Тарельчатый клапан

72) Авторы изобретен В . И. Люленков, Г. Б. Трушевич, А, С, Шинкаренко и Игоии ибирский ордена Трудового металлургичес кий и ного Знаменитут(54) ТАРЕЛЬЧАТЫЙ КЛАПА с пана никаютгрузкибенно,достатк Изобретение относится к черной металлургии, в частности к оборудованиюдоменных печей, Известно устройство клапана с груз вым уравновешиванием, содеркащее привод, седло, двуплечий рычаг шарнирноподвешенной к одному плечу запорнойтарелью и закрепленным на другом плече противовесом. Уравновешивание и фиксация тарели клапана с необходимымиусилиями прижатия в двух крайнихположениях осуществляется при пэмэшипротивовеса, закрепленного на рычаге,Открывание и закрывание клапана осуществляется с помощью соответствующего привода13Однако грузовэе уравновешивание существенно увеличивает маховые массы и продолжительность цикла работы клд. При этом в привэде .клапана вэззначительные динамические напри разгон, торможении и, эсо-.при замыкании. Указаннаио неи снижают срок службь 1 клапана,уменьшают производи тел ьнос ть агрега та,и приводят к значительному расходу. энергии,4Наиболее близким к изобретениюпотехнической сущности и достигаемому5результату является устройство клапана с торсионным уравновешиванием, содержащее привод, седло, шарнирно установленную на рычаге вала привода тарель, Уравновешивание и фиксация тарели клапана с необходимыми усилиямиприжатия в двух крайних положениях осуществляется через системы рычагов, шарнирно связанных с торсионом, предварительное напряжение которого осуществляется с помощью винтовой стяжки. Открывание и закрывание известного устройства осуществляется с помощьюпривода, вращаюцего вал клапана Г 2,20 Однако торсионное уравновешивание,представляя собой пространственный механизм, существенно увеличивает габариты клапана, усложняет конструкШпомонтаж и демонтаж агрегата, исключает3 9085возможность агрегатного способа ремонта.Целью изобретения является снижениегабаритов клапана, облегчение условиймонтажа и демонтажа, осуществление 5воэможности агрегатного способа ремон.та и упрощения конструкции,Указанная цель достигается тем, чтотерегьчатый клапан, содержеший привод,седло, шарнирно установленную нв рычаге 1тарель, и механизм уравновешивания ификсации тарели в. крайних положениях,связанный одним концом через рычаг свалом тарели, механизм уравновешивания и фиксации тарели выполнен в видедвух звеньев, связанный между собойпредварительно; напряженным пружиннымэлементом, и прикреплен другим концомк неподвижной опоре с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной валу тарели.На фиг, 1 показана пространственнаякинемвтическая схема клапана, закрыгое положение; на фиг. 2 - схема уравновешивания клапана и фиксации его вкрайних положениях - (Закрытое 1, от. крытое 11 ) с пружинным элементом сжатия; на фиг, 3 - то же, с пружиннымэлементом растяжения,Клапан состоит из вала 1 тарели(фиг. 1), рычага 2, нв котором с помощью шарнира 3 закреплена тарель 4,в закрытом положении клапана плотноперекрывающие отверстие в седле 5. Поконцем вала 1 жестко закреплены дварь 1 чвга, один из которых является коромыс 35лом, д 1 врнирного четырехзвенного механизме 6 приводя клапана, включаюшего вданном случае также червячный редуктор7 и электродвигатель 8, второй рычагпосредством шарнира соединен с меха 40низмом 9 уравновешивания, основой которого является пружинный элементсжатия либо растяжения, второй конецэтого механизма закреплен через шарнир 10 на неподвижной опоре,В крайних положениях клапана (закрытом 1 и открытом 11 ) от веса тареликлапана и рычага возникают моменты М,1и М(фиг. 2), стремяшиеся вывести тврель с рычагом в промежуточное положение, Механизм уравновешивания, противодействуя этим моментам (создаваячерез рычаг 11 соответственно моментыМи М ), надежно удерживает тарельс рычагом в крайних положениях.55Механизм уравновешивания (фиг. 2)состоит из двух элементов 12 и 13,один из которых скользит в направляю 104ших второгр, между которыми вставленапредварительно сжатая пружина 14, создавая необходимые усилия фиксации тареликлапана в крайних положениях.При использовании пружины растяжения 15 (фиг, 3) конструкция механизмеуравновешивания упрошается, так какисключены взаимоскользяшие элементы,Клепан работает следуюшим образом.В закрытом положении клапана тарель4 (фиг. 2) плотно прижимается к седлу5 с требуемым усилием, обеспечиваемымсжатой (или растянутой) пружиной черезрычаг 11, При открывании клапана крутящий момент от электродвигателя 8через червячный редуктор 7 и четырехзвенный шарнирный механизм 6 передаетсянв вал тарели 1 и преодолевает уравновешивающий момент М . После прохожде 1ния рычагом 11 (фиг. 2 и 3) мертвогоположения - максимальное сжатие ( растяжение) пружины - урввновешиввюгциймомент, меняется знак на обратный, надежно фиксируя тарель 4 в открытом положении 1, обеспеченном моментом М,1Закрывание клепана происходит в обратном порядке, Привод 8 (фиг. 1) вряшает вел 1 тарели, преодолевает момент1уравновешивания М (фиг. 2 и 3) в крайнем открытом положении, После прохождения рычагом 11 мертвого положенияуравновешиваюший момент М меняетзнак не обратный (создается и начиняетрасти уравновешивающий момент Мкоторый в крайнем положении, преодолевая момент М от весе рычага 2 и тарели 4, обеспечивает плотное и надежное прижвтие тарели к седлу 5)Предварительное напряжение пружиндолжно являться таким, чтобы моментыуравновешивания М и М (в крайних по 1ложениях тарели) были 8 ольше соответствующих моментов сопротивления ЧиМ (от собственного веса тарели). Величина предварительного напряжения является расчетным параметром и зависитв первую очередь от необходимого усилияприжвтия тарели к седлу, которое должнобыть достаточным для обеспечения герметичности клапана, а момент Мудерживеюший тврель в крайнем открытом положении 11, должен являться достаточным, чтобы предотвратить поворот клапана в промежуточное положение, гдерабочая поверхность клапана может оказаться под абразивным, воздействиемпотока сыпучего материала и запыленного газа,% 9985Предлагаемая конструкция клапана с ,механизмом уравновешивания н фиксациитарели в крайних положениях позволяетприменить агрегатный способ ремонта,т,е, по сравнению с известным клапаномповысить производительность труда рабочих во время осуществления ремонтазагрузочных устройств доменных печей,сократить их простои, повысить надежность работы клапанов. Имея малый йприведенйый маховой момент, предлагаемая конструкция уравновешивания надежно удерживает тарель. в закрытомсостоянии при посадке в седло, предотвращая возможные отскоки ее и попа%дание в зазор мелких кусочков материалов, что устраняет пневмоабраэивныйизнос контактных поверхностей и значительно увеличивает срок службы клапана. 20Б результате использования изобретения за счет сокращения сроков ремонтаи уменьшения затрат на его осуществле.ние, повышение срока службы контактных. поверхностей клапана, экономический25эффект. составляет около 50 тыс, руб,на одну поменную печь обьемом2000 м,10 Ф формула изобретения Тарельчатый клапан, содержащийпривод, седло, шарнирно установленнуюна рычаге тарель и механизм уравно-.вешивания и фиксации тарели в крайнихположениях, связанный одним концом через рычаг с валом тарели, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижениягабаритов клапана, облегчения монтажаи демонтажа, осуществления возможности агрегатного способа ремонта и упрощения конструкции, механизм уравновешивания и фиксации тарели выполнен ввиде двух звеньев, связанных между собой предварительно напряженным пружинным элементом, и прикреплен другимконцом к неподвижной опоре с воэможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной валу тарели,Источники.информации,принятые во внимание при экспертизе1, Штепа Е. Д. и др. Особенностидинамики привода тарельчатых клапановзагрузочных устройств доменных печей.Сталь, 1977, Ио 4, с. 304-306.2, Авторское свидетельство СССРИ 572498, кл. С 21 В 7/18, 1976.Составитель Б. Нгинскийгулич Техред Л.Пекарь Корректор О. Била 1076/45 ного Комтений и о уш Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектна Тираж 566 ВНИИПИ Государств по делам изобр13035, Москва, Ж Подписное итета СССР ткрытий ая набд. 4/5