Задвижка со стрикционным приводом в затворе Российский патент 2021 года по МПК F16K31/04 H02N2/02 

Область техники

Изобретение относится к устройствам запорной арматуры и предназначено для открытия и закрытия потока текучей среды в трубопроводе. Оно может быть использовано в промышленности и в быту.

Предшествующий уровень техники

Ближайшим аналогом заявленного технического решения является задвижка, описанная в заявке на изобретение РФ №2018119926. Задвижка содержит корпус и запорный элемент, причем запорный элемент выполнен с возможностью открывать и закрывать поток текучей среды между патрубками корпуса. Внутри запорного элемента расположен линейный шаговый стрикционный электродвигатель. Он содержит бегун, расположенный в канале запорного элемента. Бегун соединен с корпусом при помощи штока.

Воображаемая ось канала запорного элемента параллельна направлению перемещения запорного элемента при открытии или закрытии задвижки. Бегун состоит из соединенных последовательно передней стрикционной распорной секции, ходовой стрикционной секции, задней стрикционной распорной секции. Все стрикционные секции электрическим кабелем соединены с устройством управления электрическим напряжением, расположенным снаружи корпуса.

Участок электрического кабеля в ближайшем аналоге расположен внутри корпуса задвижки вне запорного органа. Этот участок подвержен неблагоприятному воздействию среды, протекающей через задвижку. В некоторых случаях такая среда способна разрушать изоляцию кабеля. Такое разрушение изоляции участка кабеля наиболее вероятно вблизи того конца, который закреплен в запорном элементе и подвержен действию механических колебаний, вызывающих циклические деформации изгиба в изоляции и жилах кабеля.

В случае такого разрушения изоляции и/или жил кабеля наступает отказ в работе задвижки. В таком случае приходится ремонтировать задвижку, что свидетельствует о ее ненадежности.

Раскрытие изобретения

Таким образом, задача, на решение которой направлено настоящее техническое решение, состоит в повышении надежности задвижки. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в уменьшении вероятности выхода в ремонт задвижки из-за повреждения изоляции и/или жил кабеля внутри корпуса задвижки.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата изменена конструкция известного устройства. Задвижка содержит корпус и запорный элемент, причем запорный элемент выполнен с возможностью открывать и закрывать поток текучей среды между патрубками корпуса. Внутри запорного элемента расположен линейный шаговый стрикционный электродвигатель. Он содержит бегун, расположенный в канале запорного элемента. Бегун соединен с корпусом при помощи штока.

Воображаемая ось канала запорного элемента параллельна направлению перемещения запорного элемента при открытии или закрытии задвижки. Бегун состоит из соединенных последовательно передней стрикционной распорной секции, ходовой стрикционной секции, задней стрикционной распорной секции. Все стрикционные секции электрическим кабелем соединены с устройством управления электрическим напряжением, расположенным снаружи корпуса.

Шток выполнен трубчатым, его внутреннее отверстие сообщается с окружающим задвижку пространством. Электрический кабель соединяет устройство управления электрическим напряжением с бегуном через внутреннее отверстие трубчатого штока.

Внутри отверстия трубчатого штока может быть расположено уплотнение, выполненное с возможностью предотвращать ток жидкости и/или газа по внутреннему отверстию трубчатого штока.

Ходовая стрикционная секция может содержать пьезоэлектрический материал и электроды. При этом электроды выполнены с возможностью создавать электрическое поле в пьезоэлектрическом материале при подключении их к источнику электрического напряжения.

Также ходовая стрикционная секция может содержать стержень из магнитострикционного материала и катушку индуктивности. При этом катушка индуктивности выполнена с возможностью создавать магнитное поле в стержне из магнитострикционного материала при подключении ее к источнику электрического напряжения.

Каждая передняя и задняя распорная стрикционная секция задвижки может содержать пьезоэлектрический материал и электроды, При этом электроды выполнены с возможностью создавать электрическое поле в пьезоэлектрическом материале при подключении их к источнику электрического напряжения.

Также каждая передняя и задняя распорная стрикционная секция может содержать стержень из магнитострикционного материала и катушку индуктивности. При этом катушка индуктивности выполнена с возможностью создавать магнитное поле в стержне из магнитострикционного материала при подключении ее к источнику электрического напряжения.

Между корпусом и запорным элементом может быть расположена деформируемая трубчатая оболочка. При этом трубчатый шток расположен внутри деформируемой трубчатой оболочки, один край деформируемой трубчатой оболочки герметично закреплен на корпусе, а другой ее край герметично закреплен вокруг канала запорного элемента.

К внутренней герметичной полости, образованной каналом запорного элемента и деформируемой трубчатой оболочкой, при помощи герметичного прохода может быть присоединена внутренняя полость компенсатора обьема. Компенсатор обьема при этом выполнен в виде деформируемой оболочки. Канал запорного элемента, деформируемая трубчатая оболочка, герметичный проход и компенсатор объема в таком случае заполнены жидкостью.

Участок электрического кабеля, расположенный во внутренней полости трубчатого штока, не подвержен неблагоприятному воздействию среды, заполняющей корпус задвижки. Также внутри задвижки нет участков с циклическими изгибными деформациями электрического кабеля, подверженных действию механических колебаний запорного элемента. Поэтому разрушения изоляции и жил электрического кабеля не происходит.

За счет новой конструкции устройства удается избавиться или существенно уменьшить число случаев повреждения изоляции и/или жил кабеля. Таким образом, достигается технический результат - уменьшение вероятности выхода в ремонт задвижки из-за повреждения изоляции и/или жил кабеля внутри корпуса задвижки.

Описание фигур чертежей

Указанные преимущества изобретения, а также его особенности поясняются лучшими вариантами выполнения со ссылками на чертежи.

Фиг. 1 изображает продольный разрез задвижки в закрытом состоянии. Запорным элементом является параллельный затвор. В стрикционных секциях бегуна применен пьезоэлектрический материал и электроды.

Фиг. 2 изображает продольный разрез задвижки в открытом состоянии. Запорным элементом является параллельный затвор. В стрикционных секциях бегуна применен пьезоэлектрический материал и электроды.

Фиг. 3 изображает продольный разрез задвижки в закрытом состоянии. В качестве запорного элемента применен клин. В стрикционных секциях бегуна применены стержни из магнитострикционного материала и катушки индуктивности.

Фиг. 4 изображает бегун стрикционного электродвигателя с пьезоэлектрическим материалом и электродами в той проекции, в которой он изображен на фиг. 1.

Фиг. 5 изображает бегун стрикционного электродвигателя с пьезоэлектрическим материалом и электродами в проекции, ортогональной к виду на фиг. 4.

Фиг. 6 изображает бегун стрикционного электродвигателя со стержнями из магнитострикционного материала и катушками индуктивности в той проекции, в которой он изображен на фиг. 3.

Фиг. 7 изображает бегун стрикционного электродвигателя со стержнями из магнитострикционного материала и катушками индуктивности в проекции, ортогональной к виду на фиг. 6.

Лучший вариант осуществления изобретения

Задвижка, изображенная на фиг. 1, содержит корпус 1, содержащий крышку 2. В корпусе 1 выполнены два патрубка, позиции 3 и 4. Также в корпусе 1 размещен запорный элемент, он выполнен в виде параллельного затвора 5. Параллельный затвор 5 выполнен с возможностью закрывать или открывать поток текучей среды между патрубками 3 и 4 корпуса 1.

Внутри запорного элемента, которым на фиг. 1 является параллельный затвор 5, расположен линейный шаговый стрикционный электродвигатель 6. Он содержит бегун 7, расположенный в канале 8 параллельного затвора 5. Бегун 7 изображен в неразрезанном виде, он состоит из соединенных последовательно передней стрикционной распорной секции 9, ходовой стрикционной секции 10, задней стрикционной распорной секции 11. Также бегун 7 соединен с концом трубчатого штока 12. Противоположный конец трубчатого штока 12 соединен с крышкой 2 корпуса 1.

Внутреннее отверстие 13 трубчатого штока 12 сообщается с окружающим задвижку пространством. Электрический кабель 14 соединяет устройство управления электрическим напряжением 15 с бегуном 7 через внутреннее отверстие 13 трубчатого штока 12.

Внутри отверстия трубчатого штока 12 расположено уплотнение 16, выполненное с возможностью предотвращать ток жидкости и/или газа по внутреннему отверстию 13 трубчатого штока 12.

Воображаемая ось канала 8 параллельного затвора 5 параллельна направлению перемещения параллельного затвора 5 при открытии или закрытии задвижки. Ходовая стрикционная секция 10, а также передняя и задняя распорные стрикционные секции 9 и 11 задвижки содержат пьезоэлектрический материал и электроды. Все стрикционные секции электрическим кабелем 14 соединены с устройством управления электрическим напряжением 15, расположенным снаружи корпуса 1.

Между корпусом 1 и запорным элементом, которым на фиг. 1 является параллельный затвор 5, расположена деформируемая трубчатая оболочка, выполненная в виде сильфона 17 и изолирующая канал 8 линейного шагового стрикционного электродвигателя 6 от проникновения среды, заполняющей корпус 1 задвижки. При этом трубчатый шток 12 расположен внутри сильфона 17. Один край сильфона 17 герметично закреплен на крышке 2 корпуса 1, а другой его край герметично закреплен вокруг канала 8 параллельного затвора 5.

К внутренней герметичной полости, образованной каналом 8 параллельного затвора 5 и сильфоном 17, при помощи герметичного прохода 18 присоединена внутренняя полость компенсатора обьема, выполненного в виде деформируемой оболочки 19. Также компенсатор объема может быть выполнен в виде цилиндра со свободным поршнем. Канал 8 параллельного затвора 5, сильфон 17, герметичный проход 18 и деформируемая оболочка 19 заполнены жидкостью.

На фиг. 2 представлен продольный разрез задвижки, изображенной на фиг. 1, но в открытом состоянии. Бегун 7 расположен в задней части канала 8 параллельного затвора 5. Бегун 7 изображен в неразрезанном виде. Сильфон 17 сжат, деформируемая оболочка 19 растянута.

Задвижка, изображенная на фиг. 3, предназначена для применения на газовых трубопроводах, а также трубопроводах с сыпучей средой. Она содержит запорный элемент, выполненный в виде клина 20. Клин 20 выполнен с возможностью закрывать или открывать поток текучей среды между патрубками 3 и 4 корпуса 1 задвижки.

Ходовая стрикционная секция 10, а также передняя и задняя распорные стрикционные секции 9 и 11 задвижки содержат магнитострикционный материал и катушки индуктивности. Внутренняя герметичная полость, образованная каналом 8 линейного шагового стрикционного электродвигателя 6, заполнена газом и защищена от проникновения среды и/или твердых частиц, заполняющих корпус 1 задвижки при помощи уплотнения 21.

Бегун 7 стрикционного электродвигателя 6 с пьезоэлектрическим материалом и электродами представлен на фиг. 4 в той проекции, в которой он изображен на фиг. 1. Бегун 7 состоит из передней стрикционной распорной секции 9, ходовой стрикционной секции 10 и задней стрикционной распорной секции 11. В каждой секции расположены актуаторы, собранные из пластин пьезоэлектрического материала 22 и электродов 23. Сборка и все соединения актуатора выполнены по известному из уровня техники правилу, с учетом чередования направления поляризации пластин пьезоэлектрического материала 22 по высоте (длине) актуатора. В каждой распорной секции 9 и 11 может быть расположено несколько актуаторов параллельно.

Передняя стрикционная распорная секция 9 выполнена с возможностью затормаживать передний конец ходовой стрикционной секции 10 в канале 8 (фиг. 1) запорного элемента при ее подключении к источнику электрического напряжения, а также растормаживать передний конец ходовой стрикционной секции 10 в канале 8 запорного элемента при ее отключении от источника электрического напряжения. Передняя стрикционная распорная секция 9 соединена с внутренним концом трубчатого штока 12.

Ходовая стрикционная секция 10 выполнена с возможностью увеличения своей длины в направлении перемещения запорного элемента при ее подключении к источнику электрического напряжения, а также восстановления своей длины в том же направлении при ее отключении от источника электрического напряжения.

Задняя стрикционная распорная секция 11 выполнена с возможностью затормаживать задний конец ходовой стрикционной секции 10 в канале 8 запорного элемента при ее подключении к источнику электрического напряжения, а также растормаживать задний конец ходовой стрикционной секции 10 в канале 8 запорного элемента при ее отключении от источника электрического напряжения.

Бегун 7 стрикционного электродвигателя 6 с пьезоэлектрическим материалом и электродами, изображенный на фиг. 4, но в ортогональной проекции, представлен на фиг. 5.

Бегун 7 стрикционного электродвигателя 6 со стержнями из магнитострикционного материала и катушками индуктивности представлен на фиг. 6 в той проекции, в которой он изображен на фиг. 3. Бегун 7 состоит из передней стрикционной распорной секции 9, ходовой стрикционной секции 10 и задней стрикционной распорной секции 11. В каждой секции расположены актуаторы, выполненные из стержней магнитострикционного материала 24 и катушками индуктивности 25. В каждой распорной секции 9 и 11 может быть расположено несколько актуаторов параллельно.

Бегун 7 стрикционного электродвигателя 6 со стержнями из магнитострикционного материала 24 и катушками индуктивности 25, изображенный на фиг. 6, но в ортогональной проекции, представлен на фиг. 7.

Бегун 7 состоит из соединенных последовательно передней стрикционной распорной секции 9, ходовой стрикционной секции 10 и задней стрикционной распорной секции 11.

Передняя стрикционная распорная секция 9 выполнена с возможностью затормаживать передний конец ходовой стрикционной секции 10 в канале 8 запорного элемента при ее подключении к источнику электрического напряжения, а также растормаживать передний конец ходовой стрикционной секции 10 в канале 8 запорного элемента при ее отключении от источника электрического напряжения. Передняя стрикционная распорная секция 9 соединена с внутренним концом трубчатого штока 12.

Ходовая стрикционная секция 10 выполнена с возможностью увеличения своей длины в направлении перемещения запорного элемента при ее подключении к источнику электрического напряжения, а также восстановления своей длины в том же направлении при ее отключении от источника электрического напряжения.

Задняя стрикционная распорная секция 11 выполнена с возможностью затормаживать задний конец ходовой стрикционной секции 10 в канале 8 запорного элемента при ее подключении к источнику электрического напряжения, а также растормаживать задний конец ходовой стрикционной секции 10 в канале 8 запорного элемента при ее отключении от источника электрического напряжения.

Устройство работает следующим образом.

У задвижки, изображенной на фиг. 1, стрикционные секции 9, 10 и 11 бегуна 7 при посредстве станции управления электрическим напряжением 15 подключают к источнику электрического напряжения и отключают от него в определенной последовательности. Вначале переднюю стрикционную распорную секцию 9 подключают к источнику напряжения, в результате чего на электродах 23 (фиг. 4) ее актуатора возникает электрический потенциал. Этот электрический потенциал создает в пластинах пьезоэлектрического материала 22 ее актуатора электрическое поле, отчего пластины 22 стремятся увеличить свою толщину. Однако, в силу жесткости конструкции распорной секции 9 она распирается в канале 8 (фиг. 1) параллельного затвора 5. Соответственно передний конец ходовой стрикционной секции 9 затормаживается в параллельном затворе 5.

Ходовую стрикционную секцию 10 подключают к источнику напряжения, в результате чего на электродах 23 (фиг. 4 и 5) ее актуатора возникает электрический потенциал. Этот электрический потенциал создает в пластинах пьезоэлектрического материала 22 ее актуатора электрическое поле, отчего пластины 22 увеличивают свою толщину. Соответственно, ходовая стрикционная секция 10 увеличивает свою длину в сторону, противоположную крышке 2 вдоль воображаемой оси канала 8 и в направлении перемещения параллельного затвора 5 при открытии или закрытии задвижки (фиг. 1).

Заднюю стрикционную распорную секцию 11 подключают к источнику напряжения, в результате чего на электродах 23 (фиг. 4) ее актуатора возникает электрический потенциал. Этот электрический потенциал создает в пластинах пьезоэлектрического материала 22 ее актуатора электрическое поле, отчего пластины 22 стремятся увеличить свою толщину. Однако, в силу жесткости конструкции распорной секции 11 она распирается в канале 8 (фиг. 1) параллельного затвора 5. Соответственно, задний конец ходовой стрикционной секции 10 (фиг. 4 и 5) затормаживается в параллельном затворе 5 таким же образом, как был заторможен ее передний конец.

Переднюю стрикционную распорную секцию 9 отключают от источника напряжения, в результате чего передний конец ходовой стрикционной секции 10 растормаживается в параллельном затворе 5 и секция 9 перестает давить на стенки канала 8 изнутри. Ходовую стрикционную секцию 10 отключают от источника напряжения, в результате чего она восстанавливает (уменьшает) свою длину. При этом параллельный затвор 5, будучи в данное мгновение плотно соединенным с задней стрикционной распорной секцией 11, перемещается на некоторое расстояние относительно корпуса 1 в сторону крышки 2.

Переднюю стрикционную распорную 9 секцию вновь подключают к источнику напряжения, после чего заднюю стрикционную распорную 11 секцию отключают от источника напряжения.

Последовательность электрического подключения и отключения стрикционных секций бегуна 7 повторяют вышеописанным образом, в результате чего параллельный затвор 5 движется в направлении открытия задвижки, то есть в сторону крышки 2. При затормаживании и растормаживании передней 9 и задней 11 стрикционных распорных секций в канале 8 (фиг. 1) параллельного затвора 5 его материал приобретает быстрые поперечные колебания (вибрацию) относительно направления своего перемещения. При удлинении и сокращении ходовой секции 10 в материале параллельного затвора 5 возникает продольная вибрация. Вибрации следуют из принципа работы шаговых стрикционных электродвигателей и являются неотъемлемой частью их рабочего процесса. Как продольная, так и поперечная вибрация параллельного затвора 5 способствует уменьшению трения при его скольжении в направляющих корпуса 1. В результате этого появляется возможность уменьшить силу привода.

Сильфон 17 сжимается вдоль своей продольной оси при движении параллельного затвора 5 в направлении открытия задвижки, то есть в направлении крышки 2. Если канал 8 и внутренняя полость сильфона 17 заполнены жидкостью, то при сжатии сильфона 17 излишний объем этой жидкости по герметичному проходу 18 перетекает в деформируемую оболочку 19, увеличивая ее объем.

Участок электрического кабеля 14, расположенный во внутренней полости трубчатого штока 12, не подвержен неблагоприятному воздействию среды, заполняющей корпус 1 задвижки. Также внутри задвижки нет участков с циклическими деформациями изгиба электрического кабеля 14, подверженных действию механических колебаний параллельного затвора 5. Поэтому разрушения изоляции и жил электрического кабеля 15 не происходит.

Когда при таком движении параллельного затвора 5 он доходит до положения, при котором просвет между патрубками 3 и 4 оказывается полностью открытым (фиг. 2), станция управления электрическим напряжением 15 перестает осуществлять периодическое подключение стрикционных секций 9, 10 и 11 к источнику электрического напряжения и отключение от него. Она обеспечивает постоянное соединение по меньшей мере одной из распорных секций 9, 11 с источником, удерживая параллельный затвор 5 в положении, соответствующем открытой задвижке.

Для закрытия задвижки применяют аналогичную последовательность действий. Отличие состоит в том, что последовательность подключения передней стрикционной распорной секции 9 к источнику электрического напряжения и отключения от него, применявшуюся для открытия задвижки, для ее закрытия применяют к задней стрикционной распорной секции 11. А последовательность подключения и отключения задней стрикционной распорной секции 11, применявшуюся для открытия задвижки, для ее закрытия применяют к передней стрикционной распорной секции 9.

Сильфон 17 растягивается вдоль своей продольной оси при движении параллельного затвора 5 в направлении закрытия задвижки. Если канал 8 и внутренняя полость сильфона 17 заполнены жидкостью, то при требуемый при растяжении сильфона 17 дополнительный объем жидкости по герметичному проходу 18 перетекает из деформируемой оболочки 19.

У задвижки, изображенной на фиг. 3, стрикционные секции бегуна 7 при посредстве станции управления электрическим напряжением 15 подключают к источнику электрического напряжения и отключают от него в определенной последовательности. Вначале переднюю стрикционную распорную секцию 9 подключают к источнику напряжения, в результате чего в ее катушке индуктивности 25 (фиг. 6) возникает электрический ток. Электрический ток создает в стержне магнитострикционного материала 24, вокруг которого расположена эта катушка, магнитное поле, отчего стержень 24 стремится увеличить свою длину. Однако, в силу жесткости конструкции распорной секции 9, он распирается в канале 8 (фиг. 3) клина 20. Соответственно, передний конец ходовой стрикционной секции 10 затормаживается в клине 20.

Ходовую стрикционную секцию 10 подключают к источнику напряжения, в результате чего в ее катушке индуктивности 25 (фиг. 6 и 7) возникает электрический ток. Электрический ток создает в стержне магнитострикционного материала 24, вокруг которого расположена эта катушка, магнитное поле, отчего стержень 24 увеличивает свою длину. Соответственно, ходовая стрикционная секция 10 увеличивает свою длину в сторону, противоположную крышке 2 в направлении перемещения клина 20 при открытии или закрытии задвижки (фиг. 3).

Заднюю стрикционную распорную секцию 11 подключают к источнику напряжения, в результате чего в ее катушке индуктивности 25 (фиг. 6) возникает электрический ток. Электрический ток создает в ее стержне магнитострикционного материала 24, вокруг которого расположена эта катушка, магнитное поле, отчего стержень 24 стремится увеличить свою длину. Однако, в силу жесткости конструкции распорной секции 11 она распирается в канале 8 (фиг. 3) клина 20. Соответственно, задний конец ходовой стрикционной секции 10 затормаживается в клине 20 таким же образом, как был заторможен ее передний конец.

Переднюю стрикционную распорную секцию 9 (фиг. 6) отключают от источника напряжения, в результате чего передний конец ходовой стрикционной секции 10 растормаживается в клине 20 и секция 9 перестает давить на стенки канала 8 изнутри. Ходовую стрикционную секцию 10 отключают от источника напряжения, в результате чего она восстанавливает (уменьшает) свою длину. При этом клин 20, будучи в данное мгновение плотно соединенным с задней стрикционной распорной секцией 11, перемещается на некоторое расстояние относительно корпуса 1 в сторону крышки 2.

Переднюю стрикционную распорную секцию 9 вновь подключают к источнику напряжения, после чего заднюю стрикционную распорную секцию 11 отключают от источника напряжения.

Последовательность подключения и отключения стрикционных секций бегуна 7 повторяют вышеописанным образом, в результате чего клин 20 движется в направлении открытия задвижки, то есть в сторону крышки 2. При затормаживании и растормаживании передней 9 и задней 11 стрикционных распорных секций в канале 8 (фиг. 3) клина 20 его материал приобретает быстрые поперечные колебания (вибрацию) относительно направления своего перемещения. При удлинении и сокращении ходовой секции 10 в материале клина 20 возникает продольная вибрация. Как продольная, так и поперечная вибрация клина 20 способствуют уменьшению трения при его скольжении в направляющих корпуса 1. В результате этого появляется возможность уменьшить силу привода.

Когда при таком движении клина 20 он доходит до положения, при котором просвет между патрубками 3 и 4 оказывается полностью открытым, станция управления электрическим напряжением 15 перестает осуществлять периодическое подключение секций 9, 10 и 11 к источнику электрического напряжения и отключение от него. Она обеспечивает постоянное соединение по меньшей мере одной из распорных секций 9, 11 с источником, удерживая клин 20 в положении, соответствующем открытой задвижке.

Участок электрического кабеля 14, расположенный во внутренней полости трубчатого штока 12, не подвержен неблагоприятному воздействию среды, заполняющей корпус 1 задвижки. Также внутри задвижки нет участков с циклическими деформациями изгиба электрического кабеля 14, подверженных действию механических колебаний клина 20. Поэтому разрушения изоляции и жил электрического кабеля 14 не происходит.

Для закрытия задвижки применяют аналогичную последовательность действий. Отличие состоит в том, что последовательность подключения к источнику электрического напряжения и отключение от него передней стрикционной распорной секции 9, применявшейся для открытия задвижки, для закрытия применяют к задней стрикционной распорной секции 11. А последовательность подключения к источнику электрического напряжения и отключение от него задней стрикционной распорной секции 11, применявшейся для открытия задвижки, для закрытия применяют к передней стрикционной распорной секции 9.

Использование в промышленности

Наиболее успешно заявленное устройство может быть использовано в промышленности в системах трубопроводного транспорта и в быту.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретные варианты его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к устройствам запорной арматуры и предназначено для открытия и закрытия потока текучей среды в трубопроводе. Оно может быть использовано в промышленности в системах трубопроводного транспорта и в быту. Устройство содержит корпус и запорный элемент. Для перемещения бегуна применен линейный шаговый стрикционный электродвигатель, содержащий бегун, расположенный в канале запорного элемента. Направление канала запорного элемента совпадает с направлением перемещения запорного элемента при открытии или закрытии задвижки. Бегун штоком соединен с корпусом снаружи. Бегун состоит из соединенных последовательно передней стрикционной распорной секции, ходовой стрикционной секции, задней стрикционной распорной секции. Шток выполнен трубчатым. Внутреннее отверстие трубчатого штока сообщается с окружающим задвижку пространством. Электрический кабель соединяет устройство управления электрическим напряжением и бегун через внутреннее отверстие трубчатого штока. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в уменьшении вероятности выхода в ремонт задвижки из-за повреждения жил кабеля внутри корпуса задвижки. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Задвижка, содержащая корпус и запорный элемент, запорный элемент выполнен с возможностью открывать и закрывать поток текучей среды между патрубками корпуса, внутри запорного элемента расположен линейный шаговый стрикционный электродвигатель, содержащий бегун, расположенный в канале запорного элемента, бегун соединен с корпусом при помощи штока, воображаемая ось канала запорного элемента параллельна направлению перемещения запорного элемента при открытии или закрытии задвижки, бегун состоит из соединенных последовательно передней стрикционной распорной секции, ходовой стрикционной секции, задней стрикционной распорной секции, все стрикционные секции электрическим кабелем соединены с устройством управления электрическим напряжением, расположенным снаружи корпуса, отличающаяся тем, что шток выполнен трубчатым, внутреннее отверстие трубчатого штока сообщается с окружающим задвижку пространством, электрический кабель соединяет устройство управления электрическим напряжением с бегуном через внутреннее отверстие трубчатого штока.

2. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что внутри отверстия трубчатого штока расположено уплотнение, выполненное с возможностью предотвращать ток жидкости и/или газа по внутреннему отверстию трубчатого штока.

3. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что ходовая стрикционная секция содержит пьезоэлектрический материал и электроды, электроды выполнены с возможностью создавать электрическое поле в пьезоэлектрическом материале при подключении их к источнику электрического напряжения.

4. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что ходовая стрикционная секция содержит стержень из магнитострикционного материала и катушку индуктивности, катушка индуктивности выполнена с возможностью создавать магнитное поле в стержне из магнитострикционного материала при подключении ее к источнику электрического напряжения.

5. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что каждая передняя и задняя распорная стрикционная секция содержит пьезоэлектрический материал и электроды, электроды выполнены с возможностью создавать электрическое поле в пьезоэлектрическом материале при подключении их к источнику электрического напряжения.

6. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что каждая передняя и задняя распорная стрикционная секция содержит стержень из магнитострикционного материала и катушку индуктивности, катушка индуктивности выполнена с возможностью создавать магнитное поле в стержне из магнитострикционного материала при подключении ее к источнику электрического напряжения.

7. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что между корпусом и запорным элементом расположена деформируемая трубчатая оболочка, шток расположен внутри деформируемой трубчатой оболочки, один край деформируемой трубчатой оболочки герметично закреплен на корпусе, другой край деформируемой трубчатой оболочки герметично закреплен вокруг канала запорного элемента.

8. Задвижка по п. 7, отличающаяся тем, что к внутренней герметичной полости, образованной каналом запорного элемента и деформируемой трубчатой оболочкой, при помощи герметичного прохода присоединена внутренняя полость компенсатора объема, компенсатор объема выполнен в виде деформируемой оболочки; канал запорного элемента, деформируемая трубчатая оболочка, герметичный проход и компенсатор объема заполнены жидкостью.