бескорпусной смещенный затвор с криволинейной траекторией перемещения

Формула изобретения

1. Затвор, содержащий седло с отверстием, привод перемещения, включающий сильфон, неподвижная заглушка которого выполнена с возможностью соединения со средством создания давления, на подвижной заглушке установлен запорный элемент, отличающийся тем, что сильфон выполнен неосесимметричным и из двух частей таким образом, что в сжатом состоянии сильфона центры внутренних окружностей гофр одной его части и центры внутренних окружностей гофр другой его части смещены в противоположные стороны относительно оси, проходящей через центры внешних окружностей обеих его частей.

2. Затвор по п. 1, отличающийся тем, что седло имеет щелевое отверстие, а привод перемещения включает, по меньшей мере, один дополнительный сильфон, выполненный таким же образом, как и указанный сильфон, а запорный элемент при этом установлен на подвижных заглушках всех сильфонов.

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 седло с щелевым проходным отверстием и привод перемещения, включающий ряд сильфонов, неподвижная заглушка каждого сильфона соединена с системой подачи энергоносителя под давлением, а на подвижных заглушках установлен запорный элемент. Оси каждого сильфона и ось отверстия седла расположены под углом (RU 2147349, F 16 K 3/12, 10.04.2000). Уплотнение отверстия обеспечивается специальным выполнением седла и заглушки, требующим дополнительного расхода материала.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и снижение материалоемкости.

Технический результат изобретения - обеспечение возможности криволинейного перемещения запорного органа со смещенным положением оси отверстия седла и оси запорного элемента в его исходном положении.

Технический результат достигается тем, что в затворе, содержащем седло с отверстием, привод перемещения, включающий сильфон, неподвижная заглушка которого выполнена с возможностью соединения со средством создания давления, на неподвижной заглушке установлен запорный элемент, сильфон выполнен неосесимметричным и из двух частей таким образом, что в сжатом состоянии сильфона центры внутренних окружностей гофр одной его части и центры внутренних окружностей гофр другой его части смещены в противоположные стороны относительно оси, проходящей через центры внешних окружностей обеих его частей.

Кроме того, седло может иметь щелевое отверстие, а привод перемещения включает, по меньшей мере, один дополнительный сильфон, выполненный таким же образом, как и указанный сильфон, а запорный элемент при этом установлен на подвижных заглушках всех сильфонов.

На фиг. 1 показан предлагаемый затвор в осевом разрезе в сжатом состоянии.

На фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

На фиг.3 - предлагаемый затвор в закрытом состоянии.

Затвор содержит привод перемещения в виде сильфона 1. Оболочка сильфона 1 своими торцами герметично соединена с двумя заглушками.

На чертежах показана сварная оболочка сильфона 1. Неподвижная заглушка 2 служит для крепления привода и имеет штуцер 3, служащий для подвода энергоносителя и создания давления в нем. Подвижная заглушка 4 герметична, и на ней установлен запорный элемент (клапан) 5 с уплотнительным элементом 6. Седло 7 затвора имеет проходное отверстие (канал 8) (показаны на фиг.3 пунктиром).

Сильфон 1 выполнен неосесимметричным и состоит из двух частей, его гофры имеют с разных сторон неодинаковую глубину, то есть у каждой части сильфона 1 центры внешней и внутренней окружностей каждого гофра не совпадают. Центры 9 внутренних окружностей одной части сильфона 1 и центры 10 внутренних окружностей другой части сильфона (а также оси, проходящие через эти центры) смещены друг относительно друга и в противоположные стороны от оси 11, проходящей через центры внешних окружностей гофр обеих частей сильфона.

Ось отверстия 8 седла 7 смещена относительно оси запорного элемента 5 в сжатом состоянии сильфона 1.

Затвор работает следующим образом.

При подаче энергоносителя во внутреннюю полость сильфона 1 через штуцер 3 под действием давления гофры сильфона 1 растягиваются неравномерно вследствие их разной глубины и, следовательно, разной жесткости с разных сторон, а траектория клапана 5 имеет форму дуг, меняющихся по знаку радиуса кривизны. При одинаковой длине частей сильфона 1 и равных расстояниях между центрами внешних и внутренних окружностей гофр это будут сопряженные дуги окружностей одного радиуса, закручивающиеся в разные стороны, при этом торцы сильфона 1 (заглушки 2 и 4) будут параллельны как в сжатом, так и в растянутом состоянии. Подвижная заглушка 4 перемещается по криволинейной траектории (фиг.3) в сторону седла 7, происходит смещение оси запорного элемента 5 и герметизация отверстия 8 запорным элементом 5.

При снятии давления энергоносителя гофры сильфона 1 сжимаются, и заглушка 4 с запорным элементом 5 отводится от отверстия 8.

Затвор может быть щелевым (не показан). При наличии в седле щелевого отверстия привод перемещения содержит несколько аналогичных сильфонов, на которых установлена продолговатая неподвижная заглушка. При одновременной подаче в сильфоны энергоносителя они все растягиваются, изгибаясь в одну сторону, подвижная заглушка перемещается по криволинейной траектории и герметизирует щелевое отверстие.

Отсутствие значительных реактивных усилий и малая металлоемкость позволяют делать данный затвор бескорпусным, а в случае использования сварной оболочки сильфона - весьма компактным.

Криволинейное перемещение и достаточное удлинение сильфона обеспечивают затвору прямолинейность.

Достоинствами данного 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 натекание через оболочку сильфона незначительно; в-третьих, в агрессивных средах, так как конструкция очень проста и пары трения в ней отсутствуют.