Результат интеллектуальной деятельности: ПОВОРОТНАЯ ЗАСЛОНКА

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и предназначено для перекрытия и открытия магистралей для потока рабочей среды в гидравлических, пневматических трубопроводах различных отраслей промышленности.

Известно устройство затвора (патент на изобретение RU 2427749, опубликованный 27.08.2011, F16K 1/226), содержащего корпус с входным и выходным отверстием с размещенным в нем седлом, поворотный диск с уплотнением, приводной вал.

Недостатками выше описанного устройства являются сложность изготовления уплотнительной поверхности седла, сложность конструкции в связи со смещением приводного вала диска относительно плоскости диска. Перечисленные недостатки повышают нагрузку на приводное устройство и снижают надежность работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является устройство поворотного затвора (авторское свидетельство SU 1024632, опубликованное 23.06.83. Бюл. №23, F16K 1/22), содержащего корпус, разделенный на входную и выходную полости запорным органом, снабженным закрепленной по его периметру эластичной манжетой, внутренняя полость которой сообщена с входной полостью корпуса, неподвижно установленной в корпусе траверсой, снабженной упругим элементом и упором, шарнирно связанной с запорным органом.

Недостатком известного технического решения является недостаточная надежность работы устройства из-за размещения приводного механизма внутри корпуса в зоне потока рабочей среды.

Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности работы поворотной заслонки.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве поворотной заслонки, содержащей корпус с неподвижно закрепленной траверсой, снабженной упором и упругим элементом, шарнирно связанной с дисковым запорным органом, разделяющим корпус на входную и выходную полости и снабженным закрепленной по его периметру эластичной манжетой, внутренняя полость которой сообщена с входной полостью корпуса, при этом она дополнительно снабжена приводом, содержащим цилиндрический полый корпус с уплотнителем и жестко закрепленными на нем гильзами, снабженный штуцерами для подачи управляющего давления, с коаксиально расположенными в нем полым симметричным в двух направлениях поршнем с уплотнителями и внутренним кольцевым выступом, связанным со сборной обоймой, включающей упорные втулки и запирающую втулку, жестко соединенных между собой, причем дисковый запорный орган кинематически связан с приводом посредством загерметизированного сильфонным узлом штока, один конец которого шарнирно закреплен на кронштейне дискового запорного органа, а другой конец снабжен сферическим наконечником, смонтированным во втулке дополнительного штока привода, выполненного ступенчатым и установленным соосно с приводом с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси привода, причем на дополнительном, штоке последовательно установлены и закреплены цанга, втулка, шайба и гайка, при этом концы лепестков цанги охватывают фиксатор и снабжены зацепами, контактирующими с кольцевыми канавками фиксатора, и блокирующими выступами, контактирующими с кольцевым выступом запирающей втулки, внутренняя поверхность которой имеет кольцевой уступ, взаимодействующий совместно с наружной торцевой поверхностью цанги с подпружиненным верхним упором, а нижний упор контактирует с шайбой и втулкой, закрепленными на сборной обойме гайкой, при этом упор траверсы выполнен регулируемым.

Технический результат заключается в том, что по сравнению с известными техническими решениями вновь созданная поворотная заслонка обеспечивает повышение надежности работы.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство заявляемой поворотной заслонки в закрытом положении;

на фиг.2 - устройство заявляемой поворотной заслонки в открытом положении.

Устройство содержит корпус 1, в котором выполнен осевой проходной канал 2 с уплотнительной поверхностью 3. Внутри корпуса 1 неподвижно закреплена траверса 4, выполненная в виде полой цилиндрической обечайки, к внутренней поверхности которой параллельно оси 5 проходного канала 2 закреплена полка 6, подкрепленная с обеих сторон пилонами 7. На полке 6 траверсы 4 жестко закреплены проушины 8 со сквозными соосными отверстиями для установки оси 9 поворота дискового запорного органа 10 с центром, совпадающим с точкой пересечения оси 5 проходного канала 2 с центром симметрии дискового запорного органа 10, разделяющего проходной канал 2 на входную полость 11 и выходную полость 12. Траверса 4 снабжена упругим элементом 13 и регулируемым упором 14. По периметру дискового запорного органа 10 закреплена эластичная манжета 15, внутренняя полость 16 которой сообщена с входной полостью 11 корпуса 1 каналом 17. Дисковый запорный орган 10 через шток 18 связан с приводом 19, причем шток 18 выполнен составным из собственно штока 18 и дополнительного штока 20. Шток 18 одним концом шарнирно взаимодействует с кронштейном 21 дискового запорного органа 10, а другой его конец, в целях обеспечения необходимой кинематической развязки, снабжен сферическим наконечником 22, смонтированным во втулке 23 дополнительного штока 20, установленной в фиксаторе 24. Фиксатор 24 закреплен на корпусе 1. Корпус 25 привода 19 выполнен полым, цилиндрическим и снабжен уплотнителем 26. На торцевых поверхностях корпуса 25 жестко закреплены гильзы 27. Корпус 25 имеет штуцеры 28, 29 для подачи давления управляющего газа. Во внутренней полости корпуса 25 коаксиально расположен полый симметричный в двух направлениях поршень 30 с уплотнителями 31 и внутренним кольцевым выступом 32, связанным с обоймой 33. Обойма 33 выполнена сборной, включает упорные втулки 34, 35 и запирающую втулку 36, жестко соединенные между собой. Шток 18 загерметизирован сильфонным узлом 37. Дополнительный шток 20 привода 19 выполнен ступенчатым и установлен соосно с приводом 19 с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси привода. На дополнительном штоке 20 последовательно установлены и закреплены цанга 38, цилиндрическая втулка 39, шайба 40 с гайкой 41. Цанга 38 наружной торцевой поверхностью взаимодействует с подпружиненным верхним упором 42, при этом концы лепестков цанги 38 охватывают фиксатор 24 и с внутренней стороны имеют зацепы 43, взаимодействующие с кольцевыми канавками 44, 45 фиксатора 24. С внешней стороны лепестки цанги 38 снабжены блокирующими выступами 46, взаимодействующими с внутренним кольцевым выступом 47 запирающей втулки 36. Внутренняя поверхность запирающей втулки 36 снабжена кольцевым уступом 48, взаимодействующим с подпружиненным верхним упором 42. Нижний упор 49 контактирует с шайбой 40 и втулкой 35, закрепленными на сборной обойме 33 гайкой 50. Устройство работает следующим образом.

В закрытом положении дискового запорного органа 10 при подаче давления управляющего газа через штуцер 28 в камеру открытия 51 усилие передается на поршень 30, который, перемещаясь в сторону от оси 5 дискового запорного органа 10, смещает запирающую втулку 36. Кольцевой выступ 47 запирающей втулки 36 сходит с блокирующих выступов 46 лепестков цанги 38 на величину хода между упорными поверхностями подвижных верхнего упора 42 и нижнего упора 49, сжимая пружину 52 движением верхнего упора 42. Зацепы 43 лепестков цанги 38 выходят из кольцевой канавки 44 фиксатора 24. Дополнительный шток 20 со штоком 18 начинают движение, сопровождаемое сжатием сильфонного узла 37 и поворотом дискового запорного органа 10 вокруг оси 9 в направлении открытия. Движение поршня 30 привода 19 продолжается до тех пор, пока дисковый запорный орган 10 не достигнет открытого положения, при котором торцевая поверхность дискового запорного органа соприкоснется с упругим элементом 13, а входная полость 11 будет сообщена с выходной полостью 12. В этом положении зацепы 43 войдут в кольцевую канавку 45 фиксатора 24. При сбросе давления управляющего газа пружина 52 возвращает верхний упор 42 и вместе с ним обойму 33 в исходное положение, кольцевой выступ 47 обоймы 33 удерживает блокирующий выступ 46 цанги 38, а с ним и зацеп 43 в кольцевой канавке 45. Дисковый запорный орган 10 зафиксирован в открытом положении.

Поворот дискового запорного органа 10 в закрытое положение осуществляют следующим образом. При подаче давления управляющего газа в камеру закрытия 53 поршень 30 привода 19 движется в сторону оси 5, смещая обойму 33. При этом кольцевой выступ 47 обоймы 33 перемещается с блокирующего выступа 46 цанги 38 на величину зазора между нижним упором 49 и верхним упором 42. Нижний упор 49 перемещается, сжав пружину 52. Зацепы 43 цанги 38 выходят из канавки 45 фиксатора 24. Дополнительный шток 20 со штоком 18 начинают движение, сопровождаемое растяжением сильфонного узла 37 и поворотом дискового запорного органа 10 вокруг оси 9 в направлении закрытия. Движение поршня 30 привода 19 продолжается до тех пор, пока дисковый запорный орган 10 достигнет закрытого положения, при котором торцевая поверхность дискового запорного органа 10 коснется регулируемого упора 14. В этом положении зацепы 43 войдут в кольцевую канавку 44 фиксатора 24. При сбросе давления управляющего газа пружина 52 возвращает нижний упор 49 и вместе с ним обойму 33 в исходное положение, кольцевой выступ 47 обоймы 33 фиксирует блокирующий выступ 46 цанги 38, а с ним и зацеп 43 в кольцевой канавке 44. Дисковый запорный орган 10 зафиксирован в открытом положении.

Заявленное устройство позволит повысить надежность работы поворотной заслонки.