SU1000650A1 - Газоуплотнительный клапан - Google Patents

Description

(54) ГАЗОУПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

1

Изобретение относитс  к арматуростроению и может найти применение, в частности , в засыпных аппаратах доменной печи.

Известен газоуплотнительный клапан засыпного аппарата доменной печи, содержащий запорную тарель, взаимодействующую с седлом и щарнирно установленную на рычаге вала, св занного с приводом через кривощипно-коромысловый механизм. Шатун кривощипно-коромыслового механизма выполнен регулируемым по длине, а привод св зан с кривошипно-коромысловым механизмом через муфту предельного момента 1.

Недостатком данного клапана  вл етс  наличие в системе привода муфты предельного момента, в которой происход т потери энергии на трение при каждом закрывании клапана и не может быть обеспечено стабильное прижатие тарели к седлу в св зи с износом фрикционных элементов.

Необходимость передачи через муфту больших крут щих моментов, величина которых определ етс  усилием прижати  тарели к седлу избыточным давлением, ужесточает услови  работы привода при закрывании клапана и уменьшает надежность работы как муфты, так и всего клапанного механизма.

Цель изобретени  - повышение надежности герметизации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

5 коромысло механизма соединено с валом через торсион, а корпус снабжен упругим упором, причем кривошип установлен с возможностью взаимодействи  с упором в закрытом положении тарели.

1Q На фиг. 1 показана кине.матическа  схема предлагаемого газоуплотнительного клапана в закрытом положении; на фиг. 2 - то же, в открытом положении; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

15 Газоуплотнительный клапан содержит корпус 1, седло 2 и тарель 3, шарнирно установленную на рычаге 4 вала 5. Кривошипно-коромысловый механизм состоит из коро.мысла 6, шатуна 7 и кривошипа 8, жестко закрепленного на валу 9. Привод клапана содержит редуктор 10 и электродвигатель 11. Коромысло 6 кривошипно-коромыслового механизма соединено с валом 5 клапана через торсион 12, помещенный в стакан 13. Между cTLiKaHOM 13 и выходным

концом вала 5 клапана размещены подшипники 14. Выходной конец вала 5 содержит наружные выступы 15, взаимодействующие с внутренними выступами 16 стакана 13.

В закрытом положении клапана кривощип 8 взаимодействует с упругим упоромограничителем 17. Угол поворота вала 5 клапана обозначен у , угол зат жки торсиона -«f, а угол поворота кривощипа-5.

В открытом положении клапана кривощипно-коромысловый механизм, включающий коромысло 6, щатун 7 и кривошип 8, располагаетс  в мертвом положении, т. е. продольные оси шатуна 7 и кривошипа 8 совпадают. Тарель 3 на рычаге 4 находитс  в нижнем положении. Торсион 12 не зат н

Перемещение тарели 3 клапана осуществл етс  путем передачи крут щего момента от электродвигател  11 через редуктор 10, вал 9, кривощип 8, щатун 7 и кор01лысло 6 к валу 5. Угол поворота коромысла 6 включает угол у поворота вала 5 клапана и угол «f зат жки торсиона 12. Кинематика кривощипно-коромыслового механизма такова , что углу 8) поворота кривощипа 8 соответствует угол t поворота коромысла 6, а углу &2 - угол Ч максимальной зат жки торсиона 12. Величина угла т поворота вала 5 клапана должна быть достаточной дл  перемещени  тарели 3 от седла 2 за пределы воздействи  абразивного потока. Максимальна  зат жка торсиона 12 на угол f производитс  в закрытом положении клапана , когда кривощипно-коромысловый механизм располагаетс  во втором мертвом положении.

Процесс закрывани  клапана осуществл етс  следующим образом.

Кривощип 8 выводит кривощипно-коромысловый механизм из мертвого положени , поворачиваетс  на угол &j и поворачивает с помощью щатуна 7 коромысло 6 на угол 7, обеспечива  этим перемещение тарели 3 из открытого положени  до седла 2. Далее после установки тарели 3 в седло 2 кривощип поворачиваетс  на угол д.о второго мертвого положени  рычажного механизма и поворачивает коромысло на угол ч , зат гива  торсион и прижима  тарёль к седлу . После отключени  электродвигател  11 за счет сил инерции в системе привода и момента, создаваемого зат нутым торсионом Г2, кривощип продолжает перемещение и дополнительно поворачиваетс  на угол Ц до встречи с упругим упором 17. Угол ч-зат жки торсиона 12 уменьшаетс  при повороте кривощипа 8 на угол &j. Уменьщаетс  при этом и усилие прижати  тарели к седлу , поэтому упругий упор 17 следует располагать таким образом, чтобы ограничить дополнительный угол поворота кривощипа и допустить уменьшение угла зат жки торсиона 12 на величину, не превыщующую .

Установка кривошипа 8 на упор 17 позвол ет образовать напр женную замкнутую

рычажную систему и обеспечить стабильную величину усили  прижати  тарели к седлу. Основное назначение упругого упора 17 - создавать замкнутую (замковую) напр женную рычажную систему и уменьшить ударное взаимодействие в приводе в момент установки кривошипа 8 на упор 17. Жесткость упругого элемента в упоре 17 определ етс  из услови  гашени  кинетической энергии подвижных частей в системе привода и обеспечени  прочности его элементов.

Торсион 12 рассчитываетс  по условию обеспечени  удельных давлений на контактных поверхност х тарели и сдела в пределах 1-2 кг/см2 при зат жке на угол, составл ющий не менее 3/4 его полного угла cf зат жки. Зат жка торсиона производитс  посредством рычажного механизма в положени х , близких к мертвому, поэтому усилие электродвигател , необходимое дл  его зат жки, может не превыщать усилий, требующихс  дл  перемещени  тарели. При открывании клапана потенциальна  энерги  зат нутого торсиона, после прохождени  рычажным механизмом мертвого положени  обеспечивает ускоренный разгон привода, что особенно важно в начальный момент отхода тарели от седла.

При закрывании клапана торсион уменьщает ударные нагрузки в системе привода при взаимодействии тарели с седлом и исключает поломку механизма при попадании между их контактными поверхност ми кусковых материалов.

Угол ч поворота торсиона 12 в стакане 13 ограничиваетс  выступами 14 и 16, назначение которых состоит в предотвращении поломки торсиона 12 при открывании, когда когда в клапане имеетс  избыточное давление под тарелью 3.

Установка торсиона между кривощипнокоромысловым механизмом и валом клапана и использование упругого упора-ограничител  дл  образовани  напр женной замкнутой рычажной системы позвол ет обеспечить стабильное и плотное прижатие тарели к седлу и повысить эксплуатационные показатели клапанного механизма.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Газоуплотнительный клапан, содержа-, щий запорную тарёль, взаимодействующую с седлом и щарнирно установленную на рычаге вала, св занного с приводом через кривощипно-коромысловый механизм, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности герметизации, коромысло механизма соединено с валом через торсион, а корпус снабжен упругим упором, причем кривощип установлен с возможностью взаимодействи  с упором в закрытом положении тарели.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 699268, кл. F 16 К 1/00, 1977. j

   e, /. J

   Ф,,о 9 2 2.