Запорное устройство Советский патент 1981 года по МПК F16K31/50 

(54) ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в энергетической, кимической и других отраслях промьпаленности. Известно дифференциально винтовой механизм, в котором вращательное дви жение на входе в механизм либо через промежуточный резьбовой элемент либо с помощью дополнительных элементов передач преобразуется в nocrjmar тельное движение исполнительного органа, tn Однако указанная конструкция характеризуется постоянной скоростью пе ремещения постоянным осевым усилием исполнительного механизма при условии постоянной скорости вращения на входе в механизм. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, запорный орган, соединенный со штоком, взаимодействующим посредством резьбового соединения с приводным преобразующим элементом С23. Недостатком указанной конструкции является наличие постоянной скорости перемещения затвора арматуры, что, в случае необходимости быстрого перекрытия прохода арматуры, может привести к существенным динамическим перегрузкам в арматуре и даже к ее поломке. Кроме того, указанная конструк- , ция применима только для вращающихся шпинделей, в то время как большинство конструкций имеет поступательно перемещаюищйся невращаемый шпиндель. Цель изобретения - повьппение надежности запорного устройства. Указанная цель достигается тем, что в запорном устройстве, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, запорный орган, соединенный со штоком, взаимодействующим посредством резьбового соединения с приводным преобразующим элементом, приводной преобразующий элемент выполнен

в виде соосно расположенных внутренней и внешней втулок, соединенных между собой резьбой, причем во внутренней втулке установлен подпружиненный палец с навинченным на него даглиндрическим вкладьшем, а шпиндель снабжен регулируемыми упорами и кольцом, соединенным с пальцем, причем щ корпусе расположен фиксатор, взаимодействующий с кольцом.

На фиг. I изображенр предлагаемое запорное устройство, сечение общего вида-, на фиг. 2 - вид А на фиг, .

Устройство содержит корпус I с размещенным в нем запорным органом 2, ко- is торый с помощью паза 3 и квадрата 4 связан со шпинделем 5. К корпусу 1 крепится крьшна 6, на которой устанавливается стойка 7 с бугельнь М узлом. В бугельном узле стойки 7, в подшипниках 8 и втулке 9 установлена наружная втулка 10, по внутреннему диаметру которой выполнена однтзаходная резьба. Сверху втулка 10 поджимается гайкой П. На втулке 10 выполнены кулачки. 12. Втулка 10 соединяется с помощью резьбы с внутренней втулкой 13 по внутреннему диаметру которой выпол нена многозаходная резьба. На шпинделе жестко устанавливаются регулируемые упоры 14, взаимодействующие в определенном положении .шпинделя с цилиндрическим вкладышем 15, навинченном на палец 16 и поджимаемом вместе с пальцем пружиной 17. С помощью резь бы цилиндрический вкладьш 15 имеет возможность осевого перемещения вдоль пальца 16. Палец 16 жестко закреплен с кольцом 18. В кольце 18 имеется паз 19, в который в определенном положении кольца 18 под действием пружины 20 заходит фиксатор 2I. Верхняя кромка 22 паза 19 вьшолнена скошенной, боковые кромки 23, взаимодействующее с фиксатором 21 - прямые. При взаимодействии фиксатора 2 с боковой кромкой паза 23 между поверхностью 24 и верхней торцовой поверхностью втулки 13 должен быть обеспечен небольшой зазор, соизмеримый (при определенном шаре резьбы) с длиной паза, что достигается в процессе сборки. Работа устройства осуществляется следующим образом. При вращении втулки 10 в сторону открытия движение передается по однозаходной резьбе, так как в однозаходной ре.зьбе во много раз меньше сопротивление движению, чем во многой

заходной, например 5-10 заходной. Втулка 13 перемещается зверях вместе с кольцом 18, шпинделем 5 и клином 2 до тех пор, пока верхняя торцовая поверхность втулки 13 не упрется в поверхность 24 втулки 10, т.е. втулка 10 захватит втулку 13 и начнется совместное, с одинаковой угловой скоростью, вращение обоих втулок 10 и 13 относительно поступательно перемещающегося шпинделя 5, т.е. происходит автоматическое переключение с меньшей скорости на большую. Шпиндель 5 с закрепленными на нем регулируемыми упорами 14 перемещается вверх, тем самым освобождая цилиндрический вкладьш 15 с пальцем 16, ко-торое под воздействием пружины 17 возвращаются в исходное положение ДО упора кольца 18 во втулку 13, при этом фиксатор 21 под воздействием пружины 20 войдет в паз 19. Установочный зазор между верхней торцовой поверхностью втулки 13 и поверхностью 24 обеспечивает гарантированное защелкивание фиксатора 2 в паз 19. При вращении втулки 10 в сторону закрытия вращение со втулки 10 через фиксатор 21, упирающийся в стенку паза 23, передается кольцу 18, а следовательно,, и втулке 13, которая, вращаясь вокруг шпинделя, перемещает его вниз. В определенном положении (зависящем от настройки) упоры 14 достигают цилиндрического вкладьш1а 5 и начинают перемещать ее вниз вместе с пальцем 16, кольцом 18, которое с помощью кромки 22 паза 19 выталкивает фиксатор-21 из паза 19. После того как фиксатор 21 выйдет 19, продолжает вращение только втулка 10, а втулка 13 вследствие большого сопротивления движению в многозаходной резьбе затормаживается и начинает перемещаться поступательно вниз вместе со шпинделем, т.е. происходит автоматическое переключение с большей скорости на меньшую. Таким образом, запорное устройство предлагаемой конструкции конструктивно и экономически целесообразно, в особенности в злектроприводной арматуре, так как в результате использовайия двух резьбовых передач с большей и с малой скоростью значительно (в 5-10 раз) сокращается время перекрытия и открытия прохода арматуры с одноврементам уменьшением динамических нагрузок на арматуру, /

что повьшает ее надежность и срок службы.

Формула изобретения

Запорное устройство, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, запорный орган, соединенный со штоком, взаимодействующим посредст вом резьбового соединения с привод-. ным преобразующим элементом, о т л И чающееся тем, что, с целью повышения надежности, приводной прэ образукиций элемент вьшолнен в виде соосно расположенных внутренней и внешней втулок, соединенных между со682236

бой резьбой, причем во внутренней втулке установлен подпружиненный палец с навинченным на него 1щлиндри ческим вкладышем, а шпиндель снабжен 5 регулируемыми упорами и кольцом, соединенным с пальцем, причем в корпусе расположен фиксатор, взаимодействующий с кольцом.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе t. Артоболевский И.И. Меха.шзмы в современной технике, М., Наука, 1971, т. 2, с. 238.

2. Гуревич Д.Ф. Расчет и констру15 нрование трубопроводной арматуры. М., Машиностроение, 1964, с. 101, рис. 16 г (прототип).