RU205093U1 - Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры - Google Patents
Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU205093U1 RU205093U1 RU2021106171U RU2021106171U RU205093U1 RU 205093 U1 RU205093 U1 RU 205093U1 RU 2021106171 U RU2021106171 U RU 2021106171U RU 2021106171 U RU2021106171 U RU 2021106171U RU 205093 U1 RU205093 U1 RU 205093U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- small
- handwheel
- electric motor
- cavity
- 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
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
- F16K31/05—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation
- F16K31/055—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation for rotating valves
-
- 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
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
- F16K31/535—Mechanical actuating means with toothed gearing for rotating valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к машиностроению и предназначена для использования в приводах трубопроводной арматуры.Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры содержит корпус, в котором расположены электродвигатель, редуктор и ручной дублер. Редуктор состоит из генератора, промежуточных тел качения, сепаратора и зубчатого венца, генератор соединен с валом электродвигателя, снабженного электромеханическим тормозом, зубчатый венец соединен с выходным валом для соединения с трубопроводной арматурой. Ручной дублер выполнен в виде червячного колеса, выполненного на наружной поверхности зубчатого венца, червячное колесо соединено с червяком, на верхней стороне зубчатого венца выполнено дополнительное зубчатое колесо с внутренними зубьями, которое сопряжено с шестерней, соединенной с датчиком положения.Корпус электропривода разделен на две полости, в первой полости размещены электродвигатель, редуктор, ручной дублер и датчик положения, а во второй полости размещена колодка электрических соединений, соединенная проводами с электрическими элементами первой полости, электрической сетью и внешним пультом управления.Корпус электропривода выполнен взрывозащищенным и герметичным, полости корпуса взаимно герметизированы. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для использования в приводах трубопроводной арматуры.
Для надежного функционирования трубопроводной арматуры нефтегазовых предприятий необходимы взрывозащищенные малогабаритные электроприводы, обладающие высокой надежностью, простотой и большим набором функций.
Они должны обеспечивать выполнение следующих основных функций:
вращение выходного вала для приведения в движение запорного органа запорной арматуры и его остановка в положении «открыто» и закрыто»;
обеспечение надежной работы при любых условиях внешней среды;
приведение в движение запорного органа с помощью ручного дублера;
отслеживание текущего положения запорного органа;
гарантированная фиксация приводного вала при остановке запорного органа и при отключении питающего напряжения.
Известен электропривод с ручным дублером по патенту РФ № 78893 U1 (F16K 31/05, опубл. 10.12.2008), содержащий корпус, в котором расположены электродвигатель, кинематически соединенный с входным валом редуктора, и ручной дублер, установленный в корпусе с возможностью продольного перемещения, включающий вал с маховиком и зубчатое колесо, и на входном валу редуктора с возможностью поворота установлено зубчатое колесо с кулачковой поверхностью на торце его ступицы и втулка, подвижная в осевом направлении, один кулачковый торец которой сопряжен с кулачковой поверхностью ступицы зубчатого колеса, а на другом конце втулка выполнена с конусообразным выступом с возможностью взаимодействия его поверхности торцом зубчатого колеса ручного дублера, выполненного с возможностью кинематического взаимодействия с зубчатой шестерней, неподвижно закрепленной на входном валу.
Недостатком данного электропривода с ручным дублером является его низкая надежность, связанная с нестабильностью работы кулачковой муфты.
Это обусловлено тем, что при включении электродвигателя перемещение кулачковой муфты происходит с резким ударом, что зачастую приводит к заклиниванию шестерни ручного дублера и отказу электропривода. Кроме того, при попытке включения ручного дублера, его необходимо поворачивать в разные стороны для введения в зацепление его шестерни с шестерней на валу. Это затрудняет работу электропривода, требует дополнительных затрат времени и приводит к повреждению зубьев шестерен при частом использовании.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является электропривод с ручным дублером по патенту РФ № 2323380 С2, (МКИ: F16K 31/05, опубл. 24.04.2008 г., бюл. №12), содержащий корпус, в котором расположены электродвигатель, редуктор и ручной дублер, причем на валу редуктора установлена двусторонняя муфта, которая является обгонной, и на наружной обойме которой заодно с ней выполнено зубчатое колесо, а ручной дублер закреплен на колесе с внутренними зубьями, установленном с возможностью вращения в корпусе соосно с зубчатым колесом на наружной обойме двусторонней обгонной муфты, при этом колесо с внутренними зубьями и зубчатое колесо на двусторонней обгонной муфте связаны между собой через паразитные шестерни.
Недостатком прототипа является низкая надежность двусторонней обгонной муфты, обусловленная тем, что для обеспечения ее работы требуется очень точное изготовление всех ее деталей, при низких температурах она перестает работать из-за появления наледи на деталях, эта муфта быстро изнашивается и приводит к отказу.
Указанные недостатки приводят к техническим проблемам, связанным с невысокой надежностью электропривода.
Основной задачей заявляемой полезной модели является создание малогабаритного электропривода для трубопроводной арматуры, обладающего высокой надежностью и безопасностью, и обеспечивающего автоматическое переключение на привод от электродвигателя или ручного дублера.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечении надежного и безопасного автоматического переключения на привод трубопроводной арматуры от электродвигателя или ручного дублера.
Технический результат достигается тем, что в известном малогабаритном электроприводе для трубопроводной арматуры, содержащем корпус, в котором расположены электродвигатель, редуктор и ручной дублер, новым является то, что редуктор состоит из генератора, промежуточных тел качения, сепаратора и зубчатого венца, причем генератор соединен с валом электродвигателя, снабженного электромеханическим тормозом, зубчатый венец соединен с выходным валом для соединения с трубопроводной арматурой, ручной дублер выполнен в виде червячного колеса, выполненного на наружной поверхности зубчатого венца, червячное колесо соединено с червяком, а на верхней стороне зубчатого венца выполнено дополнительное зубчатое колесо с внутренними зубьями, которое сопряжено с шестерней, соединенной с датчиком положения.
Оптимально в малогабаритном электроприводе для трубопроводной арматуры корпус выполнить преимущественно разделенным на две полости, где в первой полости установлен электродвигатель, редуктор, ручной дублер и датчик положения, а во второй полости размещены колодка электрических соединений, соединенная проводами с электрическими элементами первой полости, электрической сетью и внешним пультом управления.
Предпочтительно в малогабаритном электроприводе для трубопроводной арматуры корпус выполнить взрывозащищенным и герметичным.
Рекомендуется в малогабаритном электроприводе для трубопроводной арматуры полости взрывозащищенного корпуса выполнить взаимно герметизированными.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры в осевом разрезе.
Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры (фиг. 1) содержит: взрывозащищенный корпус 1, выполненный с двумя герметизированными первой (16) и второй (17) полостями. В первой полости 16 установлен волновой редуктор с промежуточными телами качения, содержащий генератор 2, тела качения 3, сепаратор 4, зубчатый венец 5. Генератор 2 соединен с валом электродвигателя 6, имеющего электромеханический тормоз 7. Зубчатый венец 5 соединен с выходным валом 8. Выходной вал 8 кинематически жестко связан с зубчатым венцом 5, а через шестерню 15 связан с датчиком положения 11, который отслеживает текущее положение запорного органа трубопроводной арматуры.
Во второй (17) герметично изолированной полости взрывозащищенного корпуса 1 установлена колодка электрических соединений 9, с которой электрическими проводами 10 через герметичные взрывозащищенные проходы осуществляются соединения с электродвигателем 6, электромеханическим тормозом (7), датчиком положения 11, электрической сетью и внешним пультом управления (на чертеже не показаны). На наружной поверхности зубчатого венца 5 выполнено червячное колесо 12, взаимодействующее с червяком 13. На верхней стороне зубчатого венца 5 выполнено дополнительное зубчатое колесо 14, которое сопряжено с шестерней 15, соединенной с датчиком положения 11.
Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры имеет малые габариты и вес за счет применения редуктора с телами качения 3, который по техническим характеристикам превосходит все известные передачи.
Автоматическое переключение на электродвигатель 6 или на ручной дублер осуществляется за счет дифференциальной кинематической схемы электропривода, где вообще не требуется переключающая муфта.
Слежение за текущим положением запорного органа трубопроводной арматуры осуществляется с помощью датчика положения 11, который за счет зубчатых шестерен связан с выходным звеном электропривода.
Гарантированная фиксация запорного органа от перемещений при исчезновении питания и при остановке электропривода обеспечивается за счет электромеханического тормоза 7 на электродвигателе 6 и дифференциальной кинематической схемы электропривода.
Заявляемое устройство работает следующим образом. При помощи внешнего пульта управления (на чертеже не показан) задается управляющий сигнал запирания/отпирания арматуры, который передается через колодку 9 электрических соединений и далее на электродвигатель 6. При вращении вала электродвигателя 6 крутящий момент передается на генератор 2, установленный с эксцентриситетом, который перемещает за счет эксцентриситета промежуточные тела 3 в радиальных пазах сепаратора 4, усилия от которых передаются на наклонные поверхности зубьев зубчатого венца 5 и обеспечивают его вращение и передачу крутящего момента на выходной вал 8, приводящий в движение запорный орган трубопроводной арматуры.
При отключении электродвигателя 6 автоматически отключается питающее напряжение на электромеханическом тормозе 7, его тормозные колодки замыкаются, и он затормаживает вал электродвигателя 6. Путем вращения маховика червяка 13 возможно ручное перемещение запорного органа трубопроводной арматуры. Это обеспечивается за счет дифференциальной кинематической схемы электропривода. Когда одна из ее ветвей заторможена, например, электродвигатель 6, путем вращения червяка 13 можно приводить в движение выходной вал 8. Когда заторможена другая ее ветвь, например, червяк 13, то при вращении электродвигателя 6 приводится в движение выходной вал 8. Таким образом, в предлагаемом малогабаритном электроприводе для трубопроводной арматуры для перехода из одного режима работы в другой не требуется переключающая муфта, что значительно повышает надежность устройства и упрощает его конструкцию. Эта дифференциальная схема позволяет даже при работе электродвигателя 6 ввести в работу червяк 13 ручного дублера, помогая или препятствуя работе электродвигателя 6.
При снятии питающего напряжения с электродвигателя 6, выходной вал 8, связанный с запорным органом трубопроводной арматуры, не будет вращаться, т.к. этому препятствует электромеханический тормоз 7 и самотормозящаяся червячная передача, состоящая из червяка 13 и червячного колеса 12.
Датчик положения 11 через шестерню 15 связан с зубчатым венцом 5 и отслеживает текущее положение запорного органа трубопроводной арматуры.
В одном из вариантов выполнения взрывозащищенный корпус 1 можно выполнить двухполостным. Выполнение взрывозащищенного корпуса электропривода двухполостным обеспечивает дополнительную изоляцию объема электропривода с механизмами и электроаппаратурой от внешней среды при подключениях внешних кабелей, за счет исключения попадания в нее влаги, пыли, посторонних частиц. При этом через колодку соединений 9 при открытой герметичной крышке изолированного объема второй полости 17 взрывозащищенного корпуса 1 осуществляется подключение силовых и информационных кабелей к электроприводу, но исключается попадание влаги, пыли и посторонних частиц в первую 16 полость взрывозащищенного корпуса 1, где расположены электродвигатель 6, электромеханический тормоз 7 и датчик положения 11, что способствует уменьшению числа отказов и обеспечивает более надежную работу электропривода.
Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры может использоваться в нефтегазовой промышленности, на нефтепроводах, газопроводах и других предприятиях, где присутствуют взрывоопасные и агрессивные газы и жидкости.
Заявляемая полезная модель может быть широко использована в различных областях техники при создании малогабаритных электроприводов для трубопроводной арматуры, поскольку техническое решение обеспечивает высокую надежность и безопасность, и автоматическое переключение на привод от электродвигателя или ручного дублера.
Claims (5)
1. Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры, содержащий корпус, в котором расположены электродвигатель, редуктор и ручной дублер, отличающийся тем, что редуктор содержит генератор, промежуточные тела качения, сепаратор и зубчатый венец, причем генератор соединен с валом электродвигателя, снабженного электромеханическим тормозом, зубчатый венец соединен с выходным валом для соединения с трубопроводной арматурой, ручной дублер выполнен в виде червячного колеса, расположенного на наружной поверхности зубчатого венца, червячное колесо соединено с червяком, а на верхней стороне зубчатого венца установлено дополнительное зубчатое колесо с внутренними зубьями, которые сопряжены с шестерней, соединенной с датчиком положения.
2. Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры по п. 1, отличающийся тем, что корпус разделен на две полости, при этом в первой полости размещены электродвигатель, редуктор, ручной дублер и датчик положения, а во второй полости размещена колодка электрических соединений, подключенная к электрическим элементам первой полости, электрической сети и внешнему пульту управления.
3. Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры по п. 2, отличающийся тем, что полости корпуса взаимно герметизированы.
4. Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен взрывозащищенным и герметичным.
5. Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры по п. 1, отличающийся тем, что генератор установлен с эксцентриситетом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106171U RU205093U1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106171U RU205093U1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU205093U1 true RU205093U1 (ru) | 2021-06-28 |
Family
ID=76820325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106171U RU205093U1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU205093U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785708C1 (ru) * | 2021-11-22 | 2022-12-12 | ООО "НПП "ПроектПрофи" | Электропривод |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1142685A1 (ru) * | 1982-12-27 | 1985-02-28 | Предприятие П/Я А-7899 | Электропривод с ручным дублером |
RU2323380C2 (ru) * | 2006-05-18 | 2008-04-27 | Виктор Васильевич Васильев | Электропривод с ручным дублером |
RU78893U1 (ru) * | 2008-08-04 | 2008-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью НПО "Сибирский Машиностроитель" | Электропривод с ручным дублером |
RU2523458C2 (ru) * | 2009-02-04 | 2014-07-20 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Устройство перевода на ручное управление для линейных приводов |
US10072772B2 (en) * | 2015-10-23 | 2018-09-11 | Azbil Corporation | Planetary gear transmission for a motor and manually operable valve |
-
2021
- 2021-03-10 RU RU2021106171U patent/RU205093U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1142685A1 (ru) * | 1982-12-27 | 1985-02-28 | Предприятие П/Я А-7899 | Электропривод с ручным дублером |
RU2323380C2 (ru) * | 2006-05-18 | 2008-04-27 | Виктор Васильевич Васильев | Электропривод с ручным дублером |
RU78893U1 (ru) * | 2008-08-04 | 2008-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью НПО "Сибирский Машиностроитель" | Электропривод с ручным дублером |
RU2523458C2 (ru) * | 2009-02-04 | 2014-07-20 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Устройство перевода на ручное управление для линейных приводов |
US10072772B2 (en) * | 2015-10-23 | 2018-09-11 | Azbil Corporation | Planetary gear transmission for a motor and manually operable valve |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785708C1 (ru) * | 2021-11-22 | 2022-12-12 | ООО "НПП "ПроектПрофи" | Электропривод |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2559060C2 (ru) | Электропривод с внутренним механизмом приложения нагрузки | |
US4113063A (en) | Mechanical stored energy positioning actuator | |
US10563787B2 (en) | Electric actuator system and method | |
CA2780524C (en) | Coupling apparatus for use with electric actuators | |
CN201281161Y (zh) | 角行程阀门电动执行装置 | |
US4616528A (en) | Valve actuator with continuous manual override | |
CA2218963A1 (en) | Electrically driven actuator with failsafe feature | |
RU205093U1 (ru) | Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры | |
CN108644446A (zh) | 水下采油树磁耦合式电动执行器 | |
US3583253A (en) | Actuators | |
CN210600398U (zh) | 一种部分回转阀门启闭装置 | |
RU2688570C1 (ru) | Электропривод с планетарным редуктором | |
CN111425648A (zh) | 碟簧储能复位伺服直驱式角行程快速关断执行装置 | |
RU2564157C2 (ru) | Приводное устройство для трубопроводной арматуры | |
CN104089068A (zh) | 一种阀门紧急切断装置 | |
CN204066751U (zh) | 角行程电子执行器 | |
CN203979575U (zh) | 阀门紧急切断装置 | |
RU2810722C1 (ru) | Привод управления для шиберной задвижки | |
RU158822U1 (ru) | Устройство управления запирающим элементом трубопроводной арматуры | |
RU81279U1 (ru) | Устройство управления запорно-регулирующим органом трубопроводной арматуры | |
RU214446U1 (ru) | Электропривод вращательного действия | |
RU2786248C1 (ru) | Электромеханический привод поступательного действия | |
RU2218504C2 (ru) | Электропривод к задвижкам трубопроводов | |
RU2725336C1 (ru) | Двухскоростной ручной привод запорной арматуры | |
RU2239116C2 (ru) | Электропривод с ручным дублером |