерного распределения контактного давления. Шибер 13 размещен в корпусе 1, состоящем из неподвижной части и подвижной части, которая выполнена с фигурным пазом 11 и с возможностью вращения относительно оси. Паз 11 размещен эксцентрично относительно оси и выполнен в виде двух сопряженных профилей. Один профиль представляет собой полуокружность, другой - геометрическое место точек, равноудаленных от каждой точки указанной полуокружности, образованное концами диаметров, проходящими через центр вращения подвижной части. В неподвижной части корпуса 1 выполнено направляющее окно 12, в котором размещен шибер 13 с возможностью поступательного перемещения. Шибер 13 выполнен с отверстием и закругленными концами, контактирующими с пазом 11. 3 ил.

ЗАДВИЖКА, содержащая корпус с подвижной и неподвижной частями, шибер, размещенный в корпусе, причем подвижная часть выполнена с фигурным пазом и с возможностью вращения относительно оси, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшения герметичности и равномерного распределения контактного давления, фигурный паз в подвижной части корпуса размещен эксцентрично относительно оси и выполнен в виде двух сопряженных профилей, один из которых представляет собой полуокружность, а другой - геометрическое место точек, равноудаленных от каждой точки указанной полуокружности, образованное концами диаметров, проходящими через центр вращения подвижной части корпуса, а в неподвижной части корпуса выполнено направляющее окно, и в нем размещен шибер с возможностью поступательного перемещения, при этом шибер выполнен с отверстием и закругленными концами, контактирующими с фигурным пазом.