RU214446U1 - Электропривод вращательного действия - Google Patents

Электропривод вращательного действия Download PDF

Info

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
Application number
RU2022124171U
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Владимирович Захаркин
Евгений Валериевич Громышев
Сергей Васильевич Хлыст
Андрей Николаевич Шестаков
Алексей Геннадьевич Иванов
Михаил Николаевич Кириченко
Павел Александрович Пшеничников
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания"
Application granted granted Critical
Publication of RU214446U1 publication Critical patent/RU214446U1/ru

Links

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.
RU2022124171U 2022-09-13 Электропривод вращательного действия RU214446U1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214446U1 true RU214446U1 (ru) 2022-10-28

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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