RU194386U1 - Быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран - Google Patents
Быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран Download PDFInfo
- Publication number
- RU194386U1 RU194386U1 RU2019134440U RU2019134440U RU194386U1 RU 194386 U1 RU194386 U1 RU 194386U1 RU 2019134440 U RU2019134440 U RU 2019134440U RU 2019134440 U RU2019134440 U RU 2019134440U RU 194386 U1 RU194386 U1 RU 194386U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cup
- intermediate shaft
- spindle
- shaft
- sleeve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/36—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position
- F16K17/363—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position the closure members being rotatable or pivoting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/10—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid with additional mechanism between armature and closure member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0008—Mechanical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
Быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран предназначен для использования в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива. Шаровой кран содержит корпус с размещенным в нем шаровым запорным элементом и шпинделем, электропривод с приводным валом, стакан, соединяющий корпусы крана и электропривода. Внутри стакана размещены ограничитель поворота втулки, проходящий через горизонтальную прорезь в стенке цилиндрического выступа основания стакана, цилиндрическая пружина кручения, соосная с выходным промежуточным валом, прикрепленная одним концом к основанию стакана, а другим концом - к втулке. Соединение входного и выходного промежуточных валов внутри стакана осуществляется электромагнитной муфтой сцепления. Положение шарового запорного элемента определяется механизмом сигнализации положения, рабочий вал которого через блок конических шестерен соединен с поводком электромагнитной муфты сцепления.
Description
Изобретение относится к электроприводной арматуре, используемой, в частности, в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем, и может быть использовано для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива (газ, мазут) в энергетических котлоагрегатах.
Обеспечение взрывобезопасности и эффективного сжигания природного газа регламентируется документом: Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления». Правила указывают на необходимость установки быстрозапорных отсечных клапанов, время срабатывания которых не должно превышать одной секунды.
Известны различные конструкции запорных, регулирующих и запорно-регулирующих кранов, отличающихся по типу затвора (шарового, цилиндрического, конусного) и типу привода - электрического, электромагнитного, поршнево-пневматического, гидравлического, пневмогидравлического, ручного (Д.Ф. Гуревич, О.Н. Шпаков. Справочник конструктора трубопроводной арматуры, Л.: Машиностроение, 1987, с.68).
К недостаткам этого крана следует отнести невозможность мгновенного (в течение не более одной секунды) автоматического закрытия крана при прекращении подачи электроэнергии, что может привести к аварийной ситуации при работе с агрессивными и взрывоопасными средами.
Известен механизм аварийного срабатывания, установленный между электроприводом и клапаном, содержащий подпружиненный шток, воздействующий на затворную часть клапана, для перевода затворной части клапана в открытое или закрытое положение при аварийных ситуациях и в случаях, предусмотренных технологическим процессом, отличающийся тем, что выполнен в виде отдельного электромеханического блока, внутри которого расположена электромагнитная муфта сцепления, входной вал для соединения с электроприводом, выходной вал для соединения со штоком клапана, нагруженный одной или более спиральными возвратными пружинами, электронного блока управления, функционально решающего задачи, связанные с алгоритмом работы муфты сцепления (RU 2514451, C1, F16K 31/02, 27.04.2014).
К недостаткам механизма следует отнести невозможность применения для шаровых запорных элементов в связи с отсутствием ограничителей хода штока, использованием многооборотной спиральной возвратной пружины и определением текущего положения запорного элемента только при сомкнутом состоянии муфты сцепления.
Известен шаровой кран, содержащий корпус, шаровой затвор со шпинделем, электропривод с приводным валом, пустотелый цилиндр с основанием и крышкой, промежуточный вал, сопряженный с возможностью передачи крутящего момента со шпинделем шарового затвора, плавающую и подпружиненную втулку, способную аксиально перемещаться относительно промежуточного вала, при этом втулка связана с приводным валом электропривода сопряжением квадрат в квадрате, а с промежуточным валом - зацеплением типа паз-выступ, кроме этого втулка соединена с сердечниками двух вертикальных электромагнитов, установленных на основании пустотелого цилиндра, отличающийся тем, что на промежуточном валу с возможностью передачи крутящего момента установлен диск, на наружной поверхности которого с равномерным шагом выполнены зубья трапецеидального профиля, которые сопрягаются с зубьями аналогичного профиля, выполненными на наружной поверхности двух параллельных цилиндрических реек, установленных тангенциально диску, при этом каждая рейка подпружинена и имеет возможность тангенциального перемещения по коаксиальным жестко закрепленным направляющим. RU 2 616 435 C1, F16K 5/06, 31/02, 31/54 14.04.2017).
К недостаткам указанного крана следует отнести сложность конструкции, в том числе, применение двух приводных пружин, несимметричное действие которых может вызывать заклинивание механизма, а также большие габаритные размеры из-за применения реек и пружин сжатия, длины которых привязаны к ходу перемещения затворной части клапана и не позволяют уменьшить конструкцию, невозможность автоматического начала работы после возобновления подачи электроэнергии, а также отсутствие возможности определения крайних положений запорного элемента.
Известен и является наиболее близким к предложенному шаровой кран, содержащий корпус с размещенным в нем шаровым запорным элементом и присоединенным к запорному элементу шпинделем, электропривод с приводным валом, размещенный между корпусом и электроприводом промежуточный вал, соединяющую промежуточный вал со шпинделем втулку с осевым отверстием прямоугольного сечения, размеры которого соответствуют размерам концов шпинделя и промежуточного вала, соединяющую промежуточный вал с приводным валом муфту сцепления со сквозным отверстием, соосную с обоими валами и имеющую прорези в стенках для прохода соединяющих валы с муфтой шплинтов, проходящих через отверстия в валах, перпендикулярные осям валов, причем оси шплинтов перпендикулярны друг другу, стакан, содержащий цилиндрический корпус, крышку с отверстием в центре для прохода приводного вала и соединенное с фланцем корпуса основание с цилиндрическим выступом внутри стакана, имеющее сквозное отверстие в центре для прохода шпинделя и втулки, ограничитель поворота втулки, проходящий через горизонтальную прорезь в стенке цилиндрического выступа основания стакана, плавающий фланец, способный перемещаться внутри стакана со скольжением по промежуточному валу вдоль его оси и без возможности поворота относительно промежуточного вала, пружину осевого перемещения, расположенную между плавающим фланцем и цилиндрическим выступом основания стакана, пружину кручения, соосную с промежуточным валом, прикрепленную одним концом к основанию стакана, а другим концом - к втулке, причем муфта сцепления, плавающий фланец и пружина кручения размещены внутри стакана, и шаровой кран снабжен спусковым механизмом для закрытия крана, включающим рычаг, находящийся в контакте с пружинным толкателем, управляемым с помощью соленоида, и связанный с роликом, находящимся в контакте с верхней плоскостью плавающего фланца, отличающийся тем, что на обращенных друг к другу поверхностях плавающего фланца и муфты сцепления расположены взаимодействующие друг с другом клиновые выступы, а спусковой механизм содержит наружный и внутренний рычаги, укрепленные на общей оси, проходящей через отверстие в стенке стакана, причем на конце внутреннего рычага укреплен ролик, находящийся в контакте с верхней плоскостью плавающего фланца, а на конце наружного рычага - ролик, находящийся в контакте с собачкой, удерживаемой толкателем соленоида, и наружный рычаг находится в контакте с дополнительным пружинным толкателем. (RU 2546344 C1, F16K 5/06, 31/02, 10.04.2015).
Недостатками крана являются появляющийся перекос плавающего фланца, вызванный несимметричным воздействием внутренних рычагов спускового механизма, невозможность зацепления промежуточного вала с муфтой из-за равенства длины прорези в муфте и высоты поднятия плавающего фланца клиновыми выступами, а также невозможность определения положения запорного элемента при разомкнутой муфте.
Указанные недостатки могут вызывать несрабатывание функции быстрого закрытия крана при появлении аварийного сигнала или прекращении подачи электроэнергии.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в усовершенствовании конструкции крана для повышения надежности функции быстрого закрытия шарового крана, реализации функции определения текущего и крайних положений запорного элемента при любом состоянии муфты, автоматического ввода в действие крана после срабатывания функции быстрого закрытия.
Техническим результатом, полученным при осуществлении изобретения, является обеспечение автоматического быстрого (менее одной секунды) закрытия крана в случае прекращения подачи электроэнергии к приводу крана, определения текущего и крайних положений запорного элемента при любом состоянии муфты, автоматического ввода в действие крана после срабатывания функции быстрого закрытия.
Для достижения указанного результата предложен шаровой кран, содержащий корпус с размещенным в нем шаровым запорным элементом и присоединенным к запорному элементу шпинделем, электропривод с приводным валом, размещенный между корпусом и электроприводом входной промежуточный вал, выходной промежуточный вал, втулку с осевым отверстием прямоугольного сечения, размеры которого соответствуют размерам концов шпинделя и выходного промежуточного вала, соединяющую выходной промежуточный вал со шпинделем, механизм сигнализации положения, стакан, содержащий цилиндрический корпус, крышку с отверстием в центре для прохода входного промежуточного вала и соединенное с фланцем корпуса основание с цилиндрическим выступом внутри стакана, имеющее сквозное отверстие в центре для прохода шпинделя и втулки, ограничитель поворота втулки, проходящий через горизонтальную прорезь в стенке цилиндрического выступа основания стакана, цилиндрическую пружину кручения, соосную с выходным промежуточным валом, прикрепленную одним концом к основанию стакана, а другим концом - к втулке, причем пружина кручения размещена внутри стакана, отличающийся тем, что внутри стакана размещена электромагнитная муфта сцепления, соосно соединяющая входной и выходной промежуточные валы, и блок конических шестерен, соединяющий поводок электромагнитной муфты сцепления с механизмом сигнализации положения.
Сущность изобретения иллюстрируется прилагаемой фиг. 1. На фиг.1 конструкция конкретного воплощения предложенного шарового крана изображена в разрезе.
Предложенный шаровой кран состоит из корпуса 1 с шаровым запорным элементом и шпинделя 2.
На верхнем фланце 3 корпуса 1 установлен стакан, состоящий из основания 4 с цилиндрическим выступом 5, цилиндрического корпуса 6 и крышки 7. Шпиндель 2 проходит через сквозное осевое отверстие в основании 4. Верхний конец шпинделя 2, имеющий прямоугольное сечение, соединен с втулкой 8, расположенной внутри цилиндрического выступа 5 и имеющей сквозное осевое отверстие, сечение которого соответствует сечению верхнего конца шпинделя 2. Втулка 8 соединена с выходным промежуточным валом 9, нижний конец которого имеет прямоугольное сечение, соответствующее сечению сквозного осевого отверстия втулки 8. На втулке 8 укреплен ограничитель поворота 10, проходящий через горизонтальную прорезь в стенке цилиндрического выступа 5. Промежуточный вал 9 соединен с поводком 11 электромагнитной муфты сцепления 12. Ведущий вал муфты 12 соединен с входным промежуточным валом 13, который, в свою очередь, соединен с электроприводом (на фигуре не показан).
На шейке поводка 11 установлена коническая шестерня 14, входящая в зацепление с конической шестерней 15. Шестерня 15 закреплена на валу 16, расположенном в кронштейне 17. На кронштейне 17 располагается механизм сигнализации положения 18, рабочий вал которого входит в зацепление с валом 16.
Пружина кручения 19 охватывает цилиндрический выступ 5; ее нижний конец присоединен к основанию 4, а верхний - к втулке 8.
Шаровой кран работает следующим образом. В случае срабатывания технологической защиты или полного обесточивания шарового крана, прекращается подача электроэнергии на электромагнитную муфту сцепления, и промежуточные валы 9 и 13 расцепляются. Предварительно закрученная пружина кручения 19 получает возможность раскручиваться, ее движение передается промежуточному валу 9 и соединенному с ним через втулку 8 шпинделю 2, которые поворачиваются до упора в крайнее положение, определяемое конструкцией ограничителя поворота 10. Вращение вала 9 зацеплением блока шестерен 14 и 15 через вал 16 передается рабочему валу механизма сигнализации положения 18, обеспечивая идентификацию крайних положений и текущего значения угла поворота шарового запорного элемента.
При возобновлении подачи электроэнергии включается электромагнитная муфта сцепления, соединяя промежуточные валы 9 и 13, и обеспечивая передачу крутящего момента от электропривода.
Claims (1)
- Шаровой кран, содержащий корпус с размещенным в нем шаровым запорным элементом и присоединенным к запорному элементу шпинделем, электропривод с приводным валом, размещенный между корпусом и электроприводом входной промежуточный вал, выходной промежуточный вал, втулку с осевым отверстием прямоугольного сечения, размеры которого соответствуют размерам концов шпинделя и выходного промежуточного вала, соединяющую выходной промежуточный вал со шпинделем, механизм сигнализации положения, стакан, содержащий цилиндрический корпус, крышку с отверстием в центре для прохода входного промежуточного вала и соединенное с фланцем корпуса основание с цилиндрическим выступом внутри стакана, имеющее сквозное отверстие в центре для прохода шпинделя и втулки, ограничитель поворота втулки, проходящий через горизонтальную прорезь в стенке цилиндрического выступа основания стакана, цилиндрическую пружину кручения, соосную с выходным промежуточным валом, прикрепленную одним концом к основанию стакана, а другим концом - к втулке, причем пружина кручения размещена внутри стакана, отличающийся тем, что внутри стакана размещена электромагнитная муфта сцепления, соосно соединяющая входной и выходной промежуточные валы, и блок конических шестерен, соединяющий поводок электромагнитной муфты сцепления с механизмом сигнализации положения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019134440U RU194386U1 (ru) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019134440U RU194386U1 (ru) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU194386U1 true RU194386U1 (ru) | 2019-12-09 |
Family
ID=68834638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019134440U RU194386U1 (ru) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU194386U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010035510A1 (en) * | 2000-04-27 | 2001-11-01 | Oh Yong Soo | Electromotion ball valve |
RU2514451C1 (ru) * | 2013-05-13 | 2014-04-27 | Владимир Иванович Логинов | Механизм аварийного срабатывания |
RU2546344C1 (ru) * | 2014-04-02 | 2015-04-10 | Николай Викторович Харитонов | Шаровой кран |
RU2616435C1 (ru) * | 2016-04-20 | 2017-04-14 | Николай Александрович Вахрамов | Шаровой кран |
-
2019
- 2019-10-28 RU RU2019134440U patent/RU194386U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010035510A1 (en) * | 2000-04-27 | 2001-11-01 | Oh Yong Soo | Electromotion ball valve |
RU2514451C1 (ru) * | 2013-05-13 | 2014-04-27 | Владимир Иванович Логинов | Механизм аварийного срабатывания |
RU2546344C1 (ru) * | 2014-04-02 | 2015-04-10 | Николай Викторович Харитонов | Шаровой кран |
RU2616435C1 (ru) * | 2016-04-20 | 2017-04-14 | Николай Александрович Вахрамов | Шаровой кран |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10012317B2 (en) | Isolation valve with a dead chamber | |
RU2617520C1 (ru) | Шаровой кран | |
SA516370926B1 (ar) | مانع تسرب صمام كروي طليق | |
SA518391200B1 (ar) | صمام مكبس محوري قابل للتحريك | |
RU2616435C1 (ru) | Шаровой кран | |
Chinyaev et al. | The valve is a shutoff for the passive protection systems of pipelines | |
RU194386U1 (ru) | Быстродействующий запорно-регулирующий шаровой кран | |
EP3137797B1 (en) | Pressure release valve for oil recovery systems | |
NO344270B1 (en) | Subsea actuator with override function, as well as a method of operating an actuator | |
RU2495312C1 (ru) | Шаровой кран | |
JP5731909B2 (ja) | 緊急遮断弁装置 | |
EP0928388B1 (de) | Ventil einer turbine | |
US11493142B2 (en) | Failsafe electric valve actuator | |
EP3749884B1 (en) | Axial flow slam-shut valve | |
US2168774A (en) | Solenoid valve | |
RU2546344C1 (ru) | Шаровой кран | |
CA1090153A (en) | Device for coupling a pair of rods | |
US2251633A (en) | Valve control | |
RU2514451C1 (ru) | Механизм аварийного срабатывания | |
RU56542U1 (ru) | Электропривод с ручным дублером поворотного затвора клапана, регулирующего давление в трубопроводе в автоматическом режиме | |
WO2023249644A1 (en) | Electro-mechanical clutch employing a magnetized input shaft for downhole tools | |
US4534235A (en) | Rotary stepper actuator | |
WO2018084750A1 (ru) | Клапан и узел управления, применяемый в нем | |
RU2594097C1 (ru) | Предохранительно-запорный клапан | |
WO2021018642A1 (en) | Differential pressure opening and excess flow closing valve for gas cylinder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200129 |