RU205955U1 - EXECUTIVE MECHANISM OF SHUT-OFF VALVE DRIVE WITH ALLOY ELEMENTS WITH SHAPE MEMORY EFFECT - Google Patents

EXECUTIVE MECHANISM OF SHUT-OFF VALVE DRIVE WITH ALLOY ELEMENTS WITH SHAPE MEMORY EFFECT Download PDF

Info

Publication number
RU205955U1
RU205955U1 RU2021100239U RU2021100239U RU205955U1 RU 205955 U1 RU205955 U1 RU 205955U1 RU 2021100239 U RU2021100239 U RU 2021100239U RU 2021100239 U RU2021100239 U RU 2021100239U RU 205955 U1 RU205955 U1 RU 205955U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
actuator
nut
sleeve
shape memory
valve
Prior art date
Application number
RU2021100239U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Валерьевич Орлов
Евгений Владиславович Борисов
Дмитрий Валерьевич Масайло
Сергей Дмитриевич Игошин
Виктория Владиславовна Соколова
Анатолий Анатольевич Попович
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2021100239U priority Critical patent/RU205955U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU205955U1 publication Critical patent/RU205955U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/025Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic actuated by thermo-electric means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области трубопроводной арматуры, в частности к сильфонным клапанам, и предназначена для использования в качестве привода запорной арматуры для химической промышленности, водопроводах, нефтепроводах и теплоэнергетике.Исполнительный механизм привода запорной арматуры состоит из цилиндрической пружины, гайки-втулки и исполнительного элемента, заключенных в корпусе накидной гайки-крышки, оснащенной индикаторной пластиной и смотровым окошком. Цилиндрическая пружина опирается на гайку-втулку, которая жестко закреплена со штоком и надета на исполнительный элемент, выполненный из СПФ. Исполнительный элемент представлен в виде цилиндрического массива из ячеек по типу двухзаходной пружины равного диаметра, расположенных по периметру окружности со сквозным центральным отверстием и ограниченных с двух сторон дисковыми шайбами, и окружен нагревательной спиралью, подключенной к источнику напряжения через керамическую втулку.Сущность полезной модели состоит в том, что исполнительный механизм привода изготовлен с использованием элементов из сплава с эффектом памяти формы и может заменить собой ручной привод клапана с положительным эффектом в качестве дистанционного управления, а также может заменить собой массивный и габаритный мотор-редуктор с положительным эффектом в качестве миниатюризации конечного изделия. 4 ил.The utility model relates to the field of pipeline valves, in particular to bellows valves, and is intended to be used as a drive for shut-off valves for the chemical industry, water pipelines, oil pipelines and heat power engineering. enclosed in a cap nut housing equipped with an indicator plate and a viewing window. The cylindrical spring rests on a nut-sleeve, which is rigidly fixed to the stem and is put on an actuator made of SPF. The actuator is presented in the form of a cylindrical array of cells of the type of a double-start spring of equal diameter, located along the perimeter of a circle with a through central hole and bounded on both sides by disc washers, and surrounded by a heating coil connected to a voltage source through a ceramic sleeve. the fact that the actuator of the actuator is made using elements of shape memory alloy and can replace a manual valve actuator with a positive effect as a remote control, and can also replace a massive and dimensional geared motor with a positive effect as a miniaturization of the final product ... 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области трубопроводной арматуры, в частности к сильфонным клапанам, и предназначена для использования в качестве привода запорной арматуры для химической промышленности, водопроводах, нефтепроводах и теплоэнергетике.The utility model relates to the field of pipeline fittings, in particular to bellows valves, and is intended for use as a drive for shut-off valves for the chemical industry, water pipelines, oil pipelines and heat power engineering.

Известна конструкция задвижки для аварийного отключения топливных трубопроводов (RU 194816 от 24.12.2019), содержащая корпус с крышкой, затвор, жестко соединенный со штоком, установленным в стойке, закрепленной на крышке корпуса и снабженной отверстием в ее перекладине для прохода штока, и механизм перемещения штока, расположенный снаружи корпуса, содержащий исполнительный элемент (пружину), выполненный из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ) и воздействующий изменением длины при трансформации на шток с помощью закрепленной в расположенной над корпусом части штока упорной гайки.Known design of a gate valve for emergency shutdown of fuel pipelines (RU 194816 dated 12.24.2019), containing a housing with a cover, a shutter rigidly connected to a rod installed in a rack fixed to the housing cover and provided with a hole in its crossbar for the passage of the rod, and a movement mechanism a stem located outside the body, containing an actuating element (spring) made of a material with a shape memory effect (SME) and acting by a change in length during transformation on the stem with the help of a thrust nut fixed in the part of the stem located above the body.

При возникновении аварийной ситуации, в частности, пожара на скважине или в зоне расположения трубопровода, температура вблизи задвижки резко повышается. Пружина, выполненная из материала с памятью формы и являющаяся исполнительным элементом механизма автоматического срабатывания, при нагревании изменяет форму, становится длиннее и воздействует нижним опорным диском на упорную гайку штока, вследствие чего соединенный со штоком двухдисковый клиновой затвор перемещается вниз и перекрывает поток среды в корпусе. После окончания аварийной ситуации пружина возвращается в исходное первоначальное положение, и проход потока среды возобновляется.In the event of an emergency, in particular, a fire in a well or in the area of the pipeline location, the temperature near the valve rises sharply. The spring, made of a material with a shape memory and being an actuator of the automatic response mechanism, changes its shape when heated, becomes longer and acts with the lower support disk on the thrust nut of the stem, as a result of which the double-disk wedge valve connected to the stem moves downward and blocks the flow of the medium in the body. After the end of the emergency, the spring returns to its original initial position, and the flow of the medium is resumed.

Недостатком конструкции является осуществление только одноразового срабатывания. Для реализации ЭПФ необходимо приложение предварительной деформации, активирующей фазовый переход из мартенситной фазы сплава в аустенитную при воздействии на материал нагревом. Согласно принципу работы данного устройства, после аварийного срабатывания задвижки путем удлинения пружины из нитинола, пружину возвращают в исходное положение, однако в данной конструкции не предусмотрено механизма для деформирования пружины и, соответственно, осуществления повторного срабатывания задвижки.The design drawback is the implementation of only one-time operation. To implement the SME, it is necessary to apply preliminary deformation, which activates the phase transition from the martensitic phase of the alloy to the austenitic phase when the material is exposed to heat. According to the principle of operation of this device, after emergency actuation of the valve by lengthening the spring from nitinol, the spring is returned to its original position, however, this design does not provide a mechanism for deforming the spring and, accordingly, re-actuating the valve.

Известен автоматический термозапорный клапан, содержащий прямоточный полый корпус с выполненным в нем седлом и направляющей втулкой. Во втулке установлен с возможностью скольжения шток, нагруженный со стороны затвора пружиной сжатия. С другого конца шток охвачен уложенным в кольцевой канавке штока прутком из материала с памятью формы.Known automatic thermal shut-off valve containing a straight-through hollow body made in it a seat and a guide sleeve. In the sleeve there is a sliding rod loaded from the side of the valve by a compression spring. At the other end, the rod is surrounded by a rod made of shape memory material laid in the annular groove of the rod.

В аварийной ситуации, например, при повышении температуры в клапане или вокруг него, пруток, выполненный из термочувствительного материала с памятью формы, принимает первоначальную изогнутую кольцевую форму с увеличенным диаметром, при которой он не препятствует перемещению штока под действием сжатой пружины, и при растяжении последней, затвор, перемещаясь в крайнее правое положение, взаимодействует с седлом и перекрывает проходное сечение корпуса, переводя клапан в закрытое положение.In an emergency, for example, when the temperature in or around the valve rises, the rod made of a temperature-sensitive material with shape memory takes on an initial curved annular shape with an increased diameter, in which it does not interfere with the movement of the stem under the action of a compressed spring, and when the latter is stretched , the shutter, moving to the extreme right position, interacts with the seat and closes the flow section of the body, moving the valve to the closed position.

Несмотря на то, что предложенная конструкция направлена на использование износостойкого материала с памятью формы с целью сокращения количества замен термочувствительного прутка, после аварийного срабатывания возникает необходимость ручной переналадки прутка из материала с эффектом памяти формы в исходное положение специалистом в данной области техники.Despite the fact that the proposed design is directed to the use of wear-resistant material with shape memory in order to reduce the number of replacements of the temperature-sensitive rod, after an emergency operation, it becomes necessary to manually change the shape memory rod to its original position by a person skilled in the art.

Механическая активация эффекта памяти формы предусмотрена в патенте CN 203770816. Конструкция представляет собой регулирующий клапан с возможностью открытия и закрытия под воздействием температуры, состоящий из трех частей: привода, регулятора и корпуса клапана.Mechanical activation of the shape memory effect is provided in patent CN 203770816. The design is a control valve with the ability to open and close under the influence of temperature, consisting of three parts: actuator, regulator and valve body.

Регулятор и привод представлены в виде расположенных в полости регулировочной крышки фиксирующего кольца, позиционируемым с помощью колпачка и с установленным внутри него магнитным кольцом.The regulator and actuator are presented in the form of a retaining ring located in the cavity of the adjusting cover, positioned using a cap and with a magnetic ring installed inside it.

В магнитном кольце установлен уплотнительный цилиндр, разделяющий его с расположенным внутри магнитным поршневым узлом, связанным через позиционирующую крышку с соединительной установочной гайкой, объединенных настраивающей пружиной. В отверстии регулировочной крышки, закрытой регулировочным колпачком, установлен элемент из сплава с памятью формы, опирающийся на седло с памятью формы, установленное в соединительной установочной гайке. Корпус клапана с входным и выходным отверстиями для прохождения потока среды также включает поршень, установленный соосно с поршневым узлом в крышке клапана.A sealing cylinder is installed in the magnetic ring, separating it from an internal magnetic piston unit connected through a positioning cover with a connecting adjusting nut, united by an adjusting spring. In the opening of the adjusting cap, closed by the adjusting cap, a shape memory alloy is installed, supported by a shape memory seat mounted in a connecting adjusting nut. A valve body with inlet and outlet ports for fluid flow also includes a piston that is aligned with the piston assembly in the valve cover.

Открытие и закрытие клапана осуществляется с помощью элемента, совмещенного с седлом, выполненных из сплава с памятью формы (СПФ) и реагирующих на повышение температуры путем растяжения, приводящего к подъему магнитного кольца. Магнитное кольцо под действием магнитного притяжение тянет за собой магнитный узел с поршнем, тем самым открывая клапан. Когда температура окружающей среды возвращается к норме, элемент из СПФ начинает сжиматься, и под напором настраивающей пружины фиксирующее кольцо перемещается вниз вместе с магнитным кольцом, блокируя отверстие диафрагменного поршня. Кроме того, данная конструкция имеет составную закручивающуюся крышку, позволяющую регулировать степень деформации элементов из СПФ.Opening and closing of the valve is carried out by means of an element, combined with a seat, made of shape memory alloy (SMA) and responding to temperature rise by stretching, leading to the rise of the magnetic ring. The magnetic ring, under the influence of magnetic attraction, pulls the magnetic assembly with the piston, thereby opening the valve. When the ambient temperature returns to normal, the SPF element begins to compress, and under the pressure of the adjusting spring, the fixing ring moves downward along with the magnetic ring, blocking the hole of the diaphragm piston. In addition, this design has a compound screw cap that allows you to adjust the degree of deformation of the SPF elements.

Недостатком конструкции является невозможность дистанционного контроля открытия/закрытия клапана в связи с отсутствием нагревательных элементов, таким образом данный клапан работает только за счет изменения температуры окружающего пространства.The disadvantage of the design is the impossibility of remote control of the opening / closing of the valve due to the absence of heating elements, thus this valve works only by changing the temperature of the surrounding space.

Известен принятый в качестве прототипа привод клапана с контролируемым эффектом памяти формы (патент ЕР 0304944), который расположен в корпусе клапана с входным и выходным отверстием для пропускания среды и включает в себя шток с заглушкой, две пружины, одна из которых (возвратная) опирается одним концом на закрепленный на штоке фланец, а другим - на стопорную, закрепленную на штоке гайку, а другая пружина, соосная первой и являющаяся, по сути, исполнительным элементом, опирается на обратную сторону фланца и накидную крышку и выполнена из СПФ. Шток выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении под действием термически деформируемого исполнительного элемента, выполненного в виде сжимающейся пружины или набора соосно расположенных дисковых шайб из сплава с ЭПФ с различными или одинаковыми температурами фазовых превращений. Концентрично исполнительному элементу из СПФ на заплечике в корпусе установлен резистивный нагреватель в виде кольцевой катушки, закрываемой сверху накидной гайкой-крышкой.Known adopted as a prototype valve drive with a controlled shape memory effect (patent EP 0304944), which is located in the valve body with an inlet and outlet for the passage of the medium and includes a stem with a plug, two springs, one of which (returnable) is supported by one the end on the flange fixed to the rod, and the other on the lock nut fixed on the rod, and the other spring, coaxial with the first and being, in fact, an actuator, rests on the reverse side of the flange and the cap and is made of SPF. The rod is movable in the axial direction under the action of a thermally deformable actuating element made in the form of a compressing spring or a set of coaxially arranged disk washers made of an SME alloy with different or identical temperatures of phase transformations. A resistive heater in the form of an annular coil, closed from above with a cap nut, is installed concentrically to the SPF actuator on a shoulder in the housing.

Принцип работы привода клапана заключается в нагреве исполнительного элемента из СПФ с помощью резистивного нагревателя, работающего от источника напряжения, или в сочетании с нагревом или охлаждением, обеспечиваемым проходящим потоком среды из входного отверстия, при этом исполнительный элемент из СПФ деформируется с увеличением расстояния между первой и последней шайбой и перекрытием прохода среды с помощью связанного через шток затвора. Возврат штока в исходное положение осуществляется с помощью дополнительной растягивающейся пружины.The principle of operation of the valve drive consists in heating the SPF actuator using a resistive heater operating from a voltage source, or in combination with heating or cooling provided by the flowing medium flow from the inlet, while the SPF actuator is deformed with an increase in the distance between the first and with the last washer and blocking the medium passage with the help of a valve connected through the stem. The stem is returned to its original position using an additional expanding spring.

Вышеописанный привод с ЭПФ сконструирован с возможностью контроля передаваемого тепла с помощью резистивного нагревателя и, соответственно, исполнительного элемента из СПФ, изменяющего свою форму при изменении температуры и толкающего шток с целью открытия или закрытия клапана. Привод является цельной с корпусом клапана конструкцией, что усложняет его эксплуатацию или замену, а также использование с другими устройствами. Кроме того, в данном приводе отсутствует индикация состояния открытия или закрытия клапана, что усложняет контроль устройства при его эксплуатации.The above-described SME drive is designed to control the transferred heat using a resistive heater and, accordingly, an SMF actuator that changes its shape when the temperature changes and pushes the stem to open or close the valve. The actuator is a one-piece design with the valve body, which makes it difficult to operate or replace, as well as to use with other devices. In addition, this actuator does not have an indication of the state of opening or closing of the valve, which complicates the control of the device during its operation.

Таким образом, техническая проблема заключается недостаточной унификации используемого привода с ЭПФ с целью применения в уже существующих конструкциях, а также невозможность отслеживания положения штока, а конкретно, открытого или закрытого состояния клапана.Thus, the technical problem consists in insufficient unification of the used actuator with an SME for use in existing designs, as well as the impossibility of tracking the position of the stem, and in particular, the open or closed state of the valve.

Решение технической проблемы заключается в том, что исполнительный механизм привода запорной арматуры с возможностью демонтажа, включающий корпус в виде накидной гайки-крышки с внутренним резьбовым соединением и расположенной внутри концентрически относительно штока нагревательной спиралью, штоком с возможностью возвратно-поступательного движения с жестко закрепленной гайкой-втулкой, соосно которому в полости накидной гайки-крышки установлены: цилиндрическая пружина с упором на закрепленную гайку-втулку и исполнительный элемент, при этом исполнительный механизм привода содержит исполнительный элемент, выполненный в виде цилиндрического массива из ячеек по типу двухзаходной пружины равного диаметра, расположенных по периметру окружности со сквозным центральным отверстием и ограниченных с двух сторон дисковыми шайбами, к гайке-втулке присоединен индикатор положения штока, а накидная гайка-крышка оснащена смотровым окошком.The solution to the technical problem lies in the fact that the actuator of the shut-off valve drive with the possibility of dismantling, including a body in the form of a cap nut with an internal threaded connection and a heating coil located concentrically inside the rod, a rod with the possibility of reciprocating movement with a rigidly fixed nut - bushing, coaxially to which in the cavity of the union nut-cover are installed: a cylindrical spring with an emphasis on the fixed nut-sleeve and an actuator, while the actuator of the drive contains an actuator made in the form of a cylindrical array of cells of the type of a double-start spring of equal diameter, located along the perimeter of the circle with a through central hole and bounded on both sides by disc washers, a stem position indicator is attached to the nut-sleeve, and the union nut-cover is equipped with a viewing window.

Предложенная конструкция может заменить собой ручной привод клапана с положительным эффектом в качестве дистанционного управления, а также массивный и габаритный мотор-редуктор с положительным эффектом в качестве миниатюризации конечного изделия. Таким образом, технический результат полезной модели заключается в унификации привода запорной арматуры с возможностью его демонтажа и обеспечение дистанционного температурного контроля устройства с индикацией состояния открытия или закрытия клапана.The proposed design can replace a manual valve actuator with a positive effect as a remote control, as well as a massive and dimensional geared motor with a positive effect as a miniaturization of the final product. Thus, the technical result of the utility model consists in the unification of the shut-off valve drive with the possibility of its dismantling and the provision of remote temperature control of the device with indication of the valve opening or closing state.

Для пояснения сущности заявляемой полезной модели используются чертежи: На фиг. 1 представлена ЗЭ-модель исполнительного механизма из сплава с эффектом памяти формы в разрезе, где 1 - цилиндрическая пружина; 2 - гайка-втулка; 3 - элемент из сплава с эффектом памяти формы; 4 - нагревательная спираль; 5 - керамическая втулка; 6 - накидная гайка-крышка; 7 - индикатор; 8 - смотровое окошко; 9 - шток.To explain the essence of the claimed utility model, the following drawings are used: FIG. 1 shows a ZE-model of an actuator made of an alloy with a shape memory effect in section, where 1 is a cylindrical spring; 2 - nut-sleeve; 3 - an element from an alloy with a shape memory effect; 4 - heating coil; 5 - ceramic sleeve; 6 - cap nut; 7 - indicator; 8 - viewing window; 9 - stock.

На фиг. 2 представлена 3D-модель исполнительного механизма из сплава с эффектом памяти формы в изометрии.FIG. 2 shows a 3D isometric model of an actuator made of shape memory alloy.

На фиг. 3 представлена 3D-модель исполнительного элемента из сплава с эффектом памяти формы.FIG. 3 shows a 3D model of a shape memory alloy actuator.

На фиг. 4 представлена 3D-модель накидной гайки-крышки со смотровым индикаторным окошком.FIG. 4 shows a 3D model of a cap nut with a viewing indicator window.

Исполнительный механизм привода запорной арматуры состоит из цилиндрической пружины 1, гайки-втулки 2 и исполнительного элемента 3, заключенных в корпусе накидной гайки-крышки 6, оснащенной индикаторной пластиной 7 и смотровым окошком 8. Цилиндрическая пружина 1 опирается на гайку-втулку 2, которая жестко закреплена со штоком 9 и надета на исполнительный элемент 3, выполненный из СПФ. Исполнительный элемент 5 представлен в виде цилиндрического массива из ячеек по типу двухзаходной пружины равного диаметра, расположенных по периметру окружности со сквозным центральным отверстием и ограниченных с двух сторон дисковыми шайбами, и окружен нагревательной спиралью 4, подключенной к источнику напряжения через керамическую втулку 5.The actuator of the shut-off valve drive consists of a cylindrical spring 1, a nut-sleeve 2 and an actuator 3, enclosed in a housing of a cap nut 6, equipped with an indicator plate 7 and a viewing window 8. The cylindrical spring 1 rests on a nut-sleeve 2, which is rigidly fixed with the rod 9 and put on the actuator 3, made of SPF. The actuator 5 is presented in the form of a cylindrical array of cells in the form of a double-start spring of equal diameter, located along the perimeter of a circle with a through central hole and bounded on both sides by disc washers, and surrounded by a heating coil 4 connected to a voltage source through a ceramic bushing 5.

Предпочтительным вариантом применения заявляемого привода является его использование в сильфонном клапане запорной арматуры.The preferred application of the claimed drive is its use in a bellows valve of shut-off valves.

В исходном состоянии сильфонный клапан с установленным заявляемым приводом нормально закрытый. При этом цилиндрическая пружина 1 находится в свободном (расслабленном) состоянии, однако исполнительный элемент из СПФ 3 находится в деформированном состоянии, при котором активирован ЭПФ, а именно произошло мартенситное превращение в двойникованный мартенсит.При подаче электрического тока на нагревательную спираль 4, исполнительный элемент из СПФ 3 нагревается и, при достижении температуры начала мартенситных превращений начинают развиваться реактивные напряжения и исполнительный элемент из СПФ возвращается в свое исходное состояние. В процессе восстановления формы исполнительный элемент из СПФ давит на гайку-втулку 2, которая в свою очередь начинает сжимать цилиндрическую пружину 1 и, в связи с тем, что жестко соединена со штоком, начинает поднимать его. Индикатор 7 показывает текущее положение штока. Шток находится в поднятом состоянии до тех пор, пока подводится питание на нагревательную спираль 4. Когда питание снимают, исполнительный элемент из СПФ 3 начинает остывать и происходит мартенситное превращение, вследствие чего реактивные напряжения уменьшаются и сходят на нет. Под действием упругих сил цилиндрической пружины 1, шток приводится в движение и опускается, тем самым закрывая клапан для протекания рабочей среды через него, одновременно с этим исполнительный элемент из СПФ 3 начинает деформироваться, тем самым активируясь для последующего цикла работы исполнительного механизма привода сильфонного запорного клапана.In the initial state, the bellows valve with the inventive actuator installed is normally closed. In this case, the cylindrical spring 1 is in a free (relaxed) state, however, the actuator made of SPF 3 is in a deformed state, in which the SME is activated, namely, a martensitic transformation into twinned martensite has occurred. The SPF 3 heats up and, when the temperature of the onset of martensitic transformations is reached, reactive stresses begin to develop and the actuator from the SPF returns to its original state. In the process of restoring the shape, the SPF actuator presses on the nut-sleeve 2, which in turn begins to compress the coil spring 1 and, due to the fact that it is rigidly connected to the rod, begins to lift it. Indicator 7 shows the current position of the stem. The stem is in the raised state as long as the power is supplied to the heating coil 4. When the power is removed, the actuator from the SPF 3 begins to cool down and a martensitic transformation occurs, as a result of which the reactive voltages decrease and come to naught. Under the action of the elastic forces of the cylindrical spring 1, the rod is set in motion and lowered, thereby closing the valve for the flow of the working medium through it, at the same time, the actuating element from the SPF 3 begins to deform, thereby activating for the next cycle of operation of the actuator of the bellows shut-off valve drive ...

Исполнительный элемент с эффектом памяти формы предпочтительно может быть изготовлен посредством аддитивного производства. Единичные ячейки, распределенные по круговому массиву и по высоте, образуют требуемую сетчатую конструкцию, обеспечивающую равномерное распределение реактивных напряжений по площади верхней шайбы. В охлажденном состоянии СПФ проявляет высокую эластичность, благодаря чему возможно обеспечить легкий возврат исполнительного элемента из СПФ в исходное положение.The shape memory actuator can preferably be manufactured by additive manufacturing. The unit cells, distributed over the circular array and along the height, form the required mesh structure, which ensures a uniform distribution of reactive stresses over the area of the upper washer. In the cooled state, the SPF exhibits high elasticity, due to which it is possible to provide an easy return of the actuator from the SPF to its original position.

Датчик положения штока предпочтительно представляет собой индикаторную пластину, закрепленную на гайке-втулке и установленную напротив смотрового окошка накидной гайки-крышки. Верхнее положение индикатора в смотровом окошке соответствует открытому клапану, нижнее - закрытому клапану.The stem position sensor is preferably an indicator plate secured to the sleeve nut and mounted opposite the sight glass of the cap nut. The upper position of the indicator in the sight glass corresponds to the open valve, the lower position to the closed valve.

Нагрев элементов из СПФ может быть как с прямым подводом тепла путем пропускания тока, так и с косвенным, включая резистивный или индуктивный нагрев, управляемый дистанционно подачей тока от источника напряжения.Heating of elements made of SPF can be both with direct heat supply by passing current, and with indirect, including resistive or inductive heating, controlled remotely by supplying current from a voltage source.

Claims (1)

Исполнительный механизм привода запорной арматуры с возможностью демонтажа, включающий корпус в виде накидной гайки-крышки с внутренним резьбовым соединением и расположенной внутри концентрически относительно штока нагревательной спиралью, штоком с возможностью возвратно-поступательного движения с жестко закрепленной гайкой-втулкой, соосно штоку в полости накидной гайки-крышки установлены: цилиндрическая пружина с упором на закрепленную гайку-втулку и исполнительный элемент, отличающийся тем, что содержит исполнительный элемент, выполненный в виде цилиндрического массива из ячеек по типу двухзаходной пружины равного диаметра, расположенных по периметру окружности со сквозным центральным отверстием и ограниченных с двух сторон дисковыми шайбами, к гайке-втулке присоединен индикатор положения штока, а накидная гайка-крышка оснащена смотровым окошком.The actuator of the shut-off valve drive with the possibility of dismantling, including a body in the form of a cap nut with an internal threaded connection and a heating spiral located inside concentrically relative to the rod, a rod with the possibility of reciprocating movement with a rigidly fixed nut-sleeve, coaxially with the rod in the cavity of the union nut - the covers are installed: a cylindrical spring with an emphasis on the fixed nut-sleeve and an actuator, characterized in that it contains an actuator made in the form of a cylindrical array of cells of the type of a double-start spring of equal diameter, located along the perimeter of a circle with a through central hole and bounded with disc washers on both sides, a stem position indicator is attached to the nut-sleeve, and the union nut-cover is equipped with an inspection window.
RU2021100239U 2021-01-11 2021-01-11 EXECUTIVE MECHANISM OF SHUT-OFF VALVE DRIVE WITH ALLOY ELEMENTS WITH SHAPE MEMORY EFFECT RU205955U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100239U RU205955U1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 EXECUTIVE MECHANISM OF SHUT-OFF VALVE DRIVE WITH ALLOY ELEMENTS WITH SHAPE MEMORY EFFECT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100239U RU205955U1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 EXECUTIVE MECHANISM OF SHUT-OFF VALVE DRIVE WITH ALLOY ELEMENTS WITH SHAPE MEMORY EFFECT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU205955U1 true RU205955U1 (en) 2021-08-12

Family

ID=77348628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100239U RU205955U1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 EXECUTIVE MECHANISM OF SHUT-OFF VALVE DRIVE WITH ALLOY ELEMENTS WITH SHAPE MEMORY EFFECT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205955U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794245C1 (en) * 2021-12-29 2023-04-13 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Method for manufacturing a drive with shape memory effect (sme)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1408148A1 (en) * 1986-03-31 1988-07-07 Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского Arrangement for displacing objects
EP0304944A2 (en) * 1987-08-27 1989-03-01 Johnson Service Company SME actuator
CN203770816U (en) * 2014-03-25 2014-08-13 全龙浩 Memory-alloy control valve opened and closed by temperature
RU2611924C1 (en) * 2013-01-29 2017-03-01 Неоперль Гмбх Sanitary plug-in element and sanitation equipment with such insert
RU194816U1 (en) * 2019-03-29 2019-12-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" LATCH FOR EMERGENCY STOPPING OF FUEL PIPELINES

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1408148A1 (en) * 1986-03-31 1988-07-07 Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского Arrangement for displacing objects
EP0304944A2 (en) * 1987-08-27 1989-03-01 Johnson Service Company SME actuator
RU2611924C1 (en) * 2013-01-29 2017-03-01 Неоперль Гмбх Sanitary plug-in element and sanitation equipment with such insert
CN203770816U (en) * 2014-03-25 2014-08-13 全龙浩 Memory-alloy control valve opened and closed by temperature
RU194816U1 (en) * 2019-03-29 2019-12-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" LATCH FOR EMERGENCY STOPPING OF FUEL PIPELINES

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794245C1 (en) * 2021-12-29 2023-04-13 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Method for manufacturing a drive with shape memory effect (sme)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5915410A (en) Pneumatically operated positive shutoff throttle valve
CN107076334B (en) Use the control valve for fluids of marmem driving spring
US3662950A (en) Pressure and temperature relief valve
US3822563A (en) Refrigeration system incorporating temperature responsive wax element valve controlling evaporator outlet temperature
US10203042B2 (en) Self-contained actuated safety valve for gaseous or liquid fuel lines and the like
RU205955U1 (en) EXECUTIVE MECHANISM OF SHUT-OFF VALVE DRIVE WITH ALLOY ELEMENTS WITH SHAPE MEMORY EFFECT
US4235413A (en) Electrically actuated valve
JP2015535065A (en) Shut-off valve for liquid or gaseous media
CN107763294B (en) Thermal capacity control of actuator assembly
EP3267278B1 (en) Pressure balanced thermal actuator
SK278397B6 (en) THE RADIATOR VALVE The outer dimensions of the body (1), closed to the mounted
CN110725958B (en) Actuator device
RU2794019C1 (en) Autonomous thermal shut-off valve system
US3269140A (en) Temperature sensitive valve arrangement
US3397859A (en) Electromechanical transducer and valve operated thereby
KR940009066B1 (en) Temperature control valve for hot water
RU2771218C1 (en) Throttle device
US3146946A (en) Balanced thermostatic valve structure
RU2374539C1 (en) Valve
EP2390542B1 (en) Differential pressure control valve
US3182909A (en) Air conditioner valve
US3480029A (en) Shutoff valve
RU2711798C1 (en) Safety valve
RU2749630C1 (en) Locking and regulating device with electromagnet
WO2023034215A1 (en) Actuator for a valve