Устройство для передачи перемещений в герметичную полость

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Соеетоких Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваЗаявлено 31.11.1969 ( 1323580/26-25)с присоединением заявкиПриоритетОпубликоваго 21.Ъ,1971, Бюллетень20Лата опубликования описания 3.1 Х.1971 МПК 6 210 1/026 12 Ь 1(04 Г 161 ЗаО Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете тлинистрое СССРУДК 621,039.56(088.8) Вл., "- .; =; Авторизобретения В, К. Резепов Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ В ГЕРМЕТИЧНУЮ ПОЛОСТЬИзобретение относится к устройствам, со. держащим разделительный сильфон, отделяющий полость привода от герметичной полости с рабочей средой, преимущественно с высокими параметрами и активностью, и может быть применено, например, в качестве привода регулирующих стержней ядерного реактора.Известный привод, в котором применен разделительный сильфон, приводится в действие сжатой средой и служит для перемещения регулирующих стержней ядерного реактора. Он содержит направляющую трубу с отверстиями для прохода теплоносителя и металлический сильфон, прикрепленный одним концом к направляющей трубе, а другим, закрытым, концом - к регулирующему стержню, перемещаемому вместе с ним.Недостатками известного привода являются: значительная конструктивная длина разделительного сильфона по отношению к длине пути перемещаемого тела; возможность поломки тонкостенного сильфона при осуществлении быстрого ввода регулирующего стержня в активную зону, когда требуется быстрый и значительный подъем давления сжатой среды над сильфоном; большая инерционность привода вследствие значительного расхода сжатой среды, подаваемой в сравнительно большую полость привода (такой привод нежелательно использовать для быстрого вводарегулирующих стержней при возникновенииаварийных ситуаций, так как в этом случаесложно осуществить подъем давления в при 5 воде); малая точность перемещения и отсутствие гарантированной фиксации переменноготела в связи с тем, что возможные пульсациидавления сред над сильфоном и под сильфоном соизмеримы с разностью этих давлений,10 а увеличение разности давлений требует утолщения стенки сильфона, что приводит к ужесточению и увеличению конструктивной длины сильфона,Цель изобретения - уменьшение длины15 сильфона при одновременном увеличении длины перемещения и обеспечение высокой точности фиксации положения тела.Цель достигается тем, что связь между перемещаемым телом и сильфоном выполнена20 в виде многозвенного шарнирного механизма(так называемые нюрнбергские ножницы),прикрепляемого к этому телу и подвижномуконцу сильфона с помощью известных устройств, например, шарикового замка бай 25 онетного зацепления и т. д., а в полостисо сжатой средой размещен электромеханический привод, например, шаговый электродвигатель с шариковой винтовой парой, фиксирующий перемещение подвижного конца силь 30 фона.60 65 На чертеже изображено описываемое устройство.Устройство для передачи перемещения в герметичную полость содержит металлический сильфон 1, прикрепленный неподвижным концом через стакан 2 к статору 3 электродвигателя, а подвижным концом через втулку 4 - к винту 5, находящемуся в зацеплении с гайкой 6, соединенной с ротором 7 электродвигателя, Втулка 8 крепится своим нижним концом при помощи байонетных вырезов к крайним полуосям верхпего звена многозвенного шарнирного механизма 9, свободно проходит внутри сильфона 1 и втулки 4 и закрепляется неподвижно своим верхним концом во втулке 4. Нижний конец шарнирного механизма 9 крайними полуосями нижнего звена соединяется с шариковым захватом 10, который находится в зацеплении с перемещаемым телом 11. Полуоси 12 устанавливаются в направляющей трубе 13 неподвижно; все другие оси и звенья шарнирного механизма могут перемещаться относительно полуосей 12 в вертикальной плоскости. Шарнирный механизм 9 выполнен из двух ширм, соединенных между собой осями таким образом, чтобы центр был свободен для прохода специального ключа, служащего для соединения устройства с перемещаемым телом.Верхняя часть устройства, включая сильфон и электродвигатель, размещается внутри патрубка 14, закрепленного на крышке 15 и уплотненного крышкой 16 таким образом, что внутрь образованной полости 17 может быть подведена сжатая среда (преимущественно воздух или инертный газ). Герметизация полости 17 со сжатой средой от полости 18 с рабочей средой осуществляется прокладкой 19 и пробкой 20. Подвод и отвод сжатой среды в полость 17 производится по линии подвода 21 через электромагнитный вентиль 22 и по линии отвода 23,На втулке 4 закрепляется сердечник 24, а на крышке 16 - электромагнитный датчик 25 фиксирующий перемещение подвижного конца сильфона 1 и, соответственно, перемещаемого тела 11, Направляющие 26 на крышке 16 и ролики 27, укрепляемые на втулке 4, обеспечивают возможность осевого перемещения втулки 4 и предохраняют сильфон от скручивания. Пружины 28 и 29 служат для амортизации при быстром сбросе давления из полости 17, а также для частичной разгрузки электро- привода от осевых нагрузок. Полость 17 герм етизируется крышкой 30,Сборка устройства проводится следующим образом,Над перемещаемым телом 11 устанавливается направляющая труба 13, в которой размещен шарнирный механизм 9 с захватом 10, усилием пружины 29 поднятым в верхнее или промежуточное положение, Затем устанавливается крышка 15, и в патрубок 14 - верхняя часть привода с сильфоном и электродвигателем, укрепленными на крышке 16. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4Втулка 8 при снятой крышке 30 устанавливается таким образом, чтобы ее байонетные пазы вошли в зацепление с верхними полуосями механизма 9. Сжатие сильфона осуществляется с помощью электродвигателя; поворот втулки 8 для осуществления байонетного зацепления производится вручную, после чего она закрепляется неподвижно во втулке 4. Через полость втулки 8 вводится ключ и открывается шариковый захват 10; захват опускается электродвигателем вниз и с помощью ключа производится зацепление захвата 10 с перемещаемым телом 11. Затем устанавливаются пробка 20 и крышка 30 и уплотняются все разъемы,Устройство работает следующим образом.По линии подвода 21 в полость 17 подается сжатая среда под давлением, превышаю. щим давление в полости 18 и достаточным для подъема перемещаемого тела 11. При включении питания электродвигателя ротор 7 вращается совместно с гайкой б в направлении опускания винта 5. За счет избыточного давления в полости 17 по отношению к дав. лению в полости 18 втулка 4 с закрепленной на ней втулкой 8 опускается на расстояние, определяемое углом поворота ротора 7. При опускании втулки 8 вслед за верхним звеном шарнирного механизма складываются все остальные его звенья. Перемещение каждого звена на расстояние 1 вызывает перемещение (в данном случае подъем) тела 11 на величину л 1, где и - отношение числа звеньев, расположенных ниже полуосей 12, к числу звеньев, расположенных выше этих полуосей, При необходимости подъема еще на определенное расстояние снова включается электродвигатель и ротор поворачивается на нужный угол, причем давление в полости 17 может оставаться неизменным, но достаточным для подъема. Отсюда следует еще одно преимущество предлагаемого устройства, а именно: для равномерного перемещения тела на заданное расстояние нет необходимости плавно изменять давление и точно выдерживать его значение в каждый момент времени на определенном участке пути; давление можно изменять дискретно, с отклонениями от заданной величины, а точность и плавность хода будут обеспечиваться электромеханическим приводом.При опускании тела 11 давление среды в полости 17 снижается до величины, обеспечи. вающей ход вниз, а вращением ротора 7 ограничивается это перемещение и обеспечивается фиксация в заданной точке. Для быстрого пе. ремещения (сброса) тела 11 вниз обесточиваются электромагнитный клапан 22 и статор 3 электродвигателя и сбрасывается давление в полости 17 до величины, обусловленной прочностью сильфона. Под действием веса и избыточного давления в полости 18 тело 11 падает вниз, причем шариковая винтовая па. ра обеспечивает гарантированный самоход при отключенном электродвигателе. В конце307424 17 50 28 ф 7 Составитель В. С. Алешинктор И. А. Орлова Техрсд Л. Я. Левина Корректор В. И. Жолудев оаказ 22429 Изд.871 Тираж 473ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СоветМосква, Ж, Раушская наб., д. 45 Подписно 1 ннистров СССТипография, и р. Са пунова участка падения вступают в работу амортизирующие пружины 28 и 29,Линейное перемещение привода контролируется датчиком 25. Поскольку электродвигатель и винтовая пара размещены в полости, изолированной от воздействия рабочей среды, то в них могут быть применены обычные конструкционные и смазочные материалы. Предмет изобретения1. Устройство для передачи перемещений в герметичную полость, содержащее сильфон, электромеханический привод и соединительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью уменьшения длины сильфона при одновременном увеличении длины перемеще.кия, между сильфоном и перемещаемым телом встроен многозвенный шарнирный механизм.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что соединение многозвенного шарнирного механизма с сильфоном и перемещаемым телом выполнено в виде управляемого замка, например, байонетного типа.10 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью обеспечения возможности пошагового перемещения и фиксации его, в полости со сжатой средой установлен электромеханический привод, например, шаговый элек тродвигатель с шариковой винтовой парой,