Высоковакуумный вентиль Советский патент 1982 года по МПК F16K3/08 

(54) ВЫСОКОВАКУУМНЫЙ ВЕНТИЛЬ

1

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в вакуумных системах для отключения высоковакуумных полостей от атмосферы.

Известен высоковакуумный вентиль, в корпусе которого на приводном валу, связан- 5 ном с приводным механизмом, установлен поворотный дисковый затвор, перемещение которого ограничено упором, состоящий из запорного и нажимного дисков с расположенным между ними упругим уплотнительным ,о кольцом 1.

Однако необходимость сжатия уплотнительного кольца с определенным усилием эксцентриковым зажимом для обеспечения требуемой вакуумной, плотности в затворе, требует приложения определенного усилия на 5 приводном валу.

Недостатком известного вентиля является тайже то, что в нем нельзя использовать .атмосферное давление для перемещения нажимного диска, так как атмосферное давле- 20 ние действует на нажимной диск с обеих .сторон и поэтому он находится в равновесии от действия атмосферного давления.

Цель изобретения - уменьшение приводного усилия и повыщение герметичности в

затворе путем использования атмосферного давления для перемещения нажимного диска при сжатии уплотнительного кольца.

Поставленная цель достигается тем, что между дисками затвора и уплотнительным кольцом образована герметичная камера, а в запорном диске выполнено отверстие, соединяющее полость камеры с высоковакуумной полостью вентиля, причем затвор снабжен щарнирно-рычажным механизмом, состоящим из рычагов, закрепленных на приводном валу, и связанной с ними колодки, взаимодействующей с нажимным диском.

На фиг. 1 изображен высоковакуумный вентиль, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Направление действия атмосферного давления на нажимной диск затвора указано стрелкой.

Направление вращения рукоятки, перемещения и вращения приводного вала указано соответственно стрелками В, Г и Д.

Высоковакуумный вентиль содержит корпус 1, в котором на приводном валу 2 и оси 3, размещенными соосно по разные стороны оси вентиля, установлен поворотный дисковый затвор 4, состоящий из запорного 5 и нажимного 6 дисков с расположенным между ними упругим уплотнительным кольцом 7. На нажимном диске 6 по разные его стороны и концентрично ему выполнены оси 8 и 9 с упорами 10 и И, ограничивающими взаимное раздвижение дисков 5 и 6. В корпусе 1 симметрично оси вращения затвора 4 выполнены цилиндрические уплотнительные поверхности 12 и 13, конические направляющие поверхности 14 и 15 и кольцевые упоры 16 и 17, ограничивающие перемещение затвора 4 вдоль оси вентиля. Затвор 4 взаимодействует с щарнирнорычажным механизмом 18, содержащим расположенные по разные стороны оси вентиля рычаги 19 и 20, которые одним концом щарнирно закреплены на колодке 21, а другим на приводном валу 2 и оси 3 так, что рычаги 19 и 20 образуют между собой тупой угол. В колодке 21 выполнено продолговатое отверстие 22, обеспечивающее ее перемещение вдоль поверхности нажимного диска 6 и взаимодействие с осью 8 и упором 10. Колодка 21 до воздействия на нажимной диск 6 атмосферного давления взаимодействует с ним своей опорной поверхностью 23. Внутренними стенками дисков 5 и 6 и уплотнительным кольцом 7 образована полость 24, соединенная выполненным в упорном диске 5 каналом 25 с высоковакуумной полостью 26 вентиля. Наружный конец 27 приводного вала 2 помещен в стакане 28, установленном на корпусе 1 во вtyлкe 29 с возможностью поворота относительно оси вала 2. Вращение стакана 28 относительно корпуса 1 ограничено упором 30, закрепленном на стакане 28 и перемещающемся в отверстии 31 втулки 29В прямоугольном отверстии 32 конца 27 вала 2 установлен эксцентрик 33, на оси 34 которого закреплена вилка 35 с рукояткой 36. Ось 34 шарнирно закреплена в стакане 28, а в конце 27 вала 2 установлена в продолговатом отверстии 37, обеспечивающем перемещение вала 2 вдоль его оси относительно стакана 28. Высоковакуумный вентиль работает следующим образом. В закрытом положении вентиля нажимной диск 6 находится под действием атмосферного давления и не взаимодействует с опорной поверхностью 23 колодки 21, фиксированное положение которой обеспечивается валом 2, зафиксированным эксцентриком 33. Уплотнительное кольцо 7 сжато дисками 5 и 6 затвора 4. При напуске атмосферного воздуха в полость 26 он поступает через каналы 25 в диске 5 в полость 24 затвора 4, в результате чего произойдет выравнивание давлений по обе стороны нажимного диска 6 и он переместится под действием упругих сил сжатого уплотнительного кольца 7 до соприкосновения с опорной поверхностью 23 колодки 21. При открытии вентиля рукоятка 36 поворачивается в направлении стрелки В на угол в 180° (до положения, перпендикулярного оси вала 2). Эксцентрик 33, вращаясь в отверстии 32 конца 27 вала 2, перемещает вал 2 в направлении стрелки Г. Вал 2, взаимодействуя с рычагами 19 и 20, перемещает колодку 21 вдоль поверхности диска 6 и в направлении раздвижения диска 6 относительно диска 5. Уплотнительное кольцо 7 полностью освобождается от сжатия дисками 5 и 6, колодка 21 упирается в упор 10 оси 8, а упор 11 оси 9 упирается в диск 5. После чего происходит перемещение затвора 4 вдоль оси вентиля в направлении оси вала 2 до положения, позволяющего повернуть затвор 4 относительно оси вала 2. Это положение обеспечивается повернутым эксцентриком 33, который одновременно фиксирует от перемещения затвор 4 в таком положении. Рукоятка 36 вращается в направлении стрелки Д совместно со стаканом 28 и валом 2, который вместе с рычагами 19 и 20 и колодкой 21 поворачивает затвор 4. Упор 30 на стакане 28 доходит до края отверстия 31 во втулке 29 и прекращает поворот затвора 4. В этом положении вентиль открыт. При закрытии вентиля рукоятка 36 вращается в направлении против стрелки Д совместно со стаканом 28 и валой 2, который вместе с рычагами 19 и 20 и колодкой 21 поворачивает затвор 4. Упор 30 на стакане 28доходит до края отверстия 31 во втулке 29и прекращает поворот затвора 4. Рукоятка 36 поворачивается в направлении против стрелки В на угол в 180°. Эксцентрик 33, вращаясь в отверстии 32 конца 27 вала 2, перемещает вал 2 в направлении против стрелки Г. Вал 2 совместно с рычагами 19 и 20 и колодкой 21 перемещает затвор 4 в направлении упора 16 корпуса 1. Запорный диск 5 садится на упор 16, а нажимной диск 6 перемещается колодкой 21 в направлении запорного диска 5 и зажимает уплотнительное кольцо 7 с усилием, обеспечивающим его жесткий контакт с уплотнительной поверхностью 12 корпуса 1 и удельные давления в уплотнении, позволяющие достичь необходимую степень герметичности в затворе вентиля и в полости 24 для осуществления предварительного разряжения в полостях 24 и 26. Это удельное давление составляет не более 30% от удельного давления, необходимого для достижения высоковакуумной плотности в затворе вентиля. После поворота рукоятки 36 фиксированное положение нажимного диска 6, колодки 21, рычагов 19 и 20 и вала 2 обеспечивается эксцентриком 33. При создании предварительного разряжения со стороны запорного диска 5 в полости 26 обеспечивается разряжение в полости 24 через канал 25, в результате чего