РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК G05D3/00 

Изобретение относится к области автоматизации различных технических процессов и может найти широкое применение в различных отраслях промышленного производства.

Известно регулирующее устройство, содержащее регулирующий клапан, кинематически связанный с исполнительным механизмом, который функционально связан с управляющим прибором (См. патент Великобритании №1068447, G 05 D 3/00, 10.05.1967).

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и недостаточная точность поддержания заданного параметра.

Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия и точности поддержания заданного значения параметра, а также повышение надежности.

Достигается это тем, что корпус исполнительного механизма механически связан со штативом через, по меньшей мере, одну пружину с возможностью перемещения этого корпуса относительно штатива.

Регулирующее устройство поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - сборочный чертеж регулирующего устройства.

Фиг.2 - пример выполнения регулирующего устройства.

Регулирующее устройство состоит из корпуса 1 с выдвижным штоком 2, при помощи муфты 3 соединенным со штоком 4, связанным с клапаном запорно-регулирующего органа 5, на отводе 6 которого при помощи фиксирующих гаек 7 и 8 закреплен штатив 9, имеющий отверстие 10 для прохода через него отвода 6. В верхней части кронштейна 9 выполнено также отверстие 11, в этом отверстии установлен переходной шток 12 с возможностью перемещения вдоль своей оси (например, вертикального перемещения). На переходном штоке 12 выполнена резьба, также выполнена резьба на отводе 6. На штоке 12, на его окончании выполнена проушина 13, жестко закрепленная на нем. Проушина 13 шарнирно соединена с серьгой 15, жестко соединенной с корпусом 1 при помощи шплинта 14. Между верхней горизонтальной частью штатива 9 и гайкой 17, при помощи резьбового соединения закрепленной на проходном штоке 12, на его верхней части, установлена пружина 16 (фиг.1).

На фиг.2 показан пример выполнения регулирующего устройства, в котором шток 2 шарниром 18 подсоединен к рычагу 20, имеющему несколько отверстий для регулировки хода штока 4, который шарниром 21 подсоединен к рычагу 19, на штативе 9 выполнена стойка 23, жестко закрепленная на нем, и другим своим концом при помощи шарнира 22 подсоединена к рычагу 19. Основание корпуса 1 исполнительного механизма соединено со штативом 24 аналогично предыдущему примеру, при этом штатив 24 может быть закреплен при помощи сварки непосредственно к корпусу запорно-регулирующее органа 5. Между пружиной 16 и гайкой 17 может быть установлена шайба 25.

В верхней части штатива 9 выполнено отверстие для прохода штока 12. Аналогичное отверстие 27 выполнено и в штативе 24.

На фиг.3 приведен пример выполнения шарниров 18, 21 и 22.

В штоке 2, например, устанавливается проушина 28 с отверстиями 29, и в которой размещен рычаг 19, отверстия в котором по размерам совпадают с размерами отверстий П-образной проушины 28, и в которые вставлен шплинт 30. Аналогично может быть выполнен шарнир 21 и 22.

На фиг.1 выполнен выров, в котором видны два седла 31 и два клапана 32, выполненные в корпусе запорно-регулирующего органа 5, т.е. выполнен двухседельчатый регулирующий клапан.

Регулирующее устройство функционально связано с регулирующим прибором 33, например с электроприводом регулятора, являющимся исполнительным механизмом с электронным регулятором, например PC-29.

Корпус 1 является корпусом в данном примере электрического исполнительного механизма марки МП 100, применяемого в авиационной промышленности для управления конструктивными элементами самолета.

На фиг.4 - пример крепления исполнительного механизма.

На фиг.5 - пример крепления исполнительного механизма.

Корпус 1 исполнительного механизма может крепиться на плоской пружине 16, которая в свою очередь закреплена на штативе 9 (фиг.4).

Штатив 9 может быть разделен на две части, на часть 34, к которой прикреплен исполнительный механизм, т.е. его корпус 1, и которая скреплена при помощи пружины 16 с другой частью 35 (фиг.5).

На фиг.6 - пример крепления исполнительного механизма.

Части 35 и 34 штатива 9 могут быть скреплены при помощи двух пружин 36 и 37.

На фиг.7 - пример установки пружины.

Пружина 16 может быть установлена между штоком 2 исполнительного механизма и штоком 4 запорно-регулирующего органа.

Пружина 16 устанавливается в стакане 38, у которого в основании выполнен отвод 39 с отверстием 40, имеющим резьбовое соединение со штоком 4. Перед этим соединением на штоке 4 установлена контргайка 41. На верхней части стакана 38 установлена крышка 42, имеющая с ним резьбовое соединение, и в которой по центру выполнен отвод 43 с отверстием 44, являющимся направляющей для штока 2, если шток 2 имеет значительный диаметр в своем поперечном сечении, как в случае применения МП 100, то он может быть соединен с промежуточным штоком 45, имеющим резьбовое соединение со штоком 2 и который через отверстие 44 размещен в стакане 38, на конце штока 2 или его промежуточного штока 45 установлен упор 46, имеющий резьбовое соединение с этим штоком, при этом они размещены в стакане 38 с возможностью его осевого перемещения и вращательного движения. Между упором 46 и основанием стакана 38 в этом стакане установлена пружина 16.

Для фиксации упора 46 на штоке 4 или штоке 45 до его соединения с упором 46 устанавливается контргайка 47.

Серьга 15 соединена с основанием корпуса 1 исполнительного механизма.

Регулирующее устройство работает следующим образом. Сигнал с регулирующего прибора поступает на привод исполнительного механизма, который, как и у всех регуляторов, выполнен реверсивным, который, например, начиная закрывать клапан запорно-регулирующего органа 5, втягивая шток 2 в корпус 1, начинает приближать два клапана 32 к седлам 31, следует учесть, что в данном примере запорно-регулирующее устройство закрыто в верхнем положении штока 4. В момент закрытия клапана 32 пружина 16 начинает сжиматься до тех пор, пока привод исполнительного механизма не будет отключен концевым выключателем. Сжатие происходит за счет передачи движения штока 2 через корпус 1, серьгу 15, проушину 13 переходному штоку 12 и гайке 17. Таким образом, происходит защита привода исполнительного механизма, например электродвигателя, от вывода его из строя при попадании в запорно-регулирующее устройство мелкого постороннего включения, например окалины.

Наконец, выставив определенным образом концевые выключатели привода исполнительного механизма, можно получить определенный подпор пружины 16.

При поступлении обратного сигнала с регулирующего прибора 33 на привод исполнительного механизма шток 2 выдвигается из корпуса 1, тем самым происходит обратный процесс, через те же звенья его движение приводит к разжатию пружины 16, а проушина 13 садится на кронштейн 9, и дальнейшее регулирование происходит без участия пружины 16.

Аналогичный процесс происходит при установке пружины 16 в стакане 38, в этом случае нет необходимости установки ее на кронштейне 9.

В примере, фиг.7, применяется запорно-регулирующее устройство, закрывающееся при движении штока 2 вниз. При появлении сигнала с регулирующего прибора 33, закрывающего клапан запорно-регулирующего устройства за счет выдвижения штока 2 и при попадании под клапан 32 постороннего включения, шток 4 останавливается, а шток 2 еще продолжает некоторое время двигаться до отключения концевиком привода исполнительного механизма, упор 46 прижимает пружину 16 к дну стакана 38, сокращая ее длину.

Таким образом, как и в предыдущем примере, происходит защита привода исполнительного механизма при попадании под клапан запорно-регулирующего устройства постороннего включения. Или при помощи концевиков осуществляют определенный подпор при закрытии клапана запорно-регулирующего устройства.

Фиг.8 - пример установки двух пружин.

В этом примере в стакане 38 над упором 46 устанавливается дополнительная пружина 48.

При поступлении обратного сигнала на привод исполнительного механизма с регулирующего прибора 33 шток 2 начинает втягиваться, и пружина 16 разжимается, в случае примера на фиг.8 верхняя дополнительная пружина 48 под действием движущей силы штока 45 начинает несколько сжиматься, а при полном открытии клапана запорно-регулирующего устройства она в зависимости от положения концевика сжимается еще больше. Такое исполнение установочной конструкции пружины 48 полезно для трехходового исполнения запорно-регулирующего устройства.

Исполнительный механизм в данном регулирующем устройстве кинематически может быть связан как с запорно-регулирующим устройством, так и с просто регулирующим устройством или просто запорным устройством, установленным на трубопроводе, например, при помощи фланцев.

Под понятием “запорно-регулирующее устройство” заявитель имеет в виду все три варианта исполнения этого устройства.

Следует учесть, что при исполнении этого устройства трехходовым под клапан может попасть постороннее включение и при полном открытии его, в этом случае имеется неоспоримая польза в верхней пружине 48.

Фиг.9 - пример расположения пружины на штативе.

Если клапана 32 выполнены над седлами 31, т.е. они закрывают запорно-регулирующее устройство при движении сверху вниз, и в этом случае они садятся на седла в нижнем положении штока 4, то в этом случае пружина 16 устанавливается под верхней частью штатива 9. При достижении клапанами седел 31 шток перестает двигаться, а если концевик нижнего положения штока 2 не сработает на отключение цепи питания исполнительного механизма, то шток 2 начнет перемещать корпус 1 в верхнее положение, сжимая пружину 16, аналогично предыдущему примеру до тех пор, пока не сработает концевик.

Регулирующее устройство для повышания эффективности в пользовании содержит корпус исполнительного механизма, механически связанного со штативом через, по меньшей мере, одну пружину. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Регулирующее устройство, содержащее исполнительный механизм, штатив, с которым корпус исполнительного механизма механически связан, запорно-регулирующий орган, шток которого механически связан со штоком исполнительного механизма, отличающееся тем, что корпус исполнительного механизма механически связан со штативом через, по меньшей мере, одну пружину, с возможностью перемещения этого корпуса относительно штатива.2. Регулирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что штатив закреплен на корпусе запорно-регулирующего органа.3. Регулирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве исполнительного механизма применен электрический исполнительный механизм, например, марки МП 100, используемый в авиационной промышленности для управления конструктивными элементами самолета.4. Регулирующее устройство, содержащее исполнительный механизм, штатив, с которым корпус исполнительного механизма механически связан, запорно-регулирующий орган, шток которого механически связан со штоком исполнительного механизма, отличающееся тем, что между штоком запорно-регулирующего органа и штоком исполнительного механизма установлена, по меньшей мере, одна пружина.