Вакуумный дроссель Советский патент 1981 года по МПК F16K31/50 F16K1/02 

(54) ВАКУУМНЫЙ ДРОССЕЛЬ

1

Изобретение оБносится к области вакуумной техники, в частности к ваKyyMHhiM регулируемым сопротивлениям (дросселям, натекателям), и может быть использовано для дозированного напуска газа в вакуумную систему, например при испытании вакуумных аппаратов, калибровке манометрических датчиков, газоанализаторов и т.д. Известен вакуумный дроссель, с установленным в корпусе запорным органом в виде мембраны, взаимодействующей с седлом, в коюром размещены входной и выходной каналы, при этом на седле выполнена профилированная канавка, соединяющая входной и выходной каналы. Запорный орган снабжен резьбовым хвостовиксян, связанным С дифференциальной гайкой, имекидей внутреннюю и наружную одинаково направленные винтовые поверхности, но с разными величинами шагов ij .

Недостатками устройства являются малая чувствительность и малый диапазон регулирования величины натекания газа.

Известен также вакуумный дроссель содержащий корпус с седлом во входном канале, запорный орган в виде иглы, взаимодействующий с седлом и

снабженный резьбовым хвостовHKOf, и гайку с дифференциальной резьбой, взаимодействующую с хвостовиком иглы 2 .

Недостатком известного дросселя является сравнительно малая .чувствительность, поскольку нельзя применять дифференциальную гайку с малой разностью шагов ее наружной и внутрен0 .ней винтовых поверхностей.

Цель изобретения - повышение чувствительности в широком дщапаэоне регулирования и при условии сохранения малых габаритов устройства..

s

Поставленная цель достигается твм что гайка с дифференциальной резьбой выполнена составной из двух соосных, подвижных относительно друг друга частей с упруг элементом между ни0ми, при ргом части гайки и запорный орган снабжены фиксаторами, кроме того фиксаторы выполнены в виде плуи- ., жера, снабженного эксцеитриковь с мотормозящимся приводе.

5

На чертеже изображено устройство в разрезе.

вакуумный дроссель содержит корпус 1 с седлом 2, установленный на седле подвижный запорный орган 3 в виде конической иглы, снабженной резьбо0

вым хвостовиком 4 и гайку сдифференциальной резьбой, имеющую внутреннюю d и наружную 5 одинаково направленные винтовые поверхности с близкими шагами. Гайка выполнена составной из двух соосных, подвижных одна относительно другой наружной 5 и внутренней б частей, которые вэаимодей-. ствуют между собой через помещенный между ними упругий элемент - пружину

б гайки. Запорный орган (игла) 3 также снабжен фиксатором в виде подвижного плунжера 9. Плунжеры 8 и 9 фиксаторов оборудованы эксцентриковыми самотормозящимися приводами 10 и 11. Эксцентриковые приводы выполнены в виде колец, снабженных эксцентричными кольцевыми канавками и е контактирующими с торцами подвижных плунжеров 8 и 9. Седло 2 помещено ежду корпусом 1 и штуцером 12 со входным каналом и уплотнено резиновым (фторопластовым) кольцом 13. На корпусе 1 закреплена резьбовая втулка 14, уплотненная резиновьм (фторопластовым) кольцом 15. В резьбовой втулке 14 закреплен стакан 16, сопряженный по подвижной посадке с запорным органом 3. Подвижное соединение последнего со стаканом 16 герметизировано металлическим сильфоном 1. Между запорным органом 3 и подвижным плунжером 9 помещена фрикционная колодка 18. Пружина 7 опирается своими на шайбы 19 и 10 . Внури сильфона 17 помещена пружина 21. Вакуумный дроссель работает следующим образом .

В исходном положении запорный орган 3 (коническая игла) перекрывает седло 2, при этом внутренняя 6 и наружная 5 части гайки находятся в крайнем нижнем положении и закреплены относительно друг друга плунжером

8и эксцентриковые кольцом 10. Люфт в винтовых соединениях а и 5 частей 5 и 6 гайки выбирается пружинами 7 и 21. Величина потока газа регулируется перемещением вверх запорного органа 3, осуществляемого вывинчиванием гайки. При этом внутренняя часть б гайки, зафиксированная плунжером 8 относительно наружной Части 5, перемещается вместе с ней. Одновременно запорный орган 3 перемещается вверх за счет незначительной разности шагов резьб а и Ь , например шаг резьб а незначительно меньше шага резьбы Поскольку разность шагов резьб О и & весьма мала, обеспечивается высокая чувствительность регулировки натекания газа. По окончании вывинчивания

частей 5 и 6 гайки на нужное число витков, запорный орган 3 фиксируется (зажимается) плунжером 9 через фрикционную колодку 18 посредством тангенциального поворота на небольшой угол эксцентрикового кольца 11. После этого внутренняя часть 6 гайки отстыковывается относительно наружной части 5 гайки путем поворота в сторону отжима на некоторый угол эксцентрикового кольца 10. Благодаря этому внутренняя часть б гайки приобретает осевую подвижность относительно наружной части 5 гайки. Люфт в резьбовых соединениях а и 5 выбирается пружиной 7. Далее осуществляется перезарядка дифференциальной гайки, т.е. при зафиксированном органе 3, части 5 и б гайки как одно целое перемещаются в исходное нижнее положение по резьбе 5 путем ее вращения в направлении, обратном первоначальному, при этом часть 5 гайки увлекает за собой часть б гайки, действуя на нее через плунжер 8 и пазЬ . Таким образом, об части 5 и б гайки почти синхронно возвращаются в исходное нижнее положение. Небольшое рассогласование в осевом положении частей 5 и б гайки компенсируется пружиной 7. Это рассогласование возникает из-за разности шагов резьб о и Б. По окончании перезарядки частей 5 и б гайки, плунжером 8 снова зажимают внутренню часть б гайки относительно ее наруж ной части 5 посредством тангенциального поворота эксцентрикового кольца 10 . После этого плунжером 9 отжимают запорный орган 3 путем поворота эксцентрикового кольца 11. Таким образом, запорный орган 3 снова приобретает подвижность, а гайка снова образуется как единое целое из частей 5 и б. Из-за этого вакуумный дроссель оказывается снова подготовленнЕлм для очередного цикла открывания, т.е. перемещения вверх запорного органа 3, осуществляемого аналогично описанному. Таких последователно чередующихся перемещений частей 5 и б гайки вверх и ее возврата ( резарядки) вниз может быть столько, сколько необходимо для максимального открытия дросселя. Поскольку число этих циклов конструктивно ничем не ограничено, несмотря на малый одноразовый ход гайки, общий диапазон регулирования можно получить весыла большим. При каждом цикле перезарядки накапливается величина рассогласования в осевом взаимном положении частей 5 и б гайки, однако это рассогласование компенсируется достаточно эластичной пружиной 7.

Если необходимо по какой-либо причине быстро закрыть дроссель или наоборот полностью его открыть, нужно отжать оба плунжера 8 и 9 поворотом эксцентричных колец 10 и 11, тогда запорный орган 3 приобретает осе.вую подвижность и его можно быстро (Переместить поступательным движением за хвостовик 4 в любое крайнее положение, а затем снова зафиксировать плунжером 8 Аналогично осуществляется ускоренная грубая регулировка величины натекания газа, при этом запорный орган 3 быстро перемещается в любое иужное среднее или промежуточное положение и фиксируется плунжером 8. После этого может быть продолжена тонкая регулировка посредством частей 5 и6 тайки. Таким образом, у вакуумного дросселя достигнуто повышение чувствительности регулирования при одновременнсм увеличении диапазона регулирования величины натекания газа. Кроме того, обеспечена возможность ускоренного грубого регулирования и ускоренного закрытия или полного открытия дросселя (при необходимости). При этом сохранены малые габариты вакуумного дросселя, поскольку одноразовый рабочий ход дифференциёшьной гайки и длина ее резьбовых участков могут быть такими же или даже мeныIlи aI, чем у прототипа. Формула изобретения 1.Вакуумный дроссель, содержащий корпус с седлом во входном канале, запорный орган в виде иглы, взаимодействующий с седлом и снабженный р езьбовы4 хвостовиком, и гайку с дифференциальной резьбой, взаимодействующую с хвостовиком иглы, о т л и чающийся тем,.что, с целью повышения чувствительности в широком диапазоне регулирования, гайка с дифференциальной резьбой выполена составной из двух соосных, подвижных относительно друг друга частей с упругим элементом между ними, причем части гайки и запорный снабжены фиксаторами. 2.Вакуумный дроссель по п. 1, отличающийся тем, что фиксаторы выполнены в виде плунжера, снабженного зксцентриковьм самотормоз яцимся приводом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 453527, кл. Р 16 К 47/06,1972. 2.Королев В. И. Основы вакуумной техники. М., Энергия, 1975, с. 325-326, рис. 15-11.

8