МЕХАНИЗМ ИНДИКАЦИИ ТРЕБУЕМОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ, СООТВЕТСТВУЮЩЕГО РЕЖИМУ РАБОТЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК F16K37/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области управления режимами работы запорно-регулирующей арматуры для трубопроводов, например задвижками, шаровыми и/или игольчатыми клапанами, и может быть использовано для местного управления технологическими процессами на объектах химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих и других производств.

Известен блок индикации и управления для организации систем безопасности и устройство для организации систем безопасности, включающий панель, изготовленную из пластмассы, хотя бы один толкатель и пластину, при этом пластина выполнена непрозрачной из листового материала, имеющей хотя бы одно окно, выполненное пропускающим свет от световых индикаторов, и хотя бы одну выпуклую область для нажатия, позволяющую воздействовать на толкатель, который выполнен передающим данное воздействие кнопке управления платы электроники, а панель выполнена содержащей не менее n отверстий, где n - суммарное число индикаторов и кнопок устройства (см. патент РФ на ПМ №137144, МПК G08 В 19/00, опубл. 27.01.1014).

Известен блок ручного управления (см. патент РФ на ПМ № 142939, МПК G06F3/02, опубл. 10.07.2014), размещенный в корпусе, на торце которого выполнена передняя панель с элементами местного управления и индикации, входящими в узлы управления и индикации блока, и содержащий узел питания, узел переключения цепей управления, узел аналогового ввода, узел микроконтроллера с функцией самодиагностики и выполненный с возможностью подключения с внешним устройством по цифровому интерфейсу, входами связанный с узлами управления, аналогового ввода, а выходами - с узлами индикации и переключения цепей управления.

Известен также аналогичный блок ручного управления, в котором элементы индикации выполнены на четырехразрядном семисегментном индикаторе, линейном индикаторе и индикаторных светодиодах. Узел аналогового ввода выполнен на аналого-цифровом преобразователе (см. патент РФ на ПМ № 148913, МПК G05D3/00, опубл. 20.12.2014). Однако данные устройства относятся к системам электронного управления технологическими процессами, что усложняет обслуживание, требует дополнительной сертификации по взрывозащите при использовании в агрессивных средах, а также влечет за собой дополнительные финансовые затраты.

Техническая проблема заключается в разработке механического устройства индикации.

Технический результат заключается в обеспечении возможности работы механизма индикации в более широком климатическом диапазоне (температура, влажность, агрессивная среда), в его упрощении за счет отсутствия электронных устройств и программного обеспечения, и как следствие повышение надежности и ремонтопригодности в полевых условиях.

Проблема решается тем, что механизм индикации требуемого положения запорной арматуры, соответствующего режиму работы системы управления, включает расположенные на лицевой панели корпуса механизма рукоятку выбора режимов работы, ручки управления положением запорной арматуры, информационные окна для отображения цветовых и/или текстовых индикаторов положения запорной арматуры, нанесенных на подвижные индикационные пластины, расположенные за лицевой панелью и кинематически связанные с рукояткой выбора режимов работы.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вариант лицевой панели заявляемого устройства для управления положением шаровых и игольчатых клапанов, на фиг. 2 – элементы механизма индикации, на фиг. 3 – фото внешнего вида заявляемого механизма. Позициями на чертежах обозначены:

1 – лицевая панель корпуса;

2 – сектора режимов работы;

3 – рукоятка выбора режимов работы;

4 –ручки управления положением запорной арматуры;

5 – информационные окна для индикаторов положения запорной арматуры;

6 – индикационные пластины;

7 – тяги;

8 – несущая панель;

9 – проставка;

10 – цилиндр для забора проб с двумя игольчатыми клапанами;

К1, К2, К3, К4, К5, К6 – маркировка элементов запорной арматуры.

Механизм индикации представляет собой подвижную конструкцию из взаимосвязанных элементов. Он содержит корпус (на фиг. не показан), на лицевую панель 1 которого (фиг. 1, 3) нанесены сектора 2 режимов работы индицируемой системы запорно-регулирующей арматуры. Они могут быть выполнены в виде текстовых индикаторов режимов (например, «сброс давления», «установка и снятие цилиндра», «байпасная петля», «продувка цилиндра», «забор пробы», «продувка инертным газом»). Под секторами расположена рукоятка 3 выбора режимов работы. Под рукояткой выбора режимов работы 3 вертикально расположены ручки управления 4 положением запорной арматуры. В приведенном варианте выполнения механизма это четыре шаровых К1, К2, К3, К4 трубопроводной системы и два игольчатых клапана К5, К6 пробоотборного цилиндра 10.

Ручки управления 4 положением запорной арматуры снабжены стрелками, указывающими соответствующее положение клапанов К1, К2, К3, К4, которое индицируется цветом в информационных окнах 5, расположенных вокруг ручек. В частности для шарового(ых) клапана(ов) это круглые окна. Для запорной арматуры, не имеющей указателей положения (игольчатые клапаны К5, К6) применяется одно информационное окно, например, прямоугольной формы. В нем отражается информация о положении игольчатого клапана с надписью «откр» или «закр» и соответствующей цветовой индикацией.

Механизм индикации включает (фиг. 2) подвижные индикационные пластины 6, расположенные в корпусе и кинематически соединенные с рукояткой выбора режимов работы 3, например тягами 7. В приведенном примере индикационные пластины 6 выполнены в виде дисков, расположенных по вертикали с возможностью совершать вращательное движение вокруг своей оси. Ручки управления положением запорной арматуры 4 также расположены по вертикали, при этом каждый диск расположен на одной виртуальной оси с соответствующей ручкой управления положением запорной арматуры. Диски разделены на сектора с различной цветовой и текстовой информацией, отображающей положение клапанов. На одном индикационном диске может располагаться информация о положении нескольких запорных элементов или других устройств.

В процессе перемещения рукоятки выбора режимов 3 происходит перемещение индикационных пластин (дисков) 6, в результате чего возникает совмещение определенного сектора на индикационном диске и информационных окон 5. Соответствующая индикация (сектора различного цвета и надписи) отражаются в окнах 5.

Количество ручек 4 и индикационных пластин 6 определяется количеством запорной арматуры, имеющей указатели положения. Информационные диски 6, рукоятка механизма индикации 3 и ручки управления положением запорной арматуры 4 закреплены на несущей панели 8 через проставку 9. Индикационные пластины 6 связаны с рукояткой выбора режимов 3 индицируемой системы и положения запорной арматуры и управляются ею. Передача момента вращения осуществляется при помощи двух тяг 7, расположенных по обе стороны от рукоятки и индикаторных дисков.

Устройство работает следующим образом.

Рукояткой выбора режимов работы 3 управляет оператор, устанавливая ее в различные положения в зависимости от режима работы, который требуется осуществить. После выбора положения рукоятки 3 в окнах 5 лицевой панели появляется информация о положении каждого запорно-регулирующего элемента. После появления информации оператор осуществляет перевод запорно-регулирующих элементов К1-К4 согласно информации в окнах 5 лицевой панели с помощью ручек управления положением запорной арматуры 4.

Суть механизма индикации заключается в осуществлении вспомогательной функции (подсказке) оператору в какое положение необходимо установить ручки управления положением запорной арматуры после выбора режимов работы системы управления. Каждому режиму в процессе работы с механизмом управления соответствует определенное положение ручек клапанов, а система индикации «подсвечивает» правильное их положение в каждом из этих режимов, что уменьшает вероятность ошибок оператора.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области управления режимами работы запорно-регулирующей арматуры для трубопроводов, и может быть использовано для местного управления технологическими процессами на объектах химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих и других производств. Механизм индикации требуемого положения запорной арматуры, соответствующего режиму работы системы управления включает расположенные на лицевой панели корпуса механизма рукоятку выбора режимов работы, ручки управления положением запорной арматуры, информационные окна для отображения цветовых и/или текстовых индикаторов положения запорной арматуры, нанесенных на подвижные индикационные пластины, расположенные за лицевой панелью и кинематически связанные с рукояткой выбора режимов работы. Изобретение направлено на обеспечение возможности работы механизма индикации в более широком климатическом диапазоне (температура, влажность, агрессивная среда), в его упрощении за счет отсутствия электронных устройств и программного обеспечения, и как следствие повышение надежности и ремонтопригодности в полевых условиях. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Механизм индикации требуемого положения запорной арматуры, соответствующего режиму работы системы управления, характеризующийся тем, что включает расположенные на лицевой панели корпуса механизма рукоятку выбора режимов работы, ручки управления положением запорной арматуры, информационные окна для отображения цветовых и/или текстовых индикаторов положения запорной арматуры, нанесенных на подвижные индикационные пластины, расположенные за лицевой панелью и кинематически связанные с рукояткой выбора режимов работы.

2. Механизм по п. 1, характеризующийся тем, что индикационные пластины выполнены в виде дисков, расположенных по вертикали с возможностью совершать вращательное движение вокруг своей оси и расположенных на одной виртуальной оси с соответствующей ручкой управления положением запорной арматуры.