CS231346B1

CS231346B1 - Cluth especially of sectional armature spindle

Info

Publication number: CS231346B1
Application number: CS945482A
Authority: CS
Inventors: Antonin Hodek; Ladislav Doskocil; Petr Stibal; Vaclav Velek
Original assignee: Antonin Hodek; Ladislav Doskocil; Petr Stibal; Vaclav Velek
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1984-10-15
Also published as: DE3342998A1; DE3342998C2; DD234584A3

Description

Vynález se týká spojky, zejména děleného vřetena armatury.The invention relates to a coupling, in particular a split spindle of a fitting.

Při uzavírání armatur vznikají dosednutím uzávěru do těsnicích sedel rázy, které zejména u šoupátek mají za následek potíže s jejich·otevíráním. Tento stav je zvlášť nepříznivý u motoricky ovládaných armatur, zejména pak v nepřístupných nebo nebezpečných místech, jaká se vyskytují například v jaderných elektrárnách.When the valves are closed, impacts occur when the valve closes into the sealing seats, which, in particular in the case of gate valves, results in difficulties with their opening. This situation is particularly unfavorable for motorized valves, particularly in inaccessible or dangerous locations such as those found in nuclear power plants.

Závady jsou způsobeny značným nárůstem sil a momentů v pohybové soustavě armatury vlivem setrvačnosti součástí pohybového ústrojí, přičemž je zřejmé, že tyto jevy mají rozhodující vliv na spolehlivost a funkční schopnost rychločinných armatur a pro zabezpečení provozuschopnosti ovládacího systéiyu armatury s vysokým koeficientem·spolehlivosti je tedy bezpodmínečně nutné účinky doběhu po vypnutí elektropohonu snížit.Defects are caused by a significant increase in forces and moments in the movement system of the armature due to the inertia of the parts of the locomotive apparatus. the necessary deceleration effects after switching off the electric drive.

Známým řešením této problematiky je konstrukce, ve které se nad vřetenovou matici vkládají pružné desky. Toto řešení však není v některých případech upotřebitelné, neboť se nedá realizovat na ovládací mechanismus s elektrickým servomotorem, převodovkou a všude, kde není ukončení armatury pro ovládací prvek provedeno letmo.A well-known solution to this problem is a structure in which flexible plates are inserted above the spindle nut. However, this solution is not useful in some cases, since it cannot be implemented on an actuating mechanism with an electric servomotor, a gearbox and everywhere where the valve fitting for the actuating element is not flew over.

Jiné známé řešení s odpruženou hlavou třmenu se funkčně neosvědčilo,.navíc je toto řešení složité, náročné na četnost součástek a nárůst rozměrů v partii hlavy třmenu zvyšuje hmotnost zařízení. Klopný moment od ovládacího prvku uloženého mimo osu se přenáší do vodicích ploch, kde dochází ke křížení a tím k funkční nezpůsobítelnosti. Uvedené konstrukce jen nepatrně snižují tuhost soustavy a v druhém případě vedou dokonce · k těžkostem při zabezpečení odolnosti armatury vůči seismickým vlivům. *Another known solution with a spring-loaded calliper head has not functionally proved to be complicated, demanding in terms of component frequency, and increasing the dimensions in the portion of the calliper head increases the weight of the device. The tilting moment from the off-axis control element is transmitted to the guide surfaces where the crossing occurs and thus the functional incapacitability. These structures only slightly reduce the rigidity of the system and, in the latter case, even lead to difficulties in ensuring the valve's resistance to seismic influences. *

Další možností snížení vlivu doběhu je přestavba hnacího agregátu například zvýšením intenzity brzdného účinku na rotoru elektrického servomotoru, změnou jeho průměru a délky a způsobu vypínání na polohomomentové. Toto řešení má nevýhodu v tom, že představuje zavedení nové řady speciálních motorů. S tím navíc úzce souvisí návrh poddajné, dynamicky zatěžované konstrukce armatury. Toto řešení tedy předpokládá dlouhodobý a nákladný vývoj elektrických servomotorů a rychločinných armatur, jehož rentabilita by byla při uvažovaných výrobních sériích vysoce ztrátová.Another possibility of reducing the effect of deceleration is to convert the drive unit by, for example, increasing the intensity of the braking effect on the rotor of the electric servomotor, changing its diameter and length and the way of switching to semi-momentary. This solution has the disadvantage of introducing a new series of special motors. This is also closely related to the design of a pliable, dynamically loaded valve construction. This solution therefore assumes long-term and costly development of electric servomotors and fast-acting valves, whose profitability would be highly loss-making in the production series considered.

Nedostatky a nevýhody známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je spojka, zejména děleného vřetena armatury, sestávající ze dvou protilehlých čepů uložených ve sponě opatřené objímkou a dále výstupky uloženými v drážkách upravených na obvodě čepů, přičemž spona je alespoň v jedné drážce uložena posuvně, a jeho podstatou je, že objímka spony je tvořena pružným členem umístěným mezi deskami uloženými na čepech, přičemž mezi čepy je upravena axiální vůle.The drawbacks and disadvantages of the known solutions are essentially eliminated by the invention, which is a coupling, in particular a split valve stem, consisting of two opposing pins housed in a clamp having a sleeve and protrusions mounted in grooves provided on the circumference of the studs. and its essence is that the clamp sleeve is formed by a resilient member disposed between the plates mounted on the pins, wherein an axial play is provided between the pins.

Další podstatou je, že čepy jsou opatřeny zámkem pro přenos kroutícího momentu.Another principle is that the pins are provided with a lock for torque transmission.

Vyššího účinku vynálezu se dosahuje univerzálností provedení umožňující využití u všech typů armatur, u kterých je požadováno snížení ovládacích časů na hodnoty do 10 sec. Řešení podle vynálezu, dovoluje velké stlačení pružiny a tím splňuje požadavek na změnu tuhosti soustavy ovládající uzávěr. Splňuje dále podmínku spolehlivosti a především se dá použít u stávajících armatur bez větších nároků na úpravu. Případný nárůst třmenu eliminuje úspora materiálu vřetena, jehož horní část se může vyrobit z oceli méně hodnotné. Lze použít běžných typů servomotorů, rovněž není nutné přijímat zvláštní opatření к zajištění seismické odolnosti armatury.The higher effect of the invention is achieved by the versatility of the design, making it possible to use it in all types of valves, which require a reduction of the actuating times to values up to 10 sec. The solution according to the invention allows a large spring compression and thus fulfills the requirement to change the stiffness of the closure actuating system. It also fulfills the condition of reliability and, above all, it can be used with existing fittings without much modification. Any increase in caliper is eliminated by saving spindle material, the upper part of which can be made of less valuable steel. Conventional types of servomotors can be used, and it is not necessary to take special measures to ensure the seismic resistance of the valve.

Zařízení sestává z malého počtu součástek, což umožňuje nízké rozměry a hmotnost vlastní rychločinné armatury. Vůle, která vznikne stlačením pružiny při uzavírání armatury, umožňuje elektrickému motoru naběhnutí na nominální otáčky v ne plně zatíženém stavu a tím к využití kinetické energie rotoru к otevření armatury.The device consists of a small number of components, which allows the small size and weight of the quick-acting fitting itself. The backlash created by the compression of the spring when closing the fitting allows the electric motor to start at nominal speed in a not fully loaded state, thereby utilizing the kinetic energy of the rotor to open the fitting.

Neméně důležitou výhodou navrženého řešení je velmi snadná montáž a demontáž, kterou lze provést na armatuře separátně bez ohledu na ostatní dílce. To znamená podstatné zjednodušení a zkrácení montážních prací při výměně ucpávky, kdy není nutné odstraňovat třmen z armatury,No less important advantage of the proposed solution is very easy assembly and disassembly, which can be performed on the valve separately regardless of other parts. This means a substantial simplification and shortening of assembly work when replacing the seal, where it is not necessary to remove the caliper from the valve,

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, představujícím osový nárysný řez spojkou děleného vřetena armatury s uplatněným vynálezem.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, representing an axial front sectional view of a split valve stem coupling with the present invention.

Spojka podle vynálezu, sestává ze dvou protilehlých desek £, 2 uložených na závit na koncích horního a dolního dílu £, 4 děleného vřetena 9· Desky £, 2 jsou na svých přilehlých čelech opatřeny jednak osazeními 6, 7, na nichž je uložen svými konci dutý pružný člen 8 a jednak středovými čepy £, £0, mezi nimiž je upravena axiální vůle a. Čepy 9, ¹⁰ jsou uloženy v dvoudílné, podélně dělené sponě 11 opatřené na svém vnitřním obvodě výstupky 12, £3 uloženými v drážkách 14 , 15 upravených na vnějším obvodě čepů % ¹⁰ > a to v drážce 14 horního čepu 9 posuvně. Spona 11 je svým vnějším obvodem uložena v pružném členu 8. Čepy 9, £0 jsou na svých čelech opatřeny zámkem 16 pro přenos kroutícího momentu, tvořeným například příčnou drážkou 17 upravenou na čele horního čepu £, v níž je uložen zub 18 upravený na čele dolního čepu £0. Horní díl £ vřetena 5 je opatřen maticí 19 s pojistnou podložkou 20 pro zajištění horní desky £ proti uvolnění a otáčení.The coupling according to the invention consists of two opposed threaded plates 8, 2 threaded at the ends of the upper and lower part 4, 4 of the split spindle 9. The plates 4, 2 are provided on their adjacent faces with shoulder 6, 7 the hollow spring member 8 and, on the other hand, the central pins 80, 80, between which an axial play a is provided. The pins 9, ¹⁰ are mounted in a two-part longitudinally divided clamp 11 provided on their inner circumference with protrusions 12, provided on the outer circumference of the pins ¹⁰ in the groove 14 of the upper pin 9 in translation. The clip 11 is mounted in its outer circumference in the resilient member 8. The pins 9, 10 are provided with a torque-lock 16 on their faces, for example a transverse groove 17 provided on the face of the upper pin 6, in which a tooth 18 is provided. of the lower pin £ 0. The upper part 5 of the spindle 5 is provided with a nut 19 with a lock washer 20 to secure the upper plate 6 against loosening and rotation.

Při uzavírání armatury se otáčením neznázorněné vřetenové matice začne horní díl £ vřetena 5 posouvat směrem dolů. Vlivem tuhosti pružného členu 8 se tento pohyb přenáší prostřednictvím desek £, 2 na dolní díl 4 vřetena £ a tím i na neznázorněný uzávěr. Jakmile uzávěr dosedne do své spodní polohy, pohyb dolního dílu £ vřetena £ se zastaví a neznázorněné zařízení přeruší přívod elektrické energie pohonu matice.When closing the fitting, by rotating the spindle nut (not shown), the upper part 6 of the spindle 5 begins to move downwards. Due to the stiffness of the resilient member 8, this movement is transmitted via the plates 6, 2 to the lower part 4 of the spindle 4 and thus to the closure (not shown). As soon as the closure engages its lower position, the movement of the lower part 6 of the spindle 6 stops and the device (not shown) interrupts the power supply of the nut drive.

Vlivem setrvačnosti rotujících dílců se horní díl 3 vřetena £ pohybuje dál až do jejich úplného zastavení. Během tohoto doběhu dojde pohybem horního dílu £ vřetena £ к příslušnému zmenšení axiální vůle a mezi čely čepů 9, 10 a mezi sponou 11 a horní deskou 1 a ke zmenšení délky pružného členu 8. Deformační síla pružného členu £ odpovídající jeho zkrácené délce pak je uzavírací .silou uzávěru. V uzavřené poloze uzávěru pružný člen £ vyrovnává i případné teplotní dilatace.Due to the inertia of the rotating parts, the upper part 3 of the spindle 6 moves further until it is completely stopped. During this overrun, the movement of the upper part of the spindle 4 results in a corresponding reduction of the axial clearance and between the pin faces 9, 10 and between the clip 11 and the top plate 1 and the length of the elastic member 8 is reduced. . strong closure. In the closed position of the closure, the resilient member 8 also compensates for any thermal expansion.

i V případě otevírání armatury se vřetenová matice začne otáčet obráceně a servopohon se začne opět rozbíhat, tentokrát však opačným směrem. Během jeho rozběhu se horní díl £ vřetena 5 začne zvedat, přičemž se pružný člen 8 prodlužuje do původní délky, které dosáhne v okamžiku, kdy osazení 21 horního čepu 9 dosedne na přilehlá čela horních výstupků 12 spony 11. V tomto okamžiku je již rozběh servopohonu ukončen a kinetická setrvačná energie, akumulovaná v rotujících částech servopohonu, uvolní uzávěr ze spodní polohy, a to i v těch případech, kdy došlo к jeho sevření a dalším posuvným pohybem vřetena £ se uzávěr zvedne do horní otevřené polohy, do které již uzávěr dobíhá.po vypnutí servopohonu plynule.i If the valve is opened, the spindle nut starts to reverse and the actuator starts to run again, this time in the opposite direction. During its start-up, the upper part 5 of the spindle 5 begins to lift up, the spring member 8 extending to its original length, which reaches when the shoulder 21 of the upper pin 9 abuts the adjacent faces of the upper projections 12 of the buckle 11. and the kinetic inertial energy accumulated in the rotating parts of the actuator releases the closure from the lower position, even if it has been clamped and by further sliding movement of the spindle 6, the closure is raised to the upper open position to which the closure is already coasting. continuously after switching off the actuator.

Zařízení podle vynálezu zajišťuje uzavírání uzávěru armatury bez rázu a jeho uvolnění naopak využitím rázu. Alternativně lze použít šroubových pružin v různém provedení, eventuálně talířových pružin a podobně. Rovněž zajištění horní desky lze provést různými známými způsoby, nebo je lze úplně vynechat. Možnosti využití jsou všude tam, kde je třeba pružného spoje u bezrázového dopadu hřídele nebo táhla s posuvným či točivým pohybem například v dopravě, ve stavebnictví a podobně.The device according to the invention ensures the closure of the valve closure without impact and its release by using the impact. Alternatively, helical springs may be used in various embodiments, possibly disc springs and the like. The locking of the top plate can also be performed in various known ways or can be omitted completely. Possibilities of use are wherever there is a need for a flexible joint in the impactless impact of a shaft or a rod with a sliding or rotating movement, for example in transport, construction and the like.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A coupling, in particular a split valve spindle, comprising two opposing pins housed in a clamp having a collar and protrusions disposed in grooves provided on the circumference of the studs, wherein the clamp is displaceably mounted in at least one slot, 10) are provided outside the grooves (14, 15) with plates (1, 2) between which a clamp sleeve (11) formed by a resilient member (8) is disposed, and an axial play (α) is provided between the pins (9, 10).

Coupling according to Claim 1, characterized in that the pins (9, 10) are provided with a lock (16) for transmitting torque.