Регулятор пропуска подвижной среды гидравлического объекта

Изобретение относится к запорно-регулировочной арматуре. Устройство содержит корпус, в котором установлен с возможностью отсекания или регулируемого пропуска подвижной среды имеющий привод его рабочий орган. Привод выполнен содержащим не менее одного соединенного с рабочим органом силового элемента типа штока, к которому подключены с возможностью автономного или сочетательного приведения в имеющее совпадающий вектор направления рабочее движение последнего не менее двух приводных механизмов. Приводные механизмы объединены сочетательно или автономно общим для них и подключенным к тому же силовому элементу приводным механизмом возвратного движения штока. Один из приводных механизмов выполнен ручным или механическим и имеет преобразователь вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока. Преобразователь выполнен в виде стержня со сквозным продольным цилиндрическим каналом и содержит три опорные части - винтовую, зацепную со скольжением на заданную длину и упорную для обеспечения возможности восприятия вращательного движения от элемента ручного или механического приводного механизма, преобразования его в винтовое и передачи поступательной составляющей последнего штоку. Изобретение направлено на снижение материалоемкости, энергоемкости и трудозатрат на изготовление привода при одновременном улучшении его эксплуатационных качеств. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к запорно-регулировочной арматуре, в частности к клапанам или задвижкам запорно-регулировочной трубопроводной арматуры, применяемым для регулирования расхода транспортируемой среды, и может быть использовано для регулирования расхода газа, нефти, воды в магистральных трубопроводах, а также в технологической обвязке газовой, газоконденсатной, нефтегазовой, нефтяной скважин, на компрессорных станциях, в хранилищах газа или нефти.

Из существующего уровня техники известен регулятор пропуска подвижной среды, включающий корпус с установленным внутри него клетковым запорным узлом и приводной механизм, который смонтирован на корпусе регулятора (см., напр., RU 2308627 С1, опубл. 20.10.2007).

Из существующего уровня техники известен регулятор пропуска подвижной среды, включающий пневматический привод, а также устройство механического открытия клапана (см., напр., RU 2174629 С1, опубл. 27.12.2000).

Недостатками этих известных решений являются сложность конструкций, высокая материалоемкость, энерго- и трудоемкость их изготовления.

Задачей данного изобретения является улучшение основных эксплуатационных и экономических показателей, а именно снижение материалоемкости, энергоемкости и трудозатрат на изготовление привода, упрощении конструкции при одновременном повышении надежности его эксплуатации, увеличении срока службы запорно-регулировочной арматуры, а также избежание незапланированных остановок подачи и регулирования транспортируемой среды.

Данная задача решается за счет того, что регулятор пропуска подвижной среды гидравлического объекта содержит корпус, в котором установлен с возможностью отсекания или регулируемого пропуска подвижной среды имеющий привод рабочий орган регулятора, при этом привод выполнен содержащим не менее одного соединенного с рабочим органом силового элемента типа штока, к которому подключены с возможностью автономного или сочетательного приведения в имеющее совпадающий вектор направления рабочее движение последнего не менее двух приводных механизмов, объединенных сочетательно или автономно общим для упомянутых и подключенным к тому же силовому элементу, по меньшей мере, одним приводным механизмом возвратного движения штока, при этом не менее чем один приводной механизм выполнен ручным или механическим и имеет преобразователь вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока, выполненный в виде стержня со сквозным продольным цилиндрическим каналом и содержащий не менее трех опорных частей - винтовую, зацепную со скольжением на заданную длину и упорную для обеспечения возможности восприятия вращательного движения от элемента ручного или механического приводного механизма, преобразования его в винтовое и передачи поступательной составляющей последнего штоку.

Сквозной цилиндрический канал стержня преобразователя вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока может быть выполнен с возможностью заведения в него ненагружаемого моментом вращения штока привода.

Винтовая опорная часть преобразователя вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока может быть выполнена в виде спиральной резьбы на внешней поверхности стержня, предпочтительно в зоне, удаленной от упорной части стержня. При этом угол атаки или захода спиральной резьбы, выражаемый углом наклона условной касательной к спирали, относительно проведенной через точку ее касания к спирали образующей условного цилиндра, описывающего указанную спираль, в предпочтительном варианте выполнения составляет менее 45°.

Упорная часть преобразователя вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока может быть выполнена на торце стержня, предпочтительно наиболее удаленного от его винтовой опорной части, и антифрикционно обработана или оборудована для преимущественно бесфрикционного контакта и передачи поступательной составляющей винтового движения стержня через ответную упорную опору, выполненную на элементе системы, которому предназначен создаваемый при вращательном движении по спирали импульс поступательного движения

Зацепная опорная часть стержня преобразователя вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока может быть выполнена цилиндро-призматической многогранной, предпочтительно не менее чем четырехгранной, например, шестигранной формы с продольной образующей, параллельной образующей стержня, или многорадиусной полицилиндрической формы, при этом длина образующей зацепной опорной части может быть принята не менее необходимой для обеспечения заданного поступательного хода элементу системы, которому предназначен создаваемый при вращательном движении по спирали импульс поступательного движения в соответствии с его целевым назначением.

Техническим результатом, достигаемым при реализации данного изобретения, является улучшение основных эксплуатационных и экономических показателей, а именно снижение материалоемкости, энергоемкости и трудозатрат на изготовление привода при одновременном улучшении его эксплуатационных качеств - увеличении долговечности запорного элемента, повышении надежности и независимости работы основного и дублирующего приводных механизмов при полном преобразовании вращательного движения приводного устройства в поступательное движение штока без прокручивания последнего и облегченном пресекании подачи рабочей среды посредством объединенного механизма возвратного хода при возникновении нештатных ситуаций, что направлено на эффективное предотвращение или значительное снижение аварийных утечек транспортируемой среды, например газа, и повышает противопожарную безопасность при ее транспортировке.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез регулятора пропуска подвижной среды с приводом, на фиг.2-5 изображен разрез по А-А на фиг.1, иллюстрирующий варианты выполнения зацепления опорно-поворотного блока с преобразователем вращательного движения; на фиг.6 изображен общий вид преобразователя движения.

Регулятор пропуска подвижной среды гидравлического объекта содержит корпус 1, в котором установлен с возможностью отсекания или регулируемого пропуска подвижной среды имеющий привод 2 рабочий орган 3 регулятора. Привод 2 выполнен содержащим не менее одного соединенного с рабочим органом 3 силового элемента типа штока 4. К штоку 4 подключены с возможностью автономного или сочетательного приведения в имеющее совпадающий вектор направления рабочее движение последнего два приводных механизма 5, 6. Приводные механизмы 5, 6 объединены сочетательно или автономно общим для них и подключенным к тому же силовому элементу - штоку 4 приводным механизмом 7 возвратного движения штока 4.

Приводной механизм 6 выполнен ручным или механическим. Он имеет опорно-поворотный блок 8, преобразователь 9 вращательного движения, установленный в торце привода, выполненном в виде обращенного внутрь привода стакана 10, имеющего отверстие для свободного пропуска штока 4 и упорную опору вращения 11, на которую опирается с возможностью вращения опорно-поворотный блок 8. В стакан 10 заведен и спирально опирается на его стенку преобразователь 9 вращательного движения. Преобразователь 9 вращательного движения (фиг.6) выполнен в виде стержня 12 со сквозным цилиндрическим каналом 13 и содержит три опорные части 14, 15, 16 соответственно - винтовую, зацепную и упорную. Зацепная опорная часть 15 выполнена со скольжением на заданную длину. Упорная часть 16 выполнена с обеспечением возможности восприятия вращательного движения от опорно-поворотного блока 8, преобразования его в винтовое и передачи поступательной составляющей последнего штоку 4. Сквозной цилиндрический канал 13 стержня 12 преобразователя 8 вращательного движения приводного механизма 6 в поступательное движение штока 4 выполнен с возможностью заведения в него ненагружаемого моментом вращения штока 4 привода. Винтовая опорная часть 14 преобразователя 8 вращательного движения выполнена в виде спиральной резьбы на внешней поверхности стержня 12 в зоне, удаленной от упорной части 16. При этом угол атаки или захода спиральной резьбы, выражаемый углом наклона условной касательной к спирали, относительно проведенной через точку ее касания к спирали образующей условного цилиндра, описывающего указанную спираль, в предпочтительном варианте выполнения составляет менее 45°. Упорная часть 16 преобразователя 9 вращательного движения выполнена на торце стержня 12, наиболее удаленного от его винтовой опорной части 14, и антифрикционно обработана или оборудована для бесфрикционного контакта и передачи поступательной составляющей винтового движения стержня 12 через ответную упорную опору штока 4. Упорная опора штока 4 может быть выполнена в виде упорного подшипника 17. Он устанавливается на кольцевом опорном выступе, выполненном на штоке 4. Зацепная опорная часть 15 стержня 12 преобразователя 9 вращательного движения выполнена цилиндро-призматической многогранной, предпочтительно не менее чем четырехгранной (фиг.3), например, шестигранной (фиг.2) формы с продольной образующей, параллельной образующей стержня, а также многорадиусной полицилиндрической формы (фиг.4, 5). Длина образующей зацепной опорной части 15 принята не менее необходимой для обеспечения заданного поступательного хода штока 4 в соответствии с его целевым назначением.

Приводной механизм 5 может быть выполнен гидравлическим. Для этого шток 4 снабжен поршнем 18 с образованием герметичной подпоршневой камеры 19, выполненной с возможностью подачи в нее рабочей среды.

Приводной механизм 7 возвратного движения штока 4 имеет пружину 20, которая установлена на штоке 4 между поршнем 19 и торцом привода, выполненным в виде обращенного внутрь привода стакана 10. Поршень 19 является подвижной опорой для пружины 20 приводного механизма 7 возвратного движения штока.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении рабочий орган 3 регулятора находится в закрытом положении.

Для открытия рабочего органа 3 регулирующего клапана с помощью приводного механизма 5 в его подпоршневую камеру 19 подают под давлением рабочую среду, например жидкость, которая перемещает поршень 18. Поршень 18 перемещается совместно со штоком 4, на котором он жестко закреплен. Шток 4, перемещаясь, открывает рабочий орган 3 регулятора, регулируя при этом расход транспортируемой среды. Во время перемещения штока 4 пружина 20 приводного механизма 7 возвратного движения штока 4 накапливает кинетическую энергию, которая преобразуется в потенциальную энергию.

Для закрытия рабочего органа 3 подача рабочей среды в подпоршневую камеру 19 приводного механизма 5 прекращается, снимается избыточное давление в подпоршневой камере 19 и поршень 18 возвращается в исходное положение с помощью пружины 20 приводного механизма 7 возвратного движения штока, благодаря накопленной кинетической энергии, преобразуемой в потенциальную, при открытии рабочего органа 3. Именно таким способом закрытия клапана и достигается исключение незапланированных остановок подачи транспортируемой среды и поддержание на заданном уровне давления.

Для открытия регулирующего клапана с помощью ручного или механического приводного механизма 6 приводят во вращательное движение вручную или механически опорно-поворотный блок 8. От опорно-поворотного блока 8 крутящий момент передается на преобразователь 9 вращательного движения. Крутящий момент передается благодаря выполнению зацепной опорной части 15 преобразователя 9 вращательного движения не менее чем с одной плоской или разнорадиусной гранью, конгруэнтному по форме выполнения отверстия в опорно-поворотном блоке 8. Такое зацепление способствует передаче вращательного момента без ограничения продольного перемещения преобразователя 9 вращательного движения относительно опорно-поворотного блока 8. Благодаря спиральному опиранию на стенку стакана 10 преобразователь 9 вращательного движения, вращаясь, перемещается вдоль оси штока 4. Упираясь в упорный подшипник 17, он перемещает шток 4 и открывает рабочий орган 3 регулятора пропуска подвижной среды. Во время перемещения штока 4 пружина 20 приводного механизма 7 возвратного движения штока 4 накапливает кинетическую энергию, преобразуемую в потенциальную.

Закрытие клапана происходит путем вращения опорно-поворотного блока 8 в противоположную сторону и вызванного этим возвратного смещения преобразователя 9 вращательного движения, обеспечивающего при этом возможность возвратного перемещения штока 4, а последнее осуществляется механизмом 7 возвратного движения штока 4 путем разжатия пружины 20, благодаря накопленной кинетической энергии при открытии рабочего органа 3.

1. Регулятор пропуска подвижной среды гидравлического объекта, характеризующийся тем, что он содержит корпус, в котором установлен с возможностью отсекания или регулируемого пропуска подвижной среды имеющий привод рабочий орган регулятора, при этом привод выполнен содержащим не менее одного соединенного с рабочим органом силового элемента типа штока, к которому подключены с возможностью автономного или сочетательного приведения в имеющее совпадающий вектор направления рабочее движение последнего не менее двух приводных механизмов, объединенных сочетательно или автономно общим для упомянутых, и подключенным к тому же силовому элементу, по меньшей мере, одним приводным механизмом возвратного движения штока, при этом не менее чем один приводной механизм выполнен ручным или механическим и имеет преобразователь вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока, выполненный в виде стержня со сквозным продольным цилиндрическим каналом и содержащий не менее трех опорных частей - винтовую, зацепную со скольжением на заданную длину и упорную для обеспечения возможности восприятия вращательного движения от элемента ручного или механического приводного механизма, преобразования его в винтовое и передачи поступательной составляющей последнего штоку.

2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что сквозной цилиндрический канал стержня преобразователя вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока выполнен с возможностью заведения в него ненагружаемого моментом вращения штока привода.

3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что винтовая опорная часть преобразователя вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока выполнена в виде спиральной резьбы на внешней поверхности стержня предпочтительно в зоне, удаленной от упорной части стержня.

4. Регулятор по п.3, отличающийся тем, что угол атаки или захода спиральной резьбы, выражаемый углом наклона условной касательной к спирали, относительно проведенной через точку ее касания к спирали образующей условного цилиндра, описывающего указанную спираль, составляет менее 45°.

5. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что упорная часть преобразователя вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока выполнена на торце стержня, предпочтительно наиболее удаленного от его винтовой опорной части, и антифрикционно обработана или оборудована для преимущественно бесфрикционного контакта и передачи поступательной составляющей винтового движения стержня через ответную упорную опору, выполненную на элементе системы, которому предназначен создаваемый при вращательном движении по спирали импульс поступательного движения.

6. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что зацепная опорная часть стержня преобразователя вращательного движения приводного механизма в поступательное движение штока выполнена цилиндропризматической многогранной, предпочтительно не менее чем четырехгранной, например шестигранной формы с продольной образующей, параллельной образующей стержня, или многорадиусной полицилиндрической формы, при этом длина образующей зацепной опорной части принята не менее необходимой для обеспечения заданного поступательного хода элементу системы, которому предназначен создаваемый при вращательном движении по спирали импульс поступательного движения, в соответствии с его целевым назначением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для установки в устье газовой скважины. .

Изобретение относится к устройству для позиционирования измерительной диафрагмы в корпусе, имеющем прямой канала потока. .

Клапан // 2282770
Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к устройствам трубопроводной арматуры пара, воды, других газов и жидкостей, и предназначено для использования в приводной арматуре всех типов в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к механике и предназначено для управления шаровыми кранами, применяемыми в гидравлических системах. .

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре и предназначено для использования в качестве запорной аппаратуры с приводом на технологических линиях трубопровода с жидкими агрессивными средами, паром, газом, с высокой температурой (T< 600°С) и давлением (P<400 ата).

Изобретение относится к области уплотнительной технике и может быть использовано в трубопроводной арматуре. .

Изобретение относится к запорным устройствам для использования в газовых сетях низкого и среднего давления до P - 1 кг/см2 перед бытовыми приборами и котельными установками.

Изобретение относится к электромоторным приводам с ручным дублером и может быть использовано преимущественно для управления паропромышленной трубопроводной арматурой.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к запорной трубопроводной арматуре в нефтегазодобывающей промышленности. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для дисковых клапанов средних и больших диаметров, применяемых в технологических линиях ТЭЦ, АЭС и нефтехимического производства

Изобретение относится к трубопроводной арматуре

Изобретение относится к трубопроводной арматуре

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, используется для быстрого открытия и перекрытия потока газовой среды, может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для поддержания уровня жидкой среды в заданных пределах и накопления газовой фазы, при низком газовом факторе скважины, в газосепараторах, а также в качестве запорной арматуры на технологических линиях для перекрытия потока или создания заданного перепада давления

Изобретение относится к переключателю для сантехнических устройств

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для защиты устройств от избыточного давления. Клапан для регулирования потока текучей среды под давлением вдоль пути, ведущего из ограниченного пространства, включает в себя корпус клапана с проточным каналом сквозь него, прогибающийся в обратном направлении разрывной диск в корпусе клапана в обычно блокирующем расположении по отношению к потоку текучей среды через канал и выборочно приводимое в действие устройство, находящееся на корпусе клапана вблизи выпуклой поверхности диска. Диск имеет изгибающуюся центральную секцию, представляющую собой в основном выпуклую поверхность и вогнутую сторону. Выпуклая поверхность обращена к текучей среде под давлением. Приводимое в действие устройство выполнено с возможностью разрыва без прокалывания диска так, чтобы инициировать реверсирование и разрыв диска и обеспечить поток текучей среды под давлением через канал. Имеется конструктивный вариант выполнения такого клапана, а также способ регулирования потока текучей среды, включающий такой клапан. Группа изобретений направлена на обеспечение регулирования потока текучей среды под давлением из ограниченного пространства с возможностью снижения состояния избыточного давления, а также на обеспечение потока текучей среды через клапан в ответ на команду снижения давления. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 19 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству для регулирования расхода воздуха, движущегося в воздушном канале. Оно содержит: трубчатый корпус, вытянутый вдоль оси и выполненный с возможностью соединения по текучей среде с воздушным каналом; створку, вытянутую внутри корпуса и установленную с возможностью поворота вокруг оси, проходящей поперечно оси корпуса, для того, чтобы занимать множество положений, соответствующих множеству поперечных сечений воздуховода; обод, установленный с возможностью поворота на конце корпуса вокруг оси упомянутого корпуса; причем каждая створка оснащена охватываемым приводным средством, а обод оснащен охватывающим приводным средством, или наоборот, причем охватываемое приводное средство и охватывающее приводное средство расположены так, что при повороте обода на корпусе охватываемое приводное средство взаимодействует с охватывающим приводным средством для изменения положения каждой створки и, соответственно, поперечного сечения для прохождения воздушного потока. Это позволяет упростить устройство для регулирование расхода воздуха. 10 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к приводам четвертьоборотной арматуры. Привод четвертьоборотной арматуры содержит корпус, на котором размещено устройство, создающее крутящий момент. В корпусе установлен передаточный механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента от вала (2) устройства, создающего крутящий момент, к валу (13) затвора. Передаточный механизм выполнен в виде четырехзвенного механизма. Первый рычаг (5) передаточного механизма с одной стороны закреплен в корпусе с возможностью вращения и связан с приводным устройством, с другой стороны шарнирно связан с одной из сторон шатуна (8). Шатун с другой стороны связан с одной из сторон второго рычага (11), с другой стороны второй рычаг закреплен в корпусе с возможностью вращения и связан с валом затвора. Длина плеча первого рычага меньше длины плеча второго рычага. Первый рычаг совершает четверть оборота, а второй совершает больше четверти оборота, но не более оборота. Достигается повышение максимального передаточного отношения. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к электрическому приводному механизму, предназначенному для приведения в действие клапана для открытия и закрытия коксового барабана. Электрический приводной механизм содержит приводной элемент, который содержит корпус, выполненный с возможностью соединения с крышкой клапана для открытия или закрытия коксового барабана и с возможностью соединения с редуктором. Главный резьбовой вал расположен внутри корпуса и прикреплен к редуктору. Планетарный компонент содержит корпусную часть, которая заключает в себе главный резьбовой вал, и вал, который проходит из корпусной части и также заключает в себе главный резьбовой вал. При этом вал выполнен с возможностью соединения с затвором клапана открытия или закрытия. Корпусная часть содержит резьбовые ролики, расположенные вокруг и контактирующие с главным резьбовым валом так, что когда главный резьбовой вал вращается, взаимодействие между резьбой главного резьбового вала и резьбой резьбовых роликов вызывает линейное перемещение планетарного компонента внутри корпуса и вызывает тем самым линейное передвижение затвора. Редуктор соединен с приводным элементом и с муфтой предельного момента. Электродвигатель установлен на корпусе приводного элемента. При этом электродвигатель соединен с редуктором через муфту предельного момента. Группа изобретений направлена на обеспечение мощности и надежности, достаточных для использования в клапанах для открытия или закрытия коксового барабана. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам и способам преодоления технических проблем в приводных клапанах поршневых компрессоров, используемых в нефтяной и газовой промышленности. Клапанный узел содержит исполнительный механизм 510, вал 520, буртик 550 и упорную втулку 560. Исполнительный механизм 510 выполнен с возможностью создания перемещения. Вал 520 выполнен с возможностью передачи поворотного движения, вызванного указанным перемещением, и прохождения во внутрь корпуса 540 поршневого компрессора. Буртик 550 расположен вблизи того места, в котором вал 520 проходит во внутрь корпуса 540 компрессора. Упорная втулка 560 расположена между буртиком 550 и корпусом 540 компрессора. Поворотное движение приводит в действие закрывающий элемент 530 клапана внутри корпуса 540 компрессора. Изобретение позволяет уменьшить силу, необходимую для приведения в действие клапанов в поршневых компрессорах. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх