МЕХАНИЧЕСКИЙ ДУБЛЕР ПНЕВМО- ИЛИ ГИДРОПРИВОДА Российский патент 1994 года по МПК F16K31/143 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в дистанционно управляемой трубопроводной арматуре и в автоматизированных системах различных областей народного хозяйства.

Известна конструкция механического дублера, предназначенного для управления трубопроводной арматурой, в которой шток и поршень перемещаются в крайнее верхнее положение под действием пакета тарельчатых пружин, в крайнее нижнее положение - под действием усилия управляющей среды, подаваемой на поршень пневмо- или гидропривода. При отсутствии управляющей среды перемещение поршня со штоком в крайнее нижнее положение осуществляется механическим (ручным) дублером вращением шпинделя, который установлен в резьбовом отверстии цилиндра пневмо- или гидропривода.

Недостатком этой конструкции является возможность самоотвинчивания шпинделя механического дублера при автоматическом управлении приводом, когда поршень пневмо- или гидропривода находится в крайнем нижнем положении. Не исключена также возможность установки шпинделя механического дублера в промежуточном положении при переходе на автоматическое управление.

Наиболее близким к изобретению является механический дублер пневмо- или гидропривода, который содержит корпус с наружной резьбой и осевым резьбовым отверстием, а также размещенный в указанном отверстии шпиндель.

Недостатком этого устройства является отсутствие блокировки шпинделя, что снижает надежность работы дублера из-за возможности установки его в любом промежуточном положении при переходе от ручного управления к автоматическому.

Изобретение решает задачу повышения надежности работы дублера. Это достигается тем, что механический дублер пневмо- или гидропривода, содержащий корпус с наружной резьбой и осевым резьбовым отверстием, а также размещенный в указанном отверстии шпиндель, снабжен герметизирующим колпачком с внутренней резьбой, установленным на наружной резьбе корпуса, стержнем, жестко связанным с колпачком, и двумя штифтами со сферическими поверхностями на концах, причем в корпусе соосно резьбовому отверстию выполнена расточка с конической торцевой поверхностью, в шпинделе выполнено глухое осевое отверстие и пересекающиеся с ним два сквозных радиальных отверстия, стержень размещен в осевом отверстии, а штифты по одному в радиальных отверстиях с возможностью взаимодействия одним концом с конусной поверхностью расточки, а другим концом со стержнем.

На фиг. 1 изображен в разрезе механический дублер пневмо- или гидропривода, установленный на клапане; на фиг. 2 - механический дублер в разрезе.

Механический дублер содержит корпус 1 с осевым резьбовым отверстием 2, имеющим со стороны наружного торца концентричную расточку 3 и конусный бурт 4. В осевое резьбовое отверстие 2 ввернут шпиндель 5 с глухим осевым отверстием 6 и пересекающимися с ним двумя сквозными радиальными отверстиями 7. На корпусе 1 установлен герметизирующий колпачок 8 с помощью внутренней резьбы 9. Герметизирующий колпачок 8 герметизирует осевое резьбовое отверстие 2 в корпусе 1. В глухом осевом отверстии 6 шпинделя 5 расположен стержень 10, жестко связанный одним концом с герметизирующим колпачком 8. В сквозных радиальных отверстиях 7 шпинделя 5 размещены штифты 11 таким образом, что наружные концы штифтов 11 упираются в концентричную расточку 3, а внутренние - в боковую поверхность стержня 10. Шпиндель 5 свободным концом упирается в поршень 12 пневмогидропривода клапана, а шток 13 пневмогидропривода, соединенный со штоком 15 клапана, с установленным на нем золотником 16, поджат к поршню 12 пакетом тарельчатых пружин 14.

Работа дублера осуществляется следующим образом. Колпачок 8, герметизирующий осевое резьбовое отверстие 2 в корпусе 1 с установленным в нем шпинделем 5, отвинчивается, стержень 10, жестко соединенный с герметизирующим колпачком 8, выводится из глухого осевого отверстия 6 в шпинделе 5. Вращением по часовой стрелке шпиндель 5 перемещается вдоль оси вращения в крайнее нижнее положение. Штифты 11 упираются в конусный бурт 4 в корпусе 1 и под действием составляющей силы, направленной вдоль оси штифтов 11, утапливаются в сквозные радиальные отверстия 7 шпинделя 5. Под действием шпинделя 5 совместно с ним перемещается в крайнее нижнее положение поршень 12, шток 13 пневмо гидропривода и шток 15 с запорным органом 16 арматуры, на которой установлен пневмогидропривод. Пакет тарельчатых пружин 14 при этом сжимается. Клапан закрыт.

Для перехода на автоматическое управление необходимо, вращая шпиндель 5 против часовой стрелки, вернуть его в крайнее верхнее положение, герметизирующий колпачок 8 с закрепленным в нем стержнем 10 навернуть на корпус 1для его герметизации, при этом одновременно стержень10 входит в глухое осевое отверстие 6 шпинделя 5 и при помощи конической поверхности на конце стержня 10 вытолкнет штифты 11 из сквозных радиальных отверстий 7, препятствуя их обратному утапливанию при упоре в конусный бурт 4 корпуса 1, исключая самоотвинчивание шпинделя 5. В любом промежуточном положении шпинделя 5 штифты 11 блокируют глухое осевое отверстие 6, препятствуя навинчиванию герметизирующего колпачка 8, что исключает возможность установки шпинделя 5 механического дублера в промежуточном положении, и, как следствие, исключает неполное открытие арматуры. (56) Кашанский М. С. и др. Судовая арматура. Л. , Судостроение, 1975 г. , стр. , 191.

Патент Великобритании N 1302086, кл. F 16 K 13/143, 1973.

Сущность изобретения: в осевом резьбовом отверстии корпуса размещен шпиндель. Герметизирующий колпачок с внутренней резьбой установлен на наружной резьбе корпуса. Стержень жестко связан с колпачком и двумя штифтами со сферическими поверхностями на концах. В корпусе соосно отверстию выполнена расточка с конической торцевой поверхностью, в шпинделе - глухое осевое отверстие и пересекающиеся с ним два сквозных радиальных отверстия. Стержень размещен в осевом отверстии, штифты - по одному в радиальных отверстиях с возможностью взаимодействия одним концом с конусной поверхностью расточки, другим - со стержнем. 2 ил.

МЕХАНИЧЕСКИЙ ДУБЛЕР ПНЕВМО- ИЛИ ГИДРОПРИВОДА, содержащий корпус с наружной резьбой и осевым резьбовым отверстием, а также размещенный в указанном отверстии шпиндель, отличающийся тем, что он снабжен герметизирующим колпачком с внутренней резьбой, установленным на наружной резьбе корпуса, стержнем, жестко связанным с колпачком, и двумя штифтами со сферическими поверхностями на концах, причем в корпусе соосно с резьбовым отверстием выполнена расточка с конической торцевой поверхностью, в шпинделе - глухое осевое отверстие и пересекающиеся с ним два сквозных радиальных отверстия, стержень размещен в осевом отверстии, а штифты по одному - в радиальных отверстиях с возможностью взаимодействия одним концом с конусной поверхностью расточки, а другим концом - со стержнем.