щелевой затвор с криволинейной траекторией перемещения

Формула изобретения

1. Затвор, содержащий седло с щелевым проходным отверстием, привод перемещения, включающий сильфон, неподвижная заглушка которого выполнена с возможностью соединения со средством создания давления, а на подвижной заглушке установлен запорный элемент, отличающийся тем, что сильфон имеет в поперечном сечении фигуру, продольный размер которой по большой оси превышает ее поперечный размер по малой оси, в сжатом состоянии сильфона плоскость, проходящая через большие оси внешних контуров всех гофр, параллельна плоскости, проходящей через большие оси внутренних контуров всех гофр, а внешние контуры гофр сильфона соединены поперечными перемычками с образованием отверстий, сообщающих все части внутренней полости сильфона.

2. Затвор по п.1, отличающийся тем, что указанная фигура представляет собой эллипс, или овал, или плоский овал, или ромб со скругленными углами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к запорной арматуре, в частности к затворам, и предназначено для перекрытия воздуховодов и вакуумных линий, а также в качестве выпускных устройств.

Известен затвор, содержащий заслонки, связанные с приводом перемещений, включающим сильфон, через шток и тяги (SU 1732014 А1, F 16 B 15/08, 07.05.92). Привод имеет весьма громоздкую конструкцию и не приспособлен для перекрытия щелевых отверстий.

Наиболее близким к предложенному является затвор, содержащий седло с щелевым проходным отверстием, привод перемещения, включающий параллельно размещенные сильфоны, неподвижные торцы которых соединены со средством создания давления, а вторые закреплены на запорном элементе (RU 2147349 Cl, F 16 K 3/12, 10.04.2000). Наличие в затворе целого ряда сильфонов усложняет конструкцию. Кроме того, данный затвор не может быть использован в установках, где в малом пространстве расположено большое число узлов, и перед перекрываемым отверстием недостаточно места для расположения затвора с прямолинейной траекторией перемещения.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и снижение ее материалоемкости за счет замены ряда сильфонов одним сильфоном, уменьшение габаритов затвора, а также обеспечение возможности использования в установках с большим числом узлов в малом пространстве.

Технический результат достигается тем, что в затворе, содержащем седло с щелевым проходным отверстием, привод перемещения, включающий сильфон, неподвижная заглушка которого выполнена с возможностью соединения со средством создания давления, а на подвижной заглушке установлен запорный элемент, сильфон имеет в поперечном сечении фигуру, продольный размер которой по большой оси превышает ее поперечный размер по малой оси, в сжатом состоянии сильфона плоскость, проходящая через большие оси внешних контуров всех гофр, параллельна плоскости, проходящей через большие оси внутренних контуров всех гофр, а внешние контуры гофр сильфона соединены поперечными перемычками с образованием отверстий, сообщающих все части внутренней полости сильфона.

Указанная фигура может представлять собой эллипс или овал, или плоский овал, или ромб со скругленными углами, или иную вытянутую вдоль одной из осей фигуру.

Сущность предложения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен предлагаемый затвор.

На фиг.2 - то же, в сечении А-А на фиг.1.

На фиг.3 - то же, в сечении Б-Б на фиг.1 в сжатом состоянии сильфона.

На фиг.4 - то же сечение затвора в растянутом состоянии сильфона.

Щелевой затвор содержит привод перемещения в виде сильфона 1. Оболочка сильфона 1 своими торцами герметично соединена с двумя заглушками 2, 3. Оболочка сильфона 1 выполнена сварной. Неподвижная заглушка 2 является основанием привода и имеет штуцер, служащий для подвода энергоносителя и создания давления и для крепления привода. Подвижная заглушка 3 герметична и на ней установлен запорный элемент (клапан) 4 с уплотнительным элементом 5. Седло 6 затвора имеет щелевое проходное отверстие 7. В поперечном сечении сильфон 1 имеет фигуру, продольный разрез которой по большей оси превышает ее поперечный размер по меньшей оси. Это может быть овал или эллипс, или ромб со скругленными углами, или, как показано на фиг.2, фигура с параллельными большей оси сторонами с закругленными (полукруглыми) концами (плоский овал). Больший размер поперечного сечения 1 должен быть достаточным для крепления на нем запорного элемента, длина которого соответствует длине щелевого отверстия 7.

В сжатом состоянии сильфона (фиг.3) плоскость 8, проходящая через большие оси внешних контуров всех гофр, параллельна плоскости 9, проходящей через большие оси внутренних контуров всех гофр.

Для придания сильфону 1 формоустойчивости, чтобы под действием давления энергоносителя не деформировались его стенки, расположенные вдоль больших осей, они соединены поперечными перемычками 10, ориентированными вдоль меньшей оси поперечного сечения, с образованием отверстий 11, сообщающих все части внутренней полости сильфона.

Затвор работает следующим образом.

При подаче энергоносителя во внутреннюю полость сильфона 1 через штуцер под действием давления гофры сильфона 1 растягиваются неравномерно вследствие их разной глубины с разных сторон, поэтому подвижная заглушка 3 перемещается по криволинейной траектории (фиг.4) в сторону седла 6, и происходит герметизация отверстия 7 запорным элементом 4.

При снятии давления энергоносителя гофры сильфона 1 сжимаются и заглушка 3 с запорным элементом 4 отводится от отверстия 7.

Достоинствами данного щелевого затвора являются высокая надежность, простота конструкции, компактность и малая металлоемкость. Важным достоинством является отсутствие пар трения движения и, как следствие, отсутствие частиц износа и высокомолекулярных углеводородных загрязнений, образуемых смазками.

Данный затвор может быть использован как в средах с повышенным давлением, так и для перекрытия объемов "атмосфера - атмосфера", "атмосфера - вакуум", "вакуум - вакуум". Отсутствие направляющих внутри сильфона позволяет не загрязнять продуктами износа энергоноситель, а также использовать в качестве средства для создания давления встроенный пневмоисточник на основе термоэлектрического эффекта с использованием сплавов-накопителей водорода (СНВ).

Данный затвор может применяться, во-первых, в оборудовании для производства электронной техники, так как загрязнения микрочастицами износа и высокомолекулярными углеводородными соединениями отсутствуют; во-вторых, в вакуумном оборудовании, так как нарекание через оболочку сильфона незначительно; в-третьих, в агрессивных средах, так как конструкция очень проста и пары трения в ней отсутствуют.