МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ С РУЧНЫМ ДУБЛЕРОМ Российский патент 2017 года по МПК F16K31/05 

Изобретение относится к электроприводам с встроенным ручным дублером для управления трубопроводной арматурой в двух режимах: электрическом и ручном.

Известен механизм переключения в электроприводе с встроенным ручным дублером, содержащий корпус, выступающие из корпуса маховик и переключающий рычаг, внутри корпуса выходной вал, фланец маховика с кулачками, подпружиненную двустороннюю муфту с кулачками, колесо с кулачками от передачи электродвигателя, элемент с возможностью воздействия на муфту от передачи переключающего рычага и подпружиненный фиксатор (US 3257866 от 28 июня 1966 г.).

Недостатком известного решения является невозможность передачи вращения от маховика на выходной вал в ручном режиме, без предварительного ручного воздействия на переключающий рычаг, что усложняет алгоритм переключения, ухудшает показатели по надежности и быстродействию при эксплуатации.

Задачей изобретения является упрощение алгоритма переключения, повышение показателей по надежности и быстродействию при эксплуатации в ручном режиме, исключительно вращением маховика, без переключающего рычага с внешним ручным воздействием.

Это достигается тем, что механизм переключения в электроприводе с встроенным ручным дублером, содержащий корпус, выступающий из корпуса маховик, в отличие от известного технического решения, имеет внутри корпуса переключающий рычаг первого рода с первой и второй точками приложения силы, выходной вал, фланец маховика с кулачками и толкателем, подпружиненный двусторонний демпфер с кулачками, подпружиненную двустороннюю муфту с кулачками, колесо с кулачками и упором от передачи электродвигателя, элемент с возможностью воздействия на муфту от передачи переключающего рычага, подпружиненный фиксатор с выступом, где на выходном валу с возможностью вращения находятся фланец, демпфер, муфта и колесо, где демпфер и муфта находятся во взаимно подпружиненном тандеме и имеют дополнительно, вдоль оси выходного вала свободу, в том числе взаимного перемещения, при этом муфта может ходить в направляющих выходного вала, в связи с чем муфта и демпфер могут совершать вращение только вместе с выходным валом, при этом кулачки демпфера адаптированы с одной стороны под кулачки фланца, а с другой стороны под кулачки муфты, где кулачки муфты с другой стороны адаптированы под кулачки колеса, где кулачки фланца с кулачками демпфера и кулачки муфты с кулачками колеса имеют возможность входа и выхода из зацепления при осевом взаимном перемещении, в то время как кулачки демпфера с кулачками муфты не выходят из зоны зацепления при взаимном осевом перемещении, где между муфтой и колесом располагается элемент без возможности вращения вокруг выходного вала, где на элементе с возможностью поворота на 90 градусов установлен подпружиненный фиксатор с выступом с возможностью принимать два положения - вдоль оси выходного вала при ручном режиме и перпендикулярно оси выходного вала при электрическом режиме, где при необходимости управления в ручном режиме возможным вращением маховика и, как следствие, фланца существует возможность приведения во взаимодействие боковой поверхности толкателя с первой точкой приложения силы переключающего рычага, что может привести к мгновенному перемещению первой точки приложения силы переключающего рычага на выступающий размер толкателя, при этом вторая точка приложения силы переключающего рычага имеет возможность через элемент переместить вдоль оси выходного вала с дополнительным дожатием подпружиненную муфту, к тому же находящуюся в подпружиненном тандеме с демпфером, при этом кулачки муфты могут выходить из зацепления с кулачками колеса, а кулачки демпфера при возможном осевом перемещении в направлении к кулачкам фланца и при возможном лобовом столкновении кулачков демпфера с кулачками фланца могут позволить взаимному перемещению демпфера относительно муфты, благодаря конструктивно заданной величине подпружиненности демпфера и муфты на высоту кулачков демпфера и высоте ответных кулачков фланца, где при возможном продолжении вращения фланца относительно не вращающегося демпфера кулачки демпфера могут войти в гарантированное зацепление с кулачками фланца, где при этом создается возможность подпружиненному фиксатору установиться вдоль оси выходного вала, становясь ограничителем между колесом и муфтой, тем самым создавая возможность сохранения достигнутого ручного режима, при котором становится возможным передача вращения от маховика к выходному валу через фланец, демпфер и муфту, где в случае необходимости управления от электродвигателя вращение колеса может привести к столкновению упора с выступом фиксатора и, как следствие, принудительному опрокидыванию фиксатора благодаря тому, что элемент находится под воздействием подпружиненной муфты, где при этом элемент с фиксатором могут принять перпендикулярно оси выходного вала положение, где демпфер, увлекаемый муфтой, может получить перемещение вдоль оси выходного вала, в результате чего кулачки демпфера могут выйти из зацепления с кулачками фланца, а кулачки муфты могут войти в зацепление с кулачками колеса, где при вращении колеса упор все время находится вне зоны контактирования с выступом фиксатора, находящегося в опрокинутом положении, перпендикулярном оси выходного вала, где при этом вторая точка приложения силы переключающего рычага может получить возможность вернуть первую точку приложения силы переключающего рычага к поверхности фланца на уровень основания толкателя благодаря конструктивно обеспечиваемому неустойчивому состоянию толкателя и первой точке приложения силы переключающего рычага при случайном лобовом столкновении.

На фиг. 1 условно представлен механизм переключения в электрическом режиме, на фиг. 2 условно представлен механизм переключения в ручном режиме.

Механизм переключения в электроприводах с ручным дублером содержит корпус (1), выступающий из корпуса маховик (2), внутри корпуса переключающий рычаг (3) первого рода, с первой (4) и второй (5) точками приложения силы, выходной вал (6), фланец (7) маховика с кулачками (8) и толкателем (9), подпружиненный двусторонний демпфер (10) с кулачками (11), подпружиненную двустороннюю муфту (12) с кулачками (13), колесо (14) с кулачками (15) и упором(16) от передачи электродвигателя (не показан), элемент (17), воздействующий на муфту от передачи переключающего рычага, подпружиненный фиксатор (18) с выступом (19).

Механизм переключения работает следующим образом.

При электрическом режиме управления от передачи электродвигателя вращение колеса (14) приводит к столкновению упора (16) с выступом (19) фиксатора (18) и, как следствие, принудительному опрокидыванию фиксатора (18) в результате воздействия подпружиненной муфты (12) на элемент (17). При этом фиксатор (18) с элементом (17) принимают перпендикулярно оси выходного вала (6) положение, при котором упор (16) и выступ (19) выходят и зоны контактирования. Демпфер (10), увлекаемый муфтой (12), под действием пружины получает перемещение, в результате чего кулачки (11) демпфера (10) выходят из зацепления с кулачками (8) фланца (7), а кулачки (13) муфты (12) входят в зацепление с кулачками (15) колеса (14). При этом вторая (5) точка приложения силы переключающего рычага (3) переводит первую (4) точку приложения силы переключающего рычага (3) в исходное состояние, а именно к поверхности фланца (7) на уровень основания толкателя (9). Вращение от электродвигателя выходному валу (6) передается через колесо (14) и муфту (12).

При ручном режиме управления от ручного дублера вращением маховика (2) и, как следствие, фланца (7) толкатель (9) приходит во мгновенное взаимодействие с первой (4) точкой приложения силы переключающего рычага (3), приводящее к перемещению первой (4) точки приложения силы переключающего рычага (3) на выступающий размер толкателя (9), где при этом вторая (5) точка приложения силы переключающего рычага (3) через элемент (17) перемещает подпружиненную муфту (12), находящуюся в подпружиненном тандеме с демпфером (10), приводя к выходу кулачки (13) муфты (12) из зацепления с кулачками (15) колеса(14), где при этом кулачки (11) демпфера (10) входят в зацепление с кулачками (8) фланца (7), где при этом подпружиненный фиксатор (18) устанавливается вдоль оси выходного вала (6), фиксируясь между колесом (14) и муфтой (12), тем самым поддерживая достигнутый ручной режим. Вращение от маховика (2) к выходному валу (6) передается через фланец (7), демпфер (10) и муфту (12).

Изобретение относится к электроприводам с встроенным ручным дублером для управления трубопроводной арматурой в двух режимах: электрическом и ручном. Механизм переключения в электроприводе с встроенным ручным дублером содержит корпус, выступающий из корпуса маховик, внутри корпуса расположен переключающий рычаг первого рода с первой и второй точками приложения силы, выходной вал, фланец маховика с кулачками и толкателем, подпружиненный двусторонний демпфер с кулачками, подпружиненную двустороннюю муфту с кулачками, колесо с кулачками и упором от передачи электродвигателя, элемент с возможностью воздействия на муфту от передачи переключающего рычага, подпружиненный фиксатор с выступом. На выходном валу с возможностью вращения находятся фланец, демпфер, муфта и колесо. Демпфер и муфта находятся во взаимно подпружиненном тандеме и имеют дополнительно, вдоль оси выходного вала свободу, в том числе взаимного перемещения. При этом муфта может ходить в направляющих выходного вала, в связи с чем муфта и демпфер могут совершать вращение только вместе с выходным валом. При этом кулачки демпфера адаптированы с одной стороны под кулачки фланца, а с другой стороны под кулачки муфты. Кулачки муфты с другой стороны адаптированы под кулачки колеса. Кулачки фланца с кулачками демпфера и кулачки муфты с кулачками колеса имеют возможность входа и выхода из зацепления при осевом взаимном перемещении, в то время как кулачки демпфера с кулачками муфты не выходят из зоны зацепления при взаимном осевом перемещении. Между муфтой и колесом располагается элемент без возможности вращения вокруг выходного вала. На элементе с возможностью поворота на 90 градусов установлен подпружиненный фиксатор с выступом с возможностью принимать два положения - вдоль оси выходного вала при ручном режиме и перпендикулярно оси выходного вала при электрическом режиме. Изобретение направлено на упрощение алгоритма переключения, повышение показателей по надежности и быстродействию при эксплуатации в ручном режиме, исключительно вращением маховика, без переключающего рычага с внешним ручным воздействием. 2 ил.

Механизм переключения в электроприводе с встроенным ручным дублером, содержащий корпус, выступающий из корпуса маховик, отличающийся тем, что имеет внутри корпуса переключающий рычаг первого рода с первой и второй точками приложения силы, выходной вал, фланец маховика с кулачками и толкателем, подпружиненный двусторонний демпфер с кулачками, подпружиненную двустороннюю муфту с кулачками, колесо с кулачками и упором от передачи электродвигателя, элемент с возможностью воздействия на муфту от передачи переключающего рычага, подпружиненный фиксатор с выступом, где на выходном валу с возможностью вращения находятся фланец, демпфер, муфта и колесо, где демпфер и муфта находятся во взаимно подпружиненном тандеме и имеют дополнительно, вдоль оси выходного вала свободу, в том числе взаимного перемещения, при этом муфта может ходить в направляющих выходного вала, в связи с чем муфта и демпфер могут совершать вращение только вместе с выходным валом, при этом кулачки демпфера адаптированы с одной стороны под кулачки фланца, а с другой стороны - под кулачки муфты, где кулачки муфты с другой стороны адаптированы под кулачки колеса, где кулачки фланца с кулачками демпфера и кулачки муфты с кулачками колеса имеют возможность входа и выхода из зацепления при осевом взаимном перемещении, в то время как кулачки демпфера с кулачками муфты не выходят из зоны зацепления при взаимном осевом перемещении, где между муфтой и колесом располагается элемент без возможности вращения вокруг выходного вала, где на элементе с возможностью поворота на 90 градусов установлен подпружиненный фиксатор с выступом, с возможностью принимать два положения - вдоль оси выходного вала при ручном режиме и перпендикулярно оси выходного вала при электрическом режиме, где при необходимости управления в ручном режиме возможным вращением маховика и, как следствие, фланца существует возможность приведения во взаимодействие боковой поверхности толкателя с первой точкой приложения силы переключающего рычага, что может привести к мгновенному перемещению первой точки приложения силы переключающего рычага на выступающий размер толкателя, при этом вторая точка приложения силы переключающего рычага имеет возможность через элемент переместить вдоль оси выходного вала с дополнительным дожатием подпружиненную муфту, к тому же находящуюся в подпружиненном тандеме с демпфером, при этом кулачки муфты могут выходить из зацепления с кулачками колеса, а кулачки демпфера при возможном осевом перемещении в направлении к кулачкам фланца и при возможном лобовом столкновении кулачков демпфера с кулачками фланца могут позволить взаимному перемещению демпфера относительно муфты, благодаря конструктивно заданной величине подпружиненности демпфера и муфты на высоту кулачков демпфера и высоте ответных кулачков фланца, где при возможном продолжении вращения фланца относительно не вращающегося демпфера кулачки демпфера могут войти в гарантированное зацепление с кулачками фланца, где при этом создается возможность подпружиненному фиксатору установиться вдоль оси выходного вала, становясь ограничителем между колесом и муфтой, тем самым создавая возможность сохранения достигнутого ручного режима, при котором становится возможным передача вращения от маховика к выходному валу через фланец, демпфер и муфту, где в случае необходимости управления от электродвигателя вращение колеса может привести к столкновению упора с выступом фиксатора и, как следствие, принудительному опрокидыванию фиксатора благодаря тому, что элемент находится под воздействием подпружиненной муфты, где при этом элемент с фиксатором могут принять перпендикулярно оси выходного вала положение, где демпфер, увлекаемый муфтой, может получить перемещение вдоль оси выходного вала, в результате чего кулачки демпфера могут выйти из зацепления с кулачками фланца, а кулачки муфты могут войти в зацепление с кулачками колеса, где при вращении колеса упор все время находится вне зоны контактирования с выступом фиксатора, находящегося в опрокинутом положении, перпендикулярном оси выходного вала, где при этом вторая точка приложения силы переключающего рычага может получить возможность вернуть первую точку приложения силы переключающего рычага к поверхности фланца на уровень основания толкателя благодаря конструктивно обеспечиваемому неустойчивому состоянию толкателя и первой точке приложения силы переключающего рычага при случайном лобовом столкновении.