Przedmiotem wynalazku jest naped elektrome¬ chaniczny armatury stosowany do otwierania i za¬ mykania zaworów i zasuw.Znane napedy elektromechaniczne armatury nie spelniaja wysokich wymagan stawianych napedom zwlaszcza przy zasuwach klinowych. Trudnosc za¬ mykania zasuwy polega na tym, ze zamykanie od¬ bywa sie róznymi momentami obrotowymi w za¬ leznosci od tego czy zasuwa pracuje przy pelnej róznicy cisnien czy tez przy róznicy cisnien rów¬ nej zeru (bez przeplywu czynnika). Do zamknie¬ cia zasuwy przy róznicy cisnien na organie zamy¬ kajacym (klinie) równej zero potrzebny jest mo¬ ment obrotowy okolo dwukrotnie mniejszy od mo¬ mentu przy pelnej róznicy cisnien.Znane napedy elektromechaniczne z reguly sa nastawiane na jedna wartosc momentu obrotowe¬ go niezbednego do zamkniecia zasuwy przy pel¬ nej róznicy cisnien. Naped nastawiony wedlug po¬ wyzszej zasady powoduje przeciazenie zamykanej zasuwy w sytuacji kiedy w rurociagu nie ma prze¬ plywu czynnika roboczego (para, woda).Organem pomiarowym momentu obrotowego na¬ pedu jest z reguly sprezyna spiralna lub talerzo¬ wa. Stopien ugiecia sprezyny jest miara rozwija¬ nego momentu obrotowego. Polaczony ze sprezyna zderzak po osiagnieciu odpowiedniego ugiecia spre¬ zyny naciska na przycisk wylacznika elektrycz- 15 20 25 nego, który powoduje przerwe w obwodzie zasi¬ lania silnika napedu.Nastawe napedu na odpowiednia wartosc mo¬ mentu obrotowego realizuje sie przez regulacje odleglosci zderzaka od przycisku lacznika elektry¬ cznego. Ten schemat kinematyczny nie pozwala spelnic omówionego wyzej wymagania dyktowa¬ nego przez potrzeby zasuwy klinowej.W rozwiazaniu napedu elektromechanicznego we¬ dlug wynalazku jako miernik momentu obroto¬ wego zastosowano walek skretny o przekroju wie¬ lokata foremnego najkorzystniej w ksztalcie szes- ciokata. Przez nastawe dlugosci czynnej walka skretnego uzyskuje sie regulacje wartosci momen¬ tu obrotowego na wale wyjsciowym napedu.Regulacje dlugosci czynnej uzyskuje sie przez osiowe jego przesuwanie w obsadzie sztywno zwia¬ zanej z kadlubem. Kat skrecenia walka jest sta¬ ly, co wykorzystano do uruchomienia w odpowied¬ niej i stalej kolejnosci mikrolaczników sterujacych zasilaniem silnika. Kolejnosc dzialania mikrolacz¬ ników i uklad polaczen ich styków sa tak dobra¬ ne, ze naped w zaleznosci od obciazenia zasuwy czynnikiem roboczym wywiera albo pelna nasta¬ wiona wartosc momentu obrotowego albo wartosc obnizona.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój poziomy napedu, fig. 109 3673 103367 4 2 — przekrój poprzeczny w osi walka B-B, fig. 3 przedstawia mechanizm pomiaru momentu obroto¬ wego a fig. 4 — schemat polaczen elektrycznych i mikrolaczników pomiarowych, fig. 5 — mecha¬ nizm momentu .obrotowego w przekroju A-A.W napedzie wedlug wynalazku podobnie jak w -znanych rozwiazaniach konstrukcyjnych pomiar momentu obrotowego odbywa sie poprzez pomiar sily osiowej slimaka 1 wspólpracujacego z slima¬ cznica 2. Slimak 1 ma mozliwosc osiowego prze¬ suwania sie w lozysku 3 wraz z obudowa 4 lozy¬ ska tocznego w kadlubie. Ruchowi osiowemu prze¬ ciwstawia sie w obu kierunkach dzwignia 5 ulo- zyskowana na walku skretnym 6. Walek skretny 6 ulozyskowany jest w tulejkach 7 i zabezpieczo¬ ny w jednym koncu przed obrotem w tulei 8 wpustami 9. Zamiast wpustów 9 moze byc sto¬ sowany dowolny sposób zabezpieczenia przed o- brotem.Walek skretny o przekroju poprzecznym w ksztalcie szesciokata ma zapewniona mozliwosc przesuwu osiowego w tulei 8, przez co mozna zmieniac dlugosc robocza walka skretnego tj. od¬ leglosc od dzwigni 5 do lba walka skretnego. Do ustawiania walka skretnego 6 w okreslonej pozy¬ cji sluzy sruba wskaznikowa 10 zabezpieczona nakretkami U.Sila osiowa slimaka 1 powstajaca w wyniku ob¬ ciazenia momentem obrotowym slimacznicy 2 jest równowazona momentem zwrotnym wynikajacym ze skrecenia walka skretnego 6 przez dzwignie 5.Po osiagnieciu odpowiedniego kata skrecenia dzwi¬ gnia 5 swoim przeciwleglym do ramienia wspól¬ pracujacego z obsada lozyska 4 ramieniem naciska na popychacz 12 dokonujacy odpowiednich prze¬ laczen w mechanizmie pomiaru momentu, co w konsekwencji prowadzi do wylaczenia silnika na¬ pedowego. W celu zmiany wartosci nastawy na¬ pedu nalezy zmienic robocza dlugosc walka skre¬ tnego przez przesuniecie go w góre lub w dól w tulei 6. Przesuniecia dokonuje sie sruba wskaz¬ nikowa 10 i nakretkami 11. Zalozony kat obrotu dzwigni 5 a zatem zalozony skok popychacza 12 przy zwiekszaniu dlugosci roboczej walka skretne¬ go osiagniety zostanie przy mniejszej sile osio¬ wej slimaka, poniewaz kat skrecania walka pro¬ porcjonalny jest do momentu skrecania oraz dlu¬ gosci watka. Staly kat skrecania osiagany jest przy zmiennym momencie skrecania przez zmia¬ ne dlugosci czesci skrecanej. Rozwiazanie to za¬ pewnia staly sktifc popychacza 12 niezaleznie od nastawy momentu obrotowego napedu. Ta wlasci¬ wosc napedu wedlug wynalazku rózniaca go od napedów znanych, wykorzystana jest równiez w podzespole zwanym mechanizmem pomiaru mo¬ mentu obrotowego Popychacz 12 dziala na dzwignie plaska 13 u- lozyskowana obrotowo na dole miedzy plytkami 14. Przeciwleglym od lozyskowania koncem dzwi¬ gnia 13 dziala na zespól drazków 15, 16, 17 i 18.Drazki te sa wypierane do przodu przez spiral¬ ne sprezyny 13 przy *czym drazek 16 ma sprezy¬ ne dluzsza poniewaz jest on zawsze w przyporze z dzwignia 13 tak, »e przy pracy napedu w kie¬ runku otwierania powoduje wypychanie popycha- cza 12 w miare obrotu dzwigni 5.Przeciwlegle od dzwigni 13 konce drazków sa gwintowane do nakrecenia nakretek specjalnych 20, zabezpieczonych podkladkami 21 i nakretka¬ mi zwyklymi 22. Nakretki specjalne 20 pod wply¬ wem sprezyn 19 naciskaja na dzwignie 23 zamo¬ cowana obrotowo na osi 24, która naciska przy¬ cisk mikrolacznika 25 uruchamiajac go. Dzwignia 13 naciskajac na drazki 15, 16, 17 lub 18 powo¬ duje ich wsteczne przesuniecie a zatem zwolnie¬ nie nacisku na dzwignie 23 która pod wplywem sily zwrotnej mikrolacznika 25 obróci sie wokól osi 24 a mikrolacznik przelaczy swdje styki. Róz¬ ne odleglosci czól kulistych drazków 15, 17 i 18 od dzwigni 13 nastawiane sa przez nakretki spe¬ cjalne 20.Kazdy z mikrolaczników wspólpracujacych z draz¬ kami' 15, 17 i 18 przelacza swoje styki w innym po¬ lozeniu dzwigni 13 a zatem przy innej chwilowej wartosci momentu obrotowego napedu. Wlasciwosc te wykorzystano w ten sposób, ze mikrolacznik wspólpracujacy z drazkiem 15 przelacza sie przy mo¬ mencie obrotowym potrzebnym do zamkniecia za¬ suwy klinowej przy pelnej róznicy cisnien, a mi¬ krolacznik wspólpracujacy z drazkiem 18 wylacza sie przy momencie obrotowym odpowiednio mniej¬ szym wystarczajacym do zamkniecia zasuwy kli¬ nowej przy róznicy cisnien równej zeru.Mikrolacznik wspólpracujacy z drazkiem 17 jest lacznikiem pomocniczym i wylacza sie przy mo¬ mencie nieco wiekszym niz mikrolacznik wspól¬ pracujacy z drazkiem 18.Mikrolacznik wspólpracujacy z drazkiem 16 wy¬ lacza sie po osiagnieciu zadanej wartosci momen¬ tu obrotowego przy otwieraniu armatury i dziala odwrotnie niz pozostale mikrolaczniki to znaczy, ze po osiagnieciu przez naped zadanej wartosci momentu obrotowego nakretka 20 naciska dzwig¬ nie 23 powodujac uruchomienie mikrolacznika.Poza mechanizmem pomiaru momentu obroto¬ wego naped wyposazony jest równiez w mecha¬ nizm wylaczników drogowych 26, który przelacza laczniki w zaleznosci od przesuniecia organów za¬ porowych armatury. Jeden z mikrolaczników me¬ chanizmu 26 wspólpracuje z mikrolacznikami me¬ chanizmu pomiaru momentu obrotowego.Schemat polaczen mikrolaczników przedstawiony jest na rysunku fig. 4 gdzie przyjeto nastepujace oznaczenia: MD — mikrolacznik wspólpracujacy w opisany wyzej sposób z drazkiem 15 MM — mikrolacznik wspólpracujacy z drazkiem 18 MP — mikrolacznik wspólpracujacy z drazkiem 17 WK — mikrolacznik mechanizmu wylaczników drogowych uruchamiany przez pen. mecha¬ nizm na 2—3 obrotów walu wyjsciowego przed calkowitym zamknieciem i uszczel¬ nieniem zasuwy. • Praca napedu z uwzglednieniem dzialania po¬ szczególnych mikrolaczników przebiega nastepuja¬ co: Jezeli przed wylaczeniem mikrolacznika drogowe¬ go WK nastepi wzrost obciazenia napedu do war- 10 15 2f 25 30 35 40 45 «5 fO5 10S 367 6 tosci takiej, ze zadzialaja mikrolaczniki MP i MM to dzieki zamknieciu sie ich normalnie otwartych styków przerwanie obwodu przez mikrolacznik WK nic do ukladu nie wniesie i naped zostanie wy¬ laczony dopiero przy momencie obrotowym okres¬ lonym przez nastawe mikrolacznika MD. Obciaze¬ nie powodujace zadzialanie mikrolaczników MM i MP pojawi sie na zasuwie tylko wtedy kiedy przeplywajacy czynnik spowoduje docisniecie kli¬ na do siedliska kadluba zasuwy. Jest to stan pra¬ cy zasuwy, kiedy do jej uszczelnienia potrzeba zwiekszonego momentu obrotowego. Jezeli nato¬ miast do chwili zadzialania wylacznika drogowe¬ go WK nie wzrosnie moment obrotowy na tyle, aby spowodowac zadzialanie mikrolaczników MM i MP to po jego otwarciu wzrost momentu obro¬ towego wynikajacy z procesu uszczelniania zasu¬ wy spowoduje uruchomienie mikrowylacznika MM, który otwierajac swój normalnie zamkniety styk przerwie zasilanie silnika i unieruchomi naped.Zatrzymanie napedu nastapi wiec przy momen¬ cie obrotowym nastawionym mikrolacznikiem MM a zatem mniejszym niz nastawa mikrolacznika MD. Poniewaz mikrolacznik MP nastawiony jest na wielkosc nieco wieksza niz mikrolacznik MM to do jego zadzialania a zatem podtrzymania za¬ silania silnika nie dojdzie. W ten sposób nape¬ dem wedlug wynalazku mozna zamykac zasuwe klinowa przy pelnym przeplywie czynnika robo¬ czego jak tez bez przeplywu, dajac gwarancje, ze obciazenie elementów zasuwy w obu wypad¬ kach bedzie jednakowe i nie wieksze niz to wy¬ nika z potrzeb dla zagwarantowania jej szczelno¬ sci. Ma to decydujacy wplyw zarówno na awa¬ ryjnosc jak i trwalosc zasuwy.Wybór odpowiedniej wartosci momentu obro¬ towego dla danego stanu obciazenia zasuwy odby¬ wa sie w sposób automatyczny bez udzialu ob¬ slugi.Naped wedlug wynalazku charakteryzuje sie równiez tym, ze przy wylaczeniu droga zmiany polaczen elektrycznych miedzy mikrolacznikami MM, MD, MP i WK moze on pracowac jako na¬ ped zaworów zaporowych z podwójnym zakre¬ sem regulacji (mikrolacznikiem MM lub MD) oraz jako naped armatury zamykanej nie w funkcji momentu obrotowego ale w funkcji drogi organu zaporowego jak zasuwy plytowe, kurki, kurki ku¬ lowe i przepustnice. W tym zastosowaniu mikro¬ lacznik WK wlaczony jest na stale w obwód sty¬ cznika zasilania a mikrolacznik MD spelnia role zabezpieczenia. Ograniczenie do jednego ilosci or¬ ganów nastawczych stanowi istotna zalete napedu upraszczajaca jego obsluge. Ponadto jak wykazaly badania zastosowany walek skretny ma w sto¬ sunku do sprezyn spiralnych badz talerzowych bardzo korzystne wlasnosci akumulowania energii kinetycznej silnika przy udarowym hamowaniu walu wyjsciowego napedu. Przekroczenia nasta¬ wionej wartosci momentu obrotowego przy uda¬ rowym hamowaniu sa okolo dwukrotnie mniej¬ sze niz to ma miejsce przy zastosowaniu sprezyn spiralnych jako elementu pomiarowego.Zastrzezenia patentowe 1. Naped elektromechaniczny armatury, zna¬ mienny tym, ze jest wyposazony w miernik mo¬ mentu obrotowego w postaci walka skretnego (6) o przekroju wielokata foremnego najkorzystniej szesciokata z regulowana czynna dlugoscia skre¬ cenia przez jego osiowe przesuwanie w dzwigni (5) przesuwajacej popychacz (12) uruchamiajacy laczniki elektryczne i tulei (8) ustalajacej poloze¬ nie walka skretnego przy pomocy wypustów i ot¬ woru ksztaltowego o przekroju najkorzystniej sze¬ sciokatnym, przy czym otwór ksztaltowy zabezpie¬ cza walek skretny (6) przed obrotem. 2. Naped wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze skok popychacza (12) jest staly niezaleznie od na¬ stawy wartosci momentu obrotowego a ruch o- siowy popychacza (12) przenoszony jest na dzwig¬ nie (13), która uruchamia mikrolaczniki (MM, MD i MP) drazkami sterowniczymi (15, 16, 17 i 18) w stalej kolejnosci ustalonej nakretkami (20). 3. Naped wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze mikrolaczniki (MM i MP) maja styki nor¬ malne i styki normalnie otwarte polaczone w sze¬ reg a ich uklad zblokowany jest stykiem normal¬ nie zamknietym mikrolacznika (WK), przy czym powstaly uklad polaczony jest w szereg normal¬ nie zamknietym stykiem mikrolacznika (MD). 10 15 20 25 30 35 40109 367 fig. 2109 3S? f/g. 3 Hfl MP MÓ -a E • • <3 ""&— WK i • 8 b ?- fig.A-A PL