CS273170B2 - Shut-off fittings - Google Patents

Description

Uzavírací armatura (57) Řešení se týká uzavírací armatury, u které se ochrana proti selhání řízení jejího servopohonu provádí zabrzděním servopohonu pomocí pružiny. Řešení snižuje náklady potřebné pro takové ochranné zařízení takovým vytvořením, které při použití jen jednoho pružného členu (15) vyvolá snížení nepoddajnosti uzavírací armatury v obou jejích koncových polohách.

S5

Obr.l

CS 273 170 B2

Vynález se týká uzavírací armatury, jejíž stoupavé neotočné vřeteno je přes závitové pouzdro, otočně uložené ve třmenové hlavici uzavírací armatury, pohybovatelné servopohonem nahoru a dolů, přičemž uzavírací pohyb vřetena je omezován náraznou maticí, neotočně našroubovanou na závitovém pouzdru a dosedající na třmenovou hlavici, zatímco otevírací pohyb je omezován těsnicím opaskem, umístěným na vřetenu a dosedajícím na uzavírací víko skříně armatury, a přičemž uzavírací a otevírací pohyb je tlumen popřípadě brzděn pružným členem, upraveným ve třmenové hlavici.

Osová síla, nutná pro otevírání a uzavírání uzavírací armatury, tedy pro vzestupný a přísuvný pohyb závěsného členu, je vytvářena servopohonem, který je vyvoláván s výhodou elektromotoricky. Otáčivý pohyb servopohonu, přenášený přes závitové pouzdro, se stoupavým, proti pootočení zajištěným vřetenem převádí na axiální pohyb.

Mechanické prostředky, omezující pohyb vřetena, totiž nárazná matice a těsnicí opasek, užívají se u armatur, důležitých z hlediska spolehlivosti, jen při selhání řízení servopohonu. Takové selhání řízení záleží v tom, že vypadnou z činností omezovači spínače dráhy a kroutícího momentu, které jsou umístěny v servopohonu a nastaveny na určité hodnoty. Ze selhání řízení a z okolnosti, že servopohon nyní nabíhá proti pevné narážce, vyplývají ovšem důsledky ohrožující spolehlivost uzavírací armatury: Selhání spínače kroutícího momentu způsobuje, že na zatížené díly nepůsobí jen maximální kroutící moment hnacího motoru, ale ještě převyšující moment, který je vyvoláván náhlým zabrzděním výkyvného momentu vytvářeného rotujícími hmotami servopohonu. Velikost výkyvného momentu, působícího na narážku, je závislá na druhu servopohonu a tuhosti uzavírací armatury. Protože alespoň uzavírací armatury, použité v oblastech citlivých na bezpečnost, mají v důsledku požadavků kladených na jejich rozměry velmi vysokou tuhost, může najetí na narážku, nastávající při selhání řízení, vést k nadměrnému namáhání a dokonce ke zničení uzavírací armatury a servopohonu.

Za účelem odstranění těchto negativních důsledků bylo nutno sáhnout ke snížení nepoddá jnosti armatury tím, že byly zabudovány pružné členy ve směru síly právě působící. Když toto opatření mělo být účinné pro obě koncové polohy vřetena, bylo dosud používáno ve třmenové hlavě uzavírací armatury dvou pružných členů, tedy vždy jednoho pro každou narážku.

Z EP-A-0 123 021 je známo provedení, u kterého se kinetická energie spotřebovaná servopohonem na narážce přeměňuje nejen na pružnou energii napnutím svazků talířových pružin, ale přídavným zabudováním třecího členu také na energii tření. Nárazná matice tohoto provedení je upravena nad přechodovým pouzdrem, nasazeným na závitové, pouzdro a potřebným u této konstrukce, což vyžaduje většího dimenzování vřetena zatíženého přídavnými tažnými silami.

Vynález vychází z úlohy vytvořit uzavírací armaturu shora uvedeného druhu tak, že její ochranné zařízení proti selhání řízení vyjde s menším počtem členů a tedy vyžaduje menšího nákladu a dá se realizovat při menších vestavných objemech a menší konstrukční výšce,· přičemž nepůsobí na vřeteno žádnými přídavnými silami, vyvolanými třením, tlakem nebo tahem.

lato úloha je podle vynálezu vyřešena tím, že nárazná matice je umístěna na dolní části osově posuvného závitového pouzdra, která prochází dolní stěnou třmenové hlavice a je opatřena závitem probíhajícím v opačném smyslu vůči závitu vřetena, přičemž dolní čelní strana dolní stěny třmenové hlavice je dosedací plocha pro náraznou matici, zatímco na horní čelní straně dolní stěny je podepřen pružný člen, na který dosedá osově posuvné závitové pouzdro.

U řešení podle vynálezu snižuje jediný pružný člen nepoddájnost uzavírací armatury, působící na narážce, v obou pohybových směrech vřetena. Omezení na jeden pružný člen zmenšuje vestavný objem potřebný pro ochranné zařízeni a snižuje konstrukční výšku celé uzavírací armatury. Jelikož síly přenášené při přeměně kinetické energie na pružnou energii jsou z velké části zachycovány osově posuvným závitovým pouzdrem a převáděny na pružný člen,

CS 273 170 B2 •Ή zůstává zatížení vřetena poměrně nízké.

Aby se dráha, kterou urazí nárazná matice mezi oběma koncovými polohami, snížila, mají podle vynálezu navrženo, aby vnější závit osově posuvného závitového pouzdra a vnitřní závit na něm našroubované nárazné matice měly menší stoupání než má závit vřetena.

Podle dalšího provedení vynálezu zabírá do nárazné matice svorník, který je veden ve výřezu třmene uzavírací armatury.

Podle výhodného provedení vynálezu je, že s náraznou maticí je spojen ukazatel polohy, který je výkyvné uložen na svorníku.

Vynález bude blíže vysvětlen na příkladu provedení v souvislosti s připojenými výkresy, kde na obr. 1 je řez uzavírací armaturou podle vynálezu podél osy vřetena, na obr. 2 je třmenová hlavice uzavírací armatury podle obr. 1 ve zvětšeném zobrazení, na obr. 3 je řez podle čáry A-B na obr. 2 a na obr. 4 je pohled na ukazovací zařízení uzavírací armatury.

Uzavírací armatura znázorněná na obr. 1 má skříň £ s uzavíracím víkem 2., kterým je vedeno vřeteno 4 utěsněné ucpávkou 3_. Na dolním konci vřetena £ je upevněn uzavírací člen 5, který ve znázorněném uzavřeném postavení dosedá na těsnicí plochy 6 skříně _1.

Na skříň £ je nasazen třmen ]_> nesoucí třmenovou hlavici 9_, ve které je otočně uloženo osově posuvné závitové pouzdro 2 axiálními kuličkovými ložisky £0. Osově posuvné závito vé pouzdro £ je na jeho horním konci spojeno přes zalícované pero 11 s neznázorněným elektrickým servopohonem, který je na třmenové hlavici 2 uložen přímo nebo přes předlohu.

Vřeteno 4_, spojené s osově posuvným závitovým pouzdrem 2 P^řes Isvý lichoběžníkový závit, se při otáčení osově posuvného závitového pouzdra 2 do prava pohybuje směrem dolů, tedy v uzavíracím směru uzavírací armatury. 3ak znáznorňuje obr. 2, je na tu část 91 osově posuvného závitového pouzdra 2 která vyčnívá dolní stěnou 12 třmenové hlavice £, našroubována nárazná matice £3. Za tím účelem je použito pravého jemného závitu, takže nárazná matice 13. zajištěná proti natáčení svorníkem 14 vedeným ve výřezu třmenu J, se při pohybu vřetena 4 směrem dolů pohybuje vzhůru v míře nepatrné ve srovnání s drahou vřetena

Za normálních podmínek, to znamená při nerušené práci servopohonu, zůstává nárazná matice 13 u uzavřené uzavírací armatury těsně pod dolní stěnou 12, aniž by se jí dotýkala. Teprve v případu poruchy, kdy se servopohon neodpojí po ukončení uzavíracího děje, narazí nárazná matice 13 na dolní čelní stranu 121 dolní stěny 12. Toto postavení je na obr. 2 vyznačeno vztahovou značkou ja.

Na horní čelní straně 122 dolní stěny 12 doléhá pružný člen £5, který sestává ze tří talířových pružin a o který se opět opírá dolní osové kuličkové ložisko 10 osově posuvného závitového pouzdra 2· V označeném případu poruchy je nyní osově posuvné závitové pouzdro 2 šroubováno směrem dolů dále se otáčejícím servopohonem v závitu nárazné matice 13, nyní pevně dosedající. Síla pružného členu .15, který je při tomto ději napínán, působí proti tomuto pohybu. Servopohon se v závislosti na síle pružného členu 15 a pružné dráhy, která je k dispozici, zabrzdí nastavitelným zpožděním a uvede do klidové polohy.

Podobný průběh nastává při selhání řízení ve směru otevírání uzavírací armatury.

Jako narážka pro maximální pohyb směrem vzhůru slouží těsnicí opasek 16, uložený na vřetenu £. Když tento opasek dosedne na uzavírací víko 2, zavede se osově posuvné závitové pouzdro 2 směrem dolů působením dále se otáčejícího servopohonu. I při tomto ději se napíná pružný člen £5, servopohon se brzdí a uvede do klidového stavu.

Při otevíracím pohybu uzavírací armatury přecházejí nárazné matice 13 a svorník.14 z polohy a. do polohy £ znázorněné čerchovaně. Protože se tento pohyb chová v obrácené úměr nosti k pohybu vřetena £, dá se využít pro ukazovací zařízení, jak je znázorněno na obr. 3 4·. Za tím účelem je svorník 14 spojen s ukazatelem 17 polohy, který je otáčivě uložen na

CS 273 170 B2 třmenu 7_, pohybuje se v opačném smyslu ke svorníku 14. a tím dává opticky správný údaj o postavení uzavírací armatury.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (4)

1. Uzavírací armatura, jejíž stoupavé neotočné vřeteno je přes závitové pouzdro, otočně uložené ve třmenové hlavici uzavírací armatury, pohybovatelné servopohonem nahoru a dolů, přičemž uzavírací pohyb vřetena je omezován náraznou maticí, neotočně našroubovanou na závitovém pouzdru a dosedající na třmenovou hlavici, zatímco otevírací pohyb je omezován těsnicím opaskem, umístěným na vřetenu a dosedajícím na uzavírací víko skříně armatury, a přičemž uzavírací a otevírací pohyb je tlumen popřípadě brzděn pružným členem, upraveným ve třmenové hlavici, vyznačující se tím, že nárazná matice (13) je umístěna na dolní části (91) osově posuvného závitového pouzdra (9), která prochází dolní stěnou (12) třmenové hlavice (8) a je opatřena závitem probíhajícím v opačném smyslu vůči závitu vřetena (4), přičemž dolní čelní strana (121) dolní stěny (12) třmenové hlavice (8) je dosedaci plocha pro náraznou matici (13), zatímco na horní čelní straně (122) dolní stěny (12) je podepřen pružný člen (15), na který dosedá osově posuvné závitové pouzdro (9).

2. Uzavírací armatura podle bodu 1, vyznačující se tím, že vnější závit osově posuvného závitového pouzdra (9) a vnitřní závit nárazné matice (13) na něm našroubované mají menší stoupání než má závit vřetena (4).

3. Uzavírací armatura podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že do nárazné matice (13) zabírá svorník (14), který je veden ve výřezu třmenu (7) uzavírací armatury.

4. Uzavírací armatura podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že s náraznou maticí (13) je spojen ukazatel (17) polohy, který je výkyvné uložen na svorníku (14).

4 výkresy

Obr. 1

CS 273 170 B2

Obr. 2