Цифровой предохранительный клапан непрямого действия с электроуправлением


 


Владельцы патента RU 2517951:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к программируемым гидроприводам механообрабатывающего оборудования с числовым программным управлением. Цифровой предохранительный клапан непрямого действия с электроуправлением содержит основной каскад с корпусом, в последнем выполнены линии подвода, слива и управления, гильзой и подпружиненным плунжером с жиклером. Датчик давления подключен к линии подвода. Указанный цифровой предохранительный клапан содержит управляющий каскад с задающим шаговым электродвигателем с двусторонним валом, основной винтовой передачей с левой резьбой, пружиной и запорным элементом, взаимодействующим с осевым отверстием наладочного винта. На заднем валу шагового электродвигателя установлена дополнительная винтовая передача с правой резьбой. Указанная передача состоит из ходового винта и гайки, удерживаемой от проворота проходящей через ее паз стойкой крепления кожуха. Причем в конце хода торец гайки через подпружиненный рычаг воздействует на микровыключатель. Ходовой винт имеет торцовые зубья, прижимаемые винтом к ведущему штифту, запрессованному в задний вал шагового электродвигателя. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к программируемым гидроприводам механообрабатывающего оборудования с ЧПУ (числовым программным управлением).

Цифровой предохранительный клапан непрямого действия с электроуправлением предназначен для комплектации прецизионных комплектных цифровых линейных и вращательных гидроприводов, с электрической обратной связью, используемых для программного управления перемещением рабочих органов гидрофицированного механообрабатывающего оборудования с ЧПУ, и возможно других гидроприводов в пределах его технической характеристики.

Известны цифровые предохранительные клапаны непрямого действия с электроуправлением (например, МКПВЦ-10/3С21, - см.: Свешников В.К. Станочные гидроприводы: справочник. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2008, стр.372).

Недостатком известных клапанов является отсутствие информации о фактическом положении управляющего электродвигателя, что чревато наличием опасных пиков давления при включении гидропривода. Кроме того, в данной конструкции отсутствует встроенный датчик давления, что не обеспечивает требования комплектности поставки.

Известны также перепускные предохранительные клапаны с пилотным пропорциональным электронным управлением, интегрированным электронным блоком и обратной связью по давлению (например, PRE*J фирмы Duplomatic), в которых в качестве задающего устройства используется пропорциональный электромагнит. Аппараты комплектуются встроенным датчиком давления, однако их недостатком является аналоговый принцип управления электромагнитом, что требует применения цифроаналогового преобразования, усложняющего конструкцию и снижающего надежность управления.

Наиболее близким к предложенному решению и выбранным в качестве прототипа является предохранительный клапан гидравлического пресса (патент РФ RU 2279980 С1, МПК В30В 1/32, В30В 15/26), содержащий задающий электродвигатель и отдельно установленный датчик давления.

Недостатком этого решения является также отсутствие информации о фактическом положении управляющего электродвигателя и возможность возникновения опасных пиков давления при включении гидропривода. Кроме того, управляющий электродвигатель не является цифровой машиной.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности, обеспечение комплектности поставки, а также условий безопасности гидроприводов с электрической обратной связью по давлению.

Поставленная задача решается тем, что в цифровом предохранительном клапане непрямого действия с электроуправлением, содержащем основной каскад с корпусом, в котором выполнены линии подвода, слива и управления, гильзой и подпружиненным плунжером с жиклером, датчик давления, подключенный к линии подвода, и управляющий каскад с задающим шаговым электродвигателем с двусторонним валом, основной винтовой передачей с левой резьбой, пружиной и запорным элементом, взаимодействующим с осевым отверстием наладочного винта, на заднем валу шагового электродвигателя установлена дополнительная винтовая передача с правой резьбой, состоящая из ходового винта и гайки, удерживаемой от проворота проходящей через ее паз стойкой крепления кожуха, причем в конце хода торец гайки через подпружиненный рычаг воздействует на микровыключатель, а ходовой винт имеет торцовые зубья, прижимаемые винтом к ведущему штифту, запрессованному в задний вал шагового электродвигателя.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными или эквивалентными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип позволил выявить совокупность существенных отличительных признаков в заявленном объекте изобретения, изложенных в формуле.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного технического решения условию патентоспособности «изобретательский уровень» проведен дополнительный поиск известных из уровня техники сходных решений, результаты которого показывают, что заявленное техническое решение не следует (для специалиста) явным образом из известного уровня техники, поскольку не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного технического решения преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами.

На фиг.1 показан цифровой предохранительный клапан непрямого действия с электроуправлением, содержащий основной каскад с корпусом 1, в котором выполнены линии подвода 2, слива 3 и управления 4, гильзой 5 и подпружиненным плунжером 6 с жиклером 7, датчик давления 8, подключенный к линии подвода, и управляющий каскад 9 с задающим шаговым электродвигателем 10 с двусторонним валом, основной винтовой передачей с левой резьбой (винт 11 и гайка 12), пружиной 13 и запорным элементом 14, взаимодействующим с осевым отверстием наладочного винта 15. На заднем валу шагового электродвигателя установлена дополнительная винтовая передача с правой резьбой, состоящая из ходового винта 16 и гайки 17, удерживаемой от проворота проходящей через ее паз стойкой 18 крепления кожуха 19, причем в конце хода торец гайки через подпружиненный рычаг 20 воздействует на микровыключатель 21, а ходовой винт имеет торцовые зубья, прижимаемые винтом 22 к ведущему штифту 23, запрессованному в задний вал шагового электродвигателя. Поворот гайки 12 исключается шпонкой 24, входящей в паз корпуса управляющего каскада 9.

Работает цифровой предохранительный клапан непрямого действия с электроуправлением следующим образом.

Перед включением гидропривода в работу шаговый электродвигатель получает команду на вращение в направлении по часовой стрелке (со стороны переднего вала), в результате чего гайка 12 движется вправо (на фиг.1), а гайка 17 - влево. В конце хода пружина 13 полностью ослабляется (нулевое давление настройки клапана), а гайка 17 своим торцом воздействует на рычаг 20 и поворачивает его, деформируя пружину (например, плоскую) и отпуская кнопку микровыключателя 21. Дале вращение шагового электродвигателя реверсируется, и он поворачивается на некоторый угол, определяемый желаемым давлением настройки клапана, или в замкнутой по давлению системе на угол, при котором от датчика 8 поступает сигнал о достижения требуемого уровня давления, после чего вращение шагового электродвигателя останавливается (или он «рыскает», поддерживая заданное давление в замкнутой системе). Возможность угловой перестановки ходового винта 16 на заднем валу шагового электродвигателя с помощью торцовых зубьев позволяет обеспечить точную настройку исходного положения, а возможность некоторого осевого смещения наладочного винта 15 - нулевое значение давления. При необходимости исходное положение может быть настроено при любом давлении в пределах технической характеристики аппарата. Ходовой винт 16 имеет на своем заднем конце выходящий из кожуха квадрат под ключ для наладочного поворота вала шагового электродвигателя или визуального контроля его поворота.

Работа основной ступени полностью аналогична работе серийно выпускаемых клапанов МКПВ-10/3С и не нуждается в специальном описании.

Внедрение цифровой электроники (шаговых электродвигателей) по сравнению с аналоговой позволяет: повысить надежность; существенно уменьшить гистерезис, повысить быстродействие, линейность и устойчивость; обеспечить простую настройку параметров (множителя, коэффициента, рампы и др.) при помощи программного обеспечения; получить новые возможности настройки таких параметров как компенсация нелинейности, динамика или безопасность в аварийных режимах; качественно улучшить диагностику (сигнализация, отказ, наблюдение) и поддержку компьютерных систем обслуживания оборудования; обеспечить совместимость с современным шинным сетевым интерфейсом, в том числе CANopen.

Цифровой предохранительный клапан непрямого действия с электроуправлением, содержащий основной каскад с корпусом, в котором выполнены линии подвода, слива и управления, гильзой и подпружиненным плунжером с жиклером, датчик давления, подключенный к линии подвода, и управляющий каскад с задающим шаговым электродвигателем с двусторонним валом, основной винтовой передачей с левой резьбой, пружиной и запорным элементом, взаимодействующим с осевым отверстием наладочного винта, отличающийся тем, что на заднем валу шагового электродвигателя установлена дополнительная винтовая передача с правой резьбой, состоящая из ходового винта и гайки, удерживаемой от проворота проходящей через ее паз стойкой крепления кожуха, причем в конце хода торец гайки через подпружиненный рычаг воздействует на микровыключатель, а ходовой винт имеет торцовые зубья, прижимаемые винтом к ведущему штифту, запрессованному в задний вал шагового электродвигателя.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре и предназначена для предохранения резервуаров от избыточного давления. Предохранительный клапан содержит корпус, наконечник предохранительного клапана с отверстием и поршневой узел равновесного давления.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапану сброса давления, и предназначено для сброса давления в атмосферу при превышении давления внутри, например, масляных трансформаторов или переключателей ступеней обмоток трансформаторов.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть применено для сообщения затрубного пространства с полостью подъемных труб при глушении и освоении скважин.

Клапан // 2476746
Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для установки на технологических линиях газоконденсатных промыслов для автоматического перекрытия трубопровода при аварийном повышении или понижении давления в нем.

Изобретение относится к предохранительным устройствам для газораспределительных систем и, более конкретно, к быстродействующим предохранительным клапанам. .

Изобретение относится к области оборудования для добычи нефти и газа и может быть применено при установке хвостовиков обсадных колонн в нефтяных или газовых скважинах.

Изобретение относится к предохранительной арматуре и предназначено для предотвращения избыточного давления в трубах для подачи текучей среды под давлением. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, преимущественно предохранительной, и предназначено для использования на ТЭС, ГРЭС, ТЭЦ, АЭС в системах безопасности трубопроводов пара, конденсата, воды, газа.

Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях. Деталь запрограммированного разрушения (7) предназначена для закрывания канала аварийной продувки (6), проходящего через наружную стенку (3) камеры сгорания (1) дизельного двигателя. Камера сгорания (1) окружена цилиндром и верхней стороной поршня (3), двигающегося в цилиндре, которые образуют наружную стенку (3) камеры сгорания (1). Канал аварийной продувки (6) выполнен в наружной стенке (3). Деталь запрограммированного разрушения (7) предназначена, для того чтобы защищать двухтактные крейцкопфные дизельные двигатели большой мощности с прямоточной продувкой от всевозможных повреждений, которые могут возникнуть из-за нежелательно высокого избыточного давления газов (py) в камере сгорания (1), вызванного неправильной работой дизельного двигателя. У детали запрограммированного разрушения (7) есть предусмотренное в наружной стенке (3) место запрограммированного разрушения, которое ломается при достижении давления (ps), необходимого для разрушения места запрограммированного разрушения. Давление (ps) ниже избыточного давления (py), начиная с которого в двигателе возникают повреждения, и выше максимально допустимого нормального давления (pn) в камере сгорания в нормальных условиях эксплуатации двигателя. Давление (ps), необходимое для разрушения места запрограммированного разрушения при любой температуре (T) в одном из встречающихся в камере сгорания (1) диапазонов температур (T0-T1), выше порогового давления (pu) и ниже разрушительного давления (po). Пороговое давление (pu) выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации давления (pn) в камере сгорания. Разрушительное давление (ро) ниже самого низкого избыточного давления (py), начиная с которого в двигателе возникают повреждения. Пороговое давление (pu) как минимум на значение давления (Δpu) срабатывания выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации двигателя давления (pn) в камере сгорания, и/или разрушительное давление (po) как минимум на значение безопасного давления (Δpo) ниже самого низкого избыточного давления (py), начиная с которого в двигателе возникают повреждения. Пороговое давление (pu) в возникающем в камере сгорания (1) диапазоне температур всегда на 10% выше максимального давления (pn) в камере сгорания при нормальных условиях эксплуатации двигателя, и особенно предпочтительно, чтобы оно было выше 180 бар, а разрушительное давление (po) в это же время было ниже 270 бар. Место запрограммированного разрушения выполнено в форме кольца вокруг края участка пластины для запрограммированного разрушения, который в отличие от окружающей его наружной стенки имеет более тонкие стенки и изогнут по отношению к камере сгорания. Деталь запрограммированного разрушения (7) изготовлена как одно целое вместе с участком пластины запрограммированного разрушения. Раскрыт дизельный двигатель, деталь двухтактного крейцкопфного дизельного двигателя и способ, позволяющий избежать возможных повреждений дизельного двигателя. Технический результат заключается в снижении опасности разрушения дизельного двигателя. 4 н. и 33 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, а именно к дренажно-предохранительным клапанам (ДПК). Дренажно-предохранительный клапан бака окислителя включает в себя основной и вспомогательный клапаны, соединенные герметичными трубопроводами между собой, с предохраняемой емкостью и с дренажным трубопроводом. Пневмопривод принудительного открытия основного клапана выполнен в виде армированного разжимными витыми пружинными кольцами герметичного сильфона со штоком. Последний взаимодействует с запирающей подпружиненной тарелью. Пневмопривод расположен внутри сильфона основного клапана на ребрах жесткости корпуса. В одном из указанных ребер выполнен канал подвода управляющего давления. Для соединения полости предохраняемой емкости с полостью сильфона на цилиндрической части корпуса выполнены продольные пазы. В запирающей подпружиненной тарели выполнен жиклер в виде дроссельного отверстия. Проходное сечение указанного жиклера меньше проходного сечения полностью открытого вспомогательного клапана. Запирающая подпружиненная тарель и сильфонный чувствительный элемент вспомогательного клапана соединены с корпусом через попарно установленные упругие центрирующие мембраны. В последних выполнены дугообразные концентрические просечки. Корпус вспомогательного клапана выполнен отдельно от корпуса основного. Технический результат - создание ДПК для поддержания давления в газовых полостях топливных емкостей в заданных пределах с высокой точностью настройки, снижение веса и габаритов клапана. 6 ил.

Изобретение относится к области гидравлики и предназначено для использования в гидроприводах различного назначения. Редукционный клапан содержит золотник, выполненный с двумя рабочими и двумя разделительными кромками. На рабочих кромках золотника выполнены дроссельные пазы. Первая рабочая кромка расположена между камерой управления и полостью слива корпуса клапана. Вторая рабочая кромка расположена между каналами подвода и отвода. Разделительные кромки расположены между каналами подвода и слива. Изобретение направлено на увеличение технологичности изготовления конструкции редукционного клапана и на расширение температурного диапазона ее применения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Автоматически запорный клапан служит для отсечения газа на случай снижения давления в газопроводной трубе ниже минимального уровня. Автоматически запорный клапан, корпус которого с входным и выходным штуцерами снабжен отсечным клапаном, выполненным в виде установленной в корпусе подпружиненной мембраны с запорным органом, взаимодействующим с седлом, проходной канал которого связывает подмембранную полость с входным штуцером. Клапан снабжен подпружиненной поворотно-распорной ручкой, установленной между мембраной с клапаном на их общей оси с одной стороны и крышкой, прикрывающей мембрану, с другой стороны, с возможностью поворота на этой оси и становиться в распор между ними, выходной штуцер связан с подмембранной полостью непосредственно. 3 ил.

Группа изобретений относится к области автоматики и предназначена для использования в промышленных и жилищных применениях для контроля давления текучей среды за клапаном. Клапан регулирования давления содержит уравновешенный вставной клапан. Уравновешенный вставной клапан имеет фиксатор с центральным каналом. В центральном канале расположены седло клапана и стержень клапана, которые взаимодействуют для открытия и закрытия клапана. Один конец центрального канала закрыт торцевой заглушкой, которая содержит глухой канал для приема части стержня клапана. Давление текучей среды за клапаном передается в глухой канал через полую часть стержня клапана, что приводит к уравновешиванию стержня клапана в фиксаторе. Имеются конструктивный вариант выполнения уравновешенного вставного клапана и способ преобразования неуравновешенного клапана в уравновешенный клапан. Группа изобретений направлена на повышение срока службы, надежности и точности срабатывания клапана. 3 н. и17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится преимущественно к системам терморегулирования космических объектов. Побудитель циркуляции содержит электронасосные агрегаты (ЭНА) и соединительные трубопроводы с гидроразъемами (ГР). ГР стыкуются через трубчатые перемычки с внешней гидравлической сетью. Каждый ГР выполнен в виде разъемных двухклапанных устройств. В него входят стационарный и съемный ГР. Стационарные ГР установлены на трубопроводах входа и выхода каждого ЭНА и на концах трубопроводов, подстыкованных к внешней гидравлической сети. Корпус стационарного ГР выполнен в виде штуцера с внешней резьбовой нарезкой, с центральным гнездом и закрепленным в нем клапаном. Последний снабжен уплотнительными кольцами и подвижным седлом, поджимаемым пружиной. Съемные ГР установлены на концах трубчатых перемычек. Корпус съемного ГР выполнен в виде штуцера, в центральном гнезде которого установлен подвижный клапан. Последний снабжен поджимающей пружиной, уплотнительным кольцом и неподвижным седлом. Седло выполнено на конце штуцера, причем штуцер снабжен внешним кольцевым уплотнителем и стягивающей гайкой. Клапаны и седла в стационарных и съемных ГР выполнены с одинаковыми угловыми размерами конусов, образующих сопрягаемые поверхности между клапанами и седлами соответственно. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных качеств и надежности устройства. 2 ил.

Изобретение относится к арматуростроению. Клапан для топливного бака включает корпус, сформированный поплавковой камерой и дисковой камерой, гидравлически связанными через промежуточный проточный канал. Поплавковая камера сформирована входными отверстиями клапана, гидравлически соединенными с топливным баком, и входным отверстием текучей среды в промежуточный проточный канал. Дисковая камера сформирована отверстием выхода текучей среды из упомянутого промежуточного проточного канала и выходным отверстием клапана. Входное отверстие текучей среды заперто запирающим элементом поплавка, способного перемещаться в поплавковой камере в осевом направлении. Отверстие выхода текучей среды заперто элементом для поддержания давления, способным перемещаться в дисковой камере в осевом направлении. Элемент для поддержания давления сформирован клапаном компенсации разрежения, способным перемещаться между запертым положением, в котором клапан компенсации разрежения заперт, и положением "Открыто", в котором клапан компенсации разрежения открыт, обеспечивая проток текучей среды через него. Изобретение направлено на повышение надежности срабатывания клапана. 19 з.п.ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к элементам систем газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в маслосистемах теплонапряженных авиационных ГТД для регулирования давления сжатого воздуха и горячих газов в системе суфлирования. Баростатический клапан двойного действия для системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя содержит корпус с выполненными в нем седлами, взаимодействующими с двумя тарельчатыми клапанами, подключенными параллельно в магистраль суфлирования, один из которых - баростатический - связан с чувствительным элементом, воспринимающим изменение давления окружающей двигатель атмосферы, а другой клапан - предельного давления в системе суфлирования. Седла повернуты в одну сторону в направлении к чувствительному элементу, клапан предельного давления расположен между чувствительным элементом и баростатическим клапаном и соединен с последним механически с возможностью свободного хода обоих клапанов. Ход баростатического клапана выполнен больше, чем ход клапана предельного давления. Данное изобретение позволяет снизить гидросопротивление баростатического клапана за счет увеличения проходного сечения в выходном тракте устройства, что, по мнению заявителя, повысит надежность его работы. 1 ил.

Группа изобретений относится к быстройдействующим предохранительным запорным устройствам для газовых распределительных систем. Отказобезопасный узел фиксирующей заглушки для быстродействующего предохранительного запорного устройства содержит возвратный штифт, фиксирующую заглушку, соединенную с возвратным штифтом в ближней части. Предохранительный диск соединен с возвратным штифтом в дальней части. Узел фиксирующей заглушки является длинным для препятствования соскакиванию предохранительного диска с указанной дальней части перед введением предохранительного диска в контакт с седлом клапана. Узел фиксирующей заглушки также является длинным для препятствования соскакивания фиксирующей заглушки с возвратного штифта перед введением предохранительного диска в контакт с седлом клапана. Группа изобретений направлена на повышение надежности отказобезопасного узла фиксирующей заглушки. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области насосо- и компрессоростроения и может быть использовано при создании поршневых машин объемного действия, предназначенных для сжатия и подачи потребителю одновременно или попеременно жидкостей и газов. Способ работы поршневого насоса-компрессора состоит в том, что осуществляют попеременное всасывание, сжатие и подачу потребителю газа из надпоршневой полости, а также всасывание и нагнетание жидкости в подпоршневую полость и подачу ее потребителю. Подача сжатого газа потребителю осуществляется через самодействующий нагнетательный клапан и линию нагнетания газа. Подача жидкости потребителю осуществляется через линию нагнетания жидкости. Сопротивление линии нагнетания газа изменяют в соответствии с давлением нагнетания жидкости. Насос-компрессор содержит цилиндр 1 с установленным в нем поршнем 2, делящим цилиндр на газовую 3 и жидкостную 4 полости. Они соединены с линиями всасывания газа 5 и жидкости через всасывающие самодействующие клапаны 6 и 10 и с линиями нагнетания газа 7 и жидкости 11 через нагнетательные самодействующие клапаны 9 и 12. Газовый нагнетательный клапан 9 имеет ограничитель подъема, выполненный в виде сильфона 17 с торцовой частью, обращенной в сторону газового нагнетательного клапана 9, и внутренняя полость которого подключена к жидкостной линии нагнетания 11. В линии нагнетания газа 7 может быть установлен подпружиненный поршень 20, размещенный одним концом в цилиндре 21, соединенном с жидкостной линией нагнетания, а другим концом размещен непосредственно в трубопроводе линии нагнетания газа 7 с возможностью частичного перекрытия этой линии. Действие пружины 19 направлено против действия давления в жидкостной линии нагнетания. В процессе пуска насоса-компрессора не создается условий для возникновения гидроудара из-за проникновения жидкости из камеры 4 в камеру 2 при отсутствии давления в линии нагнетания газа 7. Аналогично насос-компрессор работает, если по каким-либо причинам (разрыв линии нагнетания, увеличение расхода потребителя газа) давление в линии нагнетания газа существенно уменьшается против номинального. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх