Вакуумный затвор Советский патент 1982 года по МПК F16K3/04 H01J5/02 H01J9/38 

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к устройству вакуумных затворов с быстродействием меньшим чем 0,01 с, используемых для перекрывания вакуумных коммуникаций в случае возникновения аварийных ситуаций .

Известен вакуумный затвор углового типа, содержащий корпус, седло с уплотнителем и тарель. Требуемое быстродействие достигается за счет использования энергии предварительно сжатой пружины, которая давит на тарель, удерживаемую во взведенном состоянии спусковым механизмом,использующим электромагнит 1.

Однако быстродействие такого эат.вора составляет всего 0,5 с.

Известен также вакуумный затвор, содержащий корпус с двумя боковыми отверст&ями, одно из крторьгх имеет седло с уплотнением, закрываемое тарелью, привод и запирающий механизм.

В качестве источника энергии используется предварительно сжатая пружина, а в качестве спускового механизма собачка, приводимая в движение электромагнитом i.

Время срабатывания этого затвора составляет / 0,1 с. Дальнейшее повышение быстродействия этого затвора затруднительно, так как требуемое увеличение мощности пружины приводит к увеличению ее массы, и в результате растет ее инерционность, а следовательно скорость срабатывания не меняется.

Цель изобретения - повышение быстродействия затвора.

10

Поставленная цель достигается тем, что вакуумный затвор, содержащий корпус с двумя соковыми отверстиями, одно из которых имеет седло с уплотнением, закрываемое тарелью, привод и запивающий механизм, снабжен бойком, выполненным .в форме клина, направляющими выступами для бойка,установленными на крышке корпуса, запирающий механизм выполнен в виде

20 двуплечевого вильчатого рычага, одно из плеч которого имеет скошенные плоскости, а другое плечо присоединено через тягу к механизму поворота рычага, цапфами, на которых подвеше25на тарель.и которые смонтированы на стойке, установленной на крышке корпуса, пружинами бойка и таре.ли,причем привод установлен на крыьике корпуса и выполнен в виде замкнутой по30лости с электродом, образованной

штоком и эластичной оболочкой, заполненной водой.

Кроме того, угол клина бойка и равный ему угол, образованный скошенными плоскостями тарели и рычага, являются самотормозящими.

Для бойка применена пружина конической формы, один конец которой закреплен на крышке затвора, а другой жестко связан с бойком, а для тарели использована цилиндрическая пружина, один конец которой связан с корпусом, а другой - с тарелью.

В предлагаемом затворе снизу к корпусу прикреплена заглушка, снабженная стойкой для з.акрепления оси рычага и стойкой для закрепления механизма поворота.

На фиг.1 изображен вакуумный затвор в закрытом состоянии;разрез; на фиг.2 - то же, в открытом состоянии; на фиг.З - поперечный разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг. 1.

Быстродействующий прямоточный вакуумный затвор содержит (фиг,1) корпус 1, седло 2, уплотнитель 3, тарель 4 поворотного типа, боек 5 кли новидной формы. К крышке б затвора прикреплена стойка 7, на которой смонтированы цапфы 8, на которых может поворачиваться тарель 4. Для возврата тарели 4 в горизонтальное положение предназначена пружина 9, один конец которой связан с тарелью 4, а другой - с цапфой 8. Для перемещения бойка 5 в вертикальном направлении предназначены направляющие 10. Пружина 11 конической формы,один торец которой прикреплен к бойку 5. а другой к крьияке 6 затвора служит для подъема бойка 5 при открывании затвора. На крышке б затвора установлен привод с использованием ударной волны. В этом приводе шток 12 привода, корпус 13 привода, сильфон 14 и изолированный электрод 15 образуют замкнутую полость заполненную слабопроводящей электрический ток жидкостью, например водой из водопровода, в которой и возникает ударная волна, инициируемая электрическим разрядом между электродом 15 и корпусом 13 привода. Источником энергии для осуществления разряда служит накопительная емкость, например конд ёнсатор 16, зарядное устройство 17. В качестве коммутирующего устройства между конденсатором 16 и электродом t5 в цепь включен разрядник 18. Пружййа 19 предназначена для возврата штока 12 привода в исходное положение. Снизу к корпусу 1 затвора прикреплена заглушка 20, на которой установлена стойка 21. На стойке 21 посредством оси 22 устанавливается рычаг 23, который может поворачиваться от механизма 24, например УР-6, посредством тяги 25, уплотненной относительно заглушки 20 посредством эластичного узла 26 уплотнения. Закрепление механизма 24 относительно заглушки 20 осуществлено посредством стойки 27. Для присоединения затвора к Вакуумным коммуникациям служат фланцы .28 и 29.

Вакуумный затвор работает следующим образом (фиг.2).

О При срабатывании разрядника 18

пробивается разрядный промежуток между электродом 15 и корпусом 13 привода. Ударная волна в жидкости приводит в движение шток 12 привода, который

5 передает импульс бойку 5, который пе.ремещаясь сверху вниз, скользит по направляющим 10 и поворачивает тарель 4, при этом боек 5 вклинивается . между скошенными плоскостями тарели

0 4 и плеча рычага 23, обеспечивая прижим тарели 4 к седлу 2 через уплотнитель 3. В этом положении боек фиксируется благодаря тому, что угол клина бойка является самотормозящим.

5 При открывании затвора механизм 24 поворота рычага приводит в движение тягу 25, которая и поворачивает рычаг 23. При повороте рычага 23 боек 5 расклинивается и под воздействием растянутой пружины 11 поднимается вверх, освобождая тарель 4. Под воздействием крутящего момента, развиваемого пружиной, тарель 4 поворачивается на цапфах 8, принимая при .

с этом горизонтальное положение и полностью открывая проходное отверстие в затворе. Угол поворота рычага 23 выбран таким, что его вильчатая часть не препятствует повороту таре„ ли 4.

Применение в затворе практически безИндуктивного привода с использованием ударной волны в сочетании с клиновым механизмом запирания позволяет получить время срабатывания затвора, измеряемое сотнями микросекунд, причем быстродействие определяется в конечном итоге только величиной энергии, которая вводится

л в разряд от накопительной емкости. Конструкция затвора проста и сравнительно с другими типами затворов аналогичного назначения характеризуется малыми габаритами.

Формула изобретения

1. Вакуумный затвор, содержащий корпус с двумя боковыми отверстиями,

60 одно из которых имеет седло с уплотнением, закрываемое тарелью, привод и запирающий механизм, отличающийся тем, -ЧТО, с целью повышения быстродействия, затвор снабжен

65 бойком, выполненным в форме клина.

направляющими выступами для бойка, установленными на крышке корпуса, а запирающий механизм выполнен в виде двуплечего вильчатого рычага, одно из плеч которого имеет скошенные плоскости, а другое плечо присоединено через тягу к механизму поворота рычага, цапфами, на которых подвешена тарель и которые смонтированы на стойке, установленной на крвлшке корпуса, пружинами бойка и тарели, причем привод установлен на крышке корпуса и выполнен в виде замкнутой полости с электродом, образованной штоком и эластичной оболочкой, заполненной водой.

2.Затвор по n. т л и ч ающ и и с я тем, что угол клина бойка и равный ему угол, образованный скошенными плоскостями тарели и рычага, являются самотормозящими.

3.Затвор по п. 1, отличающийся тем, что пружина бойка

выполнена в виде конуса и один конец ее закреплен на крышке затвора, а другой жестко связан с бойком.

4.Затвор по п. 1, отличающийся тем, что пружина тарели выполнена цилиндрической формы,один конец которой связан с корпусом, а другой - с тарелью.

5.Затвор по п. 1, отличающийся тем, что снизу к корпусу прикреплена заглушка, снабженная стойкой для закрепления оси рычага и стойкой для закрепления механизма поворота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пипко А.И., Плисковский В.Я. Конструирование и расчет вакуумных

1979, С.236Энергия

систем, М., 238.

2. Авторское свиде ельство СССР 473235, кл. Н 01 Т 5/02,. 1975 (прототип).