Задвижка с надежным запорным механизмом
VALVE WITH A RELIABLE LOCKING MECHANISM

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область, к которой относится изобретение:
Настоящая группа изобретений относится к запорным устройствам для текучей среды, в частности к задвижкам, запорным клапанам, с надежным запорным механизмом.
Описание предшествующего уровня техники:
Известно устройство по US 7,341,237, которое описывает клапанный механизм для опционного закрытия или открытия при наличии проходного отверстия в корпусе, в то время как проходное отверстие предусмотрено на поверхности седла клапана. В данном случае клапанный механизм включает, как минимум, рабочий компонент клапана, который может перемещаться параллельно или вертикально поверхности седла проходного отверстия в корпусе. Приводная планка установлена в корпусе и соединена, как минимум, с рабочим органом клапана, при этом она может перемещаться горизонтально, обеспечивая горизонтальное перемещение рабочего компонента клапана.
Вышеуказанный клапанный механизм может обеспечивать как горизонтальное, так и вертикальное перемещение рабочего компонента клапана при помощи приводной доски, запирая, таким образом, проходное отверстие. При этом клапанный механизм не укомплектован никакими запорными приспособлениями или механизмами для обеспечения надежного запирания рабочего компонента клапана в закрытом положении, что позволяет приводной доске свободно перемещаться и менять положение. Следовательно, рабочий компонент клапана не гарантирует эффективного запирания проходного отверстия, и в сложных условиях эксплуатации возможна утечка жидкости через проходное отверстие, что приведет к неоправданным потерям.
Технической задачей группы изобретений является повышение надежности запорного механизма.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для исправления вышеописанной ситуации настоящее техническое решение описывает два варианта реализации задвижки (идентично-запорный клапан) с надежным запорным механизмом, в котором применяется нелинейный ход катящегося компонента качающегося рычага для перемещения по кругу, а также для скольжения седла, для запирания проходного отверстия в корпусе рабочим компонентом клапана. Кроме того, при нахождении качающегося рычага в первом или втором положении он смещается относительно пути движения скользящего седла. Следовательно, скользящее седло защищено от раскачивания под воздействием внешней силы, что обеспечивает надежное запирание проходного отверстия клапана при нахождении качающегося рычага во втором положении.
Для достижения вышеописанной цели в настоящем изобретении описывается запорный клапан с надежным запорным механизмом, состоящий из следующих компонентов:
- корпус клапана с проходным отверстием; приводной механизм корпуса клапана; скользящее седло для скольжения в корпусе клапана; качающийся рычаг, который с одной стороны присоединен к приводному механизму, а с другой - к скользящему седлу, чтобы приводной механизм обеспечивал круговое перемещение качающегося рычага между первым и вторым положением, для соответствующего перемещения скользящего седла при нахождении качающегося рычага в первом и втором положении, который смещается относительно пути движения скользящего седла; рабочий орган (компонент) клапана, установленный на скользящем седле, для параллельного или вертикального перемещения относительно проходного отверстия клапана, следовательно, скользящее седло защищено от раскачивания под воздействием внешней силы, что обеспечивает надежное запирание проходного отверстия клапана при нахождении качающегося рычага во втором положении.
Предпочтительно, чтобы скользящее седло было оснащено желобом для перемещения с нелинейным ходом, в то время как один конец качающегося рычага оснащен катящимся компонентом, расположенным в желобе для перемещения и имеющим возможность перемещаться по кругу по ходу так, что скользящее седло совершает возвратно-поступательные движения между двумя концами корпуса клапана.
Предпочтительно, чтобы приводной механизм, описанный в настоящем изобретении, был установлен на корпусе клапана и имел ручной режим управления.
Предпочтительно, чтобы ход настоящего изобретения включал первую секцию хода, вторую секцию хода и третью секцию хода. Вторая секция хода по наклонной соединяет первую секцию хода и третью секцию хода таким образом, что когда катящийся компонент перемещается из первой секции хода ко второй секции хода, рабочий компонент клапана движется перпендикулярно по отношению к проходному отверстию для запирания проходного отверстия.
Предпочтительно, чтобы скользящее седло настоящего изобретения включало два первых направляющих участка, расположенных параллельно друг другу, и рабочий компонент клапана имел два вторых направляющих участка. Кроме того, первый направляющий участок имеет не менее одного соединительного желоба, в то время как второй направляющий участок имеет не менее одного согласующего желоба, расположенного напротив соединительного желоба. Через соединительный желоб и соединительный желоб проходит несколько штанг с круглым сечением, так что соединительный желоб перекрывает и взаимодействует с соответствующим желобом.
Для закрытия проходного отверстия задвижки (запорного клапана) осуществляется перемещение рабочего органа, жестко контролируемое в пространстве по всем трем координатам, а фиксация рабочего органа происходит при нахождении роликов в выемках по обе стороны корпуса, не допускающих самопроизвольного перемещения скользящего седла и рабочего органа под действием случайных внешних воздействий. Следовательно, рабочий орган (компонент) задвижки (запирающего клапана) надежно контролируется для движения по отношению к скользящему седлу, тем самым запирая проходное отверстие.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 Перспективный вид запорного клапана в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 2 Внутреннее схематическое изображение скользящего седла в первом конце в соответствии с настоящим изобретением
Фиг. 3 Внутреннее схематическое изображение скользящего седла во втором конце в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 4 Схематическое изображение, показывающее состояние приводного механизма, соединенного с качающимся рычагом в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 5 Секционное схематическое изображение проходного отверстия, закрытого рабочим компонентом клапана в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 6 Горизонтальное секционное схематическое изображение, показывающее состояние скользящего седла, контактирующего с корпусом клапана.
Фиг. 7 Изображение с пространственным разделением деталей скользящего седла и рабочего компонента клапана в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 8А до Фиг. 8С Схематические изображения, показывающие относительные смещения соединительного желоба и соответствующего желоба.
Фиг. 9А до Фиг. 9С Схематические изображения, показывающие различные положения качающегося рычага по отношению к желобу для перемещения в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вышеуказанные и нижеперечисленные преимущества и характеристики настоящего изобретения будут раскрыты путем отсылки к описанию предпочитаемого конструктивного исполнения в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показаны компоненты на основании пропорции для разъяснения, но не фактической пропорции компонентов.
На Фиг. 1 до Фиг. 9 настоящее изобретение представлено задвижкой (запорным клапаном) с надежным запорным механизмом 100, включающим основной корпус 10 задвижки (клапана), приводной механизм 20, скользящее седло 30, качающийся рычаг 40 и рабочий орган (компонент) 50 клапана (задвижки). Здесь корпус 10 клапана является полым, он имеет первый конец 11 и второй конец 12. Второй конец 12 корпуса 10 имеет проходное отверстие 13, расположенное на его боковой стороне. Приводной механизм 20 приводит в действие качающийся рычаг 40 для вращения, чтобы побудить скользящее седло 30 совершать возвратно-поступательные движения в направлении, соответствующем стрелке А на Фиг. 2, где рабочий орган 50 клапана запирает проходное отверстие 13.
Корпус 10 клапана оснащен двумя направляющими планками 14, расположенными на обеих сторонах его внутреннего края, соответственно, позиционный (позиционирующий) желоб 15 расположен на ближайшей к проходному отверстию 13 направляющей планке 14. Также позиционный желоб 15 оснащен криволинейной частью 151 и отдаленной частью 152.
Приводной механизм 20 расположен в корпусе 10 клапана, как показано на Фиг. 4. В предпочтительном варианте исполнения приводной механизм 20 расположен и вращается в корпусе 10 клапана и управляется вручную. Также приводной механизм 20 может иметь пневматический привод. Далее, приводной механизм 20 включает крепежную (фиксирующую) часть 21, действующую (исполнительную) часть 22, вращающийся вал (ось) 23 и рабочую тягу 24. Крепежная часть 21 закреплена в верхней части корпуса 10 клапана, а действующую часть 22 установлена на крепежной части 21 с возможностью вращения. Вращающийся вал 23 установлен в подшипнике (опоре) и при этом расположен продольно (соосно) относительно действующей части 22 и крепежной части 21, один конец вращающегося вала 23 расположен в корпусе клапана 10. Рабочая тяга 24 проходит через действующую часть 22 и вращающийся вал 23; в предпочтительном варианте исполнения рабочая тяга 24 привинчена к вращающемуся валу 23 для приведения в действие вращающегося вала 23 для его вращения. Кроме того, один участок 231 выполнен на конце вращающегося вала 23 для сцепления с качающимся рычагом 40 таким образом, чтобы приводной механизм 20 приводил в движение качающийся рычаг 40.
Скользящее седло (подвижная опора) 30 расположено с возможностью скольжения в корпусе 10 клапана, один из концов которого в поперечном направлении оснащен желобом 31 для перемещения. Желоб 31 для перемещения определяет нелинейную траекторию (ход) 32, в то время как (траектория) ход 32 желоба 31 включает первую секцию (отрезок) хода 321, вторую секцию (отрезок) хода 322 и третью секцию (отрезок) хода 323. Так, вторая наклонная секция (отрезок) хода 322 (под наклоном) соединяет первую секцию (отрезок) хода 321 и третью секцию (отрезок) хода 323. Концевые части первой секции (отрезка) хода 321 и третьей секции (отрезка) хода 323 имеют дугообразную форму. Четыре угла скользящего седла 30 оснащены каждый первым роликом 33, соответственно, для контакта посредством роликов 33 с внутренними боковыми сторонами двух направляющих планок 14.
Одна полая выемка 34 расположена на скользящем седле 30, прилегающем к желобу для перемещения 31, с двумя первыми направляющими участками 35, установленными параллельно полой выемке 34. Здесь первый направляющий участок 35 состоит из двух первых планок 36, которые расположены параллельно с определенным расстоянием между ними, в то время как каждая из двух первых планок 36 оснащена двумя соединительными прорезями 37 так, что соединительные прорези 37 на каждой из двух первых планок 36 расположены симметрично. Здесь каждая из соединительных прорезей 37 имеет первый отрезок 371 и второй отрезок 372 с наклонным (диагональным) сегментом 373, расположенным между ними, как показано на Фиг. 8А до Фиг. 8С
Также два конца первого направляющего участка 35 скользящего седла 30 оснащены вторым роликом 38, соответственно, для роликового контакта с внутренней поверхностью корпуса 10 клапана с одной стороны, противоположной проходному отверстию 13. Здесь один из вторых роликов 38 на первом направляющем участке 35 расположен между двумя первыми планками 36, в то время как другой второй ролик 38 на другом его конце расположен на внешней первой планке 36 относительно двух первых планок 36.
Далее, один конец скользящего седла (подвижной опоры, ползуна, салазок) 30, прилегающий к желобу 31 для перемещения, оснащен направляющим колесом 39 для контакта с внутренней поверхностью корпуса 10 клапана с одной стороны с проходным отверстием 13, как показано на Фиг. 6. Благодаря совместному действию первого ролика 33 со вторым роликом 38 и направляющим колесом 39 (подвижная опора) 30 может скользить в корпусе 10 клапана.
Качающийся рычаг 40 оснащен отверстием 41 для сцепления на одном его конце и с элементом 42 качения на другом его конце, для размещения в желобе 31 для перемещения. Отверстие 41 для сцепления качающегося рычага 40 предназначено для захвата и крепления участка 231 вращающегося вала 23 и крепежной детали 43, перпендикулярной отверстию 41 для сцепления и блоку 231. Здесь качающийся рычаг 40 состоит из двух планок, и крепежная деталь 43 может быть прикреплена к двум планкам, фиксируя, таким образом, качающийся рычаг 40. Благодаря этому, приводной механизм 20 может приводить в действие качающийся рычаг 40 для перемещения по кругу с использованием катящегося компонента 42 по ходу 32 между первым концом 11 и вторым концом 12. В частности, когда качающийся рычаг 40 находится в первом положении или втором положении, качающийся рычаг 40 смещается относительно пути движения скользящего седла 30; в это же время катящийся компонент 42 постоянно находится в концевой части третьей секции хода 323, когда качающийся рычаг 40 расположен в первом положении либо во втором положении, как показано на Фиг. 9А до Фиг. 9D, где стрелка В определяет смещенное направление качающегося рычага 40.
Рабочий компонент 50 клапана расположен на скользящем седле 30 или перемещается параллельно или вертикально к проходному отверстию 13. Рабочий компонент 50 клапана оснащен двумя вторыми направляющими участка 51, которые попарно соединены с первыми направляющими участка 35 для запирания проходного отверстия 13 посредством соединительной структуры. Предпочтительно, чтобы структуры вторых направляющих участков 51 и первых направляющих участков 35 были похожими. Каждый из вторых направляющих участков 51 состоит из двух вторых планок 52, установленных с определенным расстоянием между ними, а каждая вторая планка 52 оснащена двумя согласующими желобами 53, в то время как желоба 53 имеют одинаковую форму с соединительными желобами 37, но расположены наоборот по отношению к соединительным желобам 37. Также каждый из соответствующих желобов 53 оснащен первым концом 531, вторым концом 532 и наклонным сечением 533 между первым концом 531 и вторым концом 532, как показано на Фиг. 8А до Фиг. 8С. Каждая пара вторых планок 52 расположена между парой первых планок 36, а соединительная планка 70 расположена между каждой парой вторых планок 52. Направляющий ролик 54 расположен на двух сторонах рабочего органа (компонента) 50 клапана, соответственно, для роликового контакта с соответствующей направляющей планкой 14.
Несколько штанг 60 с круглым сечением установлены для прохождения через связанные соединительные желоба 37, согласующие желоба 53единительные планки 70, соответственно, таким образом, что соединительный желоб 37 перекрывает и взаимодействует с согласующим желобом 53, в то время как каждая из штанг с круглым сечением 60 может синхронно двигаться с использованием соединительных планок 70. Здесь, когда катящийся компонент 42 качающегося рычага 40 перемещается ко второй секции хода 322 в желобе для перемещения 31, направляющий ролик 54 входит в криволинейную часть 151 позиционного желоба 15. Кроме того, рабочий компонент клапана 50 может перемещаться вертикально к проходному отверстию 13 благодаря соединительному механизму между первым направляющим участком 35 и вторым направляющим участком 51. Также, когда катящийся компонент 42 качающегося рычага 40 перемещается к третьей секции хода 323 желоба для перемещения 31, направляющий ролик 54 входит в отдаленную часть 152 позиционного желоба 15 таким образом, что рабочий компонент клапана 50 стабильно и плотно запирает проходное отверстие 13, как показано на Фиг. 5.
На Фиг. 8А, Фиг. 8В и Фиг. 8С показан маршрут штанги с круглым сечением 60, перемещающейся в соединительном желобе 37 и согласующем желобе 53. На Фиг. 8А, с соответствующим соединительным желобом 37 и соответствующим желобом 53, штанга с круглым сечением 60 расположена на перекрывающей зоне первого конца 371 соединительного желоба 37 и второго конца 532 согласующего желоба 53. Штанга с круглым сечением 60 ограничена дугообразными концами соединительного желоба 37 и согласующего желоба 53 таким образом, что скользящее седло 30 остается в остановленном положении и таким образом предотвращается его качание.
На Фиг. 8В, где скользящее седло 30 горизонтально перемещается по направлению, указанному стрелкой А (как показано на Фиг. 2), образуется соединительный эффект между соединительным желобом 37, согласующим желобом 53 и штангой с круглым сечением 60 до тех пор, пока направляющий ролик 54 не войдет в отдаленную часть 152 позиционного желоба 15 таким образом, что рабочий компонент 50 клапана вертикально переместиться к проходному отверстию 13.
На Фиг. 8С, где катящийся компонент 42 качающегося рычага 40 перемещается к третьей секции хода 323 (как показано на Фиг. 3), штанга с круглым сечением 60 расположена во втором конце 372 соединительного желоба 37 и первом конце 531 согласующего желоба 53 таким образом, что скользящее седло 30 вновь остается в остановленном положении, посредством чего рабочий компонент клапана 50 стабильно запирает проходное отверстие 13.
На Фиг. 9А, Фиг. 9В, Фиг. 9С показан качающийся рычаг 40 в различных положениях относительно желоба для перемещения 31. На Фиг. 9А качающийся рычаг 40 находится в первом положении, а катящийся компонент 42 находится в концевой части третьей секции хода 323. В то же время скользящее седло 30 находится в первом конце 11 корпуса клапана, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2.
На Фиг. 9В качающийся рычаг 40 приводится в действие для перемещения по ходу 32 желоба для перемещения 31 к концевой части первой секции хода 321.
На Фиг. 9С катящийся компонент 42 качающегося рычага 40 перемещается от первой секции хода 321 ко второй секции хода 322. В тоже время скользящее седло 30 перемещается ближе ко второму концу 12 корпуса клапана 10 таким образом, что направляющий ролик 54 входит в криволинейную часть 151 позиционного желоба 15, посредством чего рабочий компонент клапана 50 вертикально перемещается к проходному отверстию 13 для запирания проходного отверстия 13. Когда направляющий ролик 54 входит в отдаленную часть 152 позиционного желоба 15, рабочий компонент клапана 50 стабильно и плотно запирает проходное отверстие 13, как показано на Фиг. 5.
На Фиг. 9D качающийся рычаг 40 находится во втором положении, а катящийся компонент 42 вновь находится в концевой части третьей секции хода 323. Когда качающийся рычаг 40 находится в первом положении или втором положении, положение качающегося рычага 40 смещается относительно пути движения скользящего седла 30. Таким образом, предупреждается качание скользящего седла 30, ввиду чего рабочий компонент клапана 50 запирает проходное отверстие 13 более эффективно, когда качающийся рычаг 40 находится во втором положении, чтобы предотвратить воздействие бокового усилия на скользящее седло 30. Тем самым обеспечивается эффект надежного запирания рабочего компонента клапана 50 и проходного отверстия 13.
Несмотря на то, что особые варианты исполнения изобретения были подробно описаны с целью их демонстрации, возможно внесение различных изменений и усовершенствований, не отступая от идеи и цели изобретения. В соответствии с этим, представленная группа изобретений не ограничивается прилагаемыми пунктами формулы изобретения.