Переключающее устройство для арматуры и система регулирования арматуры

Изобретение относится к переключающему устройству для арматуры. В переключающем устройстве для арматуры (8) углубление (14) в элементе (13), приведенном в действие с помощью аварийного привода (11), предлагается выполнить, по меньшей мере, с одной скошенной поверхностью (17, 18), чтобы входящий в зацепление с углублением (14) запирающий элемент (15) мог, расцепляясь, выходить из углубления (14) при срабатывании аварийного привода (11). При этом выгодно, что аварийный привод может самостоятельно снимать блокировку, как только исполнительный механизм освободит запирающий элемент. Таким образом, можно избежать неисправностей переключающего устройства для арматуры, при которых по причине ошибки блокировки аварийного привода в нештатном режиме этот аварийный привод не может перевести выходной вал в желаемое конечное положение. В основе изобретения стоит задача создания переключающего устройства для арматуры, которое работает просто и надежно. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к переключающему устройству для арматуры, имеющему выходной вал и входной вал, который соединен с выходным валом и с помощью которого приводной вал приводится в действие в штатном режиме работы, и аварийный привод, причем выходной вал дополнительно выполнен с возможностью перехода из рабочего положения в конечное положение с помощью аварийного привода, причем на элементе, приводимом и/или приведенном в действие с помощью аварийного привода, выполнено углубление, и запирающий элемент выполнен с возможностью перемещения из положения выхода из углубления в положение входа в углубление с помощью исполнительного механизма.

Кроме того, изобретение относится к системе регулирования арматуры, имеющей исполнительный привод, причем выходной вал исполнительного привода находится в кинематической связи с входным валом переключающего устройства для арматуры.

Системы регулирования арматуры известны и применяются для управления арматурой, например, в промышленных установках. Упомянутые переключающие устройства для арматуры известны, например, из технических систем, в которых с помощью арматуры управляют потоком массы или регулируют его. При этом в штатном режиме работы арматуру приводят в действие с помощью соответствующих исполнительных приводов. При сбое гидравлического или пневматического питания исполнительного привода переключающие устройства для арматуры служат для того, чтобы переводить выходной вал в необходимое конечное положение, чтобы, в свою очередь, перевести подключенную арматуру в определенное конечное положение, например, в открытое положение или закрытое положение. При отклонении от штатного режима работы переключающее устройство для арматуры переключает арматуру в предопределенное конечное положение. Так как определенное конечное положение соответствующей подключенной арматуры в частых случаях применения является закрытым положением, переключающее устройство для арматуры обозначено также как закрывающий механизм.

Для этого обычно переключающее устройство для арматуры оснащают аварийным приводом, который предназначен для перевода выходного вала в желаемое конечное положение при возникновении нештатной ситуации. В целях воспрепятствования внедрению аварийного привода в поток силовых линий между входным валом и выходным валом в штатном режиме работы, применяют блокирующие устройства, которые блокируют аварийный привод в штатном режиме работы. Для этого элемент, приводимый и/или приведенный в действие с помощью аварийного привода, может иметь углубление, в которое входит и там фиксируется запирающий элемент.

Из патента ЕР 1536163 А2 известен исполнительный механизм для автоматической передачи с проволочной проводкой, где катушка подает нагрузку на кулачок, причем в катушке имеется внутренняя пружина возврата для возврата кулачка в обесточенное состояние.

Из патента US 1670313 А известна система регулирования давления жидкости, в которой предусмотрен кулачок с двумя зубцами, выполненный с возможностью вхождения в зацепление с зубчатым колесом с помощью электромагнита, причем для выхода из зацепления кулачка предусмотрена пружина возврата.

В основе изобретения стоит задача создания переключающего устройства для арматуры, которое работает просто и надежно.

Для решения этой задачи согласно изобретению предлагаются признаки п. 1 формулы. Таким образом, согласно изобретению для решения поставленной задачи для переключающего устройства для арматуры указанного типа предлагается выполнить углубление, по меньшей мере, с одной скошенной поверхностью, давящей на запирающий элемент, и, по меньшей мере, одну скошенную поверхность направить так, чтобы сила, действующая с помощью аварийного привода на запирающий элемент в положении зацепления, имела компонент, выдвигающий этот запирающий элемент из углубления. При этом выгодно, что аварийный привод может самостоятельно снимать блокировку, как только исполнительный механизм освободит запирающий элемент. Таким образом, можно избежать неисправностей переключающего устройства для арматуры, при которых по причине ошибки блокировки аварийного привода в нештатном режиме этот аварийный привод не может перевести выходной вал в желаемое конечное положение. Переключающее устройство для арматуры можно сделать простым способом более надежным, благодаря чему решается поставленная задача.

Скошенную поверхность можно при этом выполнить ровной или искривленной. Например, скошенная поверхность может иметь в одном направлении или в двух направлениях каждый раз прямую форму или любую, например, изогнутую форму кривой. Например, скошенную поверхность можно выполнить как часть конического углубления. В этом случае скошенная поверхность описывает в одном направлении, т.е. вдоль образующей линии конуса конического углубления, прямую, а в перпендикулярном к ней направлении - кривую, как правило, круг. Направление компонента прилагаемого усилия возникает из (бесконечно малой) направленности скошенной поверхности в точке, в которой запирающий элемент контактирует со скошенной поверхностью. Эта точка может перемещаться по скошенной поверхности во время расцепления, так что при наличии, по меньшей мере, неровной, т.е., по меньшей мере, в одном направлении искривленной скошенной поверхности направление нагрузки может меняться.

Особенно хорошо, если скошенная поверхность описывает отверстие, расширяющееся в сторону открытого конца. Таким образом, имеется простое средство, с помощью которого запирающий элемент можно удалить из углубления благодаря движению приведенного и/или приводимого в действие элемента.

Особенно удачно, если две скошенные поверхности, способствующие упомянутому заявленному расцеплению для обратной направленности движения элемента, вместе определяют отверстие.

В одной из форм выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы приводимый и/или приведенный в движение элемент представлял собой вращающийся элемент. При этом выгодно, что аварийный привод можно фиксировать прямо на элементе в потоке силовых линий между аварийным приводом и выходным валом.

В одной из форм выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы компонент располагался в радиальном направлении относительно оси вращения приводимого и/или приведенного в действие элемента. Таким образом, изобретение можно применять в переключающем устройстве для арматуры, в котором запирающий элемент в результате движения в радиальном направлении входит в углубление для фиксации.

Например, можно предусмотреть, чтобы скошенная поверхность по отношению к оси вращения приводимого или приведенного в движение элемента располагалась наклонно и/или под углом к радиальному направлению.

Альтернативно можно предусмотреть, чтобы компонент располагался в осевом направлении по отношению к оси вращения приводимого и/или приведенного в движение элемента. Таким образом, изобретение можно применять в переключающем устройстве для арматуры, в котором запирающий элемент входит в углубление для фиксации в результате движение по оси. При этом выгодно, что исполнительный механизм можно расположить ближе к оси вращения. Следовательно, центр тяжести переключающего устройства для арматуры можно расположить ближе к оси вращения. Благодаря этому можно улучшить качество монтажа и/или обслуживания переключающего устройства для арматуры. Особенно удачно, если исполнительный механизм с электронной схемой для управления расположен в общем осевом пространстве, например, между аварийным приводом и, например, совмещенным редуктором, о котором речь пойдет дальше.

Можно, например, предусмотреть, чтобы скошенная поверхность располагалась относительно оси вращения, например, упомянутой оси вращения, приводимого или приведенного в движение элемента или относительно направления оси, проходящей параллельно оси вращения, наклонно и/или под углом.

В одной из форм выполнения изобретения, имеющей, пожалуй, самостоятельное изобретательское свойство, можно предусмотреть, чтобы запирающий элемент был выполнен на внешнем кольце шарикоподшипника. Альтернативно можно предусмотреть, чтобы запирающий элемент был выполнен с помощью внешнего кольца шарикоподшипника. При этом выгодно, что простым способом можно добиться того, что запирающий элемент может обкатывать приводимый или приведенный в действие элемент. Итак, можно добиться того, чтобы запирающий элемент оказывал совсем незначительное сопротивление силе, оказываемой аварийным приводом на скошенную поверхность. Таким образом, можно добиться того, чтобы запирающий элемент очень легко выдвигался из углубления. Предпочтительно запирающий элемент расположен или установлен в опорах на шейке.

В изобретении исполнительный механизм можно переключать между активизированным состоянием, в котором запирающий элемент находится в положении сцепления, и освобождающим состоянием, в котором запирающий элемент освобожден. Например, можно предусмотреть, чтобы активизированным состоянием исполнительного механизма было такое состояние, при котором поступает электропитание, а освобождающим состоянием - состояние, при котором электропитание отсутствует. При этом выгодно, что при исчезновении электропитания исполнительный механизм самостоятельно переводится в освобождающее состояние.

В одной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы запирающий элемент был выполнен на свободном конце коленчатого рычага. При этом выгодно, что при движении запирающего элемента в положение сцепления незадолго до попадания в это положение можно достигнуть значительного силового передаточного отношения. Таким образом, можно добиться надежной фиксации, например, при активизированном состоянии исполнительного механизма. Коленчатый рычаг можно, в общем, охарактеризовать как устройство, в котором два колена имеют между собой шарнирное соединение, причем одно колено шарнирно закреплено на конце, отдаленном от соединяющего шарнира, а другое колено образует на конце, отдаленном от соединяющего шарнира, свободный конец.

В одной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы исполнительный механизм воздействовал на подвижный шарнир коленчатого рычага, например, уже упомянутого. Выгодно, что можно добиться удачных силовых передаточных отношений. Особенно удачно, если при этом запирающий элемент располагается на свободном конце коленчатого рычага, например, на шейке.

В одной из форм выполнения изобретения можно предусмотреть наличие упорного элемента, препятствующего переводу коленчатого рычага в полностью распрямленное положение. При этом выгодно, что можно надежно предотвратить слишком сильное распрямление коленчатого рычага. Слишком сильное распрямление коленчатого рычага было бы вредно, так как при этом существовала бы опасность, что коленчатый рычаг заблокируется, воспрепятствует или, по меньшей мере, затруднит самостоятельное расцепление запирающего элемента при освобождающем исполнительном механизме. Упорный элемент можно при этом выполнить на самом коленчатом рычаге или на неподвижной части корпуса или каким-либо другим способом.

Вообще можно сказать, что удачно, если в положении сцепления запирающего элемента коленчатый рычаг меньше согнут, чем в расцепленном положении запирающего элемента. В этом случае исполнительный механизм, например, запирающий элемент, можно перевести в положение сцепления, выпрямляя коленчатый рычаг, причем полному выпрямлению коленчатого рычага можно препятствовать с помощью уже упомянутого упорного элемента.

В одной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы коленчатый рычаг был соединен шарниром с перемещаемой точкой приложения. При этом выгодно, что сцепленное положение запирающего элемента можно очень просто регулировать, перемещая местоположение точки приложения. Этого можно добиться, например, с помощью установочных винтов или каким-либо другим способом. Таким образом, можно простым способом компенсировать допуски при изготовлении коленчатого рычага и приводимого или приведенного в движение элемента с его углублением.

В одной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы свободный конец, например, уже упомянутый свободный конец коленчатого рычага был направлен в части корпуса. При этом выгодно, что движение запирающего элемента между сцепленным положением и расцепленным положением можно выполнить определенно. Для этого можно выполнить соответствующие направляющие элементы или направляющие средства. Например, в качестве направляющего элемента можно предусмотреть шейку, в частности уже описанную шейку, на которой находится запирающий элемент. Альтернативно или дополнительно в качестве направляющего средства можно предусмотреть удлиненное отверстие или канавку, в которую может входить шейка.

В одной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы исполнительный механизм имел силовой магнит. При этом выгодно, что простым способом можно добиться электроуправления исполнительным механизмом. Кроме того, выгодно, что простым способом можно добиться переключения в освобождаемое состояние при отказе системы электропитания, так как при отказе системы электропитания силовой магнит автоматически теряет свою удерживающую силу. Если такая удерживающая сила используется для приведения в действие запирающего элемента, то при нарушении энергоснабжения происходит автоматический переход в освобождаемое состояние.

В одной из форм выполнения изобретения можно предусмотреть наличие электронной схемы для управления силовым магнитом, которая предназначена для создания первого тока в катушке при притяжении силового магнита и, в отличие от него, пониженного второго тока в катушке при удержании силового магнита. Таким образом, происходит экономия энергии при работе.

В одной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы исполнительный механизм имел пружину, которая поддерживает движение срабатывания исполнительного механизма. При этом выгодно, что можно создать дополнительную силу для движения срабатывания. Применение пружины удачно особенно тогда, когда исполнительный механизм имеет силовой магнит, так как силовой магнит в начале своего установочного хода развивает только ограниченную силу. Поддерживающая пружина теперь способствует тому, что на запирающий элемент с начала движения перемещения уже может действовать достаточная сила. При этом особенно удачно, если пружина может натягиваться за счет перевода запирающего элемента из сцепляющего положения в расцепленное положение.

При формировании изобретения можно предусмотреть, чтобы пружина была не натянута, когда запирающий элемент переведен в сцепляющее положение. При этом выгодно, что пружина дает минимальное сопротивление автоматическому расцеплению запирающего элемента при освобождающем положении исполнительного механизма.

Вообще удачно, когда упругую силу рассчитывают таким образом, что запирающий элемент при неактивном исполнительном механизме может выходить из углубления с помощью аварийного привода против усилия пружины. При этом выгодно, что с помощью аварийного привода можно способствовать автоматическому расцеплению против усилия пружины.

При формировании изобретения можно предусмотреть, чтобы исполнительный механизм имел толчковый элемент, который нагружает запирающий элемент непосредственно или опосредованно и закреплен на подвижном приводном элементе исполнительного механизма с регулировкой положения. При этом выгодно, что положение запирающего элемента можно регулировать в сцепленном состоянии, устанавливая положение толчкового элемента на приводном элементе. Например, приводным элементом может быть якорь силового магнита. Особенно удачно, если толчковый элемент имеет резьбу, с помощью которой он ввинчен в приводной элемент. Таким образом, можно добиться особенно простого регулирования положения.

В одной из форм выполнения изобретения можно предусмотреть наличие элемента обнаружения, с помощью которого можно узнать о достижении и/или занятии положения сцепления. При этом выгодно, что можно проконтролировать остановку аварийного привода. Особенно хорошо, если элементом обнаружения является конечный выключатель. Так можно особенно просто обнаружить достижение положения сцепления.

В одной из форм выполнения изобретения можно предусмотреть наличие логического устройства, предназначенного для осуществления логической связи выходного сигнала элемента обнаружения с контрольным сигналом исполнительного механизма. Этот контрольный сигнал может отводиться, например, от электропитания исполнительного механизма. При этом выгодно, что можно проследить, расцеплен ли запирающий элемент при деблокированном исполнительном механизме и/или остановлен ли аварийный привод при активизированном состоянии исполнительного механизма.

В одной форме выполнения изобретения можно предусмотреть, чтобы в потоке силовых линий между входным валом и выходным валом располагался совмещенный редуктор, причем второй вход совмещенного редуктора связан с приводимым и/или приведенным в движение элементом. При этом выгодно, что простым способом можно добиться суммирования числа оборотов и/или крутящих моментов аварийного привода и входного вала. Таким образом, можно отказаться от переключения с помощью связей при переходе от штатного режима работы на режим работы с аварийным приводом. Совмещенный редуктор может характеризоваться, например, как передача с двумя входами и одним выходным валом, причем через входы каждый раз суммируются привнесенные крутящие моменты, при необходимости превращенные за счет передаточного отношения, на выходном валу. Например, совмещенный редуктор может быть дифференциальной передачей или планетарной передачей, в частности, планетарным редуктором с четырьмя шестернями.

Изобретение с выгодой можно применять в системе регулирования арматуры уже описанного типа, причем переключающее устройство для арматуры выполнено, в частности, описанным выше способом и/или по одному из пунктов формулы изобретения, относящемуся к переключающему устройству для арматуры. При этом переключающее устройство для арматуры можно объединить с исполнительным приводом или соединить с ним с возможностью разъединения.

Теперь изобретение описывается более подробно на основе примера выполнения, однако не ограничивается только этим примером. Другие примеры выполнения возникают за счет сочетания признаков отдельных или нескольких пунктов формулы между собой и/или с отдельными или несколькими признаками примера выполнения.

Фиг. 1 сильно упрощенное изображение заявленной системы регулирования арматуры в виде структурной схемы,

Фиг. 2 фиксирующее устройство заявленного переключающего устройства для арматуры с запирающим элементом, находящимся в положении сцепления, в разрезе,

Фиг. 3 фиксирующее устройство переключающего устройства для арматуры согласно Фиг. 2 с запирающим элементом в расцепленном положении,

Фиг. 4 заявленное фиксирующее устройство из Фиг. 2, изображенное наклонно в трехмерном пространстве,

Фиг. 5 наклонное изображение в трехмерном пространстве части другого заявленного фиксирующего устройства с исполнительным механизмом и приводимым в движение элементом и подготовленным углублением, причем запирающий элемент выдвинут из углубления.

Фиг. 6 изображение примера выполнения согласно Фиг. 5 в разрезе,

Фиг. 7 изображение примера выполнения согласно Фиг. 5 в разрезе, причем запирающий элемент входит в зацепление с углублением.

На Фиг. 1 представлено сильно упрощенное изображение в виде структурной схемы системы регулирования арматуры, в целом обозначенной позицией 1.

Система регулирования арматуры 1 имеет известным образом исполнительный привод 2. Исполнительный привод 2 имеет мотор 3 с электроприводом, гидроприводом, пневмоприводом или приводимый в действие каким-либо другим способом и выходную часть механизма 4, приводимую в движение от мотора 3. Между мотором 3 и выходной частью механизма 4 можно расположить тормозной механизм 5 и/или передачу 6 известным для исполнительных приводов образом.

Исполнительный привод 2 служит для приведения в действие арматуры 7. Этой трубопроводной арматурой 7 может быть, например, вентиль.

Между исполнительным приводом 2 и арматурой 7 расположено заявленное переключающее устройство для арматуры 8.

Переключающее устройство для арматуры 8 служит для приведения в действие или переключения, например, закрывания или открывания арматуры 7 при неполадках в работе или сбое в работе сети.

Для этого переключающее устройство для арматуры 8 имеет входной вал 9 и выходной вал 10, которые соединены между собой для возможности передачи потока силовых линий от входного вала 9 к выходному валу 10.

Для формирования системы регулирования арматуры 1 входной вал 9 соединен с выходной частью 4 исполнительного привода 2. Для работы выходной вал 10 находится в кинематической связи с арматурой 7.

Переключающее устройство для арматуры 8 имеет аварийный привод 11, с помощью которого выходной вал 10 при отказе исполнительного привода 2 может приводиться в действие для перевода выходного вала 10 из рабочего положения в определенное конечное положение, например, для закрывания или открывания арматуры 7.

Для этого между входным валом 9 и выходным валом 10 расположен совмещенный редуктор 44, с помощью которого аварийный привод 11 подсоединен к выходному валу 10.

Аварийный привод 11 можно приводить в действие от не представленного здесь известного аккумулятора энергии с помощью электропривода, пневмопривода, гидропривода или механическим способом.

Для предотвращения того, что в штатном режиме работы исполнительный привод 2 может невольно контактировать с аварийным приводом 11, к аварийному приводу 11 дополнительно подключено фиксирующее устройство 12.

Это фиксирующее устройство 12 более подробно представлено на Фиг. 2-4 и более подробно описано со ссылками на эти фигуры.

Фиксирующее устройство 12 имеет элемент 13, расположенный в потоке силовых линий между аварийным приводом 11 и выходным валом 10. Элемент 13, тем самым, может приводиться в действие от аварийного привода 11 и в случае неполадок приводится в действие от аварийного привода 11.

Для упрощения изображения элемент 13 на Фиг. 4 отсутствует.

При этом элемент 13 может быть выполнен в виде вращающегося элемента. На Фиг. 2 и 3 элемент 13 представлен в виде элемента вала, здесь полого вала. Однако в других примерах выполнения изобретения предусмотрены также и другие вращающиеся элементы, например, также перемещающиеся в линейном направлении или поворотные элементы.

На элементе 13 снаружи выполнено углубление 14.

Для фиксации запирающий элемент 15 входит в зацепление с углублением 14, как это показано на Фиг. 2.

При этом запирающий элемент 15 выполнен с возможностью перемещения с помощью исполнительного механизма 16 из расцепленного положения, показанного на Фиг. 3, в положение сцепления, показанное на Фиг. 2.

При этом углубление 14 имеет скошенную поверхность 17, которая давит на запирающий элемент 15 в его положении сцепления.

При этом скошенная поверхность 17 расположена так, что сила, возникающая из крутящего момента, привнесенного аварийным приводом 11 на элемент 13, и воздействующая на запирающий элемент 15 в его положении сцепления, имеет компонент 45, с помощью которого запирающий элемент 15 выталкивается из углубления 14 и тем самым выходит из зацепления, когда исполнительный механизм 16 выполняет процесс расцепления.

На другой стороне углубления 14 имеется другая скошенная поверхность 18, которая действует так же при обратном направлении вращения элемента 13.

Скошенная поверхность 17 и скошенная поверхность 18 образуют между собой отверстие, которое расширяется благодаря скосам поверхностей 17, 18 в направлении открытого конца углубления 14, т.е. в направлении растущего радиуса.

Относительно оси вращения 19 элемента 13 скошенные поверхности 17, 18 установлены против радиального направления или расположены под углом.

В результате получается, что компонент 45 воздействующей силы ориентирован относительно оси вращения 19 в радиальном направлении. Возможно, имеющиеся или развитые тангенциальные компоненты силы принимаются соответствующими расположениями или площадями контакта и не играют никакой роли для дальнейшего рассмотрения.

Для облегчения расцепления запирающего элемента 15 последний выполнен в виде внешнего кольца 20 шарикоподшипника 21.

На Фиг. 4 показано, что на общей шейке 22 расположены подряд четыре шарикоподшипника 21 для создания большей обкатывающей поверхности. В других формах выполнения изобретения на шейке 22 можно расположить большее или меньшее количество таких шарикоподшипников 21, например, два, три, пять или более пяти шарикоподшипников.

Запирающий элемент 15 выполнен и расположен на свободном конце 23 коленчатого рычага 24.

При этом коленчатый рычаг 24 имеет первое колено 25 и второе колено 26, шарнирно соединенные между собой при помощи шарнира 27.

Исполнительный механизм 16 входит в зацепление с шарниром 27 для перемещения запирающего элемента 15.

С помощью исполнительного механизма 16 коленчатый рычаг 24 переводится из согнутого положения или позиции согласно Фиг. 3 в распрямленное положение или позицию согласно Фиг. 2. Упорный элемент 28 расположен по месту так, чтобы избежать или надежно предотвратить полностью распрямленного положения или переразгибания коленчатого рычага 24. При этом упорный элемент 28 выполнен на стенке корпуса 32 или на какой-либо другой неподвижной части рамы, а в других примерах выполнения изобретения - также на коленчатом рычаге 24.

На конце 29 коленчатого рычага 24, удаленном от свободного конца 23, коленчатый рычаг 24 соединен шарниром с точкой приложения 30. Точка приложения 30 жестко соединена с установочным элементом 31, здесь, например, регулировочным винтом. Установочный элемент 31 соединен с частью корпуса 32 таким образом, что положение установочного элемента 31 относительно части корпуса 32 может меняться или перемещаться. В примере выполнения регулировочный винт ввинчен в резьбовое отверстие стенки корпуса 32 или другой неподвижной части рамы.

Таким образом, точка приложения 30 может менять свое положение за счет перемещения установочного элемента 31. Благодаря этому перемещению позиция запирающего элемента в положении сцепления согласно Фиг.2 может соответствовать действительному положению углубления 14.

Исполнительный механизм 16 имеет силовой электромагнит 33, приводимый в действие от электропривода. Силовой электромагнит имеет катушку 34, приводной элемент 35 в виде якоря и сердечник 36.

Известным образом приводной элемент 35 при подаче тока на катушку 34 притягивается к сердечнику 36 для замыкания электромагнитной цепи.

При этом электронная схема 37 предназначена для того, чтобы при притягивании приводного элемента 35 через катушку 34 проходил первый ток катушки, тогда как для удержания приводного элемента 35 течет уменьшенный, второй ток катушки.

В представленной на Фиг. 3 ситуации силовой электромагнит 33 может развивать незначительную силу, так как воздушный зазор между приводным элементом 35 и сердечником 36 еще сравнительно велик.

Для поддержания движения приведения в действие исполнительный механизм 16 имеет дополнительно пружину 38 - здесь винтовую пружину, которая поддерживает движение приведения в действие при подаче тока на силовой электромагнит 33.

Пружина 38 служит, таким образом, не для возвращения коленчатого рычага 24 в согнутое положение, а для перевода в почти распрямленное положение согласно Фиг. 2.

При этом размеры пружины 38 таковы, что она на изображении согласно Фиг. 2 находится в ненатянутом состоянии.

Поэтому пружина 38 не способствует или почти не способствует на Фиг. 2 вхождению запирающего элемента 15 в углубление 14.

Вообще сила пружины 38 такова, что запирающий элемент 15 может выходить из углубления навстречу силе, развитой пружиной 38, с помощью аварийного привода 11.

Другими словами, пружина 38 имеет такое свойство, что созданная ею сила, действующая на коленчатый рычаг 24, убывает в том направлении движения, в котором возрастает сила, созданная электромагнитом 33 при подаче тока на катушку 34.

Исполнительный механизм 16 имеет толчковый элемент 39, давящий на коленчатый рычаг 24. Толчковый элемент 39 воздействует на запирающий элемент 15 опосредованно, через коленчатый рычаг 24.

Толчковый элемент 39 ввинчен в подвижный приводной элемент 35. Благодаря ввинчиванию толчкового элемента 39 можно, тем самым, изменять его положение относительно приводного элемента 35. Толчковый элемент 39 выполнен, таким образом, с возможностью перемещения и изменения своего положение для установки запирающего элемента 15 в положение сцепления и положение расцепления согласно Фиг. 3. На толчковый элемент 39 надета пружина 38.

Запирающий элемент 15 направлен с помощью направляющего средства 40 стенки корпуса 32 или другой части рамы. Для этого в примере выполнения шейка 22, на которой расположен запирающий элемент 15, входит в продольное отверстие, образующее направляющее средство 40.

На стенке корпуса 32 расположен элемент обнаружения 41, с помощью которого можно распознать достижение запирающего элемента 15 положения сцепления и занятие им этого положения.

Для этого элемент обнаружения 41 имеет два параллельно работающих конечных выключателя 42. Конечные выключатели 42 приводятся в действие от шейки 22 или от другого элемента, движущегося с запирающим элементом 15.

Выходной сигнал элемента обнаружения 41 используется уже упомянутой электронной схемой 37 для понижения тока катушки.

Исполнительный механизм 16 имеет, кроме того, логический элемент связи 43.

Логический элемент связи 43 может быть отдельным или встроен в электронную схему 37.

Логический элемент связи 43 связывает выходной сигнал элемента обнаружения 41, например, уже упомянутый выходной сигнал, с контрольным сигналом исполнительного механизма 16. Эта логическая связь может быть, например, логической связью «И». Контрольным сигналом исполнительного устройства 16 может быть, например, сигнал о подаче тока на исполнительный механизм или о другой активизации этого исполнительного механизма 16.

Логический сигнал логического элемента связи 43 можно использовать для контроля за исправной работой исполнительного механизма 16. Так, можно распознавать состояния, при которых исполнительный механизм 16 хотя и активен, однако зафиксированное состояние запирающего элемента в положении сцепления не достигнуто или, наоборот, запирающий элемент 15 не выдвигается для расцепления, хотя исполнительное устройство 16 не активно.

При таких установленных отклонениях известным образом создается и выдается сигнал ошибки.

На Фиг. 5 представлены в сильно упрощенном виде элементы другого заявленного переключающего устройства для арматуры 8, на Фиг. 6 - вид в разрезе согласно Фиг. 5 и Фиг. 7 запирающего элемента 15 в сцепленном, внедренном в углубление 14 положении. Конструктивно и/или функционально для примера выполнения согласно Фиг. 1-4 однотипные или идентичные конструктивные элементы и функциональные устройства обозначены одинаковыми позициями и еще раз отдельно не описаны. Выполнения к Фиг. 1-4 относятся соответственно и к Фиг. 5-7.

Пример выполнения согласно Фиг. 5-7 отличается от предыдущего примера выполнения, по меньшей мере, тем, что углубление 14 на приведенном и/или приводимом в действие элементе 13 открывается в осевом направлении, т.е. в направлении, параллельном оси вращения 19. Запирающий элемент 15 входит в зацепление соответственно в результате движение по оси в углубление 14 для фиксации. Элемент 13 выполнен здесь как часть корпуса совмещенного редуктора 44.

Это приводит к тому, что компонент 45 в отношении оси вращения 19 приводимого и/или приведенного в действие элемента 13 ориентирован в осевом направлении, т.е. расположен параллельно оси вращения 19.

Исполнительный механизм 16 расположен на участке оси между совмещенным редуктором 44 (не показан) и аварийным приводом 11 (также не показан). Это дает возможность расположения вблизи оси вращения 19, которого можно добиться также при расцепляемом в радиальном направлении запирающем элементе 15.

Для переключающего устройства для арматуры 8 предлагается выполнить углубление 14 элемента 13, приведенного в действие с помощью аварийного привода 11, по меньшей мере, с одной скошенной поверхностью 17, 18 таким образом, чтобы запирающий элемент 15, входящий в зацепление с углублением 14, мог выходить из углубления 14 при приведении в действие аварийного привода 11.

1. Переключающее устройство для арматуры (8), имеющее выходной вал (10) и соединенный с выходным валом (10) входной вал (9), с помощью которого выходной вал (10) приводится в действие в штатном режиме работы, и аварийный привод (11), причем выходной вал (10) выполнен дополнительно с возможностью перевода из рабочего положения в конечное положение с помощью аварийного привода (11), причем на элементе (13), приводимом и/или приведенном в действие с помощью аварийного привода (11), выполнено углубление (14), и причем запирающий элемент (15) выполнен с возможностью перемещения из положения выхода из углубления (14) в положение входа в зацепление с углублением (14) с помощью исполнительного механизма (16), причем углубление (14) имеет, по меньшей мере, одну скошенную поверхность (17, 18), воздействующую на запирающий элемент (15), и что, по меньшей мере, одна скошенная поверхность (17, 18) ориентирована так, что сила, действующая с помощью аварийного привода (11) на запирающий элемент (15) и приводящая его в положение входа в зацепление, имеет компонент (45), выводящий запирающий элемент (15) из зацепления с выемкой (14), причем исполнительный механизм (16) имеет пружину (38), поддерживающую движение приведения в действие исполнительного механизма (16), так что создается дополнительное усилие для движения приведения в действие, и причем пружина (38) выполнена с возможностью натяжения за счет перевода запирающего элемента (15) из положения нахождения в зацеплении в положение расцепления.

2. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 1, отличающееся тем, что скошенная поверхность (17, 18) описывает отверстие, расширяющееся в сторону открытого конца углубления (14).

3. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 1, отличающееся тем, что приводимый и/или приведенный в действие элемент (13) представляет собой вращающийся элемент и/или, что компонент (45) ориентирован в радиальном или осевом направлении относительно оси вращения (19) приводимого и/или приведенного в действие элемента (13).

4. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 1, отличающееся тем, что запирающий элемент (15) сформирован на внешнем кольце или с помощью внешнего кольца (20) шарикоподшипника (21).

5. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 1, отличающееся тем, что запирающий элемент (15) выполнен на свободном конце (23) коленчатого рычага (24) и/или что исполнительный механизм (16) входит в зацепление с подвижным шарниром (27) коленчатого рычага (24).

6. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 5, отличающееся тем, что выполнен упорный элемент (28), препятствующий переводу коленчатого рычага (24) в распрямленное положение.

7. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 5, отличающееся тем, что коленчатый рычаг (24) шарнирно соединен с перемещаемой точкой приложения (30) и/или, что свободный конец (23) коленчатого рычага (24) введен в часть корпуса (32).

8. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 1, отличающееся тем, что исполнительный механизм (16) имеет силовой магнит (33).

9. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 8, отличающееся тем, что для управления силовым магнитом (33) выполнена электронная схема (37), которая предназначена для создания первого тока катушки при притяжении и противоположного ему пониженного второго тока катушки при удержании силового магнита (33).

10. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 1, отличающееся тем, что пружина (38) не натянута, когда запирающий элемент (15) переведен в положение входа в зацепление и/или, что сила пружины (38) такова, что запирающий элемент (15) имеет возможность выхода из углубления (14) навстречу силе пружины с помощью аварийного привода (11) при неактивном состоянии исполнительного механизма (16).

11. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 1, отличающееся тем, что исполнительный механизм (16) имеет толчковый элемент (39), давящий на запирающий элемент (15) непосредственно или опосредованно и укрепленный на подвижной приводной части (35) исполнительного механизма (16) с возможностью регулировки положения.

12. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 1, отличающееся тем, что предусмотрен элемент обнаружения (41), в частности конечный выключатель (42), с помощью которого можно распознать достижение и/или занятие положения входа в зацепление.

13. Переключающее устройство для арматуры (8) по п. 12, отличающееся тем, что предусмотрен логический элемент (43), предназначенный для логической связи выходного сигнала элемента обнаружения (42) с контрольным сигналом исполнительного механизма (16).

14. Переключающее устройство для арматуры (8) по одному из пп. 1-13, отличающееся тем, что в потоке силовых линий между входным валом (9) и выходным валом (10) расположен совмещенный редуктор (44), причем второй вход совмещенного редуктора (44) связан с приводимым и/или приведенным в действие элементом (13).

15. Система регулирования арматуры (1), имеющая исполнительный привод (2), причем выходная часть механизма (4) исполнительного привода (2) находится в кинематической связи с входным валом (9) переключающего устройства для арматуры (8), а переключающее устройство для арматуры (8) выполнено по одному из предшествующих пунктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приводам трубопроводной запорной арматуры. Двухскоростной ручной привод запорной арматуры содержит корпус (1), крышку(2), маховик (3), планетарный механизм, включающий неподвижное центральное колесо с внешними зубьями (4), сателлит с внутренними зубьями (5), жестко связанный со ступицей (6), имеющей продольный цилиндрический паз, ролик (7), расположенный в пазу ведущего вала (8), гибкие стержни (9), соединяющие ступицу сателлита (6) с ведомым валом-водилом (10), посаженным на подшипник скольжения (11).

Изобретение относится к осевым клапанам для текучей среды, содержащим кольцевые элементы управления потоком. Осевой клапан (100) для текучей среды содержит корпус (102, 104) осевого клапана потока, образующий канал (114) между впускным отверстием (116) и выпускным отверстием (118).

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Поршневой компрессор 300 содержит камеру 310 сжатия, предназначенную для сжатия текучей среды, поступившей в камеру сжатия через всасывающее отверстие и выпускаемой из указанной камеры после процесса сжатия через выпускное отверстие.

Настоящее изобретение относится к клапанным конструкциям для воды и других текучих сред. Изобретение может применяться в санитарных и прочих установках, в которых в приборах применяется подача горячей и холодной воды.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано на магистральных трубопроводах для регулирования расхода газа и перекрытия потока газа с заданной герметичностью.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к электроприводам (102) с внутренним механизмом приложения нагрузки для использования в регулирующих клапанах трубопроводов.

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена в качестве клапанов, например предохранительных, запорных и т.д., для использования в промышленных отраслях, связанных с сооружением скважин, в частности в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве привода трубопроводной запорной арматуры при наличии значительных сил сопротивления.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к клапанам регулирующим осесимметричным с верхним фланцевым разъемом, и предназначено для регулирования и перекрытия жидких и газообразных рабочих сред на объектах энергетики и газонефтехимии.

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в различных отраслях промышленности. .

Изобретение относится к переключающему устройству для арматуры. В переключающем устройстве для арматуры углубление в элементе, приведенном в действие с помощью аварийного привода, предлагается выполнить, по меньшей мере, с одной скошенной поверхностью, чтобы входящий в зацепление с углублением запирающий элемент мог, расцепляясь, выходить из углубления при срабатывании аварийного привода. При этом выгодно, что аварийный привод может самостоятельно снимать блокировку, как только исполнительный механизм освободит запирающий элемент. Таким образом, можно избежать неисправностей переключающего устройства для арматуры, при которых по причине ошибки блокировки аварийного привода в нештатном режиме этот аварийный привод не может перевести выходной вал в желаемое конечное положение. В основе изобретения стоит задача создания переключающего устройства для арматуры, которое работает просто и надежно. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх