Электропривод трубопроводной арматуры с ручным дублером Советский патент 1982 года по МПК F16K31/05 

1

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может найти применение в системах привода для дистанционного управления потоком рабочей среды.

Известен электропривод трубопрородной арматуры с ручным дублером, в котором электродвигатель соединен посредством последовательно расположенных муфт ограничения крутящего момента и узла автоматической блокировки с приводным валом 1 .

Недостатком известного привода является сложность электромеханической схемы управления.

Известен также электропривод трубопроводной арматуры с ручным дублером, электродвигатель которого посредством установленных в корпусе червячной передачи и размещенных по обе стороны червячного колеса двух му(рт ограничения крутящего момента и узла автоматической блокировки соединен с приводным валом, вьшолненным в виде цилиндрической гильзы с центральной расточкой, внутри

которой установлен шпиндель, а снаружи гильзы-втулки 2 .

Недостатком известного электропривод да является невысокая надежность вследствие динамических нагрузок, возникающих из-за нестабильности ограничения крутящего момента.

Цепь изобретения - повыщение надежности работы электропрттода.

Поставленная цель достигается тем,

10 что узел автоматической блокировки выполнен в виде нерасцепляемой и расцепляемой муфт свободного хода одинакового направления, причем последняя установлена с возможностью попеременного взаимо15действия с ведущими и ведомыми звеньями му(})т ограничения крутящего момента, а на гильзе приводного вала установлены с возможностью осевого перемещения управляющие гайки.

20

На торцах управляющих гаек и втулок вьшолнены зубья, попеременно контактирующие друг с другом в крайшгх положениях щпи1щеля. На фиг. i схематически изображен предлагаек-1ый электрогфивод, разрез; на фиг. 2 - сечезше А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фит . 1. Электропривод состоит из корпуса , электродвигателя 2, который посредством установленных в корпусе чериячной передачи 3 с червячным кoлeco f 4, и размещониого по обе стороны червячного колеса 4 двух муфт ограничения крутящего момента и уала автоматической блокировки соединен с приводным валом, выполненным Б виде щшиндркческой гильзы 5 с центральной расточкой, в которой ус танот.шен шпиндель 6, а снаружи гильзывтулки 7 и 8. Муфта ограничения крутящего момента состоит из червячного колеса 4, свободн установленного на гильзе 5, в канавках которого размещены шарики 9, взаимодействуюлше с подпружтшенными штоками 10 и выемками храповика 11, также раз мещенного на гильзе 5, Червячное колес 4 выполняет функшпо ведущего, а храповик 11 - ведомого звеньев муфты ограни чения крутящего момента. Хр шовик 11 взаимодействуетс собачкой 12, размешеш ой на нижней обойме 13, которая установлена на гильзе 5 с возможностью регулирования углового положения относи тельно последней. Храповик 11, собачка 12 и обойма 13 образуют нерасцепляему муфту свободного хода, связывающую муфту ограничения крутящего момента с гильзой 5 и имеюлгую свободный ход при врагдении червячного колеса 4 по часовой стрелке. Узел автоматической блокировки выполнен в виде нерасцепляемой и расцепляемой муфт свободного хода одинакового направления. Ведущим звеном расцепляемой муфты является червячное колесо 4, в котором размеше гы подпружиненные пальцы 14, Ведомым звеном слуногг обойма 13 нерасцепляемой муфты, на которой смонтирована управляющая собачка 15, снабжет ая штифтами 16, взаимодействзгющи- ми поочередно с канавкой одной из управ лясяллх гаек 17 и 18, устаноапенных на резьбе па наружной поверхности гильзы 5 На торцах управляюлшх гаек 17 и 18 н втулок 7 и 8 выполнены зубья 19-22, попереме1шо контактирующие друг с друго в крайзтх положениях шпинделя 6, Угловое положение втулок 7 и 8 и двух обопм 13 относитеш но гильзы 5 регул фуется, что обеспечивает максимал но-возможнор перекрытие зубьев при их взаимодействии близкого по величине xoriy резьбы, С управляюацими гайками 17 и 18 фрикционно связаны кояодки 23 и 24, удерживающие их от вращения при поступательном движении от упора до упора и позволяющие им вращаться вместе с гильзой при взаимодействии зубьев 19 и 20 кпи 21 w 22. Путевой микровыключатель 25 управляется при помощи копира 2G, а моментный выключатель 27 - щтоком 10 при достижении номинального крутящего момента. Момент трения колодок 23 и 24 устангшливается таким, чтобы управляющая гайка 17, не вращалась под действием момента трения в резь.бе и момента трения штифта в канавке самой гайки. Ручной дублер состоит из маховика 28, кулачковой муфты 29 с рычагом 30, закрепленных на шпинделе 6 и фрнкииона, выполненного в виде двух колодок 3 . и 32, на которых смонттфованы стойка 33, водило 34 и барабан 35, л естко закрепленный на верхней втулке 7. Ilepp;KnKj4eние электрического у1фа1злет5я на ручное осуществляется рукояткой 36. Электропривод работает следующим образом. При закрытии арматуры в началь шгй период вращение от электродвигателя 2 передается на червячное колесо 4, которое посредством установленных в кем пальцев 14 упирается в управляемую собачку 12 верхней обоймы 13, жестко cofдиненной с гильзой 5, тем самым (верхняя муфта ограничения крутящего момента оказывается заблокированной. На гильзу 5 полностью передается момент от электродвигателя 2. Одновременно с вращением гильзы 5 управляющие гайки 17 н 18 нач1шают поступательно перемещаться вверх. При этом верхняя управляющая гайка 17 отводит управляющую собачку 12 от пальца 14, тем самым прекращается блокирование муфты ограпичешгя крутязцего момента. С прекращением блокирования муфты ограничения крутящего момента начинает действовать нежесткая кинематическая связь с электродвигателем 2. Вращающееся по часовой стрелке червячное колесо 4 увлекает щариками 9 во вращение храповики 11, причем верхний храповик утфается одним из своих зубьев в собачку верхней обойлты 13. f3 этом случае крутящий момент от электродвигателя 2 передается не более той величины, на которую настроена муфта ограничения крутящего момента. При этом управляющие га.йки 17 и 18 прг)дгхпжа1от 507 перемещатьс-.-я вверх. Нижняя 7tpniwiRroJnaH гайка 18 переметаем собачку 13 к нттжнему торцу черБЯчного колеса 4, до взаимодействия между собачкой Tt пальиа от 14 нет, так Как они вращаются в одну сторону с одинаковыми угловыми скоростями. Начиная с этого момента муфта ограничения крутящего момента заблокирована. Верхняя управляющая гайка 17 приближается к верхней втулке 7, зуб 19 которой за ошш оборот до упора в зуб 20 проходит с минимальным зазором, обеспечивающим мaкcи Iaльнoo перекрытие обоих зубьев. Перед тем, как зубья 19 и 20 входят в контакт копир 26 воздействует на привод путевого микровыключателя 25 и выдает сигнал о прекршцении закрытия арматуры. В дальнейшем, когда зубья 19 и 20, 21 и 22 контакт1фуют, управляющие гайкк 17 и 18 прекращают поступательное перемещение и начинают вращаться вместе с гильзой, преодолевая трение в колодках 24. Когда арматура оказьшается полностью закрытой, крутяпп1Й момент резко возрастает до максималыюй велггчины, на которую настроена муфта ограничения крутящего момента. Червячное колесо 4 повора швается относительно верхнего храповика 11, передавая через него нокганаль яый момент на гильзу 5. Нижний храповик 11 при этом вразцается вместе с червячным колесом 4, 1Л1ея в этом направлении свободный ход, нижгаге пальцы 14, проходя над остановиБщейся собачкой 15, уто- пают и проскальзываю1Т по ней без зацепления. В момент выхода щариков 9 из выемок храповика 11 щток 10 воздействует на привод моментного микровыклзочателя 27, подается на выключение электродвигателя 2. Процесс открытия происходит аналогично процессу закрытия с той лишь разницей, что при закрытии работают верхняя муфта ограничения крутящего момента и узел блокировки, а при открытии - соответственно нижние. Открытие арматуры можно производить как до упора, наприл-гер, в случае затвора с верхним и нижним уплотнением, так и без упора. Если при закрытии тши открытии арматуры электродвигателем 2 электропривод находится в положении ручного управления, то в}1ачале происходит автоматггюское переключение с ручного управлегшя на механическое. Вращение гильзы 5, верхней втулки 7 вместе с барабаном 35 вызывает поворот )86 колодок ,41 и ЗГ2, в р0.зуЛ,ТОТГ ЧОТО ВОДТ1ЛО 34 поворалшпст рычпг Л( по ;ас:с вой стрелке в случпе закрытия mnf пр . часовой стрелки npvi открыпт, при это( муфта 29 входит в зацеплоште с кула-скгоми верхней втулки 7. Выпотгпшге узла апто.аттгчоской блоК1ФОВКИ в виде нерасцепляемой и расцепляемой муфт свободного хода ошпгакового направления, установка пос%мед ой г noavio ;ностью поперемешюго вза11 -{одейстпия с ведущи:ми и ведомыми звеньями муфт ограничения крутящего момента, а также установка на гильзе приводного Btuia с возмож}юстью осевого перемещ| 1П1я упра ляющих гаек позволяет исключ1ГГ)) лтшамчьческие нагрузки, воз1Шка1ОЦП1е в момент закрытия или открытия армат ры и тем самым повысить надежность работы элек- тропртгеода. Формула изобретения 1.Электропривод трубопроводной арматуры с ручным дублером, электродпигатель которого посредством установлен}Еых в корпусе червяшюй передачи и размещенных по обе стороны червячного колеса двух муфт ограничения крутящего момента к узла автоматической блоютровки соешшен с пртгаодным валом, выполненным в втще цилиндрической гильзы с це тральной расточкой, внутри которой установлен щпиндель, а- снаружи гильзы-втулки, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ешга надежности, узел автоматической блокировки выполнен в виде нерасцепляемой и расцепляемой муфт свободного хода одинакового направления, причем последняя установлена с возможностью попеременного взаимодействия с ведущими и ведомыми звeнья I муфт ограничен;ш крутящего момента, а на гильзе пргаодного вала устано утекы с возможностью осевого перемстценин управляющие гайки. 2.Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что на торцах управляющих гаек и втулок выполнены зубья, попеременно контакт1фуЮ1яие друг с дру гом в крайШ1Х положештях шшпзделя. Источники информашп, пр1шятые во внтгмание при экспертизе 1.Гуревич Д. Ф, Расчет и констру1фование тр бопроводной арматуры. М., Машиностроение, 1964, с. 24Г). 2.Промыщлегшая и трубопровод1ая арматура. Электроприводы д;тч упра1злеШ1я запорной трубопроводной арматурой. М., 11ИНТИХимне(|., 1П77, г. 1.2. рис. О.