RU143275U1

RU143275U1 - QUICK SHUTTER

Info

Publication number: RU143275U1
Application number: RU2014102150/06U
Authority: RU
Inventors: Михаил Анатольевич Сырунин; Валерий Викторович Шутов; Владислав Александрович Комраков; Сергей Александрович Кардапольцев; Алексей Викторович Чапаев
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2014-07-20

Abstract

Полезная модель относится к области взрывных работ, защиты окружающей среды от взрывного воздействия и разработки технических устройств для локализации продуктов взрыва. Преимущественная область использования затвора - быстрое перекрытие трубопроводов, соединяющих, например, взрывные испытательные комплексы с внешней средой для исключения попадания продуктов взрыва, либо радиоактивных аэрозолей разрушенного образца во внешнюю среду. Заявляемый затвор содержит корпус с присоединенным к нему трубопроводом, седло и заслонку, снабженную взрывным приводом. Заслонка выполнена в виде клина и установлена с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно оси трубопровода. Седло выполнено в виде двух клиновидных пластин, закрепленных в корпусе и выполненных из материала менее жесткого, чем материал корпуса. Достигаемые технические результаты: повышение быстродействия и упрощение конструкции обеспечении надежного герметичного перекрытия трубопровода. The utility model relates to the field of blasting, environmental protection from explosive impact and the development of technical devices for the localization of explosion products. The main area of use of the shutter is the rapid closure of pipelines connecting, for example, explosive test complexes with the external environment to prevent the release of explosion products or radioactive aerosols of the destroyed sample into the external environment. The inventive shutter comprises a housing with a pipe connected to it, a seat and a shutter equipped with an explosive drive. The damper is made in the form of a wedge and is installed with the possibility of translational movement perpendicular to the axis of the pipeline. The saddle is made in the form of two wedge-shaped plates fixed in the body and made of a material less rigid than the material of the body. Achievable technical results: increased speed and simplified design, ensuring reliable tight sealing of the pipeline.

Description

Полезная модель относится к области взрывных работ, защиты окружающей среды от взрывного воздействия и разработки технических устройств для локализации продуктов взрыва.The utility model relates to the field of blasting, environmental protection from explosive impact and the development of technical devices for the localization of explosion products.

Преимущественная область использования затвора - быстрое перекрытие трубопроводов, соединяющих, например, взрывные испытательные комплексы с внешней средой для исключения попадания продуктов взрыва, либо радиоактивных аэрозолей разрушенного образца во внешнюю среду.The main area of use of the shutter is the rapid closure of pipelines connecting, for example, explosive test complexes with the external environment to prevent the release of explosion products or radioactive aerosols of the destroyed sample into the external environment.

Известен «Быстродействующий затвор», (патент РФ №2023925 C1, МПК F16K 13/02, опубликован 30.11.1994), содержащий кожух, в котором установлены трубопровод с седлом и поворотная дисковая заслонка. Последняя снабжена взрывным приводом и закреплена на трубопроводе при помощи рычагов. На наружной поверхности трубопровода, в зоне седла, установлен заряд взрывчатого вещества (ВВ) с системой инициирования, а на заслонке закреплен накольник, инициирующий детонацию заряда ВВ при соприкосновении заслонки с торцом седла, за счет чего деформируется стенка трубопровода, обжимающая заслонку, обеспечивая при этом герметичность перекрытия.Known "Quick shutter", (RF patent No. 2023925 C1, IPC F16K 13/02, published 11/30/1994), containing a casing in which a pipe with a seat and a rotary butterfly valve are installed. The latter is equipped with an explosive drive and mounted on the pipeline using levers. An explosive charge with an initiation system is installed on the outer surface of the pipeline, in the seat zone, and a nozzle is mounted on the damper, initiating detonation of the explosive charge when the damper comes in contact with the end face, due to which the pipeline wall deforming the damper is deformed, while ensuring tightness of overlap.

Недостатком известного затвора является достаточно большое время перекрытия трубопровода заданного диаметра, связанное с применением в конструкции затвора поворотной дисковой заслонки, которая двигается по дуге, не являющейся кратчайшей траекторией (не рациональная траектория), и наличием в затворе нескольких последовательно срабатывающих и взаимодействующих между собой узлов, что, кроме того приводит к усложнению устройства и понижению его надежности.A disadvantage of the known shutter is a sufficiently large time for shutting off the pipeline of a given diameter, associated with the use of a rotary disk shutter in the shutter design, which moves along an arc that is not the shortest path (not a rational path), and the presence of several nodes that act in series and interact with each other in the shutter, which, in addition, leads to a complication of the device and a decrease in its reliability.

Решаемой технической задачей является разработка затвора, способного обеспечить надежное герметичное перекрытие трубопровода с высоким быстродействием.The technical task to be solved is the development of a shutter capable of providing reliable tight sealing of the pipeline with high speed.

Технические результаты, достигаемые при осуществлении полезной модели, заключаются в повышении быстродействия и упрощении конструкции при обеспечении надежного герметичного перекрытия трубопровода.The technical results achieved by the implementation of the utility model are to increase the speed and simplify the design while ensuring reliable tight shutoff of the pipeline.

Указанные технические результаты достигаются быстродействующим затвором, содержащим корпус, трубопровод, седло и заслонку, снабженную взрывным приводом. Новым является то, что заслонка выполнена в виде клина и установлена с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно оси трубопровода, а седло образовано двумя клиновидными пластинами, закрепленными в корпусе и выполненными из менее жесткого материала, чем материал корпуса.The indicated technical results are achieved by a quick shutter comprising a housing, a pipeline, a seat and a shutter equipped with an explosive actuator. What is new is that the damper is made in the form of a wedge and is mounted with the possibility of translational movement perpendicular to the axis of the pipeline, and the saddle is formed by two wedge-shaped plates fixed in the housing and made of less rigid material than the material of the housing.

Повышение быстродействия затвора по перекрытию трубопровода достигается за счет сокращения пройденного пути заслонкой, установленной с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно оси трубопровода (в отличие от поворота заслонки в прототипе).Improving the shutter speed on the overlap of the pipeline is achieved by reducing the distance traveled by the damper installed with the possibility of translational movement perpendicular to the axis of the pipeline (in contrast to the rotation of the damper in the prototype).

Надежность герметичного перекрытия трубопровода обеспечивается применением клиновидной формы в конструкции заслонки и седла, что позволяет образовать значительную площадь контактирующих между собой поверхностей при вхождении заслонки в седло. Кроме того, надежность герметичного перекрытия трубопровода обеспечивается выполнением седла из менее жесткого материала, чем корпус. При этом реализуемые в результате взаимодействий заслонки с седлом и седла с корпусом пластические деформации в седле обеспечивают прочное и надежное соединение контактирующих поверхностей и не допускают отскока заслонки, т.е. образования зазоров.Reliability of tight sealing of the pipeline is ensured by the use of a wedge-shaped shape in the design of the shutter and seat, which allows you to form a significant area of contacting surfaces when the shutter enters the seat. In addition, the reliability of the tight shutoff of the pipeline is ensured by the execution of the saddle of a less rigid material than the body. In this case, plastic deformations in the saddle realized as a result of interactions of the damper with the seat and the saddle with the housing provide a strong and reliable connection of the contacting surfaces and do not allow the damper to bounce, i.e. gap formation.

Упрощение конструкции достигается за счет использования для решения поставленной задачи более простой схемы перекрытия трубопровода с применением несложных в изготовлении деталей.Simplification of the design is achieved through the use of a simpler scheme for blocking the pipeline with the use of parts that are simple to manufacture to solve the problem.

На фиг. 1 изображена схема быстродействующего затвора в начальном положении. На фиг. 2 изображена схема быстродействующего затвора после срабатывания.In FIG. 1 shows a diagram of a quick shutter in its initial position. In FIG. 2 shows a diagram of a quick shutter after operation.

Быстродействующий затвор содержит разъемный стальной корпус 1, присоединенный к нему трубопровод 2, седло 3, заслонку 4 и привод 5, соединенный с заслонкой 4 через стальной цилиндрический толкатель 6.The quick shutter comprises a detachable steel casing 1, a pipe 2 connected to it, a seat 3, a damper 4 and an actuator 5 connected to the damper 4 through a steel cylindrical pusher 6.

В корпусе 1 имеются отверстия, соосные с отверстием трубопровода 2. Для обеспечения герметичности в корпусе 1 установлены уплотнительные элементы 7, 8.In the housing 1 there are openings coaxial with the opening of the pipeline 2. To ensure tightness, sealing elements 7, 8 are installed in the housing 1.

Седло 3 образовано двумя клиновидными пластинами, закрепленными в корпусе 1. При этом пластины седла 3 выполнены из материала менее жесткого, чем материал корпуса 1, например, из алюминия.The saddle 3 is formed by two wedge-shaped plates fixed in the housing 1. In this case, the plates of the saddle 3 are made of a material less rigid than the material of the housing 1, for example, of aluminum.

Заслонка 4 выполнена в виде клина и установлена в корпус 1 с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно оси трубопровода 2. Целесообразно для заслонки 4 применять материал не менее жесткий, чем материал седла 3. Длина рабочей поверхности заслонки 4 и седла 3 выбрана из условия надежного и герметичного перекрытия отверстия трубопровода 2 при вхождении заслонки 4 в седло 3.The damper 4 is made in the form of a wedge and is installed in the housing 1 with the possibility of translational movement perpendicular to the axis of the pipeline 2. It is advisable for the damper 4 to use a material no less rigid than the material of the seat 3. The length of the working surface of the damper 4 and the seat 3 is selected from a condition of reliable and tight overlap openings of the pipeline 2 when the valve 4 enters the seat 3.

На наружном торце толкателя 6 закреплен привод 5. Основным элементом привода 5 является заряд ВВ.Drive 5 is fixed on the outer end of the pusher 6. The main element of drive 5 is the explosive charge.

Конструкция заявляемого затвора позволяет осуществлять многократную переборку с целью возврата заслонки в начальное положение для последующего применения.The design of the inventive shutter allows multiple reassembly in order to return the damper to its original position for subsequent use.

Быстродействующий затвор приводится в действие за счет энергии, выделяющейся при детонации заряда ВВ в приводе 5. Нагружающий импульс Р через толкатель 6 передается заслонке 4, в результате чего заслонка 4 быстро набирает скорость, перемещается между пластинами седла 3 и герметично перекрывает трубопровод 2. За счет клиновидности заслонка 4 внедряется между пластинами седла 3. При этом контактирующие поверхности седла 3 пластически деформируются, а корпус 1, выполненный из более жесткого материала, обеспечивает отсутствие смещения и расхождения пластин седла 3. Заклинивание заслонки 4 в седле 3 препятствует ее отскоку, т.е. обеспечивает надежное герметичное перекрытие трубопровода 2.The fast shutter is driven by the energy released during detonation of the explosive charge in the actuator 5. The loading impulse P is transmitted through the pusher 6 to the shutter 4, as a result of which the shutter 4 quickly picks up speed, moves between the plates of the seat 3 and seals the pipe 2. Due to a wedge-shaped damper 4 is introduced between the plates of the seat 3. In this case, the contacting surfaces of the seat 3 are plastically deformed, and the housing 1, made of a more rigid material, ensures no displacement and divergence seat plate 3. Jamming of the shutter 4 in the seat 3 prevents its rebound, i.e. provides reliable tight shutoff of the pipeline 2.

На действующем экспериментальном образце быстродействующего затвора показана возможность реализации заявленной полезной модели. При диаметре перекрываемого канала 20 мм и массе заряда ВВ ~15 г время перекрытия составило ~400 мкс. Проведенные взрывные эксперименты с затвором подтвердили достижение заявленных технических результатов, заключающихся в увеличении быстродействия и упрощении конструкции при обеспечении надежного герметичного перекрытия трубопровода.The current experimental sample of a fast shutter shows the possibility of implementing the claimed utility model. With a diameter of the blocked channel of 20 mm and a mass of explosive charge of ~ 15 g, the overlap time was ~ 400 μs. The conducted explosive experiments with a shutter confirmed the achievement of the claimed technical results, which consists in increasing speed and simplifying the design while ensuring reliable tight shutoff of the pipeline.

Claims

A fast shutter comprising a housing, a pipeline, a saddle and a damper equipped with an explosive drive, characterized in that the damper is made in the form of a wedge and is mounted with the possibility of translational movement perpendicular to the axis of the pipeline, and the saddle is made in the form of two wedge-shaped plates fixed in the housing and made of material less rigid than body material.