КЛАПАН ГЕРМЕТИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ
VENTILATION AIR-TIGHT VALVE

Данное техническое решение относится 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 416503, 25.11.1974; SU 431369, 02.01.1973; RU 67231, 10.10.2007; RU 65602, 10.08.2007; RU 2248485, 20.03.2005; WO 9520735, 03.08.1995).
Известные технические решения не в полной мере отвечают условиям их работы в тяжелых условиях больших знакопеременных нагрузок вследствие недостаточной их герметичности и надежности работы.
Техническим результатом изобретения является повышение герметичности клапана 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, 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.
Продольная пластина расположена на наиболее удаленной в сторону от тарели периферийной части рычага, и она имеет средства крепления к ней концов 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, в поперечном сечении клапана 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 клапан в продольном разрезе,
на фиг.2 - вид А на фиг.1.
Клапан характеризуется наличием цилиндрического корпуса 1 (фиг.1), внутри которого установлена поворотная тарель 2, шарнирно закрепленная на двуплечем рычаге 3, связанным осью 4 с жестко закрепленной на центральной части тарели стойкой 5. Между рычагом и тарелью установлена, по крайней мере, одна пружина 6 (в примере исполнения клапана имеется несколько пружин), один конец 7 каждой пружины связан с тарелью ближе к ее периферийной части, а другой конец 8 каждой пружины связан с рычагом 3. Последний жестко установлен на валу 9, который смещен в сторону от центральной оси 10 тарели таким образом, что вал 9 расположен между осью 4, посредством которой связан рычаг 3 со стойкой 5, и точкой крепления каждой пружины 6 к рычагу 3. Последний выполнен из двух параллельных пластин 11 (фиг.2), соединенных между собой продольной (по отношению к валу) пластиной 12 и втулкой 13, жестко насаженной на валу 9. Продольная пластина 12 связана с пружинами 6, а между параллельными пластинами 11 образовано пространство, в котором расположен конец стойки 5 (фиг.1) и ось 4 соединения стойки с рычагом 3.
Продольная пластина 12 расположена на наиболее удаленной в сторону от тарели 2 периферийной части рычага 3, и она имеет средства 14 крепления к ней концов пружин 6, другие концы которых соединены с тарелью посредством крепежных элементов 15, удаленных от центра тарели, ближе к ее краю.
В отверстиях параллельных пластин 11 рычага 3 (фиг.2) установлена ось 4, соединяющая рычаг 3 со стойкой 5. В поперечном сечении клапана каждая параллельная пластина 11 (фиг.1) имеет треугольную форму с двумя усеченными вершинами. На одной стороне треугольника каждой параллельной пластины 11 от ее центральной геометрической оси закреплена продольная пластина 12, а вблизи другой стороны треугольника каждой параллельной пластины 11 расположен вал 9. Вблизи третьей стороны треугольника расположена ось 4 соединения рычага со стойкой 5.
Корпус клапана имеет фланцы 16, которые соединительными элементами 17 через уплотнительные кольца 18 соединены с фланцами 19 воздуховодов системы вентиляции.
Вал 9 (фиг.2) соединен муфтой с ведомой шестерней 20, расположенной в корпусе 21 редуктора. Ведущая шестерня (не показана) редуктора связана с приводом 22 поворота вала, в частности с электродвигателем. На валу 9 штифтом закреплен ограничитель 23 поворота вала, который выполнен в виде надетого на вал кольца, имеющего упор, расположенный с возможностью взаимодействия с элементом корпуса 21 редуктора. Корпус 21 редуктора жестко соединен с корпусом 1 клапана. Корпус редуктора имеет цилиндрическую часть 24, в которой расположен конец вала 9. Цилиндрическая часть 24 корпуса редуктора врезана в цилиндрический корпус 1 и соединена с ним таким образом, чтобы конец цилиндрической части 24, выполненный ступенчатым с верхней ступенью 25, располагался во внутреннем контуре корпуса 1 клапана в контуре действия ограничителя 23. В корпусе 1 клапана закреплены опорные втулки 26, в которых расположены концы вала 9. Втулки и вал герметизированы от внешней среды уплотнительными кольцами. Клапан выполнен крупногабаритным, требующим значительных усилий для открывания и закрывания тарели и значительного усилия ее поджатия через уплотнительное кольцо 27 тарели к фланцу 19. Вал 9 соединен с пластинами 11 шпонкой 28.
Работает клапан следующим образом.
В открытом положении клапана тарель 2 (фиг.1) расположена горизонтально, и между нею и фланцем 16 корпуса 1 образован воздушный проем (не показан). При этом одна часть тарели находится в отверстии фланца, а другая часть тарели находится в корпусе клапана. От повышения давления воздушной среды в корпусе 1 повышается давление воздуха. Для исключения прохождения воздуха через клапан приводом 22 поворота вала 9 поворачивают в рабочее положение тарель 2, которая после поворота плотно прилегает к фланцу 16 уплотнительным кольцом 27, и прохождение воздуха, имеющего избыточное давление или вредные фракции, в помещение укрытия прекращается. При закрытии тарели вал 9 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 9 двуплечий рычаг сжимает пружины 6 до расчетного состояния, после чего тарель перемещается горизонтально в сторону фланца. В конце движения тарель плотно прижимается к фланцу 19 и фиксируется в этом положении фиксатором (не показан). Чем больше воздушное давление справа от тарели, тем сильнее тарель прижимается к фланцу 16, и при этом она постоянно фиксируется в поджатом положении к фланцу 19 фиксатором, что исключает отход тарели от фланца. При повороте тарели в конце ее поворота, когда тарель ориентируется на свое рабочее положение, она совершает сложное движение, а при сжатии пружин 6 выбираются зазоры в соединениях оси 4, стойки 5, рычага 3, и тарель 2 равномерно и надежно сжимает уплотнительное кольцо 27 и плотно прижимает его к месту посадки или седлу фланца 16. При закрытой тарели пружины 6 постоянно находятся в сжатом состоянии, что обеспечивает возможность в случае знакопеременных ударных воздушных нагрузок на тарели 2 и рычаге 3 постоянного поджатия рычага 3 в сторону тарели и удержания его в подпружиненном состоянии. При этом второе плечо рычага 3 во время его поворота от действия ударных нагрузок фиксируется упомянутым фиксатором, расположенным в цепи передачи момента вращения от привода 22 на тарель 2. При упоре ограничителя 23 поворота вала (фиг.2) в верхнюю ступень 25 цилиндрической части корпуса 21 редуктора привод 22 отключается.
При открытии тарели 2 вал 9 поворачивают против часовой стрелки, предварительно отсоединив привод 22 от фиксатора. При этом вал поворачивает двуплечий рычаг 3 в указанном направлении, пружины 6 отжимаются, тарель вместе со стойкой 5 и осью 4 отходит в сторону от фланца 16. Затем рычаг 3 поворачивается вместе с тарелью, которая занимает горизонтальное положение. Поворот тарели осуществляется рукояткой в случае ручного привода поворота тарели.
Благодаря представленной компоновке клапана и его конструктивному решению получена простая конструкция крупногабаритного клапана с приводом тарели от электродвигателя, который включается в работу от срабатывания датчиков давления воздушной среды (не показаны). При этом равномерность сжатия уплотнительного кольца 27 существенно повышает герметичность клапана и надежность его работы при относительной простоте конструкции.