КЛАПАН ГЕРМЕТИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ (ВАРИАНТЫ)

Данные технические решения относятся к предохранительным запорным клапанам, используемым преимущественно в системах вентиляции помещений, в частности, укрытий, требующих повышенной безопасности на случай резкого повышения давления воздушной среды, в которой находятся укрытия. Технические решения могут быть также использованы в системах вентиляции зданий и сооружений.
Известны клапаны герметические вентиляционные, каждый из которых характеризуется наличием корпуса, внутри которого установлена поворотная тарель, шарнирно закрепленная на корпусе с возможностью поворота в корпусе и прилегания к нему, при этом тарель имеет средства ее поворота в корпусе (SU 156646,1963; SU 416503, 25.11.1974; SU 431369, 02.01.1973; RU 67231, 10.10.2007; FR 2745057; ЕР 0118230; DE 4022825; GB 2076507; WO 97/35131).
Техническим результатом клапана является повышение его герметичности и надежности его работы, а также упрощение конструкции.
Этот результат получен клапаном герметическим вентиляционным, характеризующимся наличием цилиндрического корпуса, внутри которого установлена поворотная тарель, шарнирно закрепленная на двуплечем рычаге, средняя часть которого связана с тарелью осью посредством жестко закрепленной на центральной части тарели стойки, при этом между рычагом и тарелью
установлена, по крайней мере, одна пружина, один конец которой зафиксирован на тарели ближе к ее периферийной части, а другой конец пружины зафиксирован на рычаге с противоположной стороны от стойки, при этом рычаг жестко установлен на валу, геометрическая ось которого смещена от оси соединения рычага с тарелью в горизонтальную сторону и смещена от геометрической оси тарели в вертикальную сторону таким образом, что вал расположен между осью соединения рычага со стойкой тарели и точкой крепления пружины к рычагу на виде сбоку, причем рычаг выполнен в виде удлиненного элемента с выемкой в нем в средней части, в которой расположен конец стойки и ось соединения рычага со стойкой.
Ось вала смещена от оси соединения стойки тарели с рычагом в горизонтальную сторону на величину d и в вертикальную сторону - на величину d1, при этом d<d1.
Технический результат достигается клапаном герметическим вентиляционным, характеризующимся наличием цилиндрического корпуса, внутри которого установлена поворотная тарель, шарнирно закрепленная на двуплечем рычаге, связанным осью с жестко закрепленной на центральной части тарели стойкой, при этом между рычагом и тарелью установлена, по крайней мере, одна пружина, один конец которой связан с тарелью ближе к ее периферийной части, а другой конец пружины связан с рычагом, последний жестко установлен на валу, который смещен в сторону от центральной оси тарели таким образом, что вал расположен между осью, посредством которой связан рычаг со стойкой, и точкой крепления пружины к рычагу, последний выполнен из двух параллельно расположенных пластин, соединенных между собой продольной по отношению к валу пластиной и втулкой, жестко насаженной на валу, при этом продольная пластина связана с пружиной, а между параллельными пластинами образовано пространство, в котором расположен конец стойки и ось соединения стойки с рычагом.
Ось вала смещена от оси соединения стойки тарели с рычагом в горизонтальную сторону на величину d и в вертикальную сторону - на величину d1, при этом d<d1.
Продольная пластина расположена на наиболее удаленной в сторону от тарели периферийной части рычага и она имеет средства крепления к ней концов, по крайней мере, нескольких пружин, другие концы которых соединены с тарелью посредством крепежного элемента наиболее удаленного от центра тарели в месте, которое расположено ближе к краю тарели.
В отверстиях параллельных пластин рычага установлена ось, соединяющая рычаг со стойкой, на виде сбоку каждая параллельная пластина имеет треугольную форму с двумя усеченными вершинами, на одной стороне такого треугольника от его центральной геометрической оси закреплена продольная пластина, на другой стороне треугольника расположен вал, на третьей стороне треугольника расположена ось соединения рычага со стойкой.
На фиг.1 показан первый вариант клапана в продольном разрезе,
На фиг.2 - вид А на фиг.1,
На фиг.3 показан второй вариант клапана в продольном разрезе,
На фиг.4 - вид Б на фиг.3.
Клапан герметический вентиляционный (первый вариант, фиг.1, 2) представлен в двух его исполнениях - с ручным и электрическим приводами. Каждое указанное исполнение клапана первого варианта содержит цилиндрический корпус 1 (фиг.1), внутри которого расположена поворотная тарель 2, которая шарнирно закреплена на рычаге 3. Последний связан осью 4 с жестко закрепленной в центральной части тарели стойкой 5. Рычаг и тарель связаны между собой, по крайней мере, одной пружиной 6, один конец которой закреплен на тарели, а ее другой конец закреплен на рычаге 3. Рычаг 3 жестко установлен на валу 7, геометрическая ось которого смещена в сторону от оси 4 на величину d в горизонтальном направлении и в сторону от оси 8 тарели 2 на величину d1 в вертикальном направлении, при этом d<d1. Геометрическая ось вала 7 расположена между осью 4 и элементом 9 крепления пружины 6 к рычагу 3. Вал 7 (фиг.2) соединен с ведомой шестерней 10,
расположенного в корпусе редуктора 11. Ведущая шестерня 12 редуктора связана с приводом 13 поворота вала. На валу закреплен ограничитель 14 поворота вала, который выполнен в виде надетого на вал кольца, зафиксированного на валу штифтом. Ограничитель имеет упор 15, расположенный с возможностью взаимодействия с элементом корпуса редуктора 11. В случае ручного привода используется рукоятка 16, соединенная известным образом с ведущей шестерней 12. Корпус редуктора 11 жестко соединен с корпусом 1 клапана и он имеет цилиндрическую часть 17, в которой расположен вал 7. Цилиндрическая часть 17 корпуса редуктора врезана в цилиндрический корпус 1 и соединена с ним таким образом, что конец цилиндрической части 17 выполнен ступенчатым с верхней ступенью 18, расположенной во внутреннем контуре цилиндрического корпуса 1, и в этом контуре расположен ограничитель 14, штифтом соединенный с валом 7. В корпусе 1 закреплены опорные втулки 19 и 20, в которых расположены концы вала 7. Втулки и вал герметизированы от внешней среды уплотнительными кольцами 21.
Тарель 2 (фиг.1) имеет уплотнительное кольцо 22, взаимодействующее с внутренней поверхностью фланца 23 корпуса 1. Последний имеет другой фланец 24. Фланцы 23 и 24 имеют средства их крепления к фланцам 25 воздуховода, в котором смонтирован клапан.
Рычаг 3 выполнен двуплечим, одно плечо которого жестко соединено с валом 7, а его второе плечо связано с пружиной 6. Рычаг в первом варианте клапана выполнен удлиненным, продольная сторона которого ориентирована параллельно тарели 4 в ее нерабочем положении. Пружина 6 в рабочем закрытом положении клапана находится в сжатом состоянии. Верхняя ступень 18 (фиг.2) корпуса редуктора расположена в зоне поворота упора 15 ограничителя 14 с возможностью взаимодействия с упором. Тарель 2 соединена с валом 7 шпонкой 26 (фиг.1) и болтом 27 завинченным в резьбовое отверстие рычага 3. Между фланцами 25 и фланцами 23 и 24 расположены уплотнительные кольца 28. На фиг.2 показано исполнение первого варианта клапана с ручным приводом от рукоятки 16. В случае электропривода первого варианта клапана его оснащают электродвигателем 29
(показан пунктиром), который крепят на корпусе редуктора 11 и вал которого (не показан) связывают с валом 7 клапана через редуктор.
Клапан герметический вентиляционный (второй вариант, фиг.3, 4) также представлен в двух его исполнениях - с ручным и электрическим приводами. Второй вариант клапана содержит все основные элементы первого варианта клапана и все основные связи между этими элементами, за исключением конструкции двуплечего рычага 3. Второй вариант клапана представляет собой более мощную конструкцию, которая рассчитана на большее давление воздуха и в этой связи тарель 2 клапана имеет большую массу, для поворота которой в рабочее и нерабочее положения требуются наибольшие усилия. Для этого клапан оснащают более мощными электродвигателем и редуктором 30.
Для обеспечения легкости управления клапаном двуплечий рычаг 3 (фиг.3) имеет на его наиболее удаленной в сторону от тарели периферийной части пластину 31, жестко закрепленную на указанной части рычага 3 и ориентированную продольно по отношению к валу 7 (фиг.4). Пластина 31 имеет средства 32 (фиг.3) крепления к ней концов нескольких пружин 6, другие концы которых соединены с тарелью 2 посредством крепежного элемента 33 наиболее удаленного от центра тарели 2 в месте 34, которое расположено ближе к краю тарели. Одно плечо рычага 3 жестко соединено с валом 7, а второе плечо рычага связано с пружинами 6 посредством пластины 31. Рычаг 3 во втором варианте клапана выполнен из поперечно ориентированных двух параллельно расположенных пластин 35 (фиг.4), каждая из которых с одной ее стороны жестко соединена с пластиной 31, а с другой стороны каждая пластина 34 жестко соединена с втулкой 36, насаженной на вал 7. Втулка 36 соединена с валом 7 вышеупомянутой шпонкой 27. В отверстиях пластин 35 установлена ось 4. На виде сбоку (фиг.3) каждая пластина 35 имеет треугольную форму с двумя усеченными вершинами. На одной стороне такого треугольника от его центральной геометрической оси закреплена пластина 31, на другой стороне треугольника расположен вал 7, на третьей стороне треугольника расположена ось 4.
Работает клапан следующим образом.
В открытом положении клапана тарель 2 (фиг.1) расположена горизонтально и между нею и фланцем 23 образован воздушный проем (не показан). При этом одна часть тарели находится в отверстии фланца 23, а другая часть тарели находится в корпусе клапана. При повышения давления воздушной среды в корпусе 1 повышается давление воздуха. Для исключения прохождения воздуха через клапан тарель 2 поворачивают в рабочее положение, которая после поворота плотно прилегает к фланцу 23 и прохождение воздуха, имеющего избыточное давление или вредные фракции, в помещение укрытия прекращается. При закрытии тарели вал 7 поворачивают по часовой стрелке, при этом поворачивается двуплечий рычаг 3, который воздействует на стойку 5 и поворачивает ее вместе с тарелью 2 и осью 4 по часовой стрелке из открытого положения тарели в закрытое положение. В конце поворота вала 7 двуплечий рычаг сжимает пружину 6 и терель перемещается горизонтально в сторону фланца 23 и в конце движения плотно прижимается к нему и фиксируется в этом положении. Чем больше воздушное давление справа от тарели, тем сильнее тарель прижимается к фланцу 23 и при этом она постоянно фиксируется в поджатом положении приводом поворота тарели, имеющим специальный фиксатор, исключающий отход тарели от фланца 23. При повороте тарели в конце ее поворота, когда тарель ориентируется на свое рабочее положение, она совершает сложное движение, а при сжатии пружины 6 выбираются зазоры в соединениях оси 4, стойки 5, рычага 3 и тарель равномерно и надежно сжимает уплотнительное кольцо 22 и надежно прижимает его к седлу фланца 23. При закрытой тарели пружина 6 постоянно находится в сжатом состоянии, что обеспечивает возможность в случае знакопеременных ударных воздушных нагрузок на тарели 2 и рычаге 3 постоянно поджимать рычаг 3 в сторону тарели и удерживать его в подпружиненном состоянии. При этом второе плечо рычага 3 во время его поворота от действия ударных нагрузок фиксируется приводом поворота тарели вышеуказанным образом. При упоре ограничителя 14 (фиг.2) в верхнюю ступень 18 корпуса редуктора поворот тарели иключается.
При открытии тарели 2 вал 7 поворачивают против часовой стрелки, предварительно отсоединив привод от фиксатора его поворота. При этом вал поворачивает двуплечий рычаг 9 в указанном направлении, пружина 6 отжимается, тарель вместе со стойкой 5 и осью 4 отходит в сторону от фланца 23. Затем рычаг 3 поворачивается вместе с тарелью, которая занимает горизонтальное положение. Поворот тарели осуществляется рукояткой 16 в случае ручного привода поворота тарели.
Второй вариант клапана (фиг.3) работает идентично работе первого варианта клапана, при этом второй вариант рассчитан на его крупногабаритные размеры, которые требуют значительных усилий для открывания и закрывания тарели. С этой целью использована иная компоновка клапана, отличающаяся от компновки первого варианта клапана расположением пружин 6 и конструктивным выполнением двуплечего рычага 3. Благодаря такой компоновке клапана и его конструктивному решению получена простая конструкция крупногабаритного клапана с приводом тарели от электродвигателя 29 и с несколькими пружинами, расположенными на тыльной стороне рычага 3. Электродвигатель включается в работу от срабатывания датчиков давления воздушной среды (не показаны).
Равномерность сжатия уплотнительного кольца 22 в обеих вариантах клапана и конструктивные их особенности существенно повысили герметичность клапана и надежность его работы при относительной простоте конструкции.