RU2268401C2 - Air-operated drive - Google Patents
Air-operated drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268401C2 RU2268401C2 RU2004103166/06A RU2004103166A RU2268401C2 RU 2268401 C2 RU2268401 C2 RU 2268401C2 RU 2004103166/06 A RU2004103166/06 A RU 2004103166/06A RU 2004103166 A RU2004103166 A RU 2004103166A RU 2268401 C2 RU2268401 C2 RU 2268401C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- output shaft
- pneumatic
- reed switches
- link
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Actuator (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматизации управления арматурой трубопроводов и касается устройства для осуществления перестановки и следящего движения запорного органа запорной и регулирующей арматуры газо- и нефтепродуктопроводов.The invention relates to the field of automation of control valves of pipelines and relates to a device for moving and following the movement of the shut-off body of the shut-off and control valves of gas and oil pipelines.
Из уровня техники известен пневматический привод, содержащий электропневматическое управляющее устройство, струйный двигатель, редуктор, кулисный механизм с выходным валом, ходовой винт и ходовую гайку, которая связана с поводком кулисы, устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей привода [1].The prior art pneumatic actuator containing an electro-pneumatic control device, a jet engine, a gearbox, a rocker mechanism with an output shaft, a spindle and a spindle nut, which is connected to the side of the link, a device for absorbing kinetic energy of the moving parts of the drive [1].
В известном приводе относительно узкий подшипник опоры ходового винта в устройстве поглощения кинетической энергии совместно с ходовым винтом совершает осевые перемещения. При такой конструкции возникает перекос узкого подшипника относительно посадочного отверстия большого диаметра в корпусе привода.In the known drive, the relatively narrow bearing of the lead screw support in the kinetic energy absorption device together with the lead screw makes axial movements. With this design, a narrow bearing is skewed relative to the large bore hole in the drive housing.
В результате перекоса происходит затирание, неравномерность движения подшипника и заклинивание по его наружному диаметру в корпусе привода. Обусловлено это тем, что пружины давят по периметру наружного кольца подшипника неравномерно.As a result of skewing, mashing, uneven movement of the bearing and jamming along its outer diameter in the drive housing occur. This is due to the fact that the springs press along the perimeter of the outer ring of the bearing unevenly.
Кроме того, расположение пакетов пружин с противоположных сторон подшипника увеличивает габариты.In addition, the location of the spring packages on opposite sides of the bearing increases the size.
Известен пневматический привод, содержащий электропневматическое управляющее устройство, струйный двигатель, редуктор, кулисный механизм с выходным валом, ходовой винт и ходовую гайку, которая связана с поводком кулисы, устройство информации о положении выходного вала привода, включающее магнитно-герконовые конечные выключатели, устройство ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента, а также устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей привода, включающее упорные подшипники и пружины [2].Known pneumatic actuator containing an electro-pneumatic control device, a jet engine, a gearbox, a rocker mechanism with an output shaft, a spindle and a spindle nut that is connected to the drive link, a device for determining the position of the output shaft of the drive, including magnetic reed switch, limit device maximum the magnitude of the transmitted torque, as well as a device for absorbing the kinetic energy of the moving parts of the drive, including thrust bearings and springs [2].
Устройство поглощения кинетической энергий в этом приводе выполнено в виде полого цилиндра с установленными на нем с наружной стороны упорными подшипниками и размещенными между ними пружинами, при этом цилиндр снабжен регулировочной гайкой и закреплен стопорным винтом на хвостовике ходового винта.The kinetic energy absorption device in this drive is made in the form of a hollow cylinder with thrust bearings mounted on it from the outside and springs placed between them, while the cylinder is equipped with an adjusting nut and secured with a locking screw on the shank of the lead screw.
Выполнение пружины между упорными подшипниками более рационально. Однако выполнение в устройстве полого цилиндра, который устанавливается на хвостовик ходового винта и поджимается с торца стопорным винтом, усложняет конструкцию.The implementation of the spring between the thrust bearings is more rational. However, the implementation in the device of a hollow cylinder, which is installed on the shank of the lead screw and is pressed from the end by a locking screw, complicates the design.
Кроме того, такое крепление цилиндра ненадежное, т.к. имеется возможность прокручивания хвостовика ходового винта в осевом сквозном круглом отверстии полого цилиндра (что и выявилось на практике).In addition, such a cylinder mount is unreliable because it is possible to scroll the lead screw shank in the axial through circular hole of the hollow cylinder (which was revealed in practice).
Отсутствие в приводе радиальной опоры ходового винта снижает надежность работы кулисного механизма. Вероятно, предполагалась ориентация ходового винта по ходовой гайке, перемещающейся с поводком по направляющим. Но такая ориентация недостаточна.The absence of a radial support for the spindle in the drive reduces the reliability of the rocker mechanism. Probably, the orientation of the lead screw in the lead nut moving with the leash along the guides was supposed. But such an orientation is not enough.
В приводе использованы тарельчатые пружины, которые при непосредственном действии на периферию кольца упорного подшипника осуществляют изгиб сечения кольца упорного подшипника относительно точки опоры шарика подшипника. В результате кольцо подшипника не выдерживает напряжения и ломается.Disc springs are used in the drive, which, when directly acting on the periphery of the thrust bearing ring, bend the section of the thrust bearing ring relative to the bearing point of the bearing ball. As a result, the bearing ring does not withstand stress and breaks.
Для исключения поломки колец упорных подшипников необходимо между тарельчатыми пружинами и кольцами упорных подшипников установить дополнительно стальные предохранительные кольца, которые обеспечат распределенную нагрузку на кольца упорных подшипников при воздействии на дополнительные кольца усилий тарельчатых пружин.To avoid breakage of the thrust bearing rings, it is necessary to install additional steel safety rings between the cup springs and the thrust bearing rings, which will provide a distributed load on the thrust bearing rings when additional cup rings are subjected to the force of the cup springs.
В основу настоящего изобретения положена задача создания такого привода, в котором устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей привода обеспечивало бы плавность и повышенную точность позиционирования элементов устройства информации о положении выходного вала и устройства ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента, что обеспечит в свою очередь точность позиционирования выходного вала для выполнения поворота его на заданный угол.The present invention is based on the task of creating such a drive, in which the kinetic energy absorption device of the moving parts of the drive would provide smoothness and increased positioning accuracy of the elements of the output shaft position information device and the device for limiting the maximum transmitted torque, which in turn would ensure the accuracy of the output positioning shaft to perform its rotation at a given angle.
Поставленная задача достигается тем, что в пневматическом приводе, содержащем электропневматическое управляющее устройство, струйный двигатель, редуктор, кулисный механизм с выходным валом, ходовой винт и ходовую гайку, которая связана с поводком кулисы, устройство информации о положении выходного вала привода, включающее магнитно-герконовые выключатели, устройство ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента с магнитно-герконовыми выключателями, а также устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей привода, включающее упорные подшипники и тарельчатые пружины, согласно изобретению устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей привода снабжено радиальным подшипником, установленным в корпусе привода, в отверстие радиального подшипника с возможностью осевого перемещения установлен шип ходового винта, тарельчатые пружины расположены между упорными подшипниками, которые установлены между шипом и упором на торце хвостовика ходового винта, а между тарельчатыми пружинами и кольцами упорных подшипников установлены стальные предохранительные кольца, при этом магнитно-герконовые выключатели устройства информации о положении выходного вала и устройства ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента снабжены механизмами перемещения стальных экранирующих шторок между неподвижно установленными постоянными магнитами и герконами.The problem is achieved in that in a pneumatic actuator containing an electro-pneumatic control device, a jet engine, a gearbox, a rocker mechanism with an output shaft, a spindle and a spindle nut that is connected to the link of the link, a device for information on the position of the output shaft of the drive, including magnetic reed switches, a device for limiting the maximum value of transmitted torque with magnetic reed switches, as well as a device for absorbing kinetic energy of moving parts drive components, including thrust bearings and cup springs, according to the invention, the kinetic energy absorption device of the moving parts of the drive is provided with a radial bearing mounted in the drive housing, a threaded spike axially mounted with the possibility of axial movement, cup springs are located between the thrust bearings that are installed between the spike and the stop on the end face of the shank of the screw, and between the cup springs and thrust bearing rings steel safety rings, while the magnetic reed switches of the output shaft position information device and the maximum transmitted torque limit device are equipped with mechanisms for moving steel shielding curtains between the fixed magnets and the reed switches.
Сущность изобретения заключается также в том, что устройство ограничения величины передаваемого движущего момента выполнено в виде механизма возвратно-поступательного перемещения стальной шторки между постоянными магнитами и герконами.The essence of the invention also lies in the fact that the device for limiting the magnitude of the transmitted torque is made in the form of a mechanism for the reciprocating movement of the steel curtain between the permanent magnets and reed switches.
Сущность изобретения заключается также в том, что в устройстве информации о положении выходного вала постоянные магниты и герконы установлены неподвижно, а в зазоре между ними расположены стальные экранирующие шторки, установленные на поворотном валу, связанном с выходным валом привода.The essence of the invention also lies in the fact that in the device for information on the position of the output shaft, the permanent magnets and reed switches are fixedly mounted, and in the gap between them are steel shielding curtains mounted on a rotary shaft connected to the output shaft of the drive.
Сущность изобретения заключается также в том, что привод содержит устройства регулирования давления газа, подаваемого в струйный двигатель, которые выполнены в панели с каналами подвода газа, а также дополнительно снабжен манометрами, установленными на газоводах перед входами в струйный двигатель.The essence of the invention also lies in the fact that the drive contains devices for regulating the pressure of the gas supplied to the jet engine, which are made in a panel with gas supply channels, and is also equipped with pressure gauges installed on the gas ducts in front of the entrances to the jet engine.
Сущность изобретения заключается также в том, что на фланце ходовой гайки привода вдоль оси резьбы выполнены отверстия или пазы, а на поводке кулисы выполнены выступающие стержни или кулачки, которые размещены в соответствующих отверстиях или пазах фланца ходовой гайки.The invention also consists in the fact that holes or grooves are made on the flange of the drive nut of the drive along the axis of the thread, and protruding rods or cams are made on the leash of the link which are placed in the corresponding holes or grooves of the flange of the drive nut.
Сущность изобретения заключается также в том, что кулиса кулисного механизма снабжена скобами, которые установлены на концы плеч кулисы и закреплены на них так, что образуют замкнутый рабочий паз кулисы.The essence of the invention also lies in the fact that the rocker of the rocker mechanism is equipped with brackets that are mounted on the ends of the shoulders of the rocker and are mounted on them so that they form a closed working groove of the rocker.
Сущность изобретения заключается также в том, что привод дополнительно снабжен регулируемым реле времени (таймером), который установлен в цепи питания электромагнитов электропневматического управляющего устройства.The invention also lies in the fact that the drive is additionally equipped with an adjustable time relay (timer), which is installed in the power supply circuit of the electromagnets of the electropneumatic control device.
Сущность изобретения заключается также в том, что кулиса дополнительно снабжена ступицей, в которой выполнен поперечный паз, а на бурту выходного вала выполнены лыски с возможностью установки в ориентированном положении выходного вала лысками в поперечный паз ступицы кулисы.The essence of the invention also lies in the fact that the link is additionally equipped with a hub in which a transverse groove is made, and flats are made on the shoulder of the output shaft with the possibility of installing flats in the oriented position of the output shaft in the transverse groove of the hub of the wings.
Сущность изобретения заключается также в том, что в варианте устройства поглощения кинетической энергии подвижных частей привода упорные подшипники установлены на цилиндрических поверхностях резьбовых втулок с буртиками, которые навинчены на резьбу хвостовика ходового винта, а тарельчатые пружины расположены на цилиндрических втулках, которые также установлены на цилиндрических поверхностях резьбовых втулок с возможностью осевого перемещения по ним на величину суммарной деформации тарельчатых пружин.The essence of the invention also lies in the fact that in the embodiment of the device for absorbing the kinetic energy of the moving parts of the drive, thrust bearings are mounted on the cylindrical surfaces of threaded bushings with collars that are screwed onto the threads of the shank of the screw screw, and cup springs are located on cylindrical bushings that are also mounted on cylindrical surfaces threaded bushings with the possibility of axial movement along them by the value of the total deformation of Belleville springs.
Сущность изобретения поясняется примерами конкретного выполнения и чертежами.The invention is illustrated by examples of specific performance and drawings.
На фиг.1 изображен общий вид пневматического привода.Figure 1 shows a General view of a pneumatic actuator.
На фиг.2 - электро-пневмо-кинематическая схема пневматического привода.Figure 2 - electro-pneumatic-kinematic diagram of a pneumatic drive.
На фиг.3 - устройство ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента.Figure 3 - device for limiting the maximum value of the transmitted torque.
На фиг.4 - сечение Б-Б по фиг.3.Figure 4 is a section bB in figure 3.
На фиг.5 - устройство информации о положении выходного вала в электропневматическом управляющем устройстве.Figure 5 - device information about the position of the output shaft in the electro-pneumatic control device.
На фиг.6 - то же, вид сверху.Figure 6 is the same, top view.
На фиг.7 - базовая панель электропневматического управляющего устройства с устройствами регулирования давления газа.7 is a basic panel of an electro-pneumatic control device with gas pressure control devices.
На фиг.8 - передача "винт-гайка" с поводком кулисного механизма.On Fig - transmission "screw-nut" with a link to the rocker mechanism.
На фиг.9 - вид В на фиг.8.In Fig.9 is a view In Fig.8.
На фиг.10 - вариант выполнения устройства поглощения кинетической энергии подвижных частей привода.Figure 10 is an embodiment of a device for absorbing kinetic energy of the moving parts of the drive.
На фиг.11 - разрез Г-Г по фиг.2.Figure 11 is a section GG of figure 2.
На фиг.12 - сечение по фиг.11.In Fig.12 is a section in Fig.11.
Пневматический привод содержит струйный двигатель 1 (фиг.1), редуктор 2, который закреплен к корпусу 3 кулисного механизма поворота выходного вала.The pneumatic drive contains a jet engine 1 (figure 1), a
В корпусе 3 на подшипниках установлен ходовой винт 4 (фиг.2).In the
Ходовая гайка 5 ходового винта с помощью поводка 6 и сухарей 7 на поводке связана с направляющими пазами кулисы 8. Кулиса соединена с выходным валом 9.Lead
Соединение кулисы 8 с выходным валом 9 осуществляется в ориентированном положении при помощи шпонки.The connection of the
Для передачи повышенных крутящих моментов кулиса 8 (фиг.11) дополнительно снабжена ступицей, в которой выполнен поперечный паз, а на бурту выходного вала выполнены лыски.To transmit increased torques of the link 8 (Fig.11) is additionally equipped with a hub in which a transverse groove is made, and flats are made on the shoulder of the output shaft.
Вал 9 в ориентированном положении лысками устанавливается в паз ступицы кулисы.The
С выходным валом 9 (фиг.2) связан валик 10 электропневматического управляющего устройства 11 с магнитно-герконовыми выключателями.With the output shaft 9 (figure 2) is connected to the
На электропневматическом управляющем устройстве 11 выполнен штуцер 12 для подвода рабочего газа и расположены выходные штуцера с газоводами 13 и 14, которые подведены к входным штуцерам струйного двигателя 1.On the electro-pneumatic control device 11, a fitting 12 is made for supplying a working gas, and output nozzles with
Направляющие пазы кулисы выполнены сквозными. Кулиса 8 снабжена съемными скобами 15, которые установлены на концах плеч 16 и 17 кулисы и закреплены на них. Скобы 15 соединяют концы плеч и тем самым обеспечивают повышенную прочность кулисы 8.The guide grooves of the backstage are made through. The
В корпусе 3 установлен радиальный подшипник 18, в отверстие которого с возможностью осевого перемещения установлен шип ходового винта 4. Тарельчатые пружины 19 расположены между упорными подшипниками 20 и 21. Подшипники установлены на хвостовике 22 ходового винта между шипом и упором 23 на торце хвостовика ходового винта. Между тарельчатыми пружинами 19 и подшипниками 20 и 21 установлены стальные предохранительные кольца 24, которые предотвращают поломку колец упорных подшипников.A
Для точного позиционирования кулисы 8, связанного с ней выходного вала 9 и запорного органа арматуры в корпусе 3 установлены регулируемые упоры.For accurate positioning of the
В момент установки кулисы 8 на упор подача газа в двигатель 1 прекращается, но ходовой винт 4 по инерции продолжает совершать несколько оборотов и сжимает пружины 19 демпфера.At the time of installation of the
При этом ходовой винт взаимодействует со штоком 25 устройства ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента.When this lead screw interacts with the
Шток 25 совершает осевое перемещение в ту или иную сторону.
Со штоком 25 жестко связана стальная шторка 26. Шторка 26 (фиг.3) расположена на ползуне 27 между неподвижно установленными герконами 28 и неподвижно установленными постоянными магнитами 29 (фиг.4).A
Вместо герконов и постоянных магнитов могут быть использованы светорезисторы и светодиоды, индукционные излучатели и приемники сигналов.Instead of reed switches and permanent magnets, light resistors and LEDs, induction emitters and signal receivers can be used.
Во всех случаях шторка является препятствием для воздействия излучателей на приемники сигналов. Только при перемещении шторки в сторону открывается возможность действия излучателей на приемники сигналов.In all cases, the curtain is an obstacle to the impact of emitters on the signal receivers. Only when moving the curtains to the side does the possibility of emitters acting on the signal receivers open.
Во взрывонепроницаемой оболочке 30 (фиг.5) электропневматического управляющего устройства 11 расположены электромагниты 31 с якорем 32, которые воздействуют на пневмоклапаны 33 для подачи рабочего газа на входы струйного двигателя 1.In the flameproof enclosure 30 (FIG. 5) of the electro-pneumatic control device 11,
Кроме того, во взрывонепроницаемой оболочке 30 неподвижно установлены два геркона 34 и коммутирующая колодка 35.In addition, in the
В базовой панели 36 установлен поворотный валик 10, на одном конце которого выполнен паз 37 для сцепления с выходным валом 9 привода.In the
Вместо паза на конце валика 10 может быть выполнен штифт или иное муфтовое соединение.Instead of a groove at the end of the
На другом конце валика 10 установлена индикаторная стрелка 38, прикрытая стеклом 39 кожуха 40.At the other end of the
На валике 10 установлен держатель 41, на котором размещены раздвижные экранирующие шторки 42 и 43.A
На кронштейне, закрепленном к корпусу взрывонепроницаемой оболочки 30, установлены неподвижно напротив герконов 34 постоянные магниты 44. Раздвижные экранирующие шторки 42 и 43 расположены в промежутке между неподвижно установленными герконами 34 и неподвижно установленными постоянными магнитами 44.Permanent magnets 44 are mounted fixedly opposite the reed switches 34 to the bracket fixed to the housing of the
На базовой панели 36 (фиг.7) электропневматического управляющего устройства 11 расположен штуцер 12 подвода рабочего газа из магистрального газопровода и установлены штуцеры с газоводами 13 и 14 (фиг.2), которые подведены к входным штуцерам струйного двигателя 1.On the base panel 36 (Fig. 7) of the electro-pneumatic control device 11, a
В панели 36 (фиг.7) электропневматического управляющего устройства выполнены устройства регулирования давления газа, подаваемого в струйный двигатель 1.In the panel 36 (Fig. 7) of the electro-pneumatic control device, devices for controlling the pressure of the gas supplied to the jet engine 1 are made.
В двух цилиндрических расточках панели 36 установлены поршни 45. Поршень 45 имеет шток 46 с буртиком 47. Шток 46 расположен в расточке 48, к которой подведен канал подачи газа.
Буртик 47 расположен в расточке 49, которая связана с каналами выхода газа в газовод.The
Между расточками 48 и 49 выполнен буртик 50 корпуса панели 36.Between the
Диаметр поршня 45, буртика 47 и внутреннего диаметра буртика 50 имеют одинаковый номинальный диаметр. Поршень 45 подпружинен пружиной 51 с регулировочным винтом 52.The diameter of the
Полость расположения пружины 51 и винта 52 заглушена герметично пробкой с уплотнением.The cavity of the location of the
При открытии с помощью электромагнита того или иного пневмоклапана рабочий газ воздействует на торец поршня 45 и сжимает пружину 51 до тех пор, пока сила пружины и сила действия рабочего газа не сравняются. Давление газа на выходе будет зависеть от величины зазора между буртиком 47 поршня и буртиком 50 корпуса панели 36.When a pneumatic valve is opened by means of an electromagnet, the working gas acts on the end face of the
С помощью винта 52 можно изменять величину усилия пружины 51, изменяя тем самым величину давления рабочего газа, подаваемого на струйный двигатель.Using the
На газоводах 13 и 14 перед входами в струйный двигатель 1 установлены манометры 53 (фиг.2), по показаниям которых настраивают устройство регулирования давления газа.On the
С помощью винтов 52 устанавливают заданную величину давления, которое соответствует заданной величине крутящего момента привода.Using
На опорной поверхности поводка 6 (фиг.8) кулисного механизма выполнены кулачки 54, выступающие в направлении вдоль оси отверстия поводка, в которое устанавливается ходовая гайка 5.On the bearing surface of the leash 6 (Fig. 8) of the rocker mechanism,
На фланце 55 ходовой гайки 5 выполнены сквозные продольные пазы, в которых расположены кулачки поводка. С противоположной стороны на ходовой гайке 5 установлена накидная упорная гайка 56 со стопорным винтом 57.On the
Такое выполнение ходовой гайки 5 и поводка 6 позволяет упростить конструкцию и упростить технологию обработки этих деталей. При этом повышается прочность поводка по сравнению с прототипом.This embodiment of the driving
Вместо кулачков и пазов прямоугольной формы могут быть выполнены стержни на поводке и отверстия на фланце гайки круглого сечения. Такое выполнение упрощает технологию обработки и допустимо при небольших нагрузках.Instead of cams and grooves of a rectangular shape, rods on a leash and holes on the flange of a nut of circular cross-section can be made. This embodiment simplifies the processing technology and is acceptable for light loads.
В случае остановки привода в промежуточном положении, например при падении давления, при попадании в пробку крана посторонних предметов или при поломке элементов передачи редуктора и кулисно-винтового механизма, рабочий газ продолжает поступать в струйный двигатель и выходит в окружающее пространство неопределенное время.If the drive stops in an intermediate position, for example, when the pressure drops, if foreign objects get into the valve plug or if the gear elements of the gearbox and the rocker-screw mechanism break down, the working gas continues to flow into the jet engine and leaves the surrounding space for an indefinite time.
Создается экологически опасная аварийная ситуация, а также большая потеря газа.An environmentally hazardous emergency is created, as well as a large loss of gas.
В цепь питания электромагнитов ЭМ1 и ЭМ2 (фиг.2) дополнительно установлено регулируемое реле времени (таймер) 58.In the power circuit of the electromagnets EM1 and EM2 (figure 2) is additionally installed adjustable time relay (timer) 58.
Время перестановки пробки шарового крана из одного положения в другое составляет 7-15 секунд в зависимости от величины давления рабочего газа и величины крутящего момента.The time for moving the ball valve plug from one position to another is 7-15 seconds, depending on the magnitude of the working gas pressure and the magnitude of the torque.
При этом регулируемое реле времени устанавливают на время большее, чем время поворота кулисы привода из одного крайнего положения в другое, например, на 20 секунд.At the same time, an adjustable time relay is set for a time longer than the time that the drive link rotates from one extreme position to another, for example, for 20 seconds.
При остановке кулисы привода в промежуточном положении не произойдет срабатывание геркона, не выключается пневмоклапан и газ будет продолжать выходить в окружающее пространство.When the drive wings are stopped in the intermediate position, the reed switch does not operate, the pneumatic valve does not turn off, and gas continues to flow into the surrounding space.
В этом случае регулируемое реле времени разорвет цепь питания электромагнитов по истечении установленного времени.In this case, the adjustable time relay will break the power supply circuit of the electromagnets after the set time has elapsed.
На хвостовик ходового винта 4 (фиг.10) навинчены резьбовые втулки 59 и 60, на цилиндрических поверхностях которых установлены упорные подшипники 20 и 21.Threaded
На цилиндрических поверхностях резьбовых втулок 59 и 60 установлены также гладкие цилиндрические втулки 61 и 62.Smooth
Тарельчатые пружины 19 расположены между упорными подшипниками 20 и 21 на цилиндрических втулках 61 и 62. Втулки 61 и 62 установлены с возможностью осевого перемещения навстречу друг к другу на величину суммарной деформации тарельчатых пружин.Belleville springs 19 are located between the
Такое выполнение варианта устройства поглощения кинетической энергии подвижных частей привода исключает механическое воздействие тарельчатых пружин на цилиндрическую поверхность втулок 59 и 60, по которой перемещаются в осевом направлении упорные подшипники 20 и 21 при осевых перемещениях ходового винта 4 под нагрузкой и в момент установки кулисы на упор.This embodiment of the device for absorbing kinetic energy of the moving parts of the drive eliminates the mechanical effect of the disk springs on the cylindrical surface of the
При этом цилиндрические поверхности втулок 59 и 60 не повреждаются кромками тарельчатых пружин, что обеспечивает перемещение по ним без заклинивания, рывков и заеданий.Moreover, the cylindrical surfaces of the
Работает пневматический привод следующим образом.The pneumatic drive operates as follows.
Из газовой магистрали рабочий газ под давлением Р1 подается через штуцер 12 на электропневматическое управляющее устройство 11 (фиг.2).From the gas main, the working gas under pressure P1 is supplied through the
При поступлении сигнала с диспетчерского пункта срабатывает соответствующий электромагнит, который открывает пневмоклапан электропневматического управляющего устройства.When a signal arrives from the control room, the corresponding electromagnet is triggered, which opens the pneumatic valve of the electro-pneumatic control device.
При этом рабочий газ, например, по газоводу 14 поступает в турбину струйного двигателя 1. Вращение турбины струйного двигателя 1 через редуктор 2 передается на ходовой винт 4. Ходовой винт 4 с помощью ходовой гайки 5 преобразует вращательное движение в поступательное.In this case, the working gas, for example, through the
Поступательное движение ходовой гайки 5 через поводок 6 и сухари 7 передается на кулису 8. Кулиса поворачивается из одного крайнего положения в другое до упора в регулируемые винты-упоры, при этом кулиса поворачивает выходной вал 9 привода на заданный угол (90° для шаровых кранов).The forward movement of the driving
Валик 10, связанный с выходным валом 9 привода, поворачивается и производит переключение герконов устройства информации о положении выходного вала. При этом подготавливается привод к работе в обратном направлении.The
При последующем поступлении сигнала с диспетчерского пункта рабочий газ уже будет поступать в другой газовод, например 13.With the subsequent signal from the control room, the working gas will already flow to another gas duct, for example 13.
Пневматический привод произведет работу в обратном направлении.The pneumatic drive will work in the opposite direction.
При установке кулисы 8 на регулируемый упор одновременно срабатывает магнитно-герконовый выключатель и прекращается подача рабочего газа в струйный двигатель 1.When installing the
При работе привода ходовой винт 4, вращаясь, перемещает ходовую гайку 5, которая через поводок 6 и сухари 7 поворачивает кулису 8. При этом ходовой винт испытывает осевую нагрузку, которая будет зависеть от момента сопротивления, возникающего на пробке шарового крана.When the drive is operating, the
Под действием осевой нагрузки ходовой винт начнет перемещаться в осевом направлении и будет сжимать тарельчатые пружины 19. Кроме того, ходовой винт другим своим концом взаимодействует со штоком 25 устройства ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента (крутящего момента).Under the influence of the axial load, the lead screw will begin to move in the axial direction and will compress the Belleville springs 19. In addition, the lead screw interacts with its other end with the
Устройство ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента путем перестановки и регулирования шторок настраивается на заданные крутящие моменты.The device for limiting the maximum value of the transmitted driving torque by adjusting and adjusting the curtains is adjusted to the specified torques.
При возникновении максимального заданного крутящего момента срабатывает геркон 28 (фиг.2, фиг.3), который отключает пневмоклапан 33 (фиг.5), и подача рабочего газа прекращается.When the maximum specified torque occurs, the reed switch 28 (Fig. 2, Fig. 3) is activated, which turns off the pneumatic valve 33 (Fig. 5), and the supply of working gas is stopped.
В случае, если не сработают герконы 34 (фиг.5) устройства информации о положении выходного вала или герконы 28 (фиг.2) устройства ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента (крутящего момента), то через заданное количество времени (15-20 секунд) срабатывает регулируемое реле времени 58, установленное в цепи питания электромагнитов электропневматического управляющего устройства 11 (фиг.1). Подача газа прекращается.If the reed switches 34 (figure 5) of the output shaft position information device or the reed switch 28 (figure 2) of the device for limiting the maximum transmitted torque (torque) do not work, then after a specified amount of time (15-20 seconds) an
Технические решения пневматического привода обеспечивают плавность и надежность перемещения без рывков и заеданий ходового винта 5 вдоль его оси, что в свою очередь облегчает процесс регулирования устройства информации о положении выходного вала и устройства ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента (крутящего момента) и повышает точность позиционирования выходного вала для выполнения поворота на заданный угол (90° для шаровых кранов).Technical solutions of the pneumatic drive ensure smooth and reliable movement without jerking and jamming of the
Точное позиционирование выходного вала необходимо для обеспечения правильного положения отверстия шара шарового крана, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение очистительных и диагностических снарядов. При неправильном положении отверстия шара шарового крана возможно застревание таких снарядов.Accurate positioning of the output shaft is necessary to ensure the correct position of the hole in the ball of the ball valve to ensure unhindered passage of cleaning and diagnostic shells. If the ball hole of the ball valve is not in the correct position, such shells may get stuck.
Повышается надежность работы привода за счет повышения прочности кулисы, поводка и ходовой гайки и возможности передачи повышенных крутящих моментов.The reliability of the drive increases due to the increased strength of the wings, the leash and the driving nut and the possibility of transmitting increased torques.
Кроме того, привод исключает поломку узлов и деталей как самого привода, так и арматуры трубопровода (шарового крана) за счет дублирования отключения подачи рабочего газа в струйный двигатель путем последовательного срабатывания герконов 34 (фиг.5) устройства информации о положении выходного вала, герконов 28 (фиг.2, фиг.3) устройства ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента (крутящего момента) и регулируемого реле времени 58 (фиг.2).In addition, the drive eliminates the breakdown of the nodes and parts of both the drive itself and the pipeline fittings (ball valve) due to duplication of shutdowns of the working gas supply to the jet engine by successively operating the reed switches 34 (Fig. 5) of the output shaft position information device, reed switches 28 (Fig. 2, Fig. 3) of a device for limiting the maximum value of transmitted torque (torque) and an adjustable time relay 58 (Fig. 2).
Из доступных источников информации авторы не выявили устройство со сходными признаками.From available sources of information, the authors did not identify a device with similar features.
Пневматический привод выполним в условиях серийного производства машиностроительного предприятия.Pneumatic drive is feasible in mass production of a machine-building enterprise.
Для изготовления деталей привода не требуется специальных материалов и уникального оборудования, используются широко известные материалы и покупные изделия.For the manufacture of drive parts, special materials and unique equipment are not required, well-known materials and purchased products are used.
Конструкция привода прошла испытания в заводских и полевых условиях.The drive design has been tested in the factory and in the field.
Источники информацииInformation sources
1. Патент Российской федерации №2050478, 29.11.1994 г.1. Patent of the Russian Federation No. 2050478, 11.29.1994
2. Патент Российской федерации №2131065, 17.03.1998 г.2. Patent of the Russian Federation No. 2131065, 03/17/1998
Claims (9)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004103166/06K RU2464451C2 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Pneumatic drive |
| RU2004103166/06A RU2268401C2 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Air-operated drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004103166/06A RU2268401C2 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Air-operated drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004103166A RU2004103166A (en) | 2005-07-10 |
| RU2268401C2 true RU2268401C2 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35838027
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004103166/06A RU2268401C2 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Air-operated drive |
| RU2004103166/06K RU2464451C2 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Pneumatic drive |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004103166/06K RU2464451C2 (en) | 2004-02-04 | 2004-02-04 | Pneumatic drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (2) | RU2268401C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU218885U1 (en) * | 2023-04-12 | 2023-06-15 | Акционерное общество "Уфимское приборостроительное производственное объединение" | Pneumatic drive |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109520873B (en) * | 2018-12-21 | 2024-01-26 | 南京工程学院 | Slow stretching compression device based on chain gear reduction |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3128486A1 (en) * | 1981-07-18 | 1983-01-27 | Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss | "METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A PNEUMATICALLY OPERATED SERVOMOTOR" |
| DE3142583C2 (en) * | 1981-10-27 | 1986-01-30 | Klemens 4230 Wesel Milde | Actuator |
| RU2050478C1 (en) * | 1994-11-29 | 1995-12-20 | Вадим Васильевич Саяпин | Pneumatic drive |
| RU2131065C1 (en) * | 1998-03-17 | 1999-05-27 | Саяпин Вадим Васильевич | Pneumatic actuator and electropneumatic control device |
| RU2217626C1 (en) * | 2003-01-13 | 2003-11-27 | Саяпин Вадим Васильевич | Pneumatic drive with jet motor for shutoff-and-control equipment of gas and oil pipelines, jet motor, mechanical gear train, slotted-link screw mechanism and drive control device (versions) |
-
2004
- 2004-02-04 RU RU2004103166/06A patent/RU2268401C2/en not_active IP Right Cessation
- 2004-02-04 RU RU2004103166/06K patent/RU2464451C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU218885U1 (en) * | 2023-04-12 | 2023-06-15 | Акционерное общество "Уфимское приборостроительное производственное объединение" | Pneumatic drive |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004103166A (en) | 2005-07-10 |
| RU2464451C2 (en) | 2012-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2008214898B2 (en) | Flow control valve | |
| CA2485014A1 (en) | Mechanical override for a valve actuator | |
| JP2001221359A (en) | Hermetically sealed motor driven valve | |
| JPS6052336B2 (en) | rotation transmission device | |
| EP3380753B1 (en) | High speed shutdown device for electric actuator | |
| US6585228B1 (en) | Electric valve actuator with eddy current clutch | |
| US7111642B2 (en) | Valve having fast and slow acting closure elements | |
| RU2268401C2 (en) | Air-operated drive | |
| KR100191338B1 (en) | Sanitary fitting | |
| JP2006125751A (en) | Electric control valve and refrigeration cycle device | |
| CA3101339A1 (en) | Multi-motion fail-safe operating gate valve | |
| US11585457B2 (en) | Valve drive with snap function | |
| CN103670104A (en) | Rail-type door closer not using hydraulic oil | |
| RU2131065C1 (en) | Pneumatic actuator and electropneumatic control device | |
| RU2174628C1 (en) | Pneumatic actuating apparatus | |
| RU2288376C1 (en) | Pneumatic drive for locking-adjusting accessories; electric-pneumatic control unit, jet engine, feedback device and switch unit | |
| RU98226U1 (en) | PNEUMATIC DRIVE | |
| RU21814U1 (en) | PNEUMATIC DRIVE OF PIPELINE FITTINGS | |
| RU2348837C2 (en) | Pneumatic drive with jet engine for stop and control valves of gas-, oil- and product lines, slot-and-screw rotary mechanism, electropneumatic control device, pneumatic valve | |
| RU137066U1 (en) | PNEUMATIC DRIVE | |
| RU117540U1 (en) | PNEUMATIC DRIVE | |
| RU2374504C1 (en) | Pneumatic drive for globe valves of gas pipelines | |
| RU2248473C1 (en) | Pneumatic drive for adjusting valves | |
| RU2202056C1 (en) | Pneumatic drive with jet engine for shut-off and adjusting fittings | |
| RU28745U1 (en) | Pneumatic drive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MF4A | Cancelling an invention patent |