Запорное устройство для трубопроводов пневмотранспортных систем Советский патент 1993 года по МПК B65G51/12 B65G53/56 F16K3/02 

Изобретение относится к пневматическому транспорту сыпучих материалов, в частности к запорным устройствам для транспортных трубопроводов вакуумных систем с многоточечным отбором материала, и может быть использовано в энергетической, строительной, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации и упрощение управления устройством.

На фиг.1 изображено предлагаемое запорное устройство в закрытом положении, продольный разрез; на фиг.2 - запорное устройство в положении продувка ; на фиг.З - запорное устройство в положении транспорт ; на фиг.4 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.З.

Запорное устройство содержит входной 1 и выходной 2 трубопроводы, соосно закрепленные в корпусе 3. Внутри корпуса 3

расположен запорный орган устройства выполненный в виде тонкостенного жесткого кожуха 4 с направляющими 5 и закреплен- . ной внутри него замкнутой полости, выполненной из эластичного материала 6 (например, из резины). В боковых плоскостях кожуха 4 выполнены сквозные круглые нижние 7 и верхние 8 окна с диаметрами большими, чем наружные диаметры трубопроводов 1, 2 и с межцентровыми расстояниями равными рабочему ходу привода устройства. Нижний торец кожуха 4 закрыт, а через верхний открытый торец выполнен монтаж эластичного элемента 6 и на него одет с возможностью свободного перемещения вдоль вертикальной оси стакан 9 с пазами 10. Штифты 11 укрепленные на стенках кожуха 4 и установленные в. пазах 10 образуют, кинематическую связь между кожухом и стаканом. Направляющие 5 кожуха 4 утоплены в наружных кольцевых расточсо

ю

4

00

ках 12 трубопроводов 1, 2 и обеспечивают поступательное движение запорного органа устройства. В эластичном элементе б к его внутренним стенкам концентрично нижним окном 7 в кожухе 4 закреплены тарель- чатыеэлементы 13 .и 14 с возможностью относительного осевого перемещения. Тарельчатые элементы имеют диаметры больше, чём;..,..; внутренние диаметры трубопроводов, но меньше, чем диаметры

;ркон7; У;-.;;:-..Хл-; . - ;;--..: . :/ В верхней части эластичного элемента

б крнцентрично верхним окном 8 выполнен гофрированный проход 15, гофра в котором в ненагружённом состоянии имеет кольце- вую Л -образную форму.

Внутренность эластичного элемента 6 заполнена рабочей жидкостью 16 (например, водой, маслом и т.д.). В верхнем торце кожуха 4 между эластичным элементом 9 установлен плунжер 17 с направляющим штоком 18. Торец плунжера 17 прикреплен к оболочке элемента 6, а боковая поверхность плунжера 17 охвачена этой оболочкой таким образом, что обеспечивается телеско- пическое перемещение плунжера в кожухе 4. На направляющий шток 18 одета пружина 19, верхний конец которой жестко закреплен со стаканом 9, а нижний конец с плунжером 17 и в ненагруженном состоянии пружина 19 предельно сжата. Для управления устройством стакан 9 снабжен штангами 20, которые выведены за пределы корпуса 3 через втулки 21. В верхней и нижних частях корпуса 3 смонтированы регули- руемые ограничители 22 и 23, при этом нижняя часть снабжена упорными пластинами 24 и 25, расстояние между которыми равно ширине кольцевого паза между фасонными уплотнительными торцами 26 и 27, трубопроводов 1 и2, и продувочными отверстиями 28, сообщенными с атмосферой.

; Запорное устройство работает следующим образом: о исходном положении без приложения динамических нагрузок на штанги 20 эластичный элемент 6 имеет максимально плоскую форму - тарелки 13 и 14 предельно сближены, гофры прохода 15 сжаты, торец плунжера 17 максимально удален от оси окон 8. Штифты 11 кожуха 4 расположены в нижних точках пазов 10, пружина 19 предельно сжата. Между кожухом 4 и уплотнительными торцами 26 и 27 образованы зазоры, обеспечивающие бесконтактное перемещение всего запорного устройства в кольцевых пазах 12 на трубопроводах 1 и 2.

Для закрытия устройства (фиг.1) штангу 20 перемещают в крайнее верхнее положение и фиксируют, при этом шток 18 упираясь

в ограничитель 22 воздействует на плунжер 17, который при движении на него кожуха 4 с полостью 6 деформирует последнюю в нижней части, вследствие чего тарелки 13 и 14 раздвигаются и прижимают оболочку полости 6 к торцам 26 и 27, Гофры прохода 15 в этом случае предельно сжаты, пружина 19 предельно разжата. При наличии вакуума в каком-либо трубопроводе 1 или 1 герметичность запирания за счет сообщения с атмосферой через отверстия 28 повышается.

Для открытия запорного устройства штангу 20 начинают перемещать в нижнее положение, при этом на первой стадии движения стакана 9 пружина 19 сжимаясь, вытягивает плунжер из торца кожуха 4 и увлекает за собой оболочку эластичногоэлемента б. Реакция силы растяжения пружины должна быть больше усилия присоса тарелок 13 или 14 к торцам 26 или 27 и определяется неравенством:

. ; - ;.; , .. Rnp.FPeaK;. .V;V;- --.,: где Rnp усилие растяжения цилиндрической пружины 19;; : .-

F - площадь прямоугольного торца; плунжера 17; ; - .-/ .., .. у- - .V- ..-V.-:

Рвак. - глубина вакуума в транспортном трубопроводе. -;;;-; -: ;.. .. -: v : -/.х-:у.

По мере работы пружины 19 на сжатие тарельчатые элементы 13 и 14 запорного органа взаимно сближаются и увлекают за собой прикрепленную к ним оболочку эла- стичной полости 6, что приводит к отрыву оболочек от торцов 26 и 27, при этом кожух 4 остается неподвижным, а стакан 9 на величину хода полного сжатия пружины 19 надвигается на торец кожуха, причем ход Этот значительно меньше, чём высоты пазов 10, т.е. штифты 11 в этом случае расположен ны несколько выше, чем нижние выемки пазов 10. В образовавшийся зазор между оболочкой эластичного элемента 4 и торцами 26 и 27 из атмосферы через отверстия 28 поступивший воздух разгерметизирует систему. Рабочий орган устройства свободно опускается под собственным весом и штифты 11 ложатся на нижние выемки пазов 10. Некоторый выход плунжера 17 из торца кожуха 4 компенсируется полным сближением тарельчатых элементов 13 и 14. Движение штанг 20 под действием исполнительного привода (на чертеже не показан) и движение запорного устройства под собственным весом вниз до упора в ограничитель 23 характерны для режимов продувка, при которых через отверстия 28 воздух, поступаюи ий из атмосферы выносит проникшие в процессах переключений частицы сыпучего материала. Положение элементов в рабочем органе ус- ЛФойства при режиме продувка (фиг.2)

идентично исходному положению устройства. Перевод работы устройства в режимы транспорт производят следующим образом; после достижения рабочего органа самого низкого положения с упором нижнего закрытого торца кожуха 4 в ограничитель 23 (фиг.2) штанги 20 от внешнего привода продолжают двигаться вниз, при этом через стакан 9 и сжатую пружину 19 плунжер 9 погружается в полость б. Вследствие возрастающего давления рабочей жидкости 16 в первую очередь деформируется эластичная оболочка в районе нижних окон 7, тарельчатые элементы 13 и 14 расходятся и упираются в пластины 24 и 25. Последующее перемещение плунжера приводит к развороту гофр прохода 15 и к взаимной стыковке фигурных пазов эластичного элемента 6 и торцов 26 и 27. Движение штанг 20 прекращают по мере упора штифтов 11 в верхние кромки пазов 10. После этого в материалоп- ровод подают сыпучий материал, транспорт которого через устройство выполняется как через прямую трубу..

После окончания цикла отсоса, отключают шибер (или другое устройство) подачи сыпучего материала в транспортный тру-: бопровод и начинают перемещение штанг 20 вверх, в результате чего стакан 9 через пружину 19 выводит плунжер 17 из торца кожуха 4. Штифты 11 занимают положение у нижних кромок пазов 10. Гофры прохода 15 сворачиваются, тарелки 13, 14 сходятся, рабочий орган устройства занимает исходное положение, выполняется цикл продувка.

Использование изобретения позволяет снизить непроизводительные присосы воздуха в пневмотранспортные системы с многоточечным отбором материала и повысить удобство эксплуатации посредством упрощения управлением запорным устройством.

Формула изобретения

1.Запорное устройство длятрубопрово5 дов пневмотранспортных систем, содержащее корпус с соосными входным и выходным трубопроводами, промежуточный патрубок и запорный орган с приводом, отличающееся тем, что запорный орган

0 выполнен в виде тонкостенного жесткого кожуха, охватывающего эластичный эле- мент, внутренняя поверхность проходного отверстия которого выполнена гофрированной,, при этом кожух выполнен с закрытым

5 нижним торцом и круглыми окнами, диаметры которых больше наружных диаметров трубопроводов, а внутри рабочей части эластичного элемента концентрично с нижними окнами закреплены тарельчатые элементы с

0 возможностью осевого перемещения относительно друг друга, при этом верхний торец кожуха снабжен наружным стаканом с приводом, установленным с возможностью осевого ограниченного перемещения стака5 на относительно кожуха, внутренним плунжером со штоком и пружиной растяжения, один конец которой закреплен на плунжере, а другой - на дне стакана.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е з- 0 с я тем, что нижняя часть корпуса в плоскостях входного и выходного трубопроводов снабжена упорными пластинами.

3. Устройство по п. 1, о т.л и ч а ю щ е е- 5 с я тем, что жесткий кожух запорного органа снабжен направляющими, а входной и выходной трубопроводы выполнены с на- . ружными кольцевыми расточками.

4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е0 с я тем, что верхняя и нижняя части корпуса

снабжены регулируемыми ограничителями.

Сущность изобретения: зап.орный орган выполнен в виде тонкостенного жесткого кожуха, охватывающего эластичный элемент, внутренняя поверхность проходного отверстия которого выполнена гофрированной. Кожух выполнен с закрытым нижним торцом и круглыми окнами, диаметры которых больше, чем наружные диаметры трубопроводов. Внутри рабочей части эластичного элемента концентрично нижним окнам закреплены тарельчатые элементы с возможностью осевого перемещения один относительно другого. Верхний торец кожуха снабжен наружным стаканом с приводом, установленным с возможностью осевого ограниченного перемещения стакана относительно кожуха и внутренним плунжером с штоком и Пружиной растяжения, один конец которой закреплен с плунжером, другой - с дном стакана. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.