Вакуумный затвор Советский патент 1975 года по МПК F16K3/04 

1

Изобретение относится к высоковакуумной запорной арматуре с прямохфоходным отверстием и может найти применение в установках физического эксперимента, а также в промышленных вакуумных комппексах.

В известном вакуумном затворе поворот и запирание тарели на седле, установленной на коромысле, осуществляется приводом, снабженным соосными штоками. Один из

: штоков соединен со ступицей запорной та- рели и служит для подвода и отвода ее от седла, а другой снабжен замком для запи; рания тарели на седле, выполненным с исi пользованием взаимодействия спиральных поверхностей втулок.

Однако известный затвор характеризует ся сложностью и металлоемкостью конструкции как поворотного механизма тарели, так и механизма ее герметизации на седле; наличием большого количества трушихся со скольжением поверхностей в вакууме, чрезмерно большим общим габаритом зат вора по оси, совпадающей с осью прямопроходного отверстия.

Цель изобретения - упрощение конструкции поворотно-запорного механизма тарели.

Это достигается тем, что в затворе, в механизме запирания тарели, в котором имеется серьга, взаимодействующая с роликом коромысла, один конец шарнирво установлен на фланце, неподвижно закрепленном на корпусе затвора, а другой, сво. бодно качающийся, - в вильчатом конце штока затвора. Вал, на котором установлено коромысло, имеет профилированный кулачок, с которым взаимодействует палец, жестко связанный с тягой, закрепленной на боковой щеке вильчатого конца штока.

На фиг. 1 изобра)йен затвор, общий ВИД; на фиг. 2 - то же, продольное сечение; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2, на фиг.4 - сечение по Б-Б на ф1П. 3.

Корпус 1 затвора металлический цельносварной состоит из коробчатой части 2 и фланца 3. Внутри по периметру стенки коробчатой части корпуса устанрвлен ряд несущих стоек 4, предохраняющих от повреждения сварной шов частей корпуса затвора атмосферным давлением. В кор3iiyce выполнено прямопроходное отверстие S затвора, несколько смещенное по оси симметрии. В гнездах, выполненных с внутренней стороны корпуса, в специальных стаканах 8 и 7, предотвращающих при сборке выпа дания шариков 8, установлен вал 9. В UjBHTpe квадратного профиля Ю и вала 9 выполнено отверстие 1 с уложенными), в; него иглами 12 и осью 18, с помощью крторой на валу установлено коромысло 14. В нижней части вала перпендикулярно К: его оси имеется монолитно связанная с ним площадка 15, ближняя к валу часть крторой выполнена с прямоугольным выре зрм, образованным стенками 16. Эта част площадки вала является кулачком вала 9, а; вырез своего рода программной поверхностью. Остальная часть площадки 15, несколько расширяясь в плане, доходит по дяине почти до конца коромысла. По угла площадки выполнены отверстия 17, в ко- тфрые заправлены концы пружин сжатия 18. концы пружин заправлены в аналогичные отверстия 17, выполненные в коромысле 14. Пружины сжатия 18 совместно с площадкой вала 9 и частью коромысла 14 образуют механизм возврата тарели в исходное положение, т.е. положение тарели приподнятое над седлом. Коромысло 14 осью 13 делится на дв части. На левом вильчатом конце 19 с помощью осей 2О шарнирно установлена тарель 21, а на правом, так же вильчатом конце, на оси 22 и иглах 23 установлен ролик 24. Тарель 21 на обращенной к седлу поверхности имеет канавку с уложенным в нее уплотнителем 25, удерживаемым разрезанным в радиальном направлении на четыре части кольцом 26, закрепленным к тарели с помощью винтов 27. Такое крепление уплотнителя позволяет обеспечить его замену без разборки корпуса затвора. С противоположной стороны на тарели с помощью винтов 28 закреплена пластин чатая пружина 29, которая после срыва тгарели с седла выводит ее в плоскостное с 1«оромыслом положение. На фланце коро чатой части 2 корпуса затвора с помощью сварки закреплен фланец ЗО с вильчатым выступом 31, обращенным во внутреннюю полость затвора. Р вилке фланца с помощ оси 32 и иголок 33 щарнирно установлен нижний конец серьги 34, а верхний с помощью оси 35 и иголок 36 шарнирно установлен в вильчатом конце щтока 37. К боковой поверхности щеки 38 вильчатого конца щтока 37 с помощью винтов закреплена тяга 39, оканчивающаяся монолитно с ней соединенным, перпендикулярно к ее горизонтальной плоскости пальцем 40, входящим в вырез кулачка и взаимодействующим с его поверхностью. Шток 37 для облегчения сборки затвора и его наладки до сварки частей корпуса выполнен из двух свинчивающихся частей и герметизирован от окружающей среды сильфонами 41 и 42. Конец меньшего сильфона 41, находящегося внутри больщего по диаметру сильфона 42, закреплен на щтоке 37, а другой его конец через жесткую вставку 43 - с концом силь.Ьгжа 42, другой конец которого герметично закреплен на втущ.в, приваренной к боковой стенке коробчатой части 2 корпуса затвора. Для предотвращения сварачивания сильфона шток снабжен щпонкой, входящей в паз колпака 44. В резьбовую часть 45 щтока ввинчен винт 46 с левой резьбой и с возможностью вращения без осевого перемещения установлен на колпаке 44. На выходящем за пределы колпака винта с помощью щтифта 47 установлен маховик 48 ручного управления затвором, оторый может быть механизирован. Для этого достаточно конец винта 46 с по- ОЩЬЮ муфты соединить непосредственно с электродвигателем без лроме куточных редукционных устройств, так как сама винтовая пара и практически клиновая пара серьга-ролик коромысла является своего рода редуктором. Электродвигатель на специальном кронштейне можно закрепить непосредственно на колпаке 44, который с помощью шпилек 49 жестко установлен на шайбе 5О, приваренной к наружной боковой стенке коробчатой части 2 корпуса затвора. Для фиксации положения тарели относительно седла в затворе предусмотрен упор 51. Затвор работает следуюишм образом. Из положения механизма затвора, показанного на фиг. 1, вращают маховик 48 по часовой стрелке. Резьбовая часть 45 штока 37 от вращения винта 46 будет свинчиваться, и шток начнет перемешаться влево, увлекая за собой серьгу 34 и тягу 39 с пальцем 4О. одна сторона выреза кулачка 16 совпадает с осью перемещения штока и пальца 4О, то тарель 21 будет оставаться в том же положении, что и показано на фиг. 1. При этом торец серьги, накатываясь на ролик 24, на- I 5

чнет опрокидывать коромысло 14 вокруг оси 13 и тарепь 21 начнет перемешаться к седлу.

При касании уплотнителем 25 седла

при дальнейшем опрокидывании коромысла 14 тарель 21 с уплотнителем начнет незначительно проворачиваться на осях 2 О устанавливаться по седлу, при этом пружин 29 несколько деформируется. Поворачивая маховик 48 на расчетное число оборотов, деформируют уплотнитель 25 на необходимую величину. В таком положении тарель герметично перекроет прямопроходное отверстие 5 затвора. При вращении маховика 48 в противоположном направлении шток 37, навинчиваясь на винт 46, начнет перемешаться вправо. Вместе с ним изпод ролика 24 уходит серьга 34. Пружины сжатия 18 начнут опрокидывать коромысло 14 относительно оси 13 по часовой стрел- ке. Левый конец 19 коромысла, поднимаяс вверх от седла затвора, увлечет за собой тарель 21, и она, находясь под силой пружины 29, начнет постепенно приоткрываться со стороны пружины, облегчая таким образом срыв тарели с седла.

В это время синхронно со штоком вправо перемешается и тяга 39 с пальцем 40, контактируюшим во время перемешения со стенкой 16 выреза кулачка, который совпадает с осью перемешения штока. При дальнейшем врашении маховика 48 шток 37 полностью освободит ролик 24, при этом коромысло 14 примет положение, указанное на фиг. 1. TapejnD 21 под действием силы пружины 29 придет в плоскостное положение с коромыслом, а палец 4О тяги 39 упрется в стенку 16 выреза. Продолжаем вращать маховик 48 в. том же положении. Шток 37, перемешая тягу

39с пальцем 2О, начнет поворачивать вал 9 относительно его оси, увлекая за собой коромысло 14 с тарелью 21. Дал1 нейшим движением рукоятки 48 полностью

6

отводим тарель 21 от прямопроходного отверстия 5 затвора.

Закрытие затвора из этого положения проирходит в следуюшем пороке. Вращаем маховик 48 по часовой стрелке. Резьбовая часть 45 штока 37 от вращени винта 46 будет свинчиваться, и весь шток начнет перемешаться влево, увлекая за собой серьгу 34 и тяпгу 39 с пальцем 40. Так как стенка 16 выреза кулачка 14 в открытом положении затвора не совпа 1дет с осью перемещения штока 37 и пальца 40, то тарель 21 с коромыслом 14 и валом 9 начнет, вращаясь против часовой стрелки относительно оси вала 9, перемешаться к прямопрохэдному отверстию 5 затвора до касания коромыслом упора 51. Это положение поворотно-запорного механизма затвора показано на фиг. 1. К этому моменту серьга 34 максимально приблизится к ролику 24, а стенка 16 выреза кулачка 14 установится с.оосно движению штока 37 и тяги 39 с пальцем 40.

Предмет изобретения

Вакуумный затвор, содержащий корпус с коромыслом, в одном плече которого шарнирно установлена таре;ц, а в дру1 омконтактный элемент, взаимодействующий с поворотно-запорным механи: мом, кинематически соединенным с гсрметизнроисинным штоком, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции поворотно-запорного механизма гарели, контактный элемент коромысла выполнен в виде ролика, взаимодействующего с сорь гой, один конец которой шарнирно установлен в вильчатом конце штока, а другой - в приливе на фланце, причем вал жен профилированным кулачкс)м, коитикти- руюшим с пальцем тяги, жестко закрепленной на конце штока.

47б1ПЗ

TS

А-А

10 86

Фиг.З

16