RU2196928C1 - Drive of pipeline fitting shutoff member - Google Patents
Drive of pipeline fitting shutoff member Download PDFInfo
- Publication number
- RU2196928C1 RU2196928C1 RU2001135182/06A RU2001135182A RU2196928C1 RU 2196928 C1 RU2196928 C1 RU 2196928C1 RU 2001135182/06 A RU2001135182/06 A RU 2001135182/06A RU 2001135182 A RU2001135182 A RU 2001135182A RU 2196928 C1 RU2196928 C1 RU 2196928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- teeth
- gear
- central
- output
- gear wheel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для управления запорными органами трубопроводной арматуры преимущественно с поворотной пробкой, имеющей поверхность тела вращения, для перекрытия трубопроводов диаметров 200-400 мм с давлением до 160 атм преимущественно в нефтегазодобывающей промышленности. The invention relates to the field of engineering and is intended to control the locking elements of the pipe fittings mainly with a rotary plug having a surface of the body of revolution, for overlapping pipelines with diameters of 200-400 mm with a pressure of up to 160 atm, mainly in the oil and gas industry.
Известен планетарный зубчатый редуктор по авторскому свидетельству СССР 1384859, МПК4 F 16 H 1/48, 30.03.88 г. Данный привод содержит корпус, в котором размещен плюсовой планетарный редуктор с ведущим и ведомым валами. Два центральных колеса с внутренними зубьями, первое из которых связано с ведомым валом, а второе - с корпусом. На водиле планетарной передачи установлен двухвенцовый сателлит, венцы которого разнесены вдоль оси вала-водила. Known planetary gear reducer according to the author's certificate of the USSR 1384859, IPC4 F 16
К недостаткам данного привода следует отнести то, что такое конструктивное исполнение, кроме больших габаритов, не позволяет обеспечить высокий КПД передачи. The disadvantages of this drive include the fact that such a design, in addition to large dimensions, does not allow for high transmission efficiency.
В качестве прототипа выбран плоский планетарный механизм с самоустанавливающимся сателлитом (см. Решетов Л.Н., Самоустанавливающиеся механизмы. Справочник. - М. Машиностроение, 1979 г., с. 258-259, рис. 5.25.). В данном источнике информации предложена кинематическая схема привода, содержащего размещенную в корпусе силовую трансмиссию на базе плюсового планетарного редуктора. Сам редуктор включает установленный на подшипниках в корпусе эксцентриковый входной вал-водило, закрепленное в корпусе входное центральное неподвижное зубчатое колесо с внутренними зубьями, установленное на подшипниках в корпусе и соединенное с выходным валом выходное центральное подвижное зубчатое колесо с внутренними зубьями, установленный на сферическом подшипнике на валу-водиле самоустанавливающийся двухвенцовый блок сателлита. Зубчатые венцы двухвенцового блока сателлита выполнены внешними и размещены по отношению друг к другу концентрично с зазором, причем больший зубчатый венец сателлита зацеплен с входным центральным неподвижным зубчатым колесом с внутренними зубьями, а меньший зубчатый венец сателлита зацеплен с выходным центральным подвижным зубчатым колесом с внутренними зубьями. В данном механизме зубья имеют линейчатый контакт, что позволяет повысить его КПД, а равно и его большую нагрузочную способность. As a prototype, a flat planetary mechanism with a self-aligning satellite was selected (see Reshetov L.N., Self-aligning mechanisms. Handbook. - M. Mechanical Engineering, 1979, pp. 258-259, Fig. 5.25.). In this source of information, a kinematic diagram of a drive containing a power transmission located in the housing based on a plus planetary gearbox is proposed. The gearbox itself includes an eccentric input carrier shaft mounted on bearings in the housing, an input fixed central gear wheel with internal teeth mounted in the housing, mounted on bearings in the housing and an output central movable gear wheel with internal teeth connected to the output shaft, mounted on a spherical bearing on shaft drive self-aligning two-crown satellite block. The gear rims of the two-crown satellite block are made external and arranged concentrically with respect to each other with a gap, the larger gear ring of the satellite meshing with the input central stationary gear wheel with internal teeth, and the smaller gear ring of the satellite meshing with the output central movable gear wheel with internal gears. In this mechanism, the teeth have a linear contact, which allows to increase its efficiency, as well as its greater load capacity.
Однако конструктивное исполнении данной кинематической схемы механизма приводит к большим габаритам (по диаметру) привода и к его непропорциональности. А самое главное - конструктивное исполнение данного механизма обеспечивает передаточные числа менее 40, что ограничивает его область применения. Это обусловлено тем, что при изготовлении цельного двухвенцового блока сателлита расстояние между окружностью выступов меньшего зубчатого венца и внутренней поверхностью обода большего зубчатого венца должно быть больше диаметра инструмента, используемого для нарезания меньшего зубчатого венца блока сателлита. Это приведет к тому, что соотношение зубьев большего и меньшего зубчатых венцов блока сателлитов будет двухкратным или более. При ограничении числа зубьев входного центрального неподвижного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, равным 100 и менее, число зубьев выходного подвижного зубчатого колеса с внутренним зацеплением в этом случае будет меньше 50. Таким образом, данный механизм реализует передаточные числа менее 40. However, the design of this kinematic diagram of the mechanism leads to large dimensions (in diameter) of the drive and to its disproportionality. And most importantly - the design of this mechanism provides gear ratios of less than 40, which limits its scope. This is due to the fact that in the manufacture of a one-piece satellite gear block, the distance between the circumference of the protrusions of the smaller gear ring and the inner surface of the rim of the larger gear ring should be larger than the diameter of the tool used to cut the smaller gear ring of the satellite block. This will lead to the fact that the ratio of the teeth of the larger and smaller gear crowns of the satellite block will be two or more. When limiting the number of teeth of the input central fixed gear with internal gearing equal to 100 or less, the number of teeth of the output moving gear wheel with internal gearing will be less than 50 in this case. Thus, this mechanism implements gear ratios of less than 40.
Настоящее изобретение решает задачу обеспечения высокой компактности и пропорциональности габаритов привода, и, сохраняя высокий КПД, обеспечивает коэффициент передачи в широком диапазоне, достигая больших значений: от 20 до 97. Это позволяет расширить область его применения. Кроме того, изобретение позволяет обеспечить высокую технологичность изготовления зубчатых венцов двухвенцового блока сателлита. The present invention solves the problem of ensuring high compactness and proportionality of the dimensions of the drive, and while maintaining high efficiency, provides a gear ratio in a wide range, reaching large values: from 20 to 97. This allows you to expand the scope of its application. In addition, the invention allows to provide high manufacturability of gears of a two-crown satellite block.
Поставленная задача решается тем, что в приводе запорного органа трубопроводной арматуры, содержащем размещенную в корпусе силовую трансмиссию на базе плюсового планетарного редуктора, включающую установленный на подшипниках в корпусе эксцентриковый входной вал-водило, закрепленное в корпусе входное центральное неподвижное зубчатое колесо с внутренними зубьями, установленное на подшипниках в корпусе и соединенное с выходным валом выходное центральное подвижное зубчатое колесо с внутренними зубьями, установленный на сферическом подшипнике на валу-водиле двухвенцовый блок сателлита, зубчатые венцы которого выполнены внешними и размещены по отношению друг к другу концентрично с зазором, при этом больший зубчатый венец сателлита зацеплен с входным центральным неподвижным зубчатым колесом с внутренними зубьями, а меньший зубчатый венец сателлита зацеплен с выходным центральным подвижным зубчатым колесом с внутренними зубьями, двухвенцовый блок сателлита выполнен сборным. Причем тело меньшего зубчатого венца блока сателлита выполнено в виде цилиндра, установленного посредством центрального отверстия на сферическом подшипнике, на боковой поверхности которого выполнены внешние зубья, а тело большего зубчатого венца блока сателлита выполнено в виде стакана, дно которого посредством болтов и штифтов закреплено на торце тела меньшего зубчатого венца со стороны, противоположной стороне размещения выходного центрального подвижного зубчатого колеса с внутренними зубьями. Внутренняя боковая поверхность стакана охватывает меньший зубчатый венец, а на его внешней боковой поверхности выполнены зубья таким образом, что средние поперечные сечения по длине контактных линий зацеплений: больший зубчатый венец - входное центральное неподвижное зубчатое колесо с внутренними зубьями; меньший зубчатый венец - выходное центральное подвижное зубчатое колесо с внутренними зубьями и среднее по ширине поперечное сечение сопряжения сферический подшипник - эксцентриковый входной вал-водило, лежат в одной плоскости. Зазор между обоими зубчатыми венцами сборного блока сателлита выполнен минимально необходимым для размещения обода выходного центрального подвижного колеса с внутренними зубьями. The problem is solved in that in the drive of the shutoff valve of the pipe fittings containing a power transmission located in the housing based on a positive planetary gearbox including an eccentric input carrier shaft mounted on bearings in the housing, an input central fixed gear wheel with internal teeth mounted in the housing, installed on bearings in the housing and connected to the output shaft, the output central movable gear wheel with internal teeth mounted on a spherical the bearing on the drive shaft, a two-crown satellite block, the gears of which are external and concentric with respect to each other with a gap, while the larger gear ring of the satellite is engaged with the input central stationary gear wheel with internal teeth, and the smaller gear ring of the satellite is engaged with the output central movable gear wheel with internal teeth, two-crown satellite block is made prefabricated. Moreover, the body of the smaller gear rim of the satellite block is made in the form of a cylinder mounted by means of a central hole on a spherical bearing, on the lateral surface of which external teeth are made, and the body of the larger gear rim of the satellite block is made in the form of a cup, the bottom of which is fixed by bolts and pins to the end of the body smaller gear ring on the side opposite to the placement side of the output central movable gear with internal teeth. The inner side surface of the cup covers a smaller gear ring, and the teeth are made on its outer side surface in such a way that the average cross sections along the length of the contact lines of engagement: the larger gear ring - the input central stationary gear wheel with internal teeth; a smaller gear rim - the output central movable gear wheel with internal teeth and a cross-section of the spherical bearing - eccentric input carrier shaft, average in width, lie in the same plane. The gap between the two gear rims of the satellite assembly block is made the minimum necessary to accommodate the rim of the output central movable wheel with internal teeth.
Для обеспечения минимального зазора между зубчатыми венцами, а также для обеспечения большого диапазона коэффициента редуцирования, равного 20÷97, при минимальных габаритах и высоком КПД его основные параметры имеют следующие характеристики. To ensure a minimum gap between the gear rims, as well as to ensure a wide range of reduction coefficient, equal to 20 ÷ 97, with minimum dimensions and high efficiency, its main parameters have the following characteristics.
В силовой трансмиссии число зубьев выходного подвижного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями выбирают из ряда 45, 46,...75, а число зубьев входного неподвижного зубчатого колеса с внутренними зубьями больше числа зубьев выходного подвижного центрального колеса с внутренними зубьями на 24 или 25 зубьев. При этом числа зубьев зубчатых венцов сборного блока сателлита меньше чисел зубьев соответствующих центральных зубчатых колес, находящихся с ними в зацеплении, на одну и ту же величину, равную 3 или 4 зубьям. In a power transmission, the number of teeth of the output movable central gear with internal teeth is selected from a number of 45, 46, ... 75, and the number of teeth of the input movable gear with internal teeth is 24 or 25 teeth more than the number of teeth of the output movable central gear with internal teeth . In this case, the number of teeth of the gear rims of the satellite assembly block is less than the number of teeth of the corresponding central gears engaged with them by one and the same amount equal to 3 or 4 teeth.
В случае применения привода для поворота поворотного запорного органа трубопроводной арматуры он снабжен ограничителем поворота выходного вала, выполненным в виде двух регулируемых упоров, диаметрально закрепленных в корпусе и размещенных в ответных секторных пазах, выполненных в выходном валу. If the drive is used to rotate the rotary shut-off element of the pipe fittings, it is equipped with an output shaft rotation limiter made in the form of two adjustable stops, diametrically fixed in the housing and placed in reciprocal sector grooves made in the output shaft.
На фиг.1 представлена кинематическая схема привода; на фиг.2 представлен продольный разрез конструкции привода; на фиг.3 представлен разрез А-А фиг.2 в зоне ограничителя поворота выходного неполноповоротного вала. Figure 1 presents the kinematic diagram of the drive; figure 2 presents a longitudinal section of the design of the drive; figure 3 presents a section aa of figure 2 in the area of the rotation limiter of the output part-turn shaft.
Привод запорного органа трубопроводной арматуры содержит размещенную в корпусе 1 силовую трансмиссию на базе плюсового планетарного редуктора. Силовая трансмиссия включает установленный на подшипниках в корпусе эксцентриковый входной вал-водило 2, которой соединен с выходным валом управляемого электропривода (электродвигателя) 3. В корпусе 1 закреплено входное центральное неподвижное зубчатое колесо 4 с внутренними зубьями. Также в корпусе 1 на подшипниках установлено выходное центральное подвижное зубчатое колесо 5 с внутренними зубьями, которое соединено с выходным неполноповоротным валом 6. На валу-водиле 2 на сферическом подшипнике 7 установлен двухвенцовый сборный блок сателлита 8, зубчатые венцы которого выполнены внешними и размещены по отношению друг к другу концентрично с зазором. The locking valve drive of the pipe fittings comprises a power transmission located in the
Тело меньшего зубчатого венца 9 блока сателлита 8 выполнено в виде цилиндра, установленного посредством центрального отверстия на сферическом подшипнике 7. На боковой поверхности меньшего зубчатого венца 9 выполнены внешние зубья. Меньший зубчатый венец 9 блока сателлита 8 зацеплен с выходным центральным подвижным зубчатым колесом 5 с внутренними зубьями. The body of the
Тело большего зубчатого венца 10 блока сателлита 8 выполнено в виде стакана, дно которого посредством болтов 11 и штифтов 12 закреплено на торце тела меньшего зубчатого венца 9 со стороны, противоположной стороне размещения выходного центрального подвижного зубчатого колеса 5 с внутренними зубьями. Внутренняя боковая поверхность стакана 10 концентрично охватывает меньший зубчатый венец 9, а на его внешней боковой поверхности выполнены зубья. Больший зубчатый венец 10 блока сателлита 8 зацеплен с входным центральным неподвижным зубчатым колесом 4 с внутренними зубьями. The body of the
Размещение сборного блока сателлита 8 на эксцентриковом входном валу-водиле 2 и положение зубчатых венцов 9 и 10 относительно друг друга обеспечивает положение средних поперечных сечений по длине контактных линий зацеплений: больший зубчатый венец 10 - входное центральное неподвижное зубчатое колесо 4 с внутренними зубьями; меньший зубчатый венец 9 - выходное центральное подвижное зубчатое колесо 5 с внутренними зубьями и среднее по ширине поперечное сечение сопряжения сферический подшипник 7 - входной эксцентриковый вал-водило 2 лежат в одной плоскости. Зазор между обоими зубчатыми венцами 9 и 10 выполнен минимально необходимым для размещения обода выходного центрального подвижного колеса 5 с внутренними зубьями. Placing the satellite assembly block 8 on the eccentric
Для обеспечения минимального зазора между зубчатыми венцами в силовой трансмиссии число зубьев выходного подвижного центрального зубчатого колеса 5 с внутренними зубьями выбирают из ряда 45, 46,...75, а число зубьев входного неподвижного зубчатого колеса 4 с внутренними зубьями больше числа зубьев выходного подвижного центрального колеса с внутренними зубьями на 24 или 25 зубьев. При этом числа зубьев зубчатых венцов 9 и 10 сборного блока сателлита 2 меньше чисел зубьев соответствующих центральных зубчатых колес, находящихся с ними в зацеплении, на одну и ту же величину, равную 3 или 4 зубьям. To ensure a minimum gap between the gears in the power transmission, the number of teeth of the output movable
В исполнении привода для поворота поворотного запорного органа трубопроводной арматуры он снабжен ограничителем поворота выходного вала, выполненным в виде двух регулируемых упоров 13, диаметрально закрепленных в корпусе 1 и размещенных в ответных секторных пазах 14, выполненных в выходном валу 6. In the execution of the drive for turning the rotary locking element of the pipe fittings, it is equipped with a rotation limiter of the output shaft, made in the form of two
Заявленный привод реализует коэффициенты передачи, определяемые по формуле
где
Za - число зубьев выходного подвижного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, Za=45, 46, 47...75;
Zв - число зубьев входного неподвижного зубчатого колеса с внутренним зацеплением, Zв=Za+(24 или 25)≤100;
Zg - число зубьев меньшего зубчатого венца сборного блока сателлита, Zg= Za-(3 или 4);
Zf - число зубьев большего зубчатого венца сборного блока сателлита, Zf= Zв-(3 или 4).The claimed drive implements transmission coefficients, determined by the formula
Where
Z a - the number of teeth of the output movable gear with internal gearing, Z a = 45, 46, 47 ... 75;
Z in - the number of teeth of the input fixed gear with internal gearing, Z in = Z a + (24 or 25) ≤100;
Z g - the number of teeth of the smaller gear rim of the satellite assembly block, Z g = Z a - (3 or 4);
Z f - the number of teeth of the larger gear rim of the satellite assembly block, Z f = Z in - (3 or 4).
При выборе максимальных значений чисел зубьев центральных колес Zв=100 и Za=75 можно обеспечить коэффициент передачи, равный 97.When choosing the maximum values of the number of teeth of the Central wheels Z in = 100 and Z a = 75, you can provide a gear ratio of 97.
Привод устанавливают на поворотном запорном органе запорной арматуры 15. Компенсационной зубчатой муфтой 16 соединяют вал-поводок запорного органа 15 с выходным неполноповоротным валом 6. The drive is mounted on a rotary shut-off element of shut-off
Привод работает следующим образом. The drive operates as follows.
Вращение от управляемого электродвигателя 3 поступает на входной эксцентриковый вал-водило 2. При неподвижном входном центральном зубчатом колесе 4 с внутренними зубьями вращение от входного эксцентрикового вала-водила 2, больший зубчатый венец 10 передается сборному блоку сателлита 8. Вращение от меньшего зубчатого венца сборного блока сателлита 8 передается выходному подвижному центральному зубчатому колесу 5 с внутренними зубьями и далее на выходной неполноповоротный вал 6, угол поворота которого ограничивается в пределах 90o±10o.Rotation from the controlled electric motor 3 enters the input
Заявленный привод найдет широкое применение в нефтяной и газовой отраслях в трубопроводах диаметром 200-400 мм и давлении до 160 атм. The claimed drive will find wide application in the oil and gas industries in pipelines with a diameter of 200-400 mm and a pressure of up to 160 atm.
Кинематическая схема привода и его конструктивное исполнение позволяет обеспечить КПД приводу более 0,85 и развить на выходном валу моменты в широком диапазоне. The kinematic scheme of the drive and its design makes it possible to provide an efficiency of the drive of more than 0.85 and develop moments in a wide range on the output shaft.
Заявленный привод конструктивно прост, имеет простую компоновку, что практически не требует технического обслуживания, обеспечивая ему срок службы до 35 лет. The claimed drive is structurally simple, has a simple layout, which practically does not require maintenance, providing it with a service life of up to 35 years.
Данный привод может найти широкое применение при эксплуатации нефтегазопроводов среднего диаметра. This drive can be widely used in the operation of medium-diameter oil and gas pipelines.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135182/06A RU2196928C1 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Drive of pipeline fitting shutoff member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135182/06A RU2196928C1 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Drive of pipeline fitting shutoff member |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2196928C1 true RU2196928C1 (en) | 2003-01-20 |
Family
ID=20254907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001135182/06A RU2196928C1 (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Drive of pipeline fitting shutoff member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2196928C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2816774C2 (en) * | 2019-07-11 | 2024-04-05 | Шишек Гмбх | Fail-safe actuator and assembly unit |
US11976746B2 (en) | 2019-07-11 | 2024-05-07 | Schischek GmbH | Fail-safe actuator and assembly unit |
-
2001
- 2001-12-27 RU RU2001135182/06A patent/RU2196928C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РЕШЕТОВ Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы. Справочник. - М.: Машиностроение, 1979, с. 258-259, рис. 5.25. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2816774C2 (en) * | 2019-07-11 | 2024-04-05 | Шишек Гмбх | Fail-safe actuator and assembly unit |
US11976746B2 (en) | 2019-07-11 | 2024-05-07 | Schischek GmbH | Fail-safe actuator and assembly unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6893371B2 (en) | Transmission actuator driven by an electric motor | |
US4760759A (en) | Geared ratio coupling | |
KR101433997B1 (en) | Hollow reduction gear | |
US7302873B2 (en) | Angle drive with power distribution | |
US20100081535A1 (en) | Parallel-axis helical differential assembly | |
US3774466A (en) | Angle drive | |
RU2196928C1 (en) | Drive of pipeline fitting shutoff member | |
US6582338B1 (en) | Differential unit with worm gearsets | |
RU2529943C1 (en) | Coaxial reduction gear | |
RU22812U1 (en) | DRIVE OF THE LOCKING BODY OF THE PIPELINES | |
US6537174B2 (en) | Drive axle assembly with worm gearset and differential | |
CN104675926A (en) | globoid worm gear transmission pair | |
KR20160105841A (en) | Transmission and components thereof | |
JP2003222201A5 (en) | ||
CN101392814B (en) | Parabolic type secondary envelope pin floating disk planetary transmission apparatus | |
US7377195B2 (en) | Power take-off unit with worm gearset | |
CN113983154A (en) | Constant back clearance type planetary speed reducing mechanism | |
US20180272512A1 (en) | Continuous rotation torque wrench | |
US7810405B2 (en) | Angle drive | |
CN211778797U (en) | 360-degree gapless speed reducer | |
RU205016U1 (en) | SHUT-OFF AND SHUT-OFF-CONTROL VALVES REDUCER WITH WORM-TYPE TRANSMISSION | |
CN220850668U (en) | Split input shaft fully-sealed RV reducer | |
US11655911B2 (en) | Linear drive | |
RU199817U1 (en) | Three-stage gearbox | |
CN219692202U (en) | Main reducer assembly of electric axle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041228 |