RU2173420C1 - Electric motor drive - Google Patents
Electric motor drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2173420C1 RU2173420C1 RU2000102620/28A RU2000102620A RU2173420C1 RU 2173420 C1 RU2173420 C1 RU 2173420C1 RU 2000102620/28 A RU2000102620/28 A RU 2000102620/28A RU 2000102620 A RU2000102620 A RU 2000102620A RU 2173420 C1 RU2173420 C1 RU 2173420C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- gear
- central
- differential mechanism
- brake
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к арматуростроению, а именно к средствам управления запорной арматурой трубопроводов при помощи электропривода, и предназначено для управления потоками жидкости, газа и сыпучих тел. The invention relates to valve engineering, and in particular to means for controlling shutoff valves of pipelines using an electric drive, and is intended to control the flow of liquid, gas and bulk solids.
Известна двухскоростная саморегулирующаяся реверсивная планетарная зубчатая передача, содержащая ведущий вал, на котором закреплено солнечное колесо, водило с сателлитами, коронное колесо, связанное храповым механизмом с корпусом, пластинчатые пружины, установленные на водиле и воздействующие на рычаги собачек храпового колеса, червячную пару, червяк которой шлицевым соединением связан с водилом, фрикционную муфту, ведущие диски которой установлены в червяке на шлицах ведущего вала, а ведомые диски соединены посредством шлицевого соединения с червяком и упруго поджаты с двух сторон. (А. с. СССР N 361338, МПК F 16 H 3/46, 1973). A two-speed self-adjusting reversible planetary gear transmission is known, comprising a drive shaft on which the sun wheel is mounted, a carrier with satellites, a crown wheel connected to a ratchet mechanism with a housing, leaf springs mounted on the carrier and acting on the levers of the ratchet wheel dogs, the worm of which is a worm pair, a worm a splined coupling is connected to the carrier, a friction clutch, the drive discs of which are mounted in the worm on the splines of the drive shaft, and the driven discs are connected via a splined unity with the worm and elastically tightened on both sides. (A. p. USSR N 361338, IPC F 16
В данной передаче с ростом момента на выходном валу на червяке развивается осевое усилие, под действием которого муфта включает планетарную передачу в работу. К недостаткам данного устройства можно отнести то, что в переходный момент, когда осевое усилие червяка равно усилию переключения скоростей, обе скорости отключаются, или происходит многократное сцепление и расцепление муфты, то есть, происходит колебательный процесс перехода с одной скорости на другую. Поэтому данная двухскоростная передача из-за низкой надежности переключения скоростей на практике не нашла себе применения. In this transmission, with increasing torque on the output shaft, an axial force develops on the worm, under the action of which the clutch engages the planetary gear in operation. The disadvantages of this device include the fact that at a transitional moment, when the axial force of the worm is equal to the effort of switching speeds, both speeds are switched off, or multiple coupling and disengagement of the coupling occurs, that is, an oscillatory process of transition from one speed to another occurs. Therefore, this two-speed transmission, due to the low reliability of speed switching, has not found practical application.
Известен электропривод запорной арматуры, содержащий электродвигатель, планетарный редуктор и дифференциальный механизм. Планетарный редуктор состоит из заторможенного входного вала-водила, первого центрального колеса с внешним червячным зацеплением и внутренним цилиндрическим зубчатым зацеплением, сателлитов и второго центрального колеса, жестко связанного с приводным валом запорного органа. Дифференциальный механизм электропривода выполнен в виде водила с сателлитами и двумя центральными колесами, одно из которых жестко соединено с валом электродвигателя, а другое колесо закреплено на валу, несущем самотормозящий червяк, находящемся в червячном зацеплении с первым центральным колесом редуктора, причем водило дифференциала кинематически связано с входным валом-водилом редуктора. Входной вал-водило заторможен, например, фиксатором положения, выполненным в виде колеса, жестко закрепленного на входном валу-водиле, в котором выполнены углубления, и подпружиненного шарика, размещенного в корпусе. (Патент РФ N 2076255, МПК6 F 16 H 37/08, 27.03.97). Known electric shutoff valves containing an electric motor, a planetary gear and a differential mechanism. A planetary gearbox consists of a braked input drive shaft, a first central wheel with an external worm gear and an internal spur gear, satellites and a second central wheel rigidly connected to the drive shaft of the shut-off element. The differential mechanism of the electric drive is made in the form of a carrier with satellites and two central wheels, one of which is rigidly connected to the motor shaft, and the other wheel is mounted on a shaft carrying a self-braking worm, which is in worm gearing with the first central gear wheel, and the differential carrier is kinematically connected with input shaft carrier of the gearbox. The input carrier shaft is inhibited, for example, by a position lock made in the form of a wheel rigidly mounted on the input carrier carrier, in which the recesses are made, and a spring-loaded ball placed in the housing. (RF patent N 2076255, IPC6 F 16
Хотя данный электропривод хорошо зарекомендовал себя в работе, он имеет существенный недостаток, обусловленный наличием двух червячных пар. Наличие червячных пар не только снижает КПД привода, но и существенно повышает его себестоимость, поскольку колеса червячных пар изготавливают из медных дорогостоящих сплавов. Although this electric drive has proven itself in operation, it has a significant drawback due to the presence of two worm pairs. The presence of worm pairs not only reduces the efficiency of the drive, but also significantly increases its cost, since the wheels of the worm pairs are made of expensive copper alloys.
В качестве прототипа по наибольшему числу совпадающих существенных признаков с заявленным выбран электропривод по а.с. СССР N 565858, МПК2 B 65 G 23/26, 14.11.77. Электропривод содержит электродвигатель, редуктор с дифференциальным механизмом, выполненным в виде внешнего колеса, водила с сателлитами, входной вал которого с закрепленным на нем внутренним колесом соединен с электроприводом, а выходной вал - с блоком приводной звездочки. Электропривод содержит также электромагнитную муфту скольжения (ЭМС), установленную на полом валу охватывающим входной вал редуктора и на котором установлена шестерня. В корпусе ЭМС закреплены валы паразитных шестерен, взаимодействующие с внешним колесом и шестерней планетарной передачи. В данном приводе подключение планетарной передачи к нагрузке осуществляется после набора электродвигателем номинального числа оборотов путем подачи тока в обмотку возбуждения ЭМС, индуктор которой затормаживает внешнее центральное колесо планетарной передачи. В случае перегрузки ток возбуждения выключается и индуктор ЭМС растормаживается, отключая планетарную передачу. К недостаткам данного привода следует отнести невозможность реализации двух различных скоростей передачи, необходимых при управлении запорной арматурой. Кроме того, устройство содержит такой элемент как муфту, что усложняет конструкцию привода. As a prototype for the largest number of matching essential features with the declared selected drive according to.with. USSR N 565858, IPC2 B 65 G 23/26, 11/14/77. The electric drive contains an electric motor, a gearbox with a differential mechanism made in the form of an external wheel, a carrier with satellites, the input shaft of which with the internal wheel mounted on it is connected to the electric drive, and the output shaft is connected to the drive sprocket block. The electric drive also contains an electromagnetic slip clutch (EMC) mounted on the hollow shaft covering the input shaft of the gearbox and on which the gear is mounted. In the EMC housing, shafts of spurious gears are fixed, interacting with the outer wheel and the planetary gear. In this drive, the planetary gear is connected to the load after the electric motor has set the nominal speed by supplying current to the EMC excitation winding, the inductor of which brakes the outer central wheel of the planetary gear. In the event of an overload, the excitation current is turned off and the EMC inductor is released, disabling the planetary gear. The disadvantages of this drive include the inability to implement two different transmission speeds required when controlling shutoff valves. In addition, the device contains such an element as a coupling, which complicates the design of the drive.
Настоящее изобретение решает задачу расширения функциональных возможностей электропривода за счет получения второй скорости вращения приводного вала запорного органа в отсутствии предельных моментов уплотнения запорного органа, а также повышение надежности автоматического переключения с повышенной скорости на скорость с повышенным крутящим моментом при наличии увеличенной нагрузки на приводном валу запорного органа. The present invention solves the problem of expanding the functionality of the electric drive by obtaining a second rotation speed of the drive shaft of the locking member in the absence of limiting seal moments of the locking member, as well as improving the reliability of automatic switching from increased speed to speed with increased torque in the presence of an increased load on the drive shaft of the locking member .
Данная задача решается тем, что в электроприводе, содержащем электродвигатель и размещенный в корпусе редуктор с первым дифференциальным механизмом, выполненным в виде планетарной передачи с центральным зубчатым колесом, закрепленным на центральном валу, внешним зубчатым колесом, выходным валом-водилом, сателлитами, паразитными шестернями, взаимодействующими с внешним зубчатым колесом и шестерней, установленной на полом валу, охватывающим центральный вал, при этом валы паразитных шестерен закреплены на опоре, свободно установленной на полом валу, введен второй дифференциальный механизмом. Второй дифференциальный механизм выполнен в виде центрального зубчатого колеса установленного на полом валу, сателлитов, кинематически связанных зубчатой парой с валом электродвигателя, и нормально заторможенного относительно корпуса тормозом водила, жестко закрепленного на центральном валу. Кроме того, первый дифференциальный механизм снабжен стопором, содержащим подпружиненную относительно корпуса защелку, взаимодействующую с пазами, выполненными на боковой поверхности внешнего колеса, а опора валов паразитных шестерен снабжена подпружиненными относительно корпуса упорами от поворота вокруг центрального вала и кинематически связана с защелкой стопора внешнего колеса и тормозом водила второго дифференциального механизма. This problem is solved in that in an electric drive containing an electric motor and a gearbox located in the housing with a first differential gear made in the form of a planetary gear with a central gear wheel mounted on a central shaft, an external gear wheel, an output drive shaft, satellites, spurious gears, interacting with an external gear wheel and gear mounted on a hollow shaft covering the central shaft, while the shafts of spurious gears are mounted on a support freely mounted a hollow shaft, a second differential mechanism introduced. The second differential mechanism is made in the form of a central gear mounted on a hollow shaft, satellites kinematically connected by a gear pair to the motor shaft, and a carrier normally braked relative to the housing by a brake, rigidly fixed to the central shaft. In addition, the first differential mechanism is equipped with a stopper comprising a latch spring-loaded relative to the housing, interacting with grooves made on the side surface of the outer wheel, and the spindle gear shaft support is provided with spring-loaded stops relative to the housing from rotation around the central shaft and kinematically connected with the outer wheel stopper latch and the brake drove the second differential mechanism.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема электропривода в общем виде; на фиг. 2 - кинематическая схема электропривода в режиме работы с нагрузкой на выходном валу ниже предельной; на фиг. 3 - то же самое, но в режиме работы с нагрузкой выше предельной; на фиг. 4 - продольный разрез электропривода; на фиг. 5 - разрез А-А фиг. 4. In FIG. 1 shows a kinematic diagram of an electric drive in general form; in FIG. 2 - kinematic diagram of an electric drive in operation with a load on the output shaft below the limit; in FIG. 3 - the same, but in the mode of operation with a load above the limit; in FIG. 4 is a longitudinal section of an electric drive; in FIG. 5 is a section AA of FIG. 4.
Электропривод содержит электродвигатель 1, размещенный в корпусе 2 редуктор с двумя дифференциальными механизмами. Первый дифференциальный механизм выполнен в виде планетарной передачи, содержащей центральное зубчатое колесо 3, закрепленное на центральном валу 4, нормально расторможенное внешнее зубчатое колесо 5, выходной вал-водило 6 с выходной шестерней 7, сателлиты 8, паразитные шестерни 9, взаимодействующие с внешним зубчатым колесом 5 и шестерней 10, закрепленной на полом валу 11, охватывающим центральный вал 4. Валы 12 паразитных шестерен 9 закреплены в опорном колесе 13 (опоре), свободно установленном на полом валу 11. The electric drive contains an electric motor 1, a gearbox with two differential mechanisms located in the
Второй дифференциальный механизм содержит центральное зубчатое колесо 14, установленное на полом валу 11, сателлиты 15,16 кинематически связанные зубчатыми колесами 17, 18, 19 с валом электродвигателя 1, и нормально заторможенное относительно корпуса 2 водило 20, жестко закрепленное на центральном валу 4. The second differential mechanism comprises a
Причем опора 13 паразитных шестерен 9 снабжена, по крайней мере, одним подпружиненным относительно корпуса 2 упором 21. Упор может быть выполнен, например, в виде направляющего цилиндра 22, жестко закрепленного на опорном колесе 13 и двух подпружиненных пружиной 23 относительно друг друга плунжеров 24, взаимодействующих с ограничителями поворота 25, закрепленными на корпусе 2. Усилие поджатия плунжеров 23 регулируется гайками 26. Moreover, the
Тормоз 27 водила 20 содержит корпус 28 и тормозную ленту 29, охватывающую по боковой поверхности водило 20, и устройство регулирования натяжения ленты, размещенное в корпусе 28 тормоза 27. Причем один конец ленты 29 закреплен на корпусе электропривода 2 посредством регулируемого стяжного винта 30, а второй конец ленты 29 закреплен на плунжере 31. Плунжер 31 одним торцом подпружинен относительно корпуса 28 тормоза, обеспечивая заданное натяжение тормозной ленте 29, а вторым торцом взаимодействует с эксцентриком 32, размещенным в корпусе 28 тормоза с возможностью поворота. Ось поворота 33 эксцентрика 32 установлена в опорном колесе 13. The brake 27 of the
Внешнее (коронное) зубчатое колесо 5 первого дифференциального механизма снабжено стопором. Стопор выполнен в виде защелки 34, ось поворота 35 которой установлена в опорном колесе 13. Защелка 34 с одной стороны пружиной натяжения 36 связана с корпусом 2 электропривода, а с другой стороны имеет возможность взаимодействия с пазами 37, выполненными на боковой поверхности внешнего зубчатого колеса 5. The external (crown)
Опорное колесо 13 вместе с подпружиненными относительно корпуса 2 упорами 21 играет роль датчика момента и кинематически связано с защелкой 34 стопора внешнего колеса 5 и эксцентриком 32 тормоза водила 20. The
Электропривод с двухскоростной саморегулирующей передачей работает следующим образом. An electric drive with a two-speed self-regulating transmission operates as follows.
В исходном положении водило 20 второго дифференциального механизма заторможено, поэтому заторможен и центральный вал 4, а внешнее колесо 5 первого дифференциального механизма расфиксировано. Сателлиты 15 и центральное колесо 14 второго дифференциального механизма образуют обычную зубчатую пару (фиг. 2). В этом положении вращение вала электродвигателя 1 (в любую сторону) передается через зубчатые колеса 19, 18, 17, 16, 15, 14, 10, паразитным шестерням 9. Далее вращение от паразитных шестерен 9 передается внешнему колесу 5, сателлитам 8, которые, обкатываясь вокруг неподвижного центрального колеса 3, передают вращение выходному валу-водиле 6. На первом режиме работы электропривода он имеет на выходе повышенную скорость вращения выходного вала. In the initial position, the
При работе электропривода в режиме движения запорного органа как на открытие, так и на закрытие, в момент его страгивания на выходном валу-водиле 6 развивается значительный тормозящий момент, который через сателлиты 8 передается на центральное колесо 5 первого дифференциального механизма, затормаживая его. В этом случае, если тормозящий момент на колесе 5 будет достаточно большим, то паразитные шестерни 9 будут выполнять функцию сателлитов, а опорное колесо 13 - водила их валов. Тогда крутящий момент передается паразитным шестерням 9 (сателлитам) от электродвигателя 1 через зубчатые колеса 19, 18, 17, 16, 15, 14, 10, поворачивая опорное колесо 13 на некоторый угол α, который ограничивается подпружиненными упорами 21. При повороте опорного колеса 13 перемещается и ось 35 защелки 34. Так как защелка одним концом пружиной сжатия 36 связана с корпусом 2, то она займет положение 34', войдя в паз 37 внешнего колеса 5, надежно зафиксировав его от вращения. Одновременно за счет поворота опорного колеса 13 повернется и эксцентрик 32, который переместит подпружиненный плунжер 31 тормоза водила 20. Тормозная лента 29 ослабнет и водило 20 растормозится. В данном режиме водило 20 второго дифференциального механизма будет расторможено, а внешнее колесо 5 первого дифференциального механизма - заторможено. Заторможены будут и паразитные шестерни 9, шестерня 10, полый вал 11 и центральное колесо 14 второго дифференциального механизма (фиг. 3). В этом случае электропривод перейдет на второй режим работы. При данной кинематической схеме вращение вала электродвигателя 1 (в любую сторону) передается через зубчатые колеса 19, 18, 17, сателлитам 16, 15, и водилу 20 второго дифференциального механизма, а вместе с ним и центральному валу 4 с центральным колесом 3. При заторможенном внешнем колесе 5 крутящий момент, как и в первом случае, будет поступать на вал- водило 6, обеспечивая ему пониженную (вторую) скорость вращения с большим крутящим моментом на запорном органе. When the drive is operating in the movement of the shut-off element, both for opening and closing, at the time of stragging, a significant braking torque develops on the
После страгивания запорного органа с места крутящий момент на выходном валу-водиле 6 резко упадет. При снижении нагрузки на приводном валу запорного органа до значений, когда упругие упоры 21 обеспечат обратный поворот опорного колеса 13, оно вернется в исходное положение. При этом защелка 34 стопора освободит внешнее колесо, а эксцентрик 32 освободит подпружиненный плунжер 31, обеспечив торможение водила 20 тормозной лентой 29. Привод перейдет к работе в первоначальный режим с повышенной скоростью, описанный выше. After stragging the locking member from its place, the torque on the
Соответствующим подбором шестерен можно изменять диапазон соотношения скоростей двух режимов работы электропривода. При этом можно обеспечить даже пониженную скорость вращения выходного вала на первом режиме работы электропривода и повышенную скорость во втором режиме. By appropriate selection of gears, you can change the range of the ratio of the speeds of the two modes of operation of the electric drive. Moreover, it is possible to provide even a reduced speed of rotation of the output shaft in the first mode of operation of the electric drive and an increased speed in the second mode.
В заявленном электроприводе переход с одной скорости передачи на другую и обратно осуществляется без динамических нагрузок, автоматически, при изменении момента нагрузки на выходном валу. К тому же отсутствие в передаче электропривода переключающих устройств повышает надежность электропривода. Кроме того, при использовании данного электропривода осуществляется надежное и быстрое открытие и закрытие запорной арматуры. In the claimed electric drive, the transition from one transmission speed to another and vice versa is carried out without dynamic loads, automatically, when the load torque on the output shaft changes. In addition, the absence of switching devices in the transmission of the electric drive increases the reliability of the electric drive. In addition, when using this electric actuator, reliable and quick opening and closing of shutoff valves is carried out.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102620/28A RU2173420C1 (en) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | Electric motor drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000102620/28A RU2173420C1 (en) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | Electric motor drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2173420C1 true RU2173420C1 (en) | 2001-09-10 |
Family
ID=36657055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000102620/28A RU2173420C1 (en) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | Electric motor drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2173420C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666383C1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-09-07 | Акционерное общество "НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко" | Electric drive |
RU192264U1 (en) * | 2018-11-23 | 2019-09-11 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Part-turn electric drive |
-
2000
- 2000-02-03 RU RU2000102620/28A patent/RU2173420C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666383C1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-09-07 | Акционерное общество "НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко" | Electric drive |
RU192264U1 (en) * | 2018-11-23 | 2019-09-11 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Part-turn electric drive |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2495291C2 (en) | Disk brake adjustment device | |
US4215594A (en) | Torque responsive speed shift mechanism for power tool | |
KR102326495B1 (en) | Electromechanically and hydraulically actuatable motor vehicle brake with selective self-locking | |
US4966057A (en) | Power wrench | |
US5024638A (en) | Actuator for a frictional engaging device | |
US4360092A (en) | Gearshift method and apparatus | |
WO2002040900A3 (en) | Transmission devices, for ground vehicles and more particularly for motors-cars | |
JPH03103668A (en) | Power change gear | |
RU2145683C1 (en) | Transmission mechanisms for transport facility and method of control of this mechanism | |
JPS6263263A (en) | Improved gearing | |
US5399129A (en) | Wrap spring downshift mechanism | |
GB2379486A (en) | Device transmitting the torque | |
CA2396423C (en) | Power-split transmission with a controllable friction clutch | |
US4649771A (en) | Planetary gear drive with clutching assembly | |
US3382736A (en) | Epicyclic change-speed gearing | |
US6066065A (en) | Compounder assembly for automatic transmission | |
US20060070830A1 (en) | Brake application device comprising an electrically actuated wear adjuster | |
CN110905998A (en) | Gear shifting device with buffering and damping functions and application thereof | |
RU2173420C1 (en) | Electric motor drive | |
US7534188B2 (en) | Transfer case input shaft brake system | |
CA2010914A1 (en) | Single piston activation of a planetary transmission | |
US5957803A (en) | Clutch and continuously variable transmission | |
US4594906A (en) | Power take-off mechanisms | |
CN213575487U (en) | Gear shifting device with buffer damping function, and centralized clutch device, parking device, differential mechanism, braking system, safety device, transmission system, module and machine comprising gear shifting device | |
RU13824U1 (en) | ELECTRIC DRIVE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20060329 |
|
HK4A | Changes in a published invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120204 |