Пневмопривод для клапанов с рычажным усилителем Советский патент 1980 года по МПК F16K31/52 

(54) ПНЕВМОПРИВОД ДЛЯ КЛАПАНОВ С РЫЧАЖНЫМ

УСИЛИТЕЛЕМ

1

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования, преимущественно в пневмогидросистемах для управления открытием запорных устройств.

Известны пневмоприводы для клапанов с рычажным усилителем 1.

Известен также пневмопривод для клапанов с рычажным усилителем, рычаг которого вставлен в поперечное отверстие штока клапана, причем короткое плечо рычага кинематически связано с опорой, а длинное - с поршнем пневмоцилиндра 2.

Недостатком известного пневмопривода является то, что он не обеспечивает оптимального энергопотребления при изменении управляющего давления.

С целью устранения указанного недостатка, в предлагаемом пневмоприводе рычаг выполнен телескопическим, а в поршне выполнено радиальное сверление, в котором подвижно установлен дополнительный поршень, шарнирно соединенный с длинным концом рычага, причем надпоршневая полость радиального сверления соединена каналами с рабочей полостью пневмоцилиндра и источником управляющего давления.

На фиг. 1 изображен общий вид предложенного пневмопривода (в разрезе); на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - то же, при нижнем положении поршня пневмопривода.

J В цилиндре 1 пневмопривода установлен поршень 2, во внутренней полости которого размещен рычажный усилитель, состоящий из неподвижной опоры 3 и телескопического рычага, короткое плечо которого выполнено в виде трубчатого элемента 4, а длинное - в виде телескопически установленного в нем штока 5. Шарнир 6 трубчатого элемента связан с неподвижной опорой, а сам трубчатый элемент 4 установлен с возможностью продольного перемещения в шарнире 7, который связан со штоком 8 клапана, взаимодействующего с пружиной 9 сжатия. Шток 5 шарниром 10 соединен с дополнительным поршнем 11, установленным в радиальном сверлении 12, выполненном в поршне 2 привода. На дополнительный поршень 11 установлено пружинное разрезное кольцо 13 с наружным диаметром несколько меньшим диаметра сверления 12, разрез которого своими фасками 14 контактирует с выступом 15, выполненном на штоке 5. Пружина 16, установленная в трубчатом элементе, удерживает шток 5 и дополнительный поршень 11 в крайнем правом положении. Надпоршневая полость радиального сверления 12 каналом 17 соединена со штуцером 18подвода управляющего газа и каналом 19- с камерой 20, образованной над поршнем 2 в рабочей полости цилиндра 1. Пневмопривод работает следующим образом. При подаче в штуцер 18 управляющего давления газ по каналам 17 и 19 поступает соответственно в надпоршневую полость сверления 12 и камеру 20. Поршень 11 и шток 5, сжимая пружину 16, перемещаются влево, меняя тем самым соотношение плеч рычага усилителя. После остановки дополнительного поршня 11 и штока 5 и набора давления в камере 20 начинается перемещение поршня 2, причем с начального момента перемещения управляющий газ начинает поступать в полость над поршнем 2, минуя канал 19, чем сохраняется необходимое быстродействие привода. Кроме того, с началом перемещения порщня 2 происходит поворот дополнительного поршня 11 относительно шарнира 10, в результате чего выступ 15 на штоке 5, взаимодействуя с фасками 14, входит в разрез пружинного кольца 13, концы которого раздвигаются, и кольцо 13 своим наружным диаметром входит в плотный контакт со сверлением 12 (см. фиг. 3). Таким образом осушествляется фиксация дополнительного поршня 11 относительно сверления 12. Необходимость в фиксации следует из соображений обеспечения постоянства соотношения плеч в процессе поворота рычага, так как в противном случае это соотношение будет переменным из-за стремления поршня 11 совместно с шарниром 10 к перемещению по дуге окружности, центр которой лежит в центре шарнира 6.. Поршень 2 воздействуя на дополнительный поршень 11, поворачивае-р рычаг усилителя, который, взаимодействуя с шарниром 7, сжимая пружину 9 и перемещает шток 8 клапана. При этом в зависимости от величины управляющего давления одному и тому же ходу штока 8 соответствуют различные перемещения поршня 2, чем обеспечивается оптимальное энергопотребление при работе привода. При сбрасывании давления управляющего газа из цилиндра 1 щток 8 и порщень 2 возвращаются в исходное положение, происходит расфиксация дополнительного порщня 11 относительно сверления 12, в результате чего под воздействием пружины 16 щток 5 и порщень 11 также возвращаются в исходное положение. Формула изобретения Пневмопривод для клапанов с рычажным усилителем, рычаг которого вставлен в поперечное отверстие штока клапана, причем короткое плечо рычага кинематически связано с опорой, а длинное - с поршнем пневмоцилиндра, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оптимального энергопотребления в широком диапазоне давления управляющего газа, рычаг выполнен телеско пическим, а в порщне выполнено радиальное сверление, в котором подвижно установлен дополнительный поршень, шарнирно соединенный с длинным концом рычага, причем Надпоршневая полость радиального сверления соединена каналом с рабочей полостью пневмоцилиндра и источника управляющего давния. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 836420, кл. 47 g 45/04, 1952. 2.Авторское свидетельство СССР № 493583, кл. F 16 К 31/00, 1974.

20

17

fuz.i

A- A

faz.2

A - A

Фиг.З