RU181737U1

RU181737U1 - PIPELINE CONTROL DRIVE ACTUATOR

Info

Publication number: RU181737U1
Application number: RU2018109192U
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Мальцев; Александр Анатольевич Завьялов
Original assignee: Виктор Николаевич Мальцев
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2018-07-26

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к арматуростроению и может быть использована в качестве привода управления трубопроводной арматурой, в конструкциях, где затвор поворачивается вокруг своей оси (например, в кранах, заслонках и т.д.).Техническая задача, решаемая в предлагаемом устройстве - повышение потребительских свойств винтового привода управления запорным или регулирующим органом ТПА, заключающаяся в возможности применения его в конструкциях ТПА, где затвор поворачивается вокруг своей оси и исключение гидравлических ударов в трубопроводе при управлении ТПА.Поставленная техническая задача решается тем, что привод управления ТПА содержит установленную на подшипниках в верхней части корпуса ходовую втулку, управляющую ходовой гайкой, которая взаимодействует внутренним резьбовым соединением со съемной резьбовой втулкой, неподвижно закрепленной на поворотном шпинделе, при этом внутреняя резьба имеет больший шаг, чем внешняя, а ходовая гайка имеет возможность только осевого перемещения.Предложенный малогабаритный односкоростной двухступенчатый винтовой привод управления ТПА, легко монтируется на корпусе ТПА за счет фланцевого соединения, при этом передача крутящего момента от оператора на запорный орган ТПА, осуществляется не поворотом на 90° рукоятки, а вращением маховика. Т.к. необходимо сделать несколько десятков оборотов маховика для полного открытия или закрытия запорного органа, это полностью исключает возможность резкого управления запорным органом и соответственно, появление, в этот момент гидроударов в трубопроводе. Кроме того, применение винтовой передачи, обладающей высокой несущей способностью и большой редукцией, позволяет значительно уменьшить размеры маховика или рукоятки и соответственно, габариты и массу привода в целом. 1 ил.The utility model relates to mechanical engineering, namely to valve engineering and can be used as a actuator for controlling pipeline valves in structures where the valve rotates around its axis (for example, in taps, dampers, etc.). the device - improving the consumer properties of the screw drive control shut-off or regulatory body TPA, consisting in the possibility of its use in the designs of TPA, where the shutter rotates around its axis and the exception is hydraulically impacts in the pipeline during TPA control. The technical task is solved by the fact that the TPA control drive contains a running sleeve mounted on bearings in the upper part of the housing, controlling the running nut, which interacts with an internal threaded connection with a removable threaded sleeve fixedly mounted on the rotary spindle, In this case, the internal thread has a larger pitch than the external one, and the running nut has the possibility of only axial movement. The proposed small-sized single-speed two-stage The TPA screw drive for controlling the TPA is easily mounted on the TPA case due to the flange connection, while the transmission of torque from the operator to the TPA shut-off element is carried out not by turning the handle 90 °, but by rotating the flywheel. Because it is necessary to make several dozen revolutions of the flywheel to completely open or close the locking element, this completely excludes the possibility of a sharp control of the locking element and, accordingly, the appearance of water hammers in the pipeline at that moment. In addition, the use of a helical gear, which has a high bearing capacity and a large reduction, can significantly reduce the size of the flywheel or handle and, accordingly, the dimensions and weight of the drive as a whole. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к арматуростроению и может быть использована в качестве привода управления трубопроводной арматурой, в конструкциях, где затвор поворачивается вокруг своей оси.The utility model relates to mechanical engineering, namely to valve engineering and can be used as a control actuator for pipeline valves, in structures where the shutter rotates around its axis.

Известен привод трубопроводной арматуры (далее ТПА), содержащий жестко закрепленный на ТПА корпус, в который установлен поворотный шпиндель, нижний торец шпинделя не жестко соединен с запорным органом, а на верхнем торце закреплен маховик или рукоятка. Запорный орган управляется поворотом рукоятки или маховика на 90°. Возможна установка дополнительного редуктора (червячного или кулисного) или механического привода, вместо рукоятки (см. «Справочник конструктора трубопроводной арматуры», Д.Ф. Гуревич, О.Н. Шпаков, 1987 г., стр. 68-122).A known actuator of pipe fittings (hereinafter TPA), comprising a housing rigidly fixed to TPA, into which a rotary spindle is mounted, the lower end of the spindle is not rigidly connected to the shut-off element, and a flywheel or handle is fixed on the upper end. The locking element is controlled by turning the handle or hand wheel 90 °. It is possible to install an additional gearbox (worm or rocker) or a mechanical drive, instead of a handle (see. "Pipe Fittings Designer Handbook", DF Gurevich, ON Shpakov, 1987, pp. 68-122).

К недостаткам данной конструкции привода управления ТПА относится небольшое передаточное число, ограниченное длиной рукоятки или диаметром маховика. Длина рукоятки, как правило составляет 1-2 м, что значительно усложняет управление ТПА и ее размещение на трубопроводе. Кроме того, резкое открытие запорного органа рукояткой, может спровоцировать гидроудар в трубопроводе.The disadvantages of this design of the TPA control drive include a small gear ratio limited by the length of the handle or the diameter of the flywheel. The handle length, as a rule, is 1-2 m, which greatly complicates the control of the injection molding machine and its placement on the pipeline. In addition, a sharp opening of the locking element by the handle can provoke a water hammer in the pipeline.

Известен также привод трубопроводной арматуры, содержащий установленную на подшипниках в верхней части корпуса бугеля (стойки) с указателем положения запорного органа ходовую втулку, управляющую ходовой гайкой, взаимодействующей со шпинделем, при этом на внутренней поверхности ходовой втулки и внешней поверхности ходовой гайки выполнены винтовые канавки одинакового направления, образующие винтовой канал в котором размещены шарики, а ходовая гайка фиксируется в верхнем положении относительно ходовой втулки крутящим моментом, превышающим крутящий момент холостого хода трубопроводной арматуры (см. патент №172361, F16K 31/50, 2017 г., прототип).Also known is a drive of pipe fittings, comprising a running sleeve mounted on bearings in the upper part of the yoke body (strut) with an indicator of the position of the locking element, controlling the running nut interacting with the spindle, while the grooves of the same the directions forming the screw channel in which the balls are placed, and the running nut is fixed in the upper position relative to the running sleeve with a torque exceeding yuschim torque idling pipeline valves (see. Patent №172361, F16K 31/50, 2017, a prototype).

Недостатком данного привода является невозможность его применения без доработки в качестве привода управления, в конструкциях ТПА, где затвор поворачивается вокруг своей оси (например: кранах, заслонках и т.д.).The disadvantage of this actuator is the impossibility of its application without modification as a control actuator, in the designs of injection molding machines, where the shutter rotates around its axis (for example: cranes, dampers, etc.).

Техническая задача, решаемая в предлагаемом устройстве - повышение потребительских свойств винтового привода управления запорным или регулирующим органом ТПА, заключающееся в возможности применения его в конструкциях ТПА, где затвор поворачивается вокруг своей оси и исключение гидравлических ударов в трубопроводе при управлении ТПА.The technical problem solved in the proposed device is to increase the consumer properties of the screw drive control shutoff or regulatory authority TPA, consisting in the possibility of its use in the design of the TPA, where the shutter rotates around its axis and the exclusion of water hammer in the pipeline when controlling TPA.

Поставленная техническая задача решается тем, что привод управления ТПА, содержит установленную на подшипниках в верхней части корпуса ходовую втулку, управляющую ходовой гайкой, которая взаимодействует внутренним резьбовым соединением со съемной резьбовой втулкой, неподвижно закрепленной на поворотном шпинделе, при этом внутреняя резьба имеет больший шаг, чем внешняя, а ходовая гайка имеет возможность только осевого перемещения.The stated technical problem is solved in that the TPA control drive comprises a running sleeve mounted on bearings in the upper part of the housing that controls the running nut, which interacts with an internal threaded connection with a removable threaded sleeve fixedly mounted on the rotary spindle, while the internal thread has a larger pitch, than external, and the running nut has the ability to only axial movement.

Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен совмещенный разрез привода управления ТПА с двухступенчатой односкоростной винтовой передачей с трением скольжения в закрытом положении (левая сторона разреза) и в открытом положении (правая сторона разреза).The essence of the technical solution is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a combined section of a TPA control drive with a two-stage single-speed helical gear with sliding friction in the closed position (left side of the section) and in the open position (right side of the section).

Привод управления ТПА состоит из корпуса 1, в котором расположена ходовая втулка 2, установленная на подшипниках 3 и зафиксированная в осевом направлении гайкой 4. Верхняя часть ходовой втулки 2, выполнена в виде входного элемента, на который устанавливается маховик 5 или различные механические приводы для ручного управления. На внутренней поверхности ходовой втулки 2, выполнено подвижное резьбовое соединение 6 с ходовой гайкой 7. На внутренней поверхности которой, так же выполнено подвижное резьбовое соединение 8, с резьбовой втулкой 9, которая неподвижно закреплена на поворотном шпинделе 10. Ходовая гайка 7 имеет возможность только осевого перемещения, за счет скользящих фиксаторов 11, соединяющих ее с корпусом 1. Для монтажа привода на корпусе ТПА устанавливается ответный фланец 12, с отверстиями под крепежные болты.The TPA control drive consists of a housing 1, in which a running sleeve 2 is located, mounted on bearings 3 and axially fixed by a nut 4. The upper part of the running sleeve 2 is made in the form of an input element on which a flywheel 5 or various mechanical drives for manual installation management. On the inner surface of the running sleeve 2, a movable threaded connection 6 is made with the driving nut 7. On the inner surface of which, a movable threaded connection 8 is also made with a threaded sleeve 9, which is fixedly mounted on the rotary spindle 10. The running nut 7 has only axial movement, due to the sliding clamps 11 connecting it to the housing 1. For mounting the drive on the TPA housing, a counter flange 12 is installed, with holes for mounting bolts.

В исполнении "под электропривод" на верхнем торце корпуса 1 монтируется дополнительный фланец для установки электропривода, а верхняя часть ходовой втулки 2, выполняется в виде ответной части кулачковой муфты.In the "electric drive" version, an additional flange for mounting the electric drive is mounted on the upper end of the housing 1, and the upper part of the running sleeve 2 is made in the form of a mating part of the cam clutch.

Привод работает следующим образом:The drive works as follows:

При открытии ТПА для страгивания запорного органа крутящий момент от оператора, вращающего маховик 5, передается ходовой втулке 2 (фиг. 1, левая сторона разреза). При вращении ходовой втулки 2 за счет смещения винтовой линии подвижного резьбового соединения 6 с ходовой гайкой 7, имеющей возможность только осевого перемещения, последняя будет перемещаться в осевом направлении вверх. При этом скользящие фиксаторы 11 замыкают ее с корпусом 1 и ограничивают от вращения. При осевом перемещении ходовая гайка 7, через подвижное резьбовое соединение 8 с резьбовой втулкой 9, передает ей только вращательное движение. Так как поворотный шпиндель 10 не имеет возможности осевого перемещения, а съемная резьбовая втулка 9, неподвижно закреплена на нем, то она передает вращение поворотному шпинделю 10 и соответственно, запорному органу ТПА. Маховик 5 необходимо вращать до полного открытия запорного органа ТПА.When opening the injection molding machine for straining the locking member, the torque from the operator rotating the flywheel 5 is transmitted to the driving sleeve 2 (Fig. 1, the left side of the cut). When the driving sleeve 2 rotates due to the displacement of the helical line of the movable threaded connection 6 with the driving nut 7, which can only axially move, the latter will move upward in the axial direction. In this case, the sliding clamps 11 close it with the housing 1 and limit it from rotation. During axial displacement, the driving nut 7, through the movable threaded connection 8 with the threaded sleeve 9, transmits to it only rotational movement. Since the rotary spindle 10 does not have the possibility of axial movement, and the removable threaded sleeve 9 is fixedly mounted on it, it transfers rotation to the rotary spindle 10 and, accordingly, the locking member of the injection molding machine. The flywheel 5 must be rotated until the TPA locking member is fully open.

При закрытии ТПА привод управления работает в той же последовательности, но в обратном порядке.When closing the injection pump, the control drive operates in the same sequence, but in the reverse order.

Крутящий момент, приложенный оператором к приводу ТПА, трансформируется в первой силовой резьбовой ступени, имеющей однозаходную резьбу с мелким шагом, в осевое перемещение ходовой гайки 7, которое передается на вторую ходовую резьбовую ступень, имеющую многозаходную резьбу с более крупным шагом и высоким КПД, где осевое перемещение ходовой гайки 7, снова трансформируется во вращательное движение резьбовой втулки 9, что обеспечивает управление запорным органом ТПА.The torque applied by the operator to the TPA drive is transformed in the first threaded power step having a single-thread with a small pitch into the axial movement of the driving nut 7, which is transmitted to the second threaded step having a multi-thread with a larger pitch and higher efficiency, where the axial movement of the driving nut 7 is again transformed into the rotational movement of the threaded sleeve 9, which provides control of the shut-off member of the injection molding machine.

Таким образом, предложенный малогабаритный односкоростной двухступенчатый винтовой привод управления ТПА, легко монтируется на корпусе ТПА за счет фланцевого соединения 12, при этом передача крутящего момента от оператора на запорный орган ТПА, осуществляется не поворотом на 90° рукоятки, а вращением маховика. Т.к. необходимо сделать несколько десятков оборотов маховика для полного открытия или закрытия запорного органа, что полностью исключает возможность резкого управления запорным органом и соответственно, появление, в этот момент гидроударов в трубопроводе. Кроме того, применение винтовой передачи, обладающей высокой несущей способностью и большой редукцией, позволяет значительно уменьшить размеры маховика или рукоятки и соответственно, габариты и массу привода в целом.Thus, the proposed small-sized single-speed two-stage screw drive of the TPA control is easily mounted on the TPA case due to the flange connection 12, while the transmission of torque from the operator to the TPA shut-off element is carried out not by turning the handle 90 °, but by rotating the flywheel. Because it is necessary to make several dozen revolutions of the flywheel for the complete opening or closing of the locking element, which completely excludes the possibility of abrupt control of the locking element and, accordingly, the appearance at this moment of water hammer in the pipeline. In addition, the use of a helical gear, which has a high bearing capacity and a large reduction, can significantly reduce the size of the flywheel or handle and, accordingly, the dimensions and weight of the drive as a whole.

Предложенный автономный (съемный) привод управления ТПА может применяться в различных конструкциях и типоразмерах запорной, регулирующей и предохранительной арматуры, где запорный орган поворачивается вокруг своей оси, например краны, заслонки и т.д.The proposed autonomous (removable) TPA control drive can be used in various designs and sizes of shutoff, control and safety valves, where the shutoff body rotates around its axis, for example, valves, dampers, etc.

Claims

An actuator for controlling pipe fittings comprising a running sleeve mounted on bearings in the upper part of the housing that controls a running nut, characterized in that the running nut interacts with an internal threaded connection with a removable threaded sleeve fixedly mounted on the rotary spindle, while the internal thread has a larger pitch than external, and the running nut has the ability to only axial movement.