Герметичный шибер Советский патент 1982 года по МПК F16K3/00 F16K31/08 

(54) ГЕРМЕТИЧНЫЙ ШИБЕР

1

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в герметичных камерах для работы с вредными веществами.

Известны шиберы, в которых герметичное соединение запорного органа с седлом обеспечивается за счет усилия, создаваемого винтовой парой с ручным электроприводом, например герметичный шибер, содержащий запорный орган на петлях, индивидуальный электропривод и дужку с-кулачками, взаимодействующими со скосами на запорном органе 1.

Однако,наличие проходки, соединяющей привод с щибером, является источником распространения вредных веществ в чистую зону, что затрудняет его обслуживание, снижает безопасность работы обслуживающего персонала. Кроме того, большие контактные напряжения в месте соприкосновения кулачка,со скосами снижают надежность работы и срок службы Шибера.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является герметичный щибер для камер и боксов, содержащий корпус с седлом, взаимодействующий с ним

прижим, запорный орган, выполненный в виде магнитных систем, одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой 2.

Существенным недостатком известного

5 шибера является то, что подвижные магнитные системы расположены на запорном органе и откидываются вместе с ним при открывании шибера и значительно утяже-. ляют его, что приводит к усложнению конструкции шибера и к снижению надежности. Целью изобретения является повышение безопасности работы обслуживаюшего персонала за счет более надежной герметизации шибера и улучшение условий его обслуживания.

Указанная цель достигается тем, что шибер, содержащий корпус с седлом, взаимодействующий с ним запорный орган, опору и прижим, выполненный в виде магнитных систем, одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой, снабжен траверсой, соединенной с запорным органом, и шарнирно установленным на седле двуплечим рычагом, на одном плече которого щарнирно закреплена одна из магнитных систем, а другое плечо подвижно соединено с траверсой.

На фиг. 1 изображен предложенный шибер, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (шибер в закрытом положении); на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 (шибер в открытом положении); на фиг. 4 - узел I на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. I; на фиг. б - узел II на фиг. 2.

Герметичный шибер состоит из четырех основных узлов: седла 1, запорного органа 2, опоры 3 и прижима 4. Прижим 4 состоит из магнитной системы 5 и двух магнитных систем 6. Магнитные системы 6 установлены с возможностью перемещения относительно магнитной системы 5 на кронштейне 7, закрепленном на седле 1. Редуктор 8 с ручкой 9 служит для перемещения магнитных систем 6. Магнитная система 5 расположена на одном из плеч двуплечего рычага 10, шарнирно установленного на кронштейне 7. Шибер содержит траверсу 11, соединенную запорным органом 2 через сферический шарнир 12, установленный в средней части траверсы 11. Траверса 11 подвижно соединена с опорой 3 через опорные ролики 13, 14, 15 и со вторым плечом двуплечего рычага 10 через ролик 16. Ролик 16 установлен в верхней части вертикальной балки траверсы 11.

Редуктор 8 состоит из корпуса 17, шестерни 18 и реек 19. Рейки 19 соединены с магнитными системами 6 с помощью ушек 20. На концах траверсы 11 расположены магнитные фиксаторы 21, а на концах опоры 3 - упоры 22 из. магнитомягкого материала. Для предохранения от опрокидывания системы 5 при откидывании ее имеются планки 23. Каждая магнитная система 5 и 6 состоит из нескольких магнитов одинаковых размеров, уложенных на магнитоироводе с чередующейся полярностью. На запорном органе 2 имеется уплотнение 24. Между траверсой 11 и запорным органом 2 установлены пружины 25.

Горизонтальная балка траверсы 11 имеет два ушка 26, одно ушко 27 и два паза 28. На ущках 26 установлены ролики 13, опирающиеся на горизонтальную поверхность Е опоры3; в пазах 28 и на ушке 27 - соответственно ролики 14 и 15, опирающиеся на вертикальные поверхности Г и Д опоры 3. Расстояние а между роликами 14 и 15 несколько меньше расстояния в между поверхностями Г и Д опоры 3. Разница этих размеров - зазор 5 - позволяет траверсе 11 отклоняться от вертикального положения на угол 1,5°. Кроме того, на горизонтальной балке траверсы 3 установлены два штифта 29, два регулируемых упора 30, установленные рядом с роликами 14.

Рычаг 10 шарнирно с помощью упоров 31 закреплен на кронштейне 7 и может поворачиваться вокруг этой оси до упора 32. Планки 23 установлены на кронштейне 7 с помощью осей 33.

Сферический шарнир 12 позволяет запорному органу 2 качаться на угол 3-4° за счет того, что между грибком шарнира 12 и фланцем 34 имеется небольшой зазор бз а штифты 29 удерживают ее от вращения

вокруг оси шарнира 12.

Шибер работает следующим образом. При закрытом шибере магнитные системы 6 сдвинуты к центру вплотную друг к другу (ручка 9 находится в положении «При

жато), при этом противолежащие полюса систе.м 5 и 6 имеют противоположную полярность и притягиваются, не соприкасаясь своими поверхностями (зазор 6i). Сила притяжения магнитов воздействует на большое плечо рычага 10, при этом малое плечо

нажимает на ролик 16 траверсы 11 (соотношение плеч 3:1). Основание траверсы 11 опирается роликами 13 на поверхность Е опоры 3, а роликамйчИ упирается в вертикальную поверхность Д опоры 3. Сферический шарнир 12 воздействует на-запорный орган 2, прижимая его к седлу 1. Пружина 25 максимально растянута, между роликом 15 и поверхностью Г опоры 3 имеется зазор 6. Для открытия шибера необходимо повернуть ручку 9 по часовой стрелке в положение «Откинуто, при этом шестерня 18 поворачивается на угол 180° и раздвигает рейки 19 и связанные с ними с помощью ушек 20 магнитные системы 6 до упоров 22 так, что против полюсов системы 5 оказываются одноименные полюса системы 6. Магнитные системы 6 раздвигаются на величину несколько большую щирины полюса магнита, чтобы составляющие возникающих при этом сил отталкивания удерживали системы 6 в раздвинутом положении. Под действием

5 нормальных сил отталкивания магнитов система 5 отклоняется до упора 31, образуя зазор бг между магнитными системами 5 и 6, и поворачивает рычаг 10 до упоров 31. При повороте рычага 10 поверхность полюсов системы 5 остается параллельной поверхности полюсов систем 6 благодаря наличию удерживающей планки 23. Рычаг 10 при повороте перемещает ролик 16 и тем самым поворачивает траверсу 11 относительно точек касания роликов 14 с поверхностью Д

5 опоры 3 на угол 1,5°, при этом нижняя часть траверсы 11 (ниже роликов 14), поворачиваясь относительно тех же точек, выбирает зазор б, и ролик 15 упирается в поверхность Г опоры 3, предохраняя тра.. версу 11 от дальнейшего опрокидывания под действием тяжести траверсы 11 с запорным органом 2 (центр тяжести траверсы 11 с крышкой находится правее точек касания роликов 13 с поверхностью Е опоры 3).

5 При повороте траверсы 11 по часовой стрелке пружины 25 поворачивают запорный орган 2 на сферическом шарнире 12 относительно траверсы И против часовой стрелки (т. е. в обратную сторону), отрывая от седла 1 сначала нижнюю часть запорного органа 2. И только после того, как нижняя часть запорного органа 2 прижмется к упорам 30, отрывается от седла 1 верхняя часть запорного органа 2 и при дальнейшем движении траверсы 11 запорный орган 2 поворачивается вместе с траверсой 11, не меняя своего положения относительно траверсы 11. Когда ролик 16 переместится на половину своего хода, центр запорного органа 2 переместится, верхняя часть запорного органа 2 при этом остается прижатой к седлу 1 за счет того, что пружины 25 притягивают нижнюю часть запорного органа и поворачивают его относительно траверсы на угол 3°, выбирая зазор между крышкой и упорами 30. За вторую половину перемеш,ения ролика 16 центр запорного органа 2 перемешается еше; запорный орган 2, поскольку он прижат пружинами 25 к упорам 30 траверсы 11, перемешается вместе с ней, в результате чего между седлом 1 и верхней частью запорного органа 2 также образуется зазор. Таким образом, после перемешения ролика 16 (повороте траверсы на угол 1,5°) запорный орган 2 снова встает вертикально, образуя равномерный зазор между седлом 1 и уплотнением 24. В этом устойчивом положении траверса 11 стоит на двух роликах 13 и удерживается от опрокидывания роликами 14 и 15. Между вилкой рычага 10 и роликом 16 в этом положении траверсы имеется зазор, благодаря чему при перемешении траверсы 11 по опоре 3 ролик 16 не трется и не ударяется о рычаг 10. При смешении траверсы 11 в сторону она сохраняет это положение, при этом ролики 13 катятся по поверхности Е опоры, а ролики 14 и 15 - соответственно по ее поверхностям Д и Г. В крайних положениях (когда запорный орган 2 находится против проема седла 1) траверса 11 удерживается от перекатывания по опоре 3 магнитными фиксаторами 21, расположенными на торцах горизонтальной балки траверсы 11 и-состояшими каждая из двух магнитов, у которых два разноименных внутренних полюса замкнуты магнитопроводом, а внешние - закрыты тонким немагнитным колпаком, предохраняюшим магниты от механических ударов. На торцах опоры 3 закреплены два упора 22 из магнитомягкого материала. При соприкосновении магнитного фиксатора 21 с упором 22 полюса магнитов фиксатора 21 притягиваются к упору 22 и удерживают траверсу 11 от движения в обратную сторону. При закрывании шибера траверса 11 с запорным органом 2 устанавливается манипулятором (не показан) и фиксируется магнитным фиксатором 21 напротив проема седла 1. Ручка 9 перекидывается манипулятором в положение «Прижато, при этом магнитные системы 6 сближаются. Полюса магнитов этих систем устанавливаются против разноименных полюсов системы 5 и вследствие возникаюших при этом сил притяжения система 5 притягивается к системам 6, поворачивается двуплечий рычаг 10 и, воздействуя через траверсу I1 на запорный орган 2, прижимает ее к седлу 1. Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том, что конструкция шибера с магнитным прижимом дает возможность получить надежную герметизацию проема без увеличения мошности магнитов и тем самым обеспечить безопасность работы обслуживаюшего персонала, а также улучшить условия обслуживания- шибера. Формула изобретения Герметичный шибер, содержаший корпус с седлом, взаимодействующий с ним запорный орган, опору и прижим, выполненный в виде магнитных систем, одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работы и улучшения условий обслуживания шибера, он снабжен траверсой, соединенной с запорным органом, и шарнирно установленным на седле двуплечим рычагом, на одном плече которого шарнирно закреплена одна из магнитных систем, а другое плечо подвижно соединено с траверсой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 197775, кл. G 21 F 7/00, 1973. 2.Шибер, тип 3 ОСТ 98.462.76.

Фиг. 2

Фиг.З ,