Сверхвысоковакуумный затвор с электромеханическим приводом

 

Изобретение относится к коммутационной аппаратуре вакуумных систем с электромеханическими средствами управления. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет отключения привода в крайних положениях затвора от резкого возрастания момента сопротивления. При закрытии затвора вращение от привода 7 передается выходному валу 14 с толкателем 21, который воздействует на ролик 19 подпружиненного упора 18 и приводит во вращение зубчатое колесо 15 и связанный с ним зубчатый сектор 6 с кронштейном 5, соединенным с водилом 3. В момент закрытия дальнейшее вращение вала 14 приводит к проскальзыванию толкателя относительно упора 18 за счет утапливания ролика 19. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

149 8 А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4301083/31-29 (22) 25.08.87 (46) 15.10.89. Бюл. № 38 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) В.Б.Батраков, А.И.Кожевников, .Б:,Г.Львов, Т.С.Павлова и IG.Ñ.Càìoéлов (53) 621.646 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 410209, кл. F 16 K 31/53, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1255789, кл. F 16 К 3/10, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 759785, кл ° F 16 К 3/14, 1980. (54) СВЕРХВЫСОКОВАКУУИНЫИ ЗАТВОР С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ (») Изобретение относится к комму(1) 4 Р 16 K 3/10, 31/04, 51/02

2 тационной аппаратуре вакуумных систем с электромеханическими средствами управления. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет отключения привода в крайних положениях затвора от резкого возрастания момента сопротивления. При закрытии затвора вращение от привода 7 передается выходному валу 14 с толкателем 21, который воздействует на ролик 19 подпружиненного упора 18 и приводит во вращение зубчатое колесо

15 и связанный с ним зубчатый сектор

6 с кронштейном 5, соединенным с водилом 3. В момент закрытия дальнейшее вращение вала 14 приводит к проскальзыванию толкателя относительно упора 18 за счет утапливания ролика

19. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

3 15149

Изобретение относится к комму«ационной аппаратуре вакуумных систем с электромеханическими средствами управления и предназначено для герме5 тичного перекрывания сверхвысоковакуумных коммуникаций, Целью изобретения является повышение надежности в работе за счет отключен««я привода в крайних положениях затвора от резкого возрастания момента сопротивления.

На фиг. 1 показан затвор, поперечный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1 со сложным местньгм разрезом, показывающим связь управляющего зубчатого колеса с выходным .валом привода, на фиг. 3 — то же, в положении "Открыто

tt

Затвор состоит из корпуса с сед- 20 лом 1, шибера 2, закрепленного на водиле 3, которое уплотнено упругим элементом — сильфоном,4 и жестко соединено вне вакуумной полости затвора с кронштейном 5, способным поворачи- 25 ваться в подшипниковых опорах относи-тельно корпуса 1 и снабженным зубчатым сектором 6, связанным с приводом

7 зубчатой передачей, Герметизация уплотнительной пары осуществляется 30 подвижным в осевом направлении нажимным диском 8Е связанным с возвратными пружи-нами 9 и герметично соединенным с корпусом 1 гибкими упругими звеньями 10;-

Управление перемещением диска 8производится с помощью торцового кулачкового механизма fi связанного с зубчатым колесом 12, которое через зубчатую передачу, включающую промежуточное зубчатое колесо 13 (фиг.2), связано 10 с выходным валом 14 привода 7.

Зубчатый сектор 6 связан с зубчатым колесом 15, размещенным на выходном валу 14 привода 7 с возможностью ° свободного вращения относительно него, 5 обеспечиваемого подшипником 16. Зубчатое колесо 15 снабжено пазом 17, выполненным в виде плоской спирали, и упором 18, представг«яющим собой ролик 19, подпружиненный пружиной 20 с регулируемой величиной сжатия, а на вал 14 привода 7 на<.:ажен толкатель 21, снабженный выступом 22, взаимодействующим со спиральным пазом 17, При этом продольный паз в толкателе ?1 Обеспечивает возможность его радиального перемещения относитt ëüI«o 1?- 1ла 1 1 . !(рОме Ого затвор

< E абжен конце<«ым««11<..р<- 1<лючателями, 98 4 связанными с управляющим зубчатым колесом 12 и отключающими электродвпгателE в положениях Закрыто" и

"Открыто (не показаны).

Затвор работает следующим образом.

При его закрытии вращение от электродвигателя привода 7 передается через редуктор выходному валу 14, который начинает вращаться в направлении, обозначенном стрелкой (фиг.3), а также через зубчатое колесо 13 управляющему зубчатому колесу 12, снабженному профилированным торцовым кулачком. При этом толкатель 21, вращаясь вместе с валом 14, воздействует на ролик 19 подпружиненного упора

18. Усилие пружины 20 в упоре 18 обеспечивает передачу крутящего момента, необходимого для перемещения шибера 2. На стадии перекрывания проходного отверстия усилие, необходимое для перемещения шибера 2, не превышает усилия утапливания ролика

19 пружинного упора 18, и толкатель

21, вращаясь совместно с валом 14, увлекает за собой упор 18, приводя во вращение зубчатое колесо 15 и связанный с ним зубчатый сектор 6.

Поворот зубчатого сектора 6 приводит к повороту связанного с ним кронштейна 5 вместе с жестко присоединенным водилом 3, обеспечивая перемещение шибера 2 в крайнее положение "Закрыто". Дальнейшее перемещение шибера

2 невозможно, а резко возросший момент сопротивления вращению зубчатого колеса 15 превышает момент, на передачу которого рассчитано усилие пружины 20 в упоре 18, и дальнейшее вращение выходного вала 14 приводит к проскакиванию толкателя относительно упора 18 за счет утапливания ролика 19. Продолжающееся вращение вала

14 вызывает перемещение толкателя 21 относительно остающегося неподвижным, благодаря наличин1 подшипника 16, зубчатого колеса 15, снабженного спиральным пазом 17. При этом выступ 22 толкателя 21, перемещаясь по спиральному пазу 17, вызывает радиальное перемещение толкатечя относительно вала 14, отводя его от упора 18. Расстояние между витками спирали выбирается таким образом, чтобы радиальное перемещение толкателя 2! относительно вала 14 выводипо толкатель из зацепления с упором 18 за один Оборот вала 14 отно< ительно зубчатого кО.Iåса

14998

Использование для уплбтнения кула15 чкового механизма 11 изменяющего вы3 соту профиля от минимума до максимума за один оборот зубчатого колеса

12, определяет его большой диаметр, необходимый для снижения мощности

20 привода 7, поэтому в большинстве случаев диаметр управляющего зубчатого колеса 12 в 2-5 раз превышает диаметры остальных зубчатых колес привода 7, что делает его выходной вал

14 многооборотньм. Это и определяет необходимость наличия спирального паза 17, взаимодействующего с выступом 22 толкателя 21 для обеспечения радиальной подвижности последнего относительно вала 14. Число витков плоской спирали !7 определяется числом оборотов, совершаемых выходным валом 14 привода 7.

Открытие затвора происходит в обратной последовательности ° При этом электродвигатель, вал 14 с толкателем 21 и зубчатые колеса 13, 12 вращаются в противоположную сторону.

Смещение торцовых кулачков механизма

11 происходит в сторону уменьшения высоты их профиля и нажимной диск 8 перемещается под действием возвратных пружин 9 в обратном направлении, снимая с шибера 2 усилие герметизации, а затем образуя гарантированный зазор между ним и собой. В этот период зубчатое колесо 15 со спиральным пазом 17 остается неподвижным, а выступ 22 толкателя 21, перемещаясь при вращении толкателя с валом 14 относи- 45 тепьно колеса 15 по спиральному пазу

17 в противоположном направлении, перемещает толкатель по радиусу, приближая его к упору 18. В момент появления гарантированного зазора между дис-5О ком 8 и шибером 2 толкатель 21 входит в контакт с роликом 19 упора 18, увле» кая его за собой и обеспечивая вращение. зубчатых колес 15 и сектора 6 в обратном направлении, одновременно происходит поворот кронштейна 5 с водилом

3 и шибером 2 в крайнее положение нОткрыто . При этом по аналогии с циклом закрытия также пропадает возмож35

5 15

15. Дальнейшее радиальное перемещение толкателя не влияет на работу затвора

В отличие от колеса 15 вращение управляющего зубчатого колеса 12, как и выходного вала 14, происходит на протяжении всего цикла работы затвора. При этом вращение зубчатого колеса 12 приводит к относительному смещению торцовых профилей кулачкового механизма 11. Выполнение профиля торцовых кулачков механизма 11 должно обеспечивать на стадии перекрывания проходного отверстия гарантированный зазор между нажимным диском 8 и шибером 2. После установки шибера 2 в крайнее положение "Закрыто" продолжающееся вращение колеса 12 приводит к дальнейшему смещению торцовых профилей кулачкового механизма 11, вызывая осевое перемещение нажимного диска 8, который, воздействуя на шибер

2 с уплотнением, обеспечивает герметизацию затвора. При этом срабатывает концевой переключатель, отключая электродвигатель и фиксируя положение затвора "Закрыто". ность дальнейшего вращения зубчатого колеса 15 и за счет утапливания ролика 19 подпружиненного упора 18 происходит проскакивание толкателя 21 в исходное положение относительно упора 18. Вместе с этим происходит срабатывание связанного с управляющим зубчатым колесом 12 концевого переключателя, отключающего электродвигатель и фиксирующего положение затвора Открыто 1.

Формула изобретения

1. Сверхвысоковакуумный затвор с электромеханическим приводом, в корпусе которого размещены выходной вал привода и шибер, закрепленный на водиле, уплотненном упругим элементом и жестко соединенном с крон- > штейном, поворачивающимся относительно корпуса,и герметизируемый подвижным в осевом направлении диском, герметично соединенным с корпусом упругими звеньями и управляемым через зубчатое колесо кулачковым механизмом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен толкателем, установленным на выходном валу привода с возможностью совместного вращения, а кронштейн снабжен зубчатым сектором, связанным с зубчатым колесом, которое установлено на выходном валу привода с возможностью свободного вращения относительно него и снабжено подпружиненным упором, взаимодействующим

15I4998

Составитель Л.Семенов редактор Т.Лазоренко Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова Заказ 6211/38 Тираж 721 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113 l35, Москва, Ж вЂ” 35, Гаушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 при перемещении шибера с указанным толкателем.

2. Затвор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в зубчатом колесе выполнен в виде плоской спирали паз, а толкатель установлен на выходном валу привода с возможностью радиального перемещения относительно

5 его оси и снабжен выступом, входящим в указанный паз.