RU2024919C1 - Distributor - Google Patents
Distributor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2024919C1 RU2024919C1 SU4630447A RU2024919C1 RU 2024919 C1 RU2024919 C1 RU 2024919C1 SU 4630447 A SU4630447 A SU 4630447A RU 2024919 C1 RU2024919 C1 RU 2024919C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- switches
- input
- switch
- channel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в системах и устройствах пневмоавтоматики, в частности на атомных электростанциях (АЭС) в системах с дистанционным или автоматическим управлением арматурой с пневматическими приводами. The invention relates to valve engineering and can be used in systems and devices of pneumatic automation, in particular at nuclear power plants (NPPs) in systems with remote or automatic control of valves with pneumatic drives.
Безопасность атомных энергетических установок (АЭУ) зависит от надежности срабатывания систем расхолаживания ядерного реактора, которые подключаются посредством перекладки соответствующей арматуры, управляемой с помощью пневматических распределительных устройств. The safety of nuclear power plants (AEU) depends on the reliability of the operation of the cooldown systems of a nuclear reactor, which are connected by shifting the corresponding fittings, controlled by pneumatic distribution devices.
От надежности распределительных устройств во многом зависит надежность подключения системы расхолаживания, а следовательно и безопасность АЭУ. The reliability of the switchgear system, and therefore the safety of the nuclear power plant, largely depends on the reliability of switchgear.
Распределительное устройство содержит средство распределения, включающее распределительный орган в корпусе с входными, выходными и дренажными каналами и средство управления, которое может быть ручное, механическое или в виде клапана с электромагнитным приводом. The distribution device comprises distribution means including a distribution body in a housing with inlet, outlet and drainage channels and control means, which can be manual, mechanical or in the form of a valve with an electromagnetic actuator.
Известны трех- и четырехходовые пневматические распределительные устройства с электромагнитным приводом, которые содержат средство распределения, состоящее из распределительного органа (органов) в корпусе с входными, соединенными с рабочей средой, выходными, соединенными с потребителями, и дренажными, соединенными с атмосферой, каналами, и средство управления, гидравлически связанное с полостью управления средства распределения и выполненное в виде трехходового клапана с электромагнитным приводом. Known three-and four-way pneumatic distribution devices with an electromagnetic drive, which contain a distribution tool consisting of a distribution body (s) in the housing with inlet connected to the working medium, output connected to consumers, and drainage connected to the atmosphere, channels, and control means hydraulically connected to the control device cavity and made in the form of a three-way valve with an electromagnetic actuator.
Эти устройства работают в режиме "ожидания" и используются для обеспечения автоматического срабатывания арматуры в аварийных ситуациях, например, при обесточивании системы управления. Однако эти распределительные устройства имеют низкую надежность, так как возможно их несрабатывание при отказе средства управления и ложное срабатывание средства управления (например, при обрыве цепи питания катушки электромагнита или ее перегреве). These devices operate in "standby" mode and are used to ensure automatic operation of valves in emergency situations, for example, when the control system is de-energized. However, these switchgears have low reliability, since they may not work if the control device fails and the control means fails (for example, if the power supply circuit of the electromagnet coil breaks or it overheats).
Известно распределительное устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее гидравлический блок распределения с входным, выходным и дренажными каналами, причем выходной канал является полостью управления, выходом блока распределения, и блок управления, состоящий из трех трехходовых переключателей с выходными и входными каналами, элементов ИЛИ и И. Причем у двух переключателей первые входные каналы соединены с рабочей средой, выходные каналы - с входами элемента И и первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ - с входным каналом третьего переключателя, выходной канал последнего - с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, а выход - с полостью управления блока распределения. Переключатели в данном устройстве выполнены в виде трехходовых пневмоклапанов с ручным приводом (управлением). Переключатели служат для сообщения выходного канала с входным или дренажным каналом при поступлении управляющего воздействия. A distribution device is known, selected as a prototype, comprising a hydraulic distribution unit with input, output and drainage channels, the output channel being a control cavity, an output of a distribution unit, and a control unit consisting of three three-way switches with output and input channels, OR elements, and I. Moreover, for two switches, the first input channels are connected to the working medium, the output channels to the inputs of the AND element and the first OR element, the output of the first OR element to the input channel m of the third switch, the latter output channel - to the first input of the second OR gate, a second input coupled to an output of the AND, and output - with cavity control distribution unit. The switches in this device are made in the form of three-way pneumatic valves with manual drive (control). The switches are used to communicate the output channel with the input or drainage channel upon receipt of the control action.
Блок управления этого распределительного устройства построен по принципу срабатывания "два из трех", т.е. выдает управляющий сигнал в полость управления блока распределения при срабатывании хотя бы двух любых переключателей из трех имеющихся. Таким образом, блок управления защищен от ложного срабатывания при ложном срабатывании одного из переключателей, а также выполняет свою функцию при отказе одного из переключателей. The control unit of this switchgear is built on the principle of operation "two out of three", i.e. gives a control signal to the control cavity of the distribution unit when at least two of any of the three switches are activated. Thus, the control unit is protected from false triggering during the false triggering of one of the switches, and also performs its function in case of failure of one of the switches.
Однако указанное распределительное устройство имеет недостаточную надежность из-за наибольшего количества логических элементов И, ИЛИ, отказ которых приводит к отказу распределительного устройства в целом. However, the specified switchgear has insufficient reliability due to the largest number of AND, OR logical elements, the failure of which leads to the failure of the switchgear as a whole.
Целью изобретения является повышение надежности распределительного устройства путем упрощения средства управления. The aim of the invention is to increase the reliability of the switchgear by simplifying the controls.
Цель достигается тем, что в известном распределительном устройстве, содержащем гидравлический блок распределения с входным, выходным и дренажным каналами, и полостью управления, причем выходной канал является выходом блока распределения, и блок управления, состоящий из трех трехходовых переключателей с входными элементами И и ИЛИ, причем у двух переключателей первые входные каналы соединены с рабочей средой, вторые входные каналы - с атмосферой, выходные каналы - с входами элементов И и ИЛИ, их выходы соединены с входными каналами третьего переключателя, выходной канал которого соединен с полостью управления гидравлического блока распределения. The goal is achieved in that in a known switchgear comprising a hydraulic distribution unit with input, output and drainage channels, and a control cavity, the output channel being the output of the distribution unit, and a control unit consisting of three three-way switches with input elements AND and OR, moreover, with two switches, the first input channels are connected to the working medium, the second input channels to the atmosphere, the output channels to the inputs of the AND and OR elements, their outputs are connected to the input channels of the third a switch, an output channel of which is connected with the cavity of the hydraulic control distribution unit.
Когда все переключатели однотипны и выполнены в виде нормально закрытых или нормально открытых пневмоклапанов, выход элемента И соединен со вторым входным каналом третьего переключателя, а выход элемента ИЛИ - с первым входным каналом третьего переключателя. Переключатели могут быть выполнены в виде трехходовых пневмоклапанов с ручным, механическим или электромагнитным приводом. Элементы И и ИЛИ могут быть выполнены, например, в виде логических пневмоклапанов. When all the switches are of the same type and are designed as normally closed or normally open pneumatic valves, the output of the AND element is connected to the second input channel of the third switch, and the output of the OR element is connected to the first input channel of the third switch. The switches can be made in the form of three-way pneumatic valves with manual, mechanical or electromagnetic drive. Elements AND and OR can be performed, for example, in the form of logical pneumatic valves.
Предлагаемое распределительное устройство по сравнению с прототипом имеет большую надежность за счет упрощения средства управления. Упрощение средства управления достигнуто путем соответствующего соединения выходов элементов И, ИЛИ с третьим переключателем, который при этом дополнительно к выполняемой функции выполняет функцию исключенного элемента ИЛИ. The proposed switchgear in comparison with the prototype has greater reliability due to the simplification of the control means. The simplification of the control is achieved by the corresponding connection of the outputs of the AND, OR elements with a third switch, which, in addition to the function it performs, functions as an excluded OR element.
На фиг. 1-4 изображены принципиальные схемы распределительного устройства; на фиг. 5 - один из вариантов конструктивного исполнения распределительного устройства; на фиг. 6-12 - средство управления распределительного устройства при различных вариантах срабатывания переключателей. In FIG. 1-4 are schematic diagrams of a switchgear; in FIG. 5 - one of the options for the design of the switchgear; in FIG. 6-12 - control device of the switchgear with various options for triggering switches.
Распределительное устройство (см. фиг. 1-4) содержит гидравлический блок распределения 1 и гидравлически связанный с ним блок управления 2. Блок управления 2 состоит из трех переключателей 3, 4 и 5, элемента ИЛИ 6, элемента И 7. Переключатели выполнены в виде трехходовых пневмоклапанов, каждый с первым входным 8, выходным 9 и вторым выходным (дренажным) 10 каналами. У двух переключателей 3 и 4 входной канал 8 соединен с рабочей средой (подачей), дренажный канал 10 - с атмосферой, выходной канал 9 - с входами 11, 12 элемента ИЛИ 6 и входами 13, 14 элемента И 7. Выходы 15, 16 элементов ИЛИ 6 и И 7 соответственно соединены с третьим переключателем 5, а выходной канал 9 последнего - с блоком распределения 1. The distribution device (see Fig. 1-4) contains a
Для случая, когда все переключатели 3, 4, 5 однотипны и выполнены в виде нормально закрытых (см. фиг. 3) или нормально открытых (см. фиг. 1) пневмоклапанов, выход 16 элемента И 7 соединен с дренажным каналом 10 третьего переключателя 5, а выход 15 элемента ИЛИ 6 - с входным каналом 8 третьего переключателя 5. For the case when all the
Для случая, когда первые два переключателя 3 и 4 выполнены в виде нормально закрытых, а третий переключатель 5 - в виде нормально открытого пневмоклапанов (см. фиг. 4) или, когда первые два переключателя 3 и 4 выполнены в виде нормально открытых, а третий переключатель 5 - в виде нормально закрытого пневмоклапанов (см. фиг. 2), выход 16 элемента И 17 соединен с входным каналом 8 третьего переключателя 5, а выход 15 элемента ИЛИ 6 - с дренажным каналом 10 третьего переключателя 5. Переключатели 3, 4, 5 могут быть выполнены в виде трехходовых пневмоклапанов с ручным, механическим или электромагнитным приводом (управлением). For the case when the first two
Элементы И 7 и ИЛИ 6 могут быть выполнены, например, в виде логических пневмоклапанов. Логический элемент ИЛИ предназначен для выдачи выходного пневматического сигнала при подаче одного или двух входных сигналов. Логический элемент И предназначен для выдачи выходного пневматического сигнала только при наличии двух входных сигналов. Elements AND 7 and OR 6 can be performed, for example, in the form of logical pneumatic valves. The OR logic element is designed to provide an output pneumatic signal when one or two input signals are applied. The logical element And is designed to issue an output pneumatic signal only if there are two input signals.
Один из вариантов конструктивного исполнения предлагаемого распределительного устройства приведен на фиг. 5, его принципиальная схема - на фиг. 1. One embodiment of the proposed switchgear is shown in FIG. 5, its circuit diagram is in FIG. 1.
В блоке управления 2 данного распределительного устройства переключатели 3, 4, 5 однотипны и выполнены в виде нормально открытых трехходовых пневмоклапанов с электромагнитным приводом, элементы И 7 и ИЛИ 6 выполнены в виде логических пневмоклапанов, и выходной канал 9 переключателя 5 гидравлически соединен с блоком распределения 1. Блок распределения 1 содержит два трехходовых пневмоклапана 17 и 18, каждый из которых имеет размещенные в корпусе входной 19, выходной 20, дренажный 21 каналы, распределительный орган 22, полость управления 23. В блоке распределения входной канал сообщается с рабочей средой (подачей), дренажный канал - с атмосферой А, выходной - с потребителями, например, с полостями пневмопривода арматуры, а выходной канал клапана 17 кроме того сообщается с полостью управления клапана 18. Полость управления клапана 17 сообщается со средством управления 2. In the
В данном варианте средство распределения, выполненное в виде двух пневмоклапанов 17 и 18, может использоваться для управления клапанов или группой клапанов с пневмоприводом двухстороннего действия. Для управления клапанами с пневмоприводом одностороннего действия блок распределения может быть выполнен в виде одного пневмоклапана 17. In this embodiment, the distribution means, made in the form of two
Распределительное устройство работает следующим образом. The distribution device operates as follows.
В исходном состоянии (см. фиг. 5) катушки электромагнитов переключателей 3, 4, 5 включены, т.е. находятся под напряжением. При этом золотник 24, связанный с якорем электромагнита, перекрывает входной канал переключателей 3, 4, 5, сообщая выходной канал 9 переключателей 3, 4 и 5 с дренажным каналом 10. Выходные каналы 9 переключателей 3 и 4 сообщаются с атмосферой. Поэтому с атмосферой сообщаются входы 11, 12 элемента ИЛИ и входы 13, 14 элемента И, и следовательно и их выходы 15, 16 соответственно, а также входной 8, дренажный 10 и выходной 9 каналы переключателя 5. In the initial state (see Fig. 5), the coils of the electromagnets of the
Таким образом выходной канал 9 переключателя 5, являющийся выходом блока управления 2, и полость управления 23 блока распределения 1 сообщаются с атмосферой. При этом в пневмоклапане 17 блока распределения 1 распределительный орган 22 под действием давления рабочей среды на поршень занимает крайнее левое положение и сообщает входной канал 19 с выходным 20. Рабочая среда из пневмоклапана 17 поступает к потребителям, например к полостям пневмоприводов арматуры, а также в полость управления 23 второго пневмоклапана 18. В пневмоклапане 18 распределительный орган 22 под действием силы, действующей на поршень, занимает крайнее правое положение и сообщает выходной канал 20 с дренажным каналом 21, т.е. с атмосферой. Thus, the
Таким образом, потребители, например, полости пневмоприводов арматуры сообщаются с атмосферой. Для срабатывания распределительного устройства катушки электромагнитов переключателей 3, 4, 5 обесточиваются. При этом золотники 24 переключателей 3, 4, 5 перемещаются в верхнее положение и, перекрывая дренажный канал 10, сообщают входной канал 8 с выходным каналом 9. Причем выходные каналы переключателей 3 и 4 сообщаются с подачей рабочей среды. Рабочая среда поступает на входы 11, 12 элемента ИЛИ 6 и входы 13, 14 элемента И 7, а следовательно и их выходы 15 и 16 соответственно. Далее рабочая среда поступает в дренажный канал 10 переключателя 5, его входной 8 и выходной 9 каналы, а затем в полость управления 23 блока распределения 1. В блоке распределения 1 распределительный орган 22 пневмоклапана 17 под действием давления рабочей среды на поршень занимает крайнее правое положение и сообщает выходной канал 20 с дренажным каналом, т.е. с атмосферой. При этом рабочая среда от потребителей, например, полостей пневмоприводов арматуры и полости управления 23 второго пневмоклапана 17 сбрасывается в атмосферу. Распределительный орган второго пневмоклапана 18 под действием давления рабочей среды занимает крайнее левое положение и, перекрывая дренажный канал, сообщает входной канал 19 с выходным каналом 20. При этом рабочая среда поступает к потребителям. При подаче напряжения на катушки электромагнитов переключателей 3, 4, 5 распределительное устройство приходит в исходное состояние. Thus, consumers, for example, the cavity of the pneumatic actuators of the valve communicate with the atmosphere. To operate the switchgear, the coils of the electromagnets of the
Таким образом при срабатывании распределительного устройства блок управления 2 сообщает полость управления блока распределения 1 с рабочей средой или с атмосферой. Thus, when the switchgear is actuated, the
Выше описана работа распределительного устройства при срабатывании или перекладке золотников всех трех переключателей. The operation of the switchgear when triggering or shifting the spools of all three switches is described above.
Однако возможно ложное срабатывание одного из трех переключателей, например, при обрыве цепи питания одной из катушек, перегреве катушки, а также несрабатывание одного из переключателей. However, one of the three switches may be triggered spuriously, for example, if the power supply circuit of one of the coils is cut off, the coil overheats, or one of the switches fails.
Далее рассматривается состояние блока управления 2 при ложном срабатывании переключателя 4, на фиг. 8 - переключателя 5, на фиг. 9 - переключателя 3. Next, the state of the
Например, при ложном срабатывании переключателя 4 происходит следующее. For example, if the
Золотник 24 переключателя 4 перемещается в верхнее положение, перекрывает дренажный канал и сообщает входной канал 8, т.е. подачу с выходным каналом 9. Рабочая среда поступает на вход 12 и 14 элементов ИЛИ 6 и И 7 соответственно. При этом на выход 15 элемента ИЛИ 6 поступает рабочая среда, а выход 16 элемента И 7 остается сообщенным с атмосферой. На входной канал 8 переключателя 5 из выхода 15 элемента ИЛИ 6 поступает рабочая среда, но входной канал 8 перекрыт золотником. The
Полость управления средства распределения как и в исходном состоянии сообщается с атмосферой и блок распределения 1 остается в прежнем положении. The control cavity of the distribution means, as in the initial state, communicates with the atmosphere and the
Из фиг. 7-9 видно, что при ложном срабатывании одного из трех переключателей 3, 4, 5 блок распределения 1 остается в прежнем состоянии, т.е. не происходит срабатывание распределительного устройства. From FIG. 7-9 it is seen that if one of the three
При отказе одного из трех переключателей, например переключателя 3, происходит следующее (см. фиг. 10). Золотник отказавшего переключателя 3 остается в прежнем положении, выходной канал 9 переключателя сообщен с атмосферой. С атмосферой сообщены также вход 11 элемента ИЛИ 6 и вход 13 элемента И 7. Золотники сработавших переключателей 4 и 5 перемещаются вверх, перекрывают дренажные каналы и сообщают входные каналы 8 с выходными каналами 9. Рабочая среда из переключателя 4 поступает на вход 12 элемента ИЛИ 6 и вход 14 элемента И 7. При этом выход элемента И 7, а следовательно, и дренажный канал 10 переключателя 5 сообщается с атмосферой. Выход 15 элемента ИЛИ 6, а следовательно, и входной канал 8 переключателя 5 сообщается с рабочей средой. Рабочая среда поступает в выходной канал 9 переключателя 5 и далее в полость управления блока распределения 1. Затем происходит переключение пневмоканалов 17 и 18 блока распределения 1 как и в случае срабатывания трех переключателей (см. фиг. 6). If one of the three switches fails, for example,
Состояние блока управления 2 распределительного устройства при отказе переключателя 4 и 5 приведено на фиг. 11 и 12 соответственно. Видно, что при отказе одного из трех переключателей, т.е. при срабатывании любых двух переключателей распределительное устройство срабатывает. The state of the
Таким образом предлагаемое распределительное устройство надежно работает при отказе одного из трех переключателей, а также защищено от ложного срабатывания одного из трех переключателей при меньшем количестве элементов. Thus, the proposed switchgear reliably works in case of failure of one of the three switches, and is also protected from false triggering of one of the three switches with fewer elements.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4630447 RU2024919C1 (en) | 1989-01-03 | 1989-01-03 | Distributor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4630447 RU2024919C1 (en) | 1989-01-03 | 1989-01-03 | Distributor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2024919C1 true RU2024919C1 (en) | 1994-12-15 |
Family
ID=21419677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4630447 RU2024919C1 (en) | 1989-01-03 | 1989-01-03 | Distributor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2024919C1 (en) |
-
1989
- 1989-01-03 RU SU4630447 patent/RU2024919C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Герц Е.В., Зенченко В.П., Кренин Г.В. Синтез пневматических приводов. Машиностоение, 1966, с.74 рис.33. * |
Гуревич Д.Ф., Ширяев В.В., Пайкин И.Х. Арматура атомных электростанций. 1982, М.: Энергоиздат, с.171-173, рис.3.72-3.73. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0017537B1 (en) | Electrohydraulic doser actuator | |
AU545031B2 (en) | Electro hydraulic control system | |
EA014134B1 (en) | Direct acting hydraulic trip block with majority voting | |
RU2024919C1 (en) | Distributor | |
US5353594A (en) | Driving mechanism of a circuit breaker | |
US4798126A (en) | Load responsive system using load responsive pump control of a bypass type | |
CN101868633A (en) | High throughput double valve with reduced outlet pressure during a faulted state | |
US5419236A (en) | Method for controlling a hydraulic drive and configuration for carrying out the method | |
SU1192637A3 (en) | Hydraulic device for manipulating electric switches | |
US3513751A (en) | Bistable hydraulic transfer means | |
RU2086778C1 (en) | Electrohydraulic device for local control of turbomachine valve servomotor | |
RU2092388C1 (en) | Redundant electrohydraulic drive | |
JPH07235245A (en) | Hydraulic system that operates driving piston for movement element | |
SU1390445A1 (en) | Hydraulic drive | |
RU2079006C1 (en) | Gate control device for penstocks of hydraulic machines | |
US3834279A (en) | Method and device for electrohydraulic control of a hydraulic actuator | |
SU923381A3 (en) | Hydraulic actuator of high-voltage power switch | |
US3393693A (en) | Bistable hydraulic transfer means | |
RU2106522C1 (en) | Control device for hydraulic turbine runner blades | |
SU1249494A1 (en) | Electrohydraulic actuating device | |
SU1136137A1 (en) | Electromagnetic pulse control device | |
CA1270422A (en) | Load responsive system using load responsive pump control of a bypass type | |
US3660625A (en) | Synchronous-type circuit breaker having two independently-operable mechanisms | |
SK136898A3 (en) | Safety circuit | |
CN116816757A (en) | Stacked logic valve group |