Запорное устройство Советский патент 1981 года по МПК F16K3/03 

Известно запорное устройство, выполненное в виде .ирисовой диафрагмы 1.

Недостатком известного уст ройства является ненадежность уплотнения затвора, вызванная тем, что звенья ирксовой диафрагмы собираются внахлестку.

Наиболее близким .к предлагаемому по технической сущности является запорное устройство, в Корпусе которого установлены подвижные запорно-регулирующие э.11ементы, выполненные в виде кулачков, взаимодействующих с ковической поверхностью корпуса 2.

Недостатком указанного устройства является то, что в процессе изменения проходного сечения конфигурация его изменяется.

Целью изобр:етения является повышение эксплуатационных качеств устройства.

Указанная цель достигается тем, что подвижные запорно-;регулирующие элементы устройства выполнены в виде связа Нных с приводом Прямоугольных призм, образующих взаимодействующими между собой боковыми гранями в сечении правильный /1-угольник с постоянной на всем диапазоне регулирования конфигурацией, что повышает герметичность уплотнения и надежность устройства, а также упрощает конструкцию затвора.

На фиг. 1 изображено запорное устройство с трехгранным пароходным сечением в открытом положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, в закрытом положении; на б фиг. 3 - устройство с четырехгранным проходным отверстием, общий вид; на фиг. 4 - то же с шестигранным отверстием; на фиг. 5 - схема действия сил на призмы при закрытии устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, непод10вижных направляющих 2, запорйо-регулирующих элементов 3, привода 4, крышек 5 и 6. Привод осуществляет возвратно-поступательное движение одного из элементов.

Корпус 1 выполнен в виде цилиндриче15ской втулки, в которой закреплены п неподвижных направляющих 2 (по числу правильного многоугольника, образующего проходное отверстие).

20

Запорно-регулирующие элементы 5 представляют собой прямые четыре.хугольныс призмы, конфигурация которых зависит от геометрии проходного сечения. Боковые поверхности элементов обработаны для обе25спечения минимального трения при их скольжении друг по другу и по неподвижным направляющим. Каждый элемент 3 скользит по основанию многоугольника, образованного неподвижными направляющи30ми 2, и одновременно по двум соседним с

ним элементам 3. За счет этого происходит силовое .и ккнематическое замыкание звеньев механизма.

Привод 4, шарнирно закрепленный в одном или во всех, или в .нескольких из п звеньев механизма, обеспечивает .возвратно-лостулательное движение звена вдоль основан ия. Налич1ие одного или нескольких автономных приводов зивисит в каждом коикретном Случае от необходимого рабочего усилия, развиваемого в рабочем объеме. Вид 1привода может быть любым (пиевмо- или гидроцилиядр, типа винт-гайка, рейка, диск с радиальными пазами и т. н.).

Крышки 5 н 6 фиксируют мехЗНизм от перемещения .его элементов в осево.м направлении и могут быть выполнены в виде фланцев, лри помощи которых устройство может крепиться в трубопроводе и т. п.

Устройство работает следующим образом:

При силовом воздействии Р от лривола 4 ИО.ДВИЖНЫЙ запойно-регулирующий элемент 3 начинает скользить по рабочей поверхности неподвижной направляюи1ей 2 и одновременно по рабочим пове/хкиостям двух соседйих элементов 3. .Составляюш.ие от ириложекной силы Р (см. фиг. 5) приводят элементы 3 в движение, т. е. происходит одновременное идентичн-ое перемещение элементоб 3. При силовом воздействии Р, натравленном к центру проходного сечения, Происходит ллавное одновременное сближени1е внутренних стенок рабочей камеры, при этом в сечении остается исходный правильный л-угольник практичесюи до полного смыкания бо ковых стеиок. При обратном движении привода происходит (Плавное одновременное расхождение боковых стенОК камеры, что позволяет плавно увеличивать объем камеры без изменения конфигурации ее проходиого сечения.

Практически количество сторон граней «-угольника ограничено: с одной стороны, при « 3 (см. фиг. 2) происходит пересечение оси (Привода 4 с плоскостью прилегающей 3, что делает конструкцию негерметичиой, так как для осуществления ПОДВИЖНОСТИ эвена 3 в -нем необходимо сделать паз. С другой стороны, при ;прорезания не происходит, так что устройства для « 4 и более будут отвечать требоварпшм герметичности: я ограничено сверху

услоБ,ием самоторможения клина. Для кли.на с трением по даум поверхЕостям угол трения отвечает условиям (см. фиг. 1-5).

Пусть п - число сторон я-угольника.

На сЬиг. 1-4 видно, что угол должен отве360чать следующим условиям ее :.; , откуда

4п

360J для пары сталь - сталь

Лм;

4а,|акс

360

г:8т. е

а„а:;с 11, следовательно «M..KC 44

теоретически осуществимым является проходное отверстие .в виде правильного многоугольника с максимальным числом сторон, равным 8, при этом не произойдет самозаклинивания ;механ изма.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в поеышеннии герметичности и надежности, а также в упрощении конструкции затвора.

Формула изобретения

Запорное устройство, в корпусе которого установлены подвижные запорно-регулирующие элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств, подвижные заяорно-регулирующие элементы выполнены в виде связанных с приводом прямоугольных призм, образующих взаимодействующими между собой боковыми гранями -в сечеиии правильный «-угольник с постоянной на всем диапазоне регулирования конфигурацией.

Источник1и .информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3787022, кл. 251-212, опублик. 1974.

2. Латент США № 2955798, кл. 251-212, 50 опублик. 1960 (прототип). -Г-Г - П