Сверхвысоковакуумный прогреваемый цельнометаллический клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K1/02 F16K51/02 

(54) СВЕРХВЫСОКОВАКУУМНЫЙ ПРОГРЕВАЕМЫЙ ЦЕЛЬНОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КЛАПАН

1

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к элементам вакуумных систем, и может найти применение в электронной, химической промышленности и в некоторых случаях в ядерной технике.

Известна конструкция цельнометаллического клапана, содержащая корпус, в которрм размещен уплотнительный узел, герметизируемый силовым приводом 1.

Недостатком конструкции является то, что в нем используется для герметизации постоянная нагрузка, что приводит при изменении температуры корпуса клапана и его деталей к чрезмерному увеличению деформаций упдотнительного узла, а, следовательно, уменьшается долговечность клапана.

Наиболее близким к изобретению является сверхвысоковакуумный клапан, в корпусе которого размещен связанный со штоком запорный орган с уплотнительным элементом, взаимодействующим с упругим седлом, снабженным ограничителем деформации, и управляемый силовым приводом, содержащим резьбовую нажимную втулку 2.

В данной конструкции частично решен вопрос влияния температуры на герметизацию уплотнительного узла за счет введения упругого седла, однако поскольку прикладывается постоянная нагрузка для герметизации уплотнительного узла при температурных изменениях (например, прогревах клапана в закрытом состоянии с последующим его охлаждением), то повышенные нагрузки силового пр,ивода вызывают повышенный износ уплотнительного элемента,

10 что снижает долговечность и надежность клапана.

Цель изобретения - повышение, долговечности и надежности клапана при эксплуатации его в условиях высокотемпера15турных прогревов в закрытом состоянии с последующим охлаждением.

Цель достигается тем, что в клапане силовой привод снабжен разгрузочным устройством, выполненным в виде установлён20 ной в нажимной втулке фасонной силовой втулки, имеющей резьбу, направление кокоторой противоположно направлению резьбы нажимной втулки, и снабженной ограничителем усилия, выполненным в виде пластины, закрепленной на фасонной втулке, и упоров, установленных на нажнмной втулке.

Кроме того, шток снабжен компенсирующим элементом, выполненным из материала, коэффициент термического расширения которого меньше, чем коэффициент термического расширения материала корпуса.

На фиг. 1 изображен предлагаемый клапан, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Клапан содержит корпус 1, нажимную втулку 2 с правой резьбой, фасонную сило вую втулку 3 с левой резьбой, шток 4 с компенсируюшим элементом 5, закрепленный на нем запорный орган 6, сухари 7, упругое седло 8, присоединительные фланцы 9, укрепленную на фасонной втулке 3 пластину 10, закрепляемую винтами 11, упоры 12, выполненные на нажимной втулке 2 и закрепленные винтами 13.

Клапан работает следукэщим образом.

.Перед работой нажимная втулка 2 выставляется с произвольным зазором относительно фасонной силовой втулки 3. При закрытии клапана в холостом состоянии (20°С) путем вращения нажимной втулки 2 шток клапана 4 перемещается вниз, прижимая запорный орган 6 к упругому седлу 8, выподменному на кольцевой пластине, работающему в области упругих деформаций. Седло 8 движется вниз до упора в сухари 7. Седло выключается из работы, при этом оно находится в напряженном состоянии, Затем происходит герметизация стыка запорный орган б - седло 8. После достижения герметичности производится поворот силовой фасонной втулки 3 по часовой стрелке, при этом выступы пластины 10 доходят до регулируемых упоров 12, которые настраиваются заранее на необходимую нагрузку привода. Поскольку фасонная силовая втулка 3 имеет левую резьбу, то при ее повороте происходит ослабление силовой нагрузки с сохранением герметичности. При прогреве в результате удлинения наружной части клапана седло 8 за счет своей упругости отходит от сухарей 7 и начинает работать как упругий элемент, сохраняя герметичность стыка запорный орган 6 - седло 8. При охлаждении клапана наружная часть корпуса 1 охлаждается быстрее внутренней. В этом случае компенсирование влияния температуры осуществляется за счет

того, что шток 4 клапана выполнен с разгрузочным компенсирующим элементом 5 из материала с коэффициентом термического расширения меньшим, чем коэффициент термического расширения корпуса 1.

Таким образом, в предлагаемом клапане достигается снижение упруго-пластических деформаций при сохранении необходимой герметичности клапана, что позволяет увеличить его долговечность и повысить надежность устройства в целом.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2743778/25-08, кл. F 16 К 51/02, 1979.