Поворотный затвор Советский патент 1982 года по МПК F16K1/22 

(54) ПОВОРОТНЫЙ ЗАТВОР

1

Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение в качестве запорно-распределительной арматуры на оро сительных системах.

Известна конструкция регулируюш,его клапана, в поворотном дисковом запорном органе которого, установленном в корпусе на полом валу, выполнено отверстие и у.становлен дополнительный затвор на валу, размещенном в полости вала основного запорного диска 1.

Известной конструкции присущи такие недостатки, как требование больщой мощности привода и сложность управления двумя приводными валами, приводящая к необходимости применения дополнительных устройств.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является конструкция регулирующей заслонки, в корпусе которой На полом валу установлен поворотный дисковый запорный орган с отверстием и дополнительным затвором, установленным на штоке, размещенном в полости вала, с возможностью перекрытия отверстия диска, при этом в запорном диске выполнены пазы, а дополнительный затвор выполнен в виде закрепленных на щтоке с возможностью перемещения в пазах пластин, смещенных друг относительно друга по оси щтока на величину, равную щирине перекрываемого отверстия, причем ширина каждой пластины соответствует двойной щирине отверстия диска

Недостатки известной конструкции заключаются в том, что площадь отверстия в запорном диске ограничена, что ограничи д вает интервал регулирования проходного сечения дополнительного затвора и момент сил, способствующий снижению величины Необходимой мощности вращения поворотного диска, растет с увеличением площади отверстия дополнительного затвора, а также

15 в том, что для закрытия поворотного диска максимальный угол его поворота (от закрытого к открытому положению) должен быть менее 90°.

Пель изобретения - повыщение эффек2Q тивности работы затвора путем расширения интервала регулирования проходного сечения управляющих затворов и использования полного открытия запорного органа.

Указанная цель достигается тем, что в запорном органе симметрично оси поворота

выполнены кольцевые выточки, проходные отверстия Е ыполнены в виде радиальных прорезей, равиомерио ();1зиесеин| 1.ч по ие)и(})ерии выточек, а дополнительные затворы выполнены в виде новоротных диеков е радиальными прорезями, раеположенными на раеетоянии одна от другой, нревышаюидей ширину прорезей запорного органа, уетановлены на осях в кольцевых выточках и снабжe н l поводками, прсчем на управляющем штоке выполнены пазы, смещенные один относительно другого на величину хода, потребного для поворота дополнительных затворов в открытое положение, поводки введены в контакт с поверхностями пазов, а в запорном органе симметрично оси дополнительных затворов по одну сторону от оси поворота выполнены радиальные пазы, в которых установлены новоротные подпружиненные лопатки, обращенные в рабочем положении Навстречу потоку и кинематически связанные с унравляющим штоком.

На осях дополнительных затворов установлены спиральные пружины.

Лопатки выполнены в виде установленных На осях двуплечих рычагов, на одном из плеч которых выполнены клиновые новерхности, а на управляющем штоке выполнены конусные бурты, взаимодействующие с клиновыми поверхностями лопаток.

На фиг. 1 изображен затвор в закрытом положении запорного органа и среднем положении управляющего штока; на фиг. 2 - разрез А--А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 -- разрез В--В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 6 - вариант исполнения е прямоугольными подпружиненными шторками.

Затвор состоит из корпуса 1, дискового запорного органа 2, установленного на полуосях 3 и 4. В запорном органе выполнены кольцевые выточки 5 и диаметрально расположенные отверстия 6. В кольцевых выточках 5 размещены дополнительные управляющие затворы, выполненные в виде обойм 7 и 8, которые установлены на осях 9 и 10 и имеют диаметрально расположенные проходные отверстия 11, расстояния между которыми немногим более ширины аналогично расположенных отверстий в запорном органе. Обой.мы имеют поводки 12 и 13, взаимодействующие с пазами 14 и 15 управляющего штока 16. Пазы 14 и 15 смещены относительно один другого на величину хода, потребного для поворота обойм 7 и 8 на угол обеспечивающий закрытие-открытие отверстий 11 в запорном органе 2. Управляющий шток 16 проходит через полую полуось 3 и продольное отверстие 17 в запорном органе 2 и кинематически связан с поворотными подпружиненными лопатками 18, размещенными в пазах 19 симметрично относительно оси управляющих затворов по одну сторону от оси новорота запорного органа и обращены навстречу потоку в рабочем положении.

Лопатки выполнены в виде двуплечих рычагов, установленных на осях 20. Плечо 21 является рабочим, а плечо 22 имеет на конце клиновую (наклонную) поверхность 23, взаимодействующую с конусным буртом (переходом) 24 управляющего штока 16.

Обоймы в закрытое положение управляющих затворов переводятся с помощью спиральных пружин 25. Уплотнение запорного органа 2 происходит с помощью муфты 26 из эластичного материала.

Для фиксации крайних положений занорного органа в конструкции могут быть предусмотрены специальные упоры.

Нижняя полуось 4 фиксируется е помощью крышки 27 и подпятника 28. Полуось 3 может быть связана с ручным или механическим приводом. Направляющий винт 29 и паз 30 препятствуют повороту управ.1яющего щтока 16.

На фиг. 6 показан вариант исполнения запорных органов дополнительных управляющих затворов в виде прямоугольных подпружиненных шторок 31, с отверстиями 32, которые выступами 33 взаимодействуют с копирными пазами 34 управляющего щтока 16.

Затвор работает следующим образом. 5 В закрытом положении запорный орган 2 полностью перекрывает проходное сечение корпуса 1 и герметизируется муфтой 26 из эластичного материала. Управляющий шток 16 установлен в среднее положение, при котором обоймы 7 и 8 управляющих затворов повернуты с помощью спиральных пружин 25 и перекрывают отверстия 6 в запорном органе.

Для откр1 1тия затвора переводят управляющий шток 16 в крайнее верхнее положе5 ние, при этом с помощью паза 15 и поводка 13 обойма 8 поворачивается и отверстия 11 совмещаются с отверстиями 6. Таки.м образом, через левый управляющий затвор происходит истечение потока. При это.м давление, оказываемое потоком на левую часть запорного органа, становится меньше, чем давление на ее правую часть.

Величина разности этих давлений определяется площадью проходного сечения, образующегося за счет открытия левого уп5 рав тяющего затвора. В результате на поворотный орган 2 действует момент сил, направленный на его открытие.

Под действием момента сил запорный орган начнет поворачиваться, стремясь установиться по потоку. Доворот до упора, ограничивающего угол поворота, производится с помощью привода. После полного открытия управляющий шток 16 переводится в среднее положение, при котором управляющие затворы закрыты.

Для закрытия затвора управляющий шток 16 переводят в крайнее нижнее положение, при этом с помощью паза 14 и поводка 12 поворачивается обойма 7 и открывается правый управляющий затвор. Одновременно управляющий шток 16 взаимодействует конусными буртами 24 с клиновыми новерхностями 23 и поворачивает лопатки 18 вокруг оси 20. Лопатки 18 отклоняются, и поток, действующий на них, создает дополнительный момент сил, приложенный к запорному органу 2 в направлении его закрытия. Как только запорный орган 2 начнет поворачиваться и угол его поворота до закрытого положения станет немноги.м менее 90°, начинает действовать момент сил, так как открыт правый управляющий затвор, и происходит закрытие. При необходимости доворот запорного органа производится с помощью привода. Истечение потока продолжается через правый открытый управляющий затвор. Для полного перекрытия потока управляющий щток 16 переводится в среднее положение, при котором управляющие затворы закрыты, а лопатки 18 под действием пружин убираются заподлицо в тело запорного органа. Устройство (вариант, фиг. 6) работает аналогично. Преимущество предлагаемой конструкции поворотного затвора заключается в том, что управляющий щток не связан жестко с запорны.ми элементами дополнительных управляющих затворов, это позволяет увеличить условную площадь проходного сечения управляющих затворов. Момент сил, способствующий снижению величины необходимой мощности вращения запорного органа, растет с увеличением площади проходного (живого) сечения управляющих затворов. Тем самым расширяется интервал регулирования проходного сечения управляющих затворов. Паличие лопаток позволяет производить закрытие затвора за счет потока из максимального открытого положения запорного органа. В целом изобретение rioBbiujaeT :|ффективность работы поворотного затвора. Формула изобретения 1. Поворотный затвор, содержащий корпус и установленный в нем на полуосях. одна из которых выполнена полой, дисковый запорный орган с проходными отверстиями и дополнительными затворами, снабженны.ми управляющим щтоком, проходящи.м через полую полуось и осевой канал в запорно.м органе, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности работы, в запорном органе симметрично оси поворота выполнены кольцевые выточки, проходные отверстия выполнены в виде радиальных прорезей, равномерно разнесенных по периферии выточек, а дополнительные затворы выполнены в виде поворотных дисков с радиальными прорезями, расположенными на расстоянии одна от другой, превыщающем ширину прорезей запорного органа, установлены на осях в кольцевых выточках и снабжены поводками, причем на управляющем щтоке выполнены пазы, с.мещенные один относительно другого на величину хода, потребного для поворота дополнительных затворов в открытое положение, поводки введены в контакт с поверхностями пазов, а в запорном органе симметрично оси дополнительных затворов по одну сторону от оси поворота выполнены радиальные пазы, в которых установлены поворотные подпружиненные лопатки, обращенные в рабочем положении навстречу потоку и кинематически связанные с управляющим штоком. 2.Затвор по п. 1, отличающийся тем, что на осях дополнительных затворов установлены спиральные пружины. 3.Затвор по п. 1, отличающийся тем, что лопатки выполнены в виде установленных на осях двуплечих рычагов, на одном из плеч которых выполнены клиновые поверхности, а на управляющем штоке выполнены конусные бурты, взаимодействующие с клиновыми поверхностями лопаток. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 499435, кл. F 16 К 13/02, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР ,N0 631728, кл. F 16 К 1/22, 1977 (прототи п). /J 8 5