RU214446U1 - Электропривод вращательного действия - Google Patents
Электропривод вращательного действия Download PDFInfo
- Publication number
- RU214446U1 RU214446U1 RU2022124171U RU2022124171U RU214446U1 RU 214446 U1 RU214446 U1 RU 214446U1 RU 2022124171 U RU2022124171 U RU 2022124171U RU 2022124171 U RU2022124171 U RU 2022124171U RU 214446 U1 RU214446 U1 RU 214446U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- shaft
- electric drive
- manual
- separator
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 24
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 210000004907 Glands Anatomy 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к электроприводам трубопроводной арматуры, в частности к многооборотным электроприводам, и используется в трубопроводном транспорте для управления потоком рабочей среды, например, нефти, газа и других продуктов. Технический результат полезной модели заключается в упрощении изготовления электропривода. Электропривод вращательного действия содержит блок управления 1, электродвигатель 2, ручной дублер, передачу с промежуточными телами качения, включающую эксцентриковый генератор 5, зубчатый венец 6 и промежуточные тела качения 7, размещенные в пазах 20 сепаратора 8. На эксцентриковом генераторе 5, являющемся входным звеном передачи, установлено зубчатое колесо 11. Вал ручного дублера 3 выполнен с возможностью зацепления своей шестерней 15 с указанным зубчатым колесом 11 для обеспечения ручного управления приводом, пазы 20 сепаратора 8 выполнены открытыми, и блок управления 1 размещен в одном корпусе с электродвигателем 2. В предложенном электроприводе упрощены конструкция и технология изготовления.
Description
Полезная модель относится к электроприводам трубопроводной арматуры, в частности к многооборотным электроприводам, и может быть использована в трубопроводном транспорте для управления потоком рабочей среды, например, нефти, газа и других продуктов.
Из патента РФ 192264 (опубл. 11.09.2019) известен электропривод для управления трубопроводной арматурой. Известный электропривод содержит блок электронного управления, электродвигатель, последовательно соединенные две волновых передачи с промежуточными телами качения (ПТК) и ручной дублер. Электропривод снабжен электромагнитным тормозом, содержащим механическую часть и электромагнит. Для обеспечения взрывозащиты электромагнитного тормоза он размещен во взрывозащитном корпусе.
Ручной дублер содержит червяк, на котором установлен маховик для вращения и который взаимодействует с червячным колесом, установленным на промежуточном звене первого волнового редуктора с ПТК.
Основным недостатком электропривода является его конструктивная и технологическая сложность. Это обусловлено использованием червячной передачи в кинематической связи маховика ручного привода с промежуточным звеном первой волновой передачи и использованием электромагнитного тормоза.
Из патента РФ 56542 (опубл. 10.09.2006) известен электропривод с ручным дублером для управления трубопроводной арматурой. Электропривод содержит блок управления, электродвигатель, ручной дублер и редуктор на основе передачи с ПТК. Конструктивное исполнение передачи с ПТК, в частности, конструкция ее выходного звена, не раскрыты в патенте.
На валу двигателя установлено зубчатое колесо, с которым приводят в зацепление шестерню на валу ручного дублера, для обеспечения ручного управления приводом. На другом конце вала двигателя, с противоположной от указанного зубчатого колеса стороны, установлен редуктор, входное звено которого неподвижно соединено с валом двигателя.
Ввиду расположения дублера и редуктора с обоих концов вала двигателя, блок управления расположен в отдельном корпусе, который консольно закреплен с корпусом электродвигателя. Необходимость изготовления двух отдельных корпусов и указанное консольное закрепление усложняют конструкцию и технологию изготовления привода. При этом корпус блока управления и корпус двигателя связаны кабельным соединением, оснащенным кабельными вводами, что дополнительно усложняет конструкцию и изготовление электропривода, особенно при изготовлении указанных корпусов и кабельного соединения во взрывозащищенном исполнении. При этом увеличиваются трудоемкость изготовления и массогабаритные показатели электропривода.
Из патента РФ 2258168 (опубл. 10.08.2005) известен электропривод вращательного действия, используемый для управления трубопроводной арматурой. Электропривод содержит электродвигатель, ручной дублер и редуктор на основе передачи с ПТК. Передача включает в себя эксцентриковый кулачок (генератор), зубчатый венец и промежуточные тела качения, размещенные в пазах сепаратора. Пазы сепаратора выполнены закрытыми (см. чертеж патента), т.е. имеют замкнутую с четырех сторон форму.
Соединение вала двигателя с входным валом передачи обеспечено через шестерню на валу двигателя, находящуюся в зацеплении с зубчатым колесом, которое жестко соединено с неподвижной полумуфтой. В свою очередь неподвижная полумуфта сопряжена с помощью криволинейных кулачков с подвижной полумуфтой, соединенной шлицевым соединением с ограничителем, жестко закрепленным на входном валу передачи.
Ручной дублер включает вал и маховик для его вращения. Для соединения вала ручного дублера с валом редуктора приводят в зацепление торцевые кулачки на соединяемых валах, зацепляющиеся при осевом перемещении вала ручного дублера. Возврат ручного дублера в исходное положение происходит за счет взаимодействия двух полумуфт (подвижной и неподвижной) с криволинейными кулачками.
Недостатком известного электропривода является его конструктивная и технологическая сложность. Это обусловлено необходимостью изготовления множества передаточных звеньев, сложностью изготовления закрытых пазов сепаратора. При изготовлении каждого закрытого паза необходимо вращать заготовку сепаратора в плоскости обрабатываемого паза, поэтому требуются более сложное оборудование и инструменты, и следовательно, увеличиваются трудозатраты.
Известен электропривод вращательного действия для управления трубопроводной арматурой
(https://tomzel.transneft.ru/u/section_file/408431/1021.25.327.00.00.000_re.pdf, свободный доступ), выбранный за ближайший аналог (прототип). Электропривод содержит блок электронного управления, электродвигатель, ручной дублер и передачу с ПТК. Передача с ПТК включает эксцентриковый генератор (входное звено), зубчатый венец и промежуточные тела качения, размещенные в пазах сепаратора (выходное звено). На входном звене передачи с ПТК установлено зубчатое колесо, образующее цилиндрическую передачу с шестерней на валу электродвигателя. Пазы сепаратора выполнены закрытыми (см. продольный разрез передачи с ПТК на листе 33).
Ручной дублер выполнен на основе червячного редуктора. Маховик ручного дублера установлен на червяке. Червячное колесо насажено на дополнительный вал, снабженный шестерней. Шестерня дополнительного вала входит в зацепление с центральным зубчатым колесом на входном звене передачи с ПТК через сателлит.
Блок электронного управления и электродвигатель расположены в отдельных корпусах (см. чертеж на листе 35), снабженных кабельными вводами и соединительным кабелем для осуществления электрической и информационной связи между двигателем и блоком управления.
Недостатком известного электропривода является его конструктивная и технологическая сложность. Это обусловлено необходимостью изготовления червячного редуктора и дополнительных передаточных звеньев между червячным редуктором и центральным зубчатым колесом, а также сложностью изготовления закрытых пазов сепаратора, т.к. при изготовлении каждого закрытого паза необходимо вращать заготовку сепаратора в плоскости обрабатываемого паза, поэтому требуются более сложное оборудование и инструменты. Кроме того, конструкцию и технологию изготовления электропривода усложняет расположение блока электронного управления и электродвигателя в отдельных корпусах, снабженных кабельными вводами и соединительным кабелем. В целом это увеличивает трудоемкость изготовления электропривода.
Технической задачей полезной модели является устранение недостатков аналогов путем упрощения конструкции и технологии изготовления электропривода, и следовательно, снижения трудоемкости его изготовления.
Технический результат полезной модели заключается в упрощении изготовления электропривода.
Техническая задача решается и технический результат достигается тем, что электропривод вращательного действия, как и ближайший аналог, содержит блок управления, электродвигатель, ручной дублер, передачу с промежуточными телами качения, включающую эксцентриковый генератор, зубчатый венец и промежуточные тела качения, размещенные в пазах сепаратора, при этом на эксцентриковом генераторе, являющемся входным звеном передачи, установлено зубчатое колесо.
В отличие от прототипа, пазы сепаратора выполнены открытыми, вал ручного дублера выполнен с возможностью зацепления своей шестерней с указанным зубчатым колесом для обеспечения ручного управления приводом, и блок управления размещен в одном корпусе с электродвигателем.
При этом вал ручного дублера установлен параллельно валу электродвигателя.
При этом на валу ручного дублера расположена пружина, обеспечивающая его возврат в исходное положение при прекращении режима ручного управления приводом.
При этом вал ручного дублера снабжен рычагом для удобства перехода в режим ручного управления.
Сущность полезной модели поясняют чертежи. На фиг. 1 показан электропривод вращательного действия в осевом разрезе. На фиг. 2 показан сепаратор передачи с ПТК.
Нижеуказанными позициями на чертежах обозначены следующие элементы:
1 – блок электронного управления; 2 – электродвигатель; 3 – вал ручного дублера; 4 – маховик; 5 – эксцентриковый генератор; 6 – зубчатый венец; 7 – промежуточные тела качения; 8 – сепаратор; 9 – шестерня; 10 – вал электродвигателя; 11 – зубчатое колесо; 12 – подшипник; 13 – корпус; 14 – выходной вал; 15 – шестерня на валу ручного дублера; 16 – пружина; 17 – корпус блока электронного управления и электродвигателя; 18 – рычаг; 19 – корпус ручного дублера; 20 – пазы сепаратора.
Электропривод вращательного действия на фиг. 1 содержит блок электронного управления 1, электродвигатель 2, передачу с промежуточными телами качения (ПТК) и ручной дублер, включающий вал 3 и маховик 4. Передача с ПТК включает эксцентриковый генератор 5, зубчатый венец 6 и промежуточные тела качения 7, размещенные в открытых пазах сепаратора 8. Шестерня 9 на валу 10 электродвигателя образует цилиндрическую передачу с зубчатым колесом 11, жестко и соосно установленным на эксцентриковом генераторе 5 (входном звене передачи с ПТК).
В конкретном исполнении на эксцентриковом генераторе 5 установлен подшипник 12 качения. В этом случае промежуточные тела качения 7 контактируют одновременно с наружным кольцом подшипника 12 и с внутренним профилем зубчатого венца 6.
Зубчатый венец 6 жестко соединен с неподвижным корпусом 13. Сепаратор 8 (выходное звено передачи с ПТК) установлен своей выходной частью на выходном валу 14 с возможностью совместного вращения вместе с выходным валом 14 для передачи вращения на трубопроводную арматуру.
Вал 3 ручного дублера установлен параллельно валу 10 двигателя. На вал 3 ручного дублера жестко посажена шестерня 15. Вал 3 ручного дублера выполнен с возможностью осевого перемещения в положение зацепления своей шестерней 15 с зубчатым колесом 11, для обеспечения ручного управления приводом. На валу 3 ручного дублера расположена пружина 16 сжатия с упором со стороны маховика 4 в буртик вала 3. На фиг.1 показан ручной дублер в его исходном положении, при котором шестерня 15 выведена из зацепления с зубчатым колесом 11, пружина 16 на валу 3 не сжата. Для удобства перехода в режим ручного управления вал 3 снабжен рычагом 18. Вал 3 установлен в корпусе 19 ручного дублера на подшипниках (на фиг. не обозначены). Корпус 19 ручного дублера жестко закреплен с корпусом 13.
Блок управления 1 электроприводом размещен в едином корпусе 17 с электродвигателем 2. При этом конец вала 10 двигателя с установленной на нем шестерней 9 выступает из корпуса 17. Корпус 17 жестко закреплен с корпусом 13. Контроль текущего углового положения вала 10 электродвигателя обеспечивает датчик положения/скорости (на фиг. не показан), связанный информационной линией связи с блоком управления 1. Для работы в опасных по взрыву условиях корпус 17 изготавливают во взрывозащищенном исполнении.
На фиг. 2 показан сепаратор 8 передачи с ПТК, выполненный с открытыми пазами 20. При изготовлении открытых пазов 20 сепаратора 8 инструмент заводят в открытый паз заготовки сепаратора, находящейся в стационарном положении, поэтому не требуются сложные технологические оборудование и инструменты.
Работа электропривода вращательного действия осуществляется следующим образом.
При работе электропривода от электродвигателя 2 вращается шестерня 9, передающая вращение через зубчатое колесо 11 на эксцентриковый генератор 5, являющийся входным звеном передачи с ПТК. Эксцентриковый генератор 5 перемещает промежуточные тела качения 7 в пазах сепаратора 8. Промежуточные тела качения 7 контактируют с внутренним профилем зубчатого венца 6. За счет разницы количества тел качения 7 и внутренних профильных впадин венца 6 происходит поворот сепаратора 8, являющегося выходным звеном передачи с ПТК. Передача с промежуточными телами качения наряду с компактностью характеризуется большой нагрузочной и перегрузочной способностью, высоким выходным крутящим моментом, большим передаточным отношением, плавностью работы.
При вращении сепаратора 8 вращается неподвижно соединенный с ним выходной вал 14. Вращательное движение выходного вала 14 обеспечивает перемещение рабочего органа трубопроводной арматуры, например задвижки (клиновой, шиберной и т.п.) в направлениях «открыто - закрыто».
При отключении электродвигателя 2 и возникновении необходимости работы от ручного дублера вал 3 ручного дублера перемещают в его рабочее (нижнее) положение, обеспечивающее зацепление шестерни 15 с зубчатым колесом 11, т.е. обеспечивающее образование цилиндрической передачи шестерни 15 с зубчатым колесом 11. Вращая маховик 4 в том или ином направлении, перемещают выходное звено привода в сторону открытия или закрытия арматуры. При этом вал 10 обесточенного электродвигателя 2 свободно вращается при приложении к указанному валу вращающего момента, и датчик положения/скорости отправляет в блок управления 1 сигнал, характеризующий угловое положение вала 10 двигателя. В результате, контроль углового положения вала 10 электродвигателя, и следовательно, контроль положения запорного органа арматуры, при работе и от электродвигателя 2, и от ручного дублера обеспечен одним датчиком положения/скорости, что упрощает алгоритм управления. При прекращении режима ручного управления вал 3 ручного дублера возвращается в исходное положение за счет разжатия пружины 16.
Таким образом, при производстве электропривода требуется изготовить меньшее (по сравнению с прототипом) количество деталей, и детали не требуют при изготовлении сложного оборудования и инструментов. Это существенно упрощает изготовление электропривода, и, следовательно, снижает трудоемкость его изготовления и улучшает технико-экономические показатели. Кроме того, размещение блока управления 1 в едином корпусе 17 с электродвигателем 2 уменьшает массогабаритные показатели электропривода. Наряду с вышеуказанным, изготовление ряда электроприводов с различными выходными параметрами (скоростью и усилием выходного звена) можно обеспечить за счет изменения коэффициента редукции цилиндрической передачи, используя при этом одни и те же передачу с ПТК и ручной дублер, что увеличивает унификацию ряда электроприводов вращательного действия.
Claims (4)
1. Электропривод вращательного действия, содержащий блок управления, электродвигатель, ручной дублер, передачу с промежуточными телами качения, включающую эксцентриковый генератор, зубчатый венец и промежуточные тела качения, размещенные в пазах сепаратора, при этом на эксцентриковом генераторе, являющемся входным звеном передачи, установлено зубчатое колесо, отличающийся тем, что вал ручного дублера выполнен с возможностью зацепления своей шестерней с указанным зубчатым колесом для обеспечения ручного управления приводом, пазы сепаратора выполнены открытыми, и блок управления размещен в одном корпусе с электродвигателем.
2. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что вал ручного дублера установлен параллельно валу электродвигателя.
3. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что на валу ручного дублера расположена пружина, обеспечивающая его возврат в исходное положение при прекращении режима ручного управления приводом.
4. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что вал ручного дублера снабжен рычагом для удобства перехода в режим ручного управления.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214446U1 true RU214446U1 (ru) | 2022-10-28 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1747790A1 (ru) * | 1990-04-10 | 1992-07-15 | Украинский Филиал Центрального Конструкторского Бюро Арматуростроения | Электропривод арматуры |
US20040134665A1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-07-15 | Woodward Governor Company | Actuator for well-head valve or other similar applications and system incorporating same |
RU2457385C1 (ru) * | 2011-05-30 | 2012-07-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Тульский Государственный Университет" | Универсальный высокомоментный многооборотный электропривод запорной арматуры трубопроводного транспорта |
RU130658U1 (ru) * | 2012-12-27 | 2013-07-27 | Открытое акционерное общество "АБС ЗЭиМ Автоматизация" (ОАО "АБС Автоматизация") | Устройство управления запорно-регулирующим органом трубопроводной арматуры |
RU148155U1 (ru) * | 2014-06-24 | 2014-11-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Электропривод с ручным дублером для шарового крана |
US20190032807A1 (en) * | 2015-06-17 | 2019-01-31 | Seaboard International Inc. | Electric-actuated choke apparatus and methods |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1747790A1 (ru) * | 1990-04-10 | 1992-07-15 | Украинский Филиал Центрального Конструкторского Бюро Арматуростроения | Электропривод арматуры |
US20040134665A1 (en) * | 2003-01-10 | 2004-07-15 | Woodward Governor Company | Actuator for well-head valve or other similar applications and system incorporating same |
RU2457385C1 (ru) * | 2011-05-30 | 2012-07-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Тульский Государственный Университет" | Универсальный высокомоментный многооборотный электропривод запорной арматуры трубопроводного транспорта |
RU130658U1 (ru) * | 2012-12-27 | 2013-07-27 | Открытое акционерное общество "АБС ЗЭиМ Автоматизация" (ОАО "АБС Автоматизация") | Устройство управления запорно-регулирующим органом трубопроводной арматуры |
RU148155U1 (ru) * | 2014-06-24 | 2014-11-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Электропривод с ручным дублером для шарового крана |
US20190032807A1 (en) * | 2015-06-17 | 2019-01-31 | Seaboard International Inc. | Electric-actuated choke apparatus and methods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5518462A (en) | Spring return electric actuator | |
US6808054B2 (en) | Torque transfer device | |
EP0050466A1 (en) | Rotary valve actuator | |
CN109357068B (zh) | 阀门驱动装置及其使用方法 | |
US6712189B2 (en) | Torque transfer device with release mechanism | |
RU214446U1 (ru) | Электропривод вращательного действия | |
RU2018100631A (ru) | Быстросменное устройство | |
WO2013166072A1 (en) | Electric actuator for coke drum unheading valve | |
CN103727260B (zh) | 一种强制密封球阀 | |
CN111425618A (zh) | 一种低磨损球阀 | |
RU56542U1 (ru) | Электропривод с ручным дублером поворотного затвора клапана, регулирующего давление в трубопроводе в автоматическом режиме | |
GB2056565A (en) | Valve driving fluid operated actuator | |
RU201904U1 (ru) | Передаточный механизм | |
RU91399U1 (ru) | Устройство управления запорно-регулирующим органом трубопроводной арматуры | |
CN211901746U (zh) | 一种小空间用多回转电动执行机构 | |
RU205093U1 (ru) | Малогабаритный электропривод для трубопроводной арматуры | |
RU179542U1 (ru) | Электропривод с ручным дублером | |
WO2005005836A1 (en) | Volume screw machine of rotary type | |
KR102473859B1 (ko) | 다단기어 변경이 가능한 듀얼 스피드용 컨버터블 싱글 샤프트를 갖는 기어 박스 | |
RU192826U1 (ru) | Привод для трубопроводной арматуры | |
RU2725336C1 (ru) | Двухскоростной ручной привод запорной арматуры | |
RU2619513C2 (ru) | Регулирование времени открытия клапана с кулачковым приводом, поршневой компрессор и способ | |
RU2600027C2 (ru) | Привод четвертьоборотной арматуры | |
CN108869833A (zh) | 偏心驱动换向阀装置 | |
RU2213890C2 (ru) | Пневматический привод со струйным двигателем для шаровых кранов и ручной дублер |