RU2213285C1

RU2213285C1 - Bodiless shifted gate with curvilinear trajectory of motion

Info

Publication number: RU2213285C1
Application number: RU2002105952/06A
Authority: RU
Inventors: В.А. Васин
Original assignee: Васин Владимир Анатольевич
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-27

Abstract

FIELD: shut-off fittings; shutting-off air ducts and vacuum lines. SUBSTANCE: proposed gate includes seat with hole and motion drive with bellows whose immovable plug may be connected with pressure source. Movable plug is provided with shut-off member. Bellows is non-axisymmetrical; it consists of two parts; in compressed state, centers of inner circumferences of bellows corrugations of one part and centers of inner circumferences of corrugations of other part are shifted to opposite sides relative to axis running through centers of outer circumferences of both parts. EFFECT: simplified construction; reduced usage of materials. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к запорной арматуре, в частности к затворам, и предназначено для перекрытия воздуховодов и вакуумных линий, а также в качестве выпускных устройств. The invention relates to valves, in particular to valves, and is intended to overlap ducts and vacuum lines, as well as exhaust devices.

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. A valve is known comprising a saddle with a slot through passage and a displacement drive including a number of bellows, a fixed plug of each bellows is connected to a pressure energy supply system, and a locking element is installed on the movable plugs. The axis of each bellows and the axis of the hole of the saddle are angled (RU 2147349, F 16 K 3/12, 10.04.2000). The seal of the hole is provided by a special design of the seat and plug, requiring additional material consumption.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и снижение материалоемкости. The objective of the invention is to simplify the design and reduce material consumption.

Технический результат изобретения - обеспечение возможности криволинейного перемещения запорного органа со смещенным положением оси отверстия седла и оси запорного элемента в его исходном положении. The technical result of the invention is the provision of the possibility of curvilinear movement of the locking element with a displaced position of the axis of the hole of the saddle and the axis of the locking element in its initial position.

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. The technical result is achieved by the fact that in the valve comprising a seat with an opening, a displacement drive including a bellows, the fixed plug of which is made with the possibility of connection with the means of creating pressure, a locking element is installed on the fixed plug, the bellows is made axisymmetric and in two parts so that in the compressed state of the bellows, the centers of the inner circles of the corrugations of one part and the centers of the inner circles of the corrugations of the other part are shifted in opposite directions relative to the axis, passage boxes through the centers of the outer circles of both its parts.

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. In addition, the saddle may have a slotted hole, and the movement drive includes at least one additional bellows, made in the same way as the specified bellows, and the locking element is mounted on the movable plugs of all bellows.

На фиг. 1 показан предлагаемый затвор в осевом разрезе в сжатом состоянии. In FIG. 1 shows the proposed shutter in axial section in a compressed state.

На фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1. Figure 2 is a section along aa in figure 1.

На фиг.3 - предлагаемый затвор в закрытом состоянии. Figure 3 - the proposed shutter in the closed state.

Затвор содержит привод перемещения в виде сильфона 1. Оболочка сильфона 1 своими торцами герметично соединена с двумя заглушками. The shutter contains a displacement actuator in the form of a bellows 1. The shell of the bellows 1 with its ends is hermetically connected to two plugs.

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). The drawings show the welded shell of the bellows 1. The fixed plug 2 serves to mount the drive and has a fitting 3, which serves to supply energy and create pressure in it. The movable plug 4 is hermetic, and a locking element (valve) 5 with a sealing element 6 is installed on it. The valve seat 7 has a through hole (channel 8) (shown in broken line in FIG. 3).

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. The bellows 1 is non-axisymmetric and consists of two parts, its corrugations have unequal depth on different sides, that is, the centers of the outer and inner circles of each corrugation do not coincide on each part of the bellows 1. The centers 9 of the inner circles of one part of the bellows 1 and the centers 10 of the inner circles of the other part of the bellows (as well as the axes passing through these centers) are offset from each other and in opposite directions from the axis 11 passing through the centers of the outer circles of the corrugations of both parts of the bellows.

Ось отверстия 8 седла 7 смещена относительно оси запорного элемента 5 в сжатом состоянии сильфона 1. The axis of the hole 8 of the seat 7 is offset relative to the axis of the locking element 5 in the compressed state of the bellows 1.

Затвор работает следующим образом. The shutter operates as follows.

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. When the energy carrier is supplied into the internal cavity of the bellows 1 through the nozzle 3 under the influence of pressure, the corrugations of the bellows 1 are stretched unevenly due to their different depths and, consequently, different stiffnesses from different sides, and the trajectory of valve 5 has the shape of arcs changing in sign of the radius of curvature. With the same length of the bellows parts 1 and equal distances between the centers of the outer and inner corrugations of the corrugations, these will be the conjugate arcs of circles of the same radius, twisting in different directions, while the ends of the bellows 1 (plugs 2 and 4) will be parallel in both compressed and extended condition. The movable plug 4 moves along a curved path (figure 3) towards the seat 7, the axis of the locking element 5 is displaced and the hole 8 is sealed with the locking element 5.

При снятии давления энергоносителя гофры сильфона 1 сжимаются, и заглушка 4 с запорным элементом 5 отводится от отверстия 8. When the pressure of the energy carrier is removed, the bellows corrugations 1 are compressed, and the plug 4 with the locking element 5 is diverted from the hole 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. The shutter may be slotted (not shown). If there is a slotted hole in the saddle, the displacement drive contains several similar bellows on which an elongated fixed plug is installed. With simultaneous supply of energy carriers to the bellows, they all stretch, bending to one side, the movable plug moves along a curved path and seals the slot hole.

Отсутствие значительных реактивных усилий и малая металлоемкость позволяют делать данный затвор бескорпусным, а в случае использования сварной оболочки сильфона - весьма компактным. The absence of significant reactive forces and low metal consumption make this valve open-frame, and in the case of using the welded shell of the bellows - very compact.

Криволинейное перемещение и достаточное удлинение сильфона обеспечивают затвору прямолинейность. Curvilinear movement and sufficient elongation of the bellows provide the shutter straightness.

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. The advantages of this shutter are high reliability, simplicity of design, compactness and low metal consumption. An important advantage is the absence of friction pairs of motion and, as a consequence, the absence of wear particles and high molecular weight hydrocarbon contaminants formed by lubricants.

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). This shutter can be used both in high-pressure environments and for closing the atmosphere-atmosphere, atmosphere-vacuum, and vacuum-vacuum volumes. The absence of guides inside the bellows allows you not to contaminate the energy carrier with wear products, and also use the built-in pneumatic source based on the thermoelectric effect using hydrogen storage alloys (START) as a means to create pressure.

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. This shutter can be used, firstly, in equipment for the production of electronic equipment, since there are no contamination with wear microparticles and high molecular weight hydrocarbon compounds; secondly, in vacuum equipment, since leakage through the bellows shell is negligible; thirdly, in aggressive environments, since the design is very simple and there are no friction pairs in it.

Claims

1. A shutter comprising a saddle with an opening, a displacement actuator including a bellows, the fixed plug of which is configured to be connected to a means of creating pressure, a locking element is installed on the movable plug, characterized in that the bellows is made axisymmetric and in two parts so that in the compressed state of the bellows, the centers of the inner circles of the corrugations of one part and the centers of the inner circles of the corrugations of the other part are shifted in opposite directions relative to the axis passing through the centers of the outer circles of both parts.

2. The shutter according to claim 1, characterized in that the saddle has a slotted hole, and the displacement actuator includes at least one additional bellows, made in the same way as the specified bellows, and the locking element is mounted on the movable plugs of all bellows.