Привод клапана Советский патент 1977 года по МПК F16K31/50 

1

Изобретение относится к арматуростроению.

Известны приводы клапанов с преобразованием вращательного движения маховика в возвратно-поступательное перемещение штока клапана с помощью зубчатого редуктора L1J . Недостатком известных приводов является необходимость совершения большого числа оборотов маховика при закрытии клапана.

Известен также привод клапана, вертикалный шток которого кинематически связан с пальцем с расположенной горизонтально и взимодействующей со шпинделем вилкой, имеющей наклонный паз 2 .

Известно устройство имеет низкий КПД привода.

Цель изобретения - уменьшение нагрузок на привод в момент закрытия клапана.

Для этого в штоке предлагаемого привод выполнен наклонный па,з, а соосно вилке и внутри нее установлена рейка, имеющая вертикальный паз и кинематически связанная с вилкой и штоком посредством пальца, щюпущенного сквозь пазы последних и р--.й..и.

Кроме того, привод снабжен фиксатором положения шпинделя относительно вилки, например, в виде подпружиненных шариков.

На фиг. 1 изобрах-;ен описываемый привод, общий вид; на ф1сг. 2 - сечекие по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б на фиг.2 на фиг. 4 - сечение по на фиг. 2; на фиг, 5 - вид по стрелке Г на фиг.2.

В корпусе 1 размешены тарелка 2, коробка сальника 3 и шток 4 с буртом 5, ограничивающим его подъем при упоре в коробку сальника 3. Шток 4 имеет в верхней части вильчатую часть с наклонными пазами 6, в которой расположены рейка 7 с вертикальным пазом 8 и вилка 9 с наклонным пазом 10. Шток 4, рейка 7 и вилка 9 кинематически связаны между собой общим пальцем 11, ваавзаи.модействующим с пазами через камни 12, 13 и 14, размещенные в пазах 6, 8 и 10 соответственно. Камни снижают напряжение смятпяпальца 11. Между шпинделем 15 и вилкой 9 установлен фиксатор в виде подпружиненных шариков 16. Шпиндель 15 имеет бурт 17 и с одной стороньт снабжен, резьбой 18 для взаимодействия с ходовой втулкой 19, икрю-

шей дно 20, ограничивающее ход щпинделя а с другой - резьбой 21 для взаимодействи с вилкой 9, причем шаг резьб 18 и 21 различен, чтобы обеспечить последовательность работы шпинделя при открытии клапана. Ход шпинделя регулируется прокладками 22.

Углы наклона пазов 6 равны тангенсу отношения силы, перемещающей шпиндель 15 и пропорциональной моменту на втулке 19, к сумме сил давления среды на тарелку 2 и сил трения, а угол наклона паза 10 выполнен близким к самотормозяшему, но не более угла, тангенс которого равен отношению силы, перемещающей шпиндель 15, к сумме сил давления среды на тарелку 2, сил трения и усилия, необходимого для уплотнения тарелки 2.

При закрытии клапана к втулке 19 прикладывается момент, необходимый для создания на штоке усилия, равного сумме сил давления среды на тарелку и сил трения, при этом шпиндель 15 перемещается влево и, передавая усилие через бурт 17, вилку 9, рейку 7, палец 11 и камни 12, взаимо- действует с пазами 6 шгока 4, перемешая его до -тех пор, пока гарелка 2 не опустится на седло корпуса 1, а шпиндель 15 не упрется в дно 2.О втулки 19. В этом положении шпиндел, 15, зафиксированный шари- ками 16, не i- ., а хамни 14 неподвнн.ны по отноик. низд к пазу 10 вилки 9, та как его перемеш.ение вдоль вилки ограничивает паз В рейки 7.

При остановившемся штоке 4 камни 12 с пальцем 11 останавливаются и при дальнейшем вращении ходовой втулки 19 шпиндель 15 вновь начинает вращение, в результте которого шарики 16 выходят из зацепления. Вилка 9 перемещается влево и через неподвижные камни 14, палец 11 и камни

12 передает усилие на шток 4, при этом кчмень 13 перемещается по вертикальному поо,. 8 рейки 7. Вследствие малого угла наклона паза 10 развиваемое усилие на штоке обеспечит герметичное закрытие клапана.

Открывается клапан при вращении втулки 19 в другую сторону, при этом взаимодействие частей привода происходит в обратном порядке: шток 4 поднимается до тех пор, пока бурт 5 не упрется в коробку сальника 3.

Формула изобретения

1,Привод клапана, вертикальный шток которого кинематически связан пальцем с расположенной горизонтально и взаимодействующей со шпинделем вилкой, имеющей наклонный паз, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нагрузок на привод в момент закрытия клапана, в штоке выполнен наклонный паз, а соосно вилке и внутри нее установлена рейка, имеющая вертикальный паз

и кинематически связанная с вилкой и штоком посредством пальца, пропущенного сквозь пазы последних и рейки.

2.Привод по П.1, отличающийс я тем, что он снабжен фиксатором, например, в виде подпружиненных шариков, положения шпинделя относительно вилки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Гуревич Д. Д. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры, М.-Л., Машиностроение, 1964, с. 238, рис. 170.

2.Патент США № 2709451. кл, 137-625, 35, 1955. S$ S$S$:$$

11

V, бШ

12

П

Фиг.З

Вид Г

В -в

73

Фuг..5