RU2213890C2

RU2213890C2 - Ball cock pneumatic drive with jet motor and its manual stand-by operator

Info

Publication number: RU2213890C2
Application number: RU2001115181A
Authority: RU
Inventors: В.В. Саяпин
Original assignee: Саяпин Вадим Васильевич
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2003-10-10

Abstract

FIELD: gas and oil producing industry. SUBSTANCE: invention relates to shutoff-and-control valves and fittings for gas, oil and product lines. Proposed drive contains control device, reversible jet motor, mechanical drive, limit mechanical stops, limit switches, and manual stand-by operator. Mechanical drive is made in form of two series-connected units. First unit is furnished with device to absorb kinetic energy of drive moving parts. Manual stand-by operator has housing, handwheel with shaft, inlet gear, and manual operator outlet shaft with outlet gear rigidly connected to shaft. Inlet gear is freely fitted on outlet shaft of manual operator for free rotation of shaft. Bushing of gear is made in form of cam clutch member, and two- way cam clutch is installed on splines on outlet shaft for axial displacement, being axially spring loaded. Clutch is coupled through stops with fork and, through fork, with handle. Spring-loaded latch with projection is installed on fork. Stop is provided in housing and button is installed. Each face of handwheel shaft is provided with cam clutch member. EFFECT: improved reliability. 6 cl, 6 dwg

Description

Использование в дистанционных системах управления запорно-регулирующей арматурой газо-, нефте- и продуктопроводов, отличающийся тем, что в пневматическом приводе, содержащем управляющее устройство, реверсивный струйный двигатель, механическую передачу, конечные механические упоры, конечные электрические выключатели, устройство ручного дублера, механическая передача выполнена в виде двух последовательно соединенных блоков, причем первый блок снабжен устройством поглощения кинетической энергии подвижных частей привода, при этом второй блок механической передачи выполнен в виде циклоидального шестеренного редуктора, причем первая ступень механической передачи снабжена пневмомеханическим устройством стопорения привода, при этом устройство управления приводом содержит регулятор расхода газа, причем механическая передача выполнена с возможностью изменения передаточного числа, а входная шестерня ручного дублера установлена на выходном валу ручного дублера с возможностью свободного вращения на нем, причем втулка шестерни выполнена в виде кулачковой полумуфты, а на выходном валу на шлицах установлена двухсторонняя кулачковая муфта, имеющая возможность осевого перемещения и подпружиненная в осевом направлении, при этом муфта через упоры связана с вилкой и через нее с рукояткой, на вилке установлена подпружиненная защелка с выступом, а в корпусе выполнен упор и установлена кнопка, а торец валика штурвала снабжен кулачковой полумуфтой. The use of gas, oil and product pipelines in remote control systems of shut-off and control valves, characterized in that in a pneumatic drive containing a control device, a reversible jet engine, a mechanical gear, mechanical end stops, electrical end switches, a manual backup device, mechanical transmission made in the form of two series-connected blocks, and the first block is equipped with a device for absorbing the kinetic energy of the moving parts of the drive, while The mechanical transmission unit is made in the form of a cycloidal gear reducer, wherein the first mechanical transmission stage is equipped with a pneumomechanical locking device for the drive, while the drive control device includes a gas flow regulator, the mechanical transmission being configured to change the gear ratio, and the input gear of the manual backup is installed on the output the shaft of the handwheel with the possibility of free rotation on it, and the gear sleeve is made in the form of a cam coupling half, and and a double-sided cam clutch is installed on the output shaft on the splines, which has the possibility of axial movement and is spring-loaded in the axial direction, while the clutch is connected through the stops to the fork and through it with a handle, the spring-loaded latch with a protrusion is installed on the fork, and the stop is mounted and the button is installed in the housing , and the end of the helm shaft is equipped with a cam coupling half.

Известен пневмогидравлический привод с поршневым двикателем, содержащий пневмогидроцилиндр, поршни, кулисный поворотный механизм, конечные упоры и конечные выключатели [1, с. 348]. Known pneumatic-hydraulic drive with a piston diverter, containing a pneumatic cylinder, pistons, rocker swing mechanism, end stops and limit switches [1, p. 348].

Техническими недостатками этого привода являются: наличие второго рабочего тела - масла, наличие подвижных трущихся уплотнений, возможность произвольного перемещения регулирующего органа арматуры под действием потока газа в трубопроводе. Названные обстоятельства существенно снижают надежность и долговечность привода и усложняют и удорожают его эксплуатацию. The technical disadvantages of this drive are: the presence of a second working fluid - oil, the presence of moving friction seals, the possibility of arbitrary movement of the regulating body of the valve under the action of a gas stream in the pipeline. These circumstances significantly reduce the reliability and durability of the drive and complicate and increase the cost of its operation.

Известен пневматический привод со струйным двигателем и кулисно-винтовым поворотным механизмом [2]. Known pneumatic drive with a jet engine and rocker screw rotary mechanism [2].

Техническими недостатками данного привода являются: 1. Низкий КПД кулисно-винтового механизма, что приводит к дополнительному расходу рабочего газа. 2. Большие нагрузки на оси ходового винта кулисно-винтового механизма, что требует установки упорных подшипников больших размеров, а для приводов - больших шаровых кранов для трубопроводов диаметром D_y 1200; 1400 мм - специально разрабатываемых подшипников. 3. Общие большие габариты и масса кулисно-винтового поворотного механизма и всего привода.The technical disadvantages of this drive are: 1. Low efficiency of the rocker-screw mechanism, which leads to an additional consumption of working gas. 2. Large loads on the axis of the screw of the rocker-screw mechanism, which requires the installation of thrust bearings of large sizes, and for actuators - large ball valves for pipelines with a diameter of D _y 1200; 1400 mm - specially designed bearings. 3. General large dimensions and weight of the rocker-screw rotary mechanism and the entire drive.

Известен "привод пневматический со струйно-реактивным двигателем и планетарным редуктором" [3]. The well-known "pneumatic drive with a jet engine and planetary gearbox" [3].

Привод содержит два независимых нереверсивных струйно-реактивных двигателя с тормозными фрикционными муфтами, согласующий шестеренный редуктор, ручной дублер, шестеренный планетарный редуктор. The drive contains two independent non-reversible jet-jet engines with brake friction clutches, matching gear reducer, manual override, planetary gear reducer.

Техническими недостатками данного привода являются: низкие надежность и долговечность работы фрикционных муфт; опасность недопустимого нагрева муфт; возможность произвольного поворота выходного вала привода и регулирующего органа под действием потока газа в трубопроводе; сложность планетарного редуктора. Technical disadvantages of this drive are: low reliability and durability of friction clutches; danger of impermissible heating of couplings; the possibility of arbitrary rotation of the output shaft of the drive and the regulatory body under the action of a gas flow in the pipeline; planetary gear complexity.

Технической задачей изобретения является создание пневматического привода для запорно-регулирующей арматуры газонефтепродуктопроводов больших диаметров до 1400 мм включительно, обладающего повышенными надежностью и ресурсом, способного работать в расширенном диапазоне давления газа в трубопроводе от 1,5 до 15,0 МПа, обладающего повышенным моментом трогания, расширенным диапазоном установки и регулирования мощности, движущего момента и времени поворота выходного вала из одного крайнего положения в другое, повышенной экономичностью и экологическими характеристиками, уменьшенной массой и габаритами. An object of the invention is the creation of a pneumatic actuator for shut-off and control valves of oil and gas pipelines of large diameters up to 1400 mm inclusive, which has increased reliability and service life, is able to work in an extended range of gas pressure in the pipeline from 1.5 to 15.0 MPa, which has an increased starting moment, extended range of installation and regulation of power, driving torque and time of rotation of the output shaft from one extreme position to another, increased efficiency and efficiency biological characteristics, reduced weight and dimensions.

Эта техническая задача решается согласно изобретению за счет технического результата, состоящего в том, что механическая передача выполнена в виде двух последовательно соединенных блоков, причем первый блок снабжен устройством поглощения кинетической энергии подвижных частей привода, а также за счет того, что второй блок механической передачи выполнен в виде циклоидального шестеренного редуктора. This technical problem is solved according to the invention due to the technical result, namely, that the mechanical transmission is made in the form of two series-connected blocks, the first block being equipped with a device for absorbing the kinetic energy of the moving parts of the drive, and also due to the fact that the second block of the mechanical transmission is made in the form of a cycloidal gear reducer.

Эта техническая задача решается также за счет того, что первая ступень механической передачи снабжена пневмомеханическим устройством стопорения привода, а также за счет того, что устройство управления приводом содержит регулятор расхода газа, а также за счет того, что механическая передача выполнена с возможностью изменения передаточного числа. This technical problem is also solved due to the fact that the first stage of the mechanical transmission is equipped with a pneumomechanical device for locking the drive, as well as due to the fact that the drive control device contains a gas flow regulator, and also due to the fact that the mechanical transmission is configured to change the gear ratio .

Сущность изобретения
Сущность изобретения заключается в том, что в пневматическом приводе, содержащем управляющее устройство, реверсивный струйный двигатель, механическую передачу, конечные механические упоры, конечные электрические выключатели, устройство ручного дублера, механическая передача выполнена в виде двух последовательно соединенных блоков, причем первый блок снабжен устройством поглощения кинетической энергии подвижных частей привода.SUMMARY OF THE INVENTION
The essence of the invention lies in the fact that in a pneumatic actuator containing a control device, a reversible jet engine, a mechanical transmission, end mechanical stops, end electric switches, a manual backup device, a mechanical transmission is made in the form of two blocks connected in series, the first block having an absorption device kinetic energy of the moving parts of the drive.

Сущность изобретения заключается также в том, что второй блок механической передачи выполнен в виде циклоидального шестеренного редуктора. The essence of the invention also lies in the fact that the second block of a mechanical transmission is made in the form of a cycloidal gear reducer.

Сущность изобретения заключается также в том, что первый блок механической передачи снабжен пневмомеханическим устройством стопорения привода, а также в том, что устройство управления приводом содержит регулятор расхода газа. The essence of the invention also lies in the fact that the first mechanical transmission unit is equipped with a pneumomechanical device for locking the drive, and also that the drive control device comprises a gas flow controller.

Сущность изобретения заключается также в том, что механическая передача выполнена с возможностью изменения передаточного числа. The invention also lies in the fact that the mechanical transmission is configured to change the gear ratio.

Сущность изобретения заключается также в том, что ручной дублер содержит корпус, штурвал с валиком, входную шестерню, выходной вал ручного дублера с жестко соединенной с ним выходной шестерней, при этом входная шестерня ручного дублера установлена на выходном валу ручного дублера с возможностью свободного вращения на нем, причем втулка шестерни выполнена в виде кулачковой полумуфты, а на выходном валу на шлицах установлена двухсторонняя кулачковая муфта, имеющая возможность осевого перемещения и подпружиненная в осевом направлении, при этом муфта через упоры связана с вилкой и через нее с рукояткой, на вилке установлена подпружиненная защелка с выступом, а в корпусе выполнен упор и установлена кнопка, а торец валика штурвала снабжен кулачковой полумуфтой. The invention also consists in the fact that the manual backup comprises a housing, a steering wheel with a roller, an input gear, an output shaft of a manual backup with an output gear rigidly connected to it, while the input gear of a manual backup is mounted on the output shaft of the manual backup with the possibility of free rotation on it moreover, the gear sleeve is made in the form of a cam coupling half, and on the output shaft on the splines a double-sided cam clutch is installed, having the possibility of axial movement and spring-loaded in the axial direction, This coupling through abutments associated with the fork and through the handle, on a fork mounted spring-loaded latch with a projection, and the housing and configured abutment set button, a roller end face is provided with a cam wheel coupling half.

Причинно-следственная связь между достигаемым результатом и совокупностью признаков состоит в том, что повышение надежности и ресурса привода достигается за счет того, что привод снабжен струйным двигателем, устройством поглощения кинетической энергии подвижных частей и ручным дублером. A causal relationship between the result achieved and the totality of signs is that an increase in the reliability and service life of the drive is achieved due to the fact that the drive is equipped with a jet engine, a device for absorbing the kinetic energy of the moving parts and a handwheel.

Расширение диапазона рабочих давлений газа, в котором способен работать привод, а также расширение диапазона установки и регулирования мощности, движущего момента и времени поворота выходного вала из одного положения в другое, достигается за счет того, что устройство управления содержит регулятор расхода газа, а редуктор выполнен с возможностью изменения передаточного числа в первом блоке механической передачи. The expansion of the range of working gas pressures in which the drive is capable of operating, as well as the expansion of the range of installation and regulation of power, torque and time of rotation of the output shaft from one position to another, is achieved due to the fact that the control device contains a gas flow controller and the gearbox with the possibility of changing the gear ratio in the first block of a mechanical transmission.

Повышение экономичности и улучшение экологических характеристик, а также уменьшение массы и габаритов привода обеспечивается за счет применения шестеренного циклоидного редуктора, имеющего более высокий КПД и меньшую массу и габариты по сравнению с кулисно-винтовым поворотным механизмом. Это обстоятельство приводит к меньшему загрязнению окружающей среды при работе привода. Improving the economy and improving environmental performance, as well as reducing the mass and dimensions of the drive, is achieved through the use of a gear cycloid gearbox having a higher efficiency and lower weight and dimensions compared to the rocker-screw rotary mechanism. This circumstance leads to less environmental pollution during operation of the drive.

На фиг.1 представлена схема привода. Figure 1 presents a diagram of the drive.

На фиг.2 дан вид по СС фиг.1. Figure 2 is a view according to the SS of figure 1.

На фиг.3 представлена схема ручного дублера. Figure 3 presents a diagram of a manual understudy.

На фиг.4 представлена другая проекция ручного дублера. Figure 4 presents another projection of a manual understudy.

На фиг.5 представлен вид по АА фиг.4. Figure 5 presents a view of the AA of figure 4.

На фиг.6 представлен вид по ВВ фиг.4. Figure 6 presents a view according to BB of figure 4.

Привод (фиг. 1) содержит управляющее устройство 1, содержащее электропневматические клапаны 2, 3, регуляторы расхода газа 4, 5, реверсивный струйный двигатель 8, содержащий ротор 9 с соплами 10, 11, вал 12 с зубчатым венцом 13, механическую передачу, состоящую из двух последовательно соединенных блоков, первый из которых 15 содержит валы и шестерни, в том числе вал 16 и шестерни 17, 18, 19, 20, 21. The drive (Fig. 1) contains a control device 1, containing electro-pneumatic valves 2, 3, gas flow regulators 4, 5, a reversible jet engine 8, containing a rotor 9 with nozzles 10, 11, a shaft 12 with a gear ring 13, a mechanical transmission consisting of two series-connected blocks, the first of which 15 contains shafts and gears, including a shaft 16 and gears 17, 18, 19, 20, 21.

Первый блок содержит также устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей, включающее в себя корпус 25, ходовой винт 26 с трапецеидальной резьбой 27 и шлицами 28, на хвостовике которого установлены тарельчатые пружины 29 и упорные подшипники 30, 31; при этом винт с помощью резьбы 27 соединен со втулкой 32 шестерни 19 и с помощью шлицов 28 соединен со втулкой 33 шестерни 20. The first block also contains a device for absorbing kinetic energy of moving parts, including a housing 25, a spindle 26 with a trapezoidal thread 27 and splines 28, on the shank of which disk cup springs 29 and thrust bearings 30, 31 are installed; however, the screw using the thread 27 is connected to the sleeve 32 of the gear 19 and using the splines 28 is connected to the sleeve 33 of the gear 20.

Первый блок механической передачи содержит, кроме того, пневмомеханическое устройство стопорения привода, содержащее корпус 35 с пневмокамерами 36, 37, шток 38 с поршнем 39, при этом на конце штока установлена кулачковая полумуфта 40 с наклонными поверхностями кулачков, не имеющая возможности осевого вращения и входящая в зацепление с ответной полумуфтой 41, соединенной с валом 16, при этом шток 38 подпружинен пружиной 42. Первый блок механической передачи содержит также ручной дублер 45 со штурвалом 46. The first mechanical transmission unit also contains a pneumatic-mechanical device for locking the drive, comprising a housing 35 with pneumatic chambers 36, 37, a rod 38 with a piston 39, while a cam coupling half 40 with inclined surfaces of the cams is installed at the end of the rod, which does not have the possibility of axial rotation and is included in engagement with a mating coupling half 41 connected to the shaft 16, while the rod 38 is spring-loaded with a spring 42. The first mechanical transmission unit also contains a handwheel 45 with a steering wheel 46.

Второй блок механической передачи выполнен в виде циклоидального шестеренного редуктора, содержащего корпус 50, в котором установлено зубчатое колесо 51 с внутренним зацеплением и выходной вал 52 со втулкой 53. Редуктор содержит также входной вал 54, один конец которого установлен на подшипнике в корпусе 50, а второй - на подшипнике во втулке 53 выходного вала. При этом на валу 54 выполнены эксцентрично шейка 55, ось которой смещена относительно оси вала 54 на величину n. При этом на шейке 55 на подшипниках установлено зубчатое колесо 56, входящее в зацепление с зубчатым колесом 51, при этом в зубчатом колесе 56 установлены стержни 57 с ползунами, входящими в радиальные прорези втулки 53. На конце входного вала 54 закреплена шестерня 21, входящая в зацепление с шестерней 20 первого блока механической передачи. Второй блок содержит также конечные электрические выключатели 58, 59 и регулируемые механические упоры (на фиг.1 обозначены также входные клеммы 60, 61 управляющего устройства 1; давление питающего газа Р и давления газа P₁, Р₂ за регуляторами расхода газа 4, 3.The second mechanical transmission unit is made in the form of a cycloidal gear reducer containing a housing 50, in which a gear wheel 51 with internal gearing and an output shaft 52 with a sleeve 53 are installed. The gearbox also contains an input shaft 54, one end of which is mounted on a bearing in the housing 50, and the second - on the bearing in the sleeve 53 of the output shaft. At the same time, a neck 55 is made on the shaft 54, the axis of which is offset from the axis of the shaft 54 by an amount n. At the same time, a gear wheel 56 is installed on the neck 55 on the bearings, which engages with the gear 51, while in the gear 56 there are rods 57 with sliders entering the radial slots of the sleeve 53. A gear 21 is attached to the end of the input shaft 54 meshing with gear 20 of the first mechanical transmission unit. The second block also contains end electric switches 58, 59 and adjustable mechanical stops (Fig. 1 also shows the input terminals 60, 61 of the control device 1; the supply gas pressure P and gas pressure P ₁ , P ₂ behind the gas flow controllers 4, 3.

Ручной дублер (фиг. 3,4) содержит корпус 45, штурвал 46, входной валик 63, на конце которого установлена кулачковая полумуфта 64, выходной вал 16 ручного дублера, жестко соединенный с выходной шестерней 18 (фиг.1), при этом на валу установлена с возможностью свободного вращения на нем входная шестерня 17, причем втулка шестерни 17 на торце выполнена в виде кулачковой полумуфты 66, а на выходном валу 16 на шлицах установлена двухсторонняя кулачковая муфта 67, имеющая возможность осевого перемещения и подпружиненная пружиной 68 (фиг.4), которая через упоры 71, 72 (фиг.5) подвижно связана с "вилкой" 73, установленной в корпусе на оси 74 и снабженной рукояткой 75, при этом на втулке шестерни 17 размещено с угловым люфтом кольцо 76, снабженное одним или несколькими радиально расположенными стержнями 77 с конусными концами; при этом шестерня 18 через муфту 67 связана с шестерней 17 и через нее с ротором струйного двигателя. Вилка 73 снабжена защелкой 78, установленной на оси 79, при этом защелка 78 имеет на свободном конце выступ 79 и связана пружиной 80 с вилкой 73, а в корпусе ручного дублера выполнен упор 81 и установлена кнопка 82. The handwheel (Fig. 3.4) contains a housing 45, a steering wheel 46, an input roller 63, at the end of which a cam coupling 64 is mounted, the output shaft 16 of the handwheel, rigidly connected to the output gear 18 (Fig. 1), while on the shaft the input gear 17 is installed with the possibility of free rotation on it, and the hub of the gear 17 at the end is made in the form of a cam coupling half 66, and on the output shaft 16 on the splines a double-sided cam clutch 67 is installed, having the possibility of axial movement and spring loaded 68 (Fig. 4) which through the stops 71, 72 (FIG. 5) is movably connected with a “plug” 73 mounted in a housing on an axis 74 and provided with a handle 75, while a ring 76 is provided with an angular play on the gear sleeve 17 and provided with one or more radially spaced rods 77 with conical ends; while the gear 18 through the clutch 67 is connected with the gear 17 and through it with the rotor of the jet engine. The plug 73 is provided with a latch 78 mounted on the axis 79, while the latch 78 has a protrusion 79 at the free end and is connected by a spring 80 to the plug 73, and an emphasis 81 is made in the body of the handwheel and a button 82 is installed.

Пневматический привод со струйным двигателем для шаровых кранов и ручной дублер работают совместно следующим образом. При поступлении на управляющее устройство 1, например через клемму 60, электрического сигнала на поворот выходного вала привода в положение, например, "закрыто", на электромагнит пневмоэлектроклапана 2 поступает электрическое напряжение и клапан 2 открывается. Сжатый газ из источника питания (газопровода или баллона) под давлением Р поступает на вход регулятора расхода газа 4, оттуда с давлением P₁ через трубопровод, подводящий патрубок и осевой канал вала 12 поступает в пару сопел ротора 10 (второе сопло не показано) и, вытекая из них, создает реактивную силу и движущий момент на валу 12. Под действием этого момента ротор начинает вращаться, одновременно сжатый газ поступает в полость 37 пневмомеханического стопорного устройства 35; под давлением газа шток 38 перемещается, сжимает пружину 42 и выводит полумуфту 40 из зацепления с полумуфтой 41, давая возможность валу 16 вращаться. Под действием движущего момента ротор начинает вращаться. Это вращение передается через зубчатый венец 13 и промежуточные шестерни на шестерни 16, 17, 18, 19, 20, 21 на вал 54, который, вращаясь, своей шейкой 55 перемещает зубчатое колесо 56, которое обкатывается по внутреннему зубчатому венцу колеса 51 и при этом вращается вокруг шейки 55. Вместе с колесом 56 вращается выходной вал привода 52 со втулкой 53, которая связана подвижно с помощью пазов 58 и стержней 57 с колесом 56.The pneumatic drive with a jet engine for ball valves and a manual backup work together as follows. Upon receipt of an electric signal to the control device 1, for example, via terminal 60, to turn the output shaft of the drive to the position, for example, “closed”, an electric voltage is applied to the electromagnet of the pneumatic solenoid 2 and the valve 2 opens. Compressed gas from a power source (gas pipe or cylinder) under pressure P enters the inlet of the gas flow regulator 4, and from there, with pressure P _1, through a pipeline, a supply pipe and an axial channel of the shaft 12 enters a pair of nozzles of the rotor 10 (the second nozzle is not shown) and, flowing out of them creates a reactive force and a driving moment on the shaft 12. Under the influence of this moment, the rotor begins to rotate, while the compressed gas enters the cavity 37 of the pneumomechanical locking device 35; under gas pressure, the rod 38 moves, compresses the spring 42 and disengages the coupling half 40 from the coupling half 41, allowing the shaft 16 to rotate. Under the influence of a torque, the rotor begins to rotate. This rotation is transmitted through the gear ring 13 and the intermediate gears on the gears 16, 17, 18, 19, 20, 21 to the shaft 54, which, by rotating with its neck 55, moves the gear wheel 56, which is rolled around the inner gear ring of the wheel 51 and rotates around the neck 55. Together with the wheel 56, the output shaft of the drive 52 rotates with a sleeve 53, which is movably connected by means of grooves 58 and rods 57 to the wheel 56.

При этом передаточное число циклоидального редуктора определяется как

где n_вх - число оборотов входного вала 54;
n_вых - число оборотов выходного вала 52,
z₁ - число зубьев колеса 51,
z₂ - число зубьев колеса 56.In this case, the gear ratio of the cycloidal gearbox is defined as

where n _I - the number of revolutions of the input shaft 54;
n _o - the number of revolutions of the output shaft 52,
z ₁ - the number of teeth of the wheel 51,
z ₂ - the number of teeth of the wheel 56.

При минимально допустимой по геометрическим соображениям и условиям зацепления
z₁≥18,
z₂ - z₁≥2,
минимальное передаточное число может быть равно q_min=9.When geometrical considerations and conditions are minimally permissible
z ₁ ≥18,
z ₂ - z ₁ ≥2,
the minimum gear ratio may be equal to q _min = 9.

При этом при других значениях z₂ и z₁ передаточное число может достигать нескольких десятков. Например, при z₁=100, z₂=102 имеем

При подходе выходного вала 52 к заданному крайнему положению один из укрепленных на нем рычагов (на фиг.1 не показаны) размыкает конечный выключатель 59 и разрывает цепь электропневмоклапана 2, в результате чего последний закрывается и прекращает подачу сжатого газа в двигатель. Далее привод проходит некоторый путь (несколько угловых минут) по инерции, после чего останавливается, "садясь" на механический упор (на фиг. не показан). При этом останавливаются также шестерни 21 и 20.Moreover, with other values of z ₂ and z _{1, the} gear ratio can reach several tens. For example, with z ₁ = 100, z ₂ = 102, we have

When the output shaft 52 approaches the predetermined extreme position, one of the levers mounted on it (not shown in FIG. 1) opens the end switch 59 and breaks the circuit of the electro-pneumatic valve 2, as a result of which the latter closes and stops the supply of compressed gas to the engine. Further, the drive passes a certain path (a few angular minutes) by inertia, after which it stops, "sitting down" on a mechanical stop (not shown in Fig.). In this case, gears 21 and 20 also stop.

При этом ротор 9 двигателя и связанные с ним шестерни продолжают вращаться по инерции, неся в себе запас кинетической энергии. Под действием этой энергии шестерня 19 проворачивается на резьбе 27 относительно шестерни 20 и перемещается по резьбе вдоль оси вала 26, сжимая через упорный подшипник 31 тарельчатые пружины 29 и переводя, таким образом, кинетическую энергию вращающихся частей привода в потенциальную энергию пружин до тех пор, пока ротор не остановится. Резьба 27 выбирается самотормозящейся, поэтому движение привода под действием сил со стороны сжатых пружин невозможно. In this case, the rotor 9 of the engine and the associated gears continue to rotate by inertia, carrying a supply of kinetic energy. Under the influence of this energy, the gear 19 rotates on the thread 27 relative to the gear 20 and moves along the thread along the axis of the shaft 26, compressing the disk springs 29 through the thrust bearing 31 and, thus, translating the kinetic energy of the rotating parts of the drive into the potential energy of the springs until the rotor will not stop. The thread 27 is selected to be self-braking, therefore, the movement of the drive under the action of forces from the compressed springs is impossible.

При процессе остановки ротора двигателя и сжатии тарельчатых пружин кулачковая полумуфта 41 проворачивается относительно полумуфты 40, рассеивая некоторую небольшую часть кинетической энергии подвижных частей. During the process of stopping the rotor of the engine and compressing the disk springs, the cam coupling half 41 rotates relative to the coupling half 40, dissipating some small part of the kinetic energy of the moving parts.

Для движения вала привода в противоположном направлении управляющий сигнал должен быть подан на клемму 61. Движение привода происходит так же, как сказано выше, но при этом работает электропневмоклапан 3, регулятор расхода газа 5, пара сопел ротора 11, полость 36 пневмомеханического стопорного устройства и конечный электрический выключатель 59. For the drive shaft to move in the opposite direction, the control signal must be applied to terminal 61. The drive moves in the same way as described above, but the electro-pneumatic valve 3, the gas flow regulator 5, the pair of rotor nozzles 11, the cavity 36 of the pneumomechanical locking device and the end electrical switch 59.

При повороте регулирующего органа запорной арматуры вручную с помощью ручного дублера необходимо вилку 73 с помощью рукоятки 75 повернуть вокруг оси 74 против часовой стрелки, при этом двухсторонняя кулачковая муфта 67, установленная на шлицах на валу 65 упорами 72, 72 перемещается влево, выходит из зацепления с полумуфтой 66, связанной со свободно вращающейся на валу 16 шестерней 17, и входит в зацепление с полумуфтой 64, связанной со штурвалом 46, растягивая пружину 68. При повороте вилки 73 защелка 78 под действием пружины 80 своим выступом 79 заходит за упор 81, фиксируя положение вилки 73 и муфты 67. Таким образом, штурвал 46 оказывается связанным механически с выходным валом 52 привода. При этом при вращении штурвала 46 вал 18 свободно вращается во втулке шестерни 17 и вращение штурвала не передается подвижным частям привода, расположенным ближе к двигателю и при вращении штурвала 46 ротор 9 струйного двигателя 8 не вращается. When turning the regulating body of the shut-off valve manually using a handwheel, it is necessary to turn the plug 73 with the handle 75 around the axis 74 counterclockwise, while the double-sided cam clutch 67 mounted on the splines on the shaft 65 with the stops 72, 72 moves to the left, disengages from the coupling half 66, connected with the gear 17 freely rotating on the shaft 16, and engages with the coupling half 64, connected with the helm 46, stretching the spring 68. When the fork 73 is turned, the latch 78 under the action of the spring 80 protrudes beyond then 81, fixing the position of the plug 73 and the sleeve 67. Thus, the wheel 46 is connected mechanically to the output shaft 52 of the drive. In this case, when the steering wheel 46 is rotated, the shaft 18 rotates freely in the gear sleeve 17 and the rotation of the steering wheel is not transmitted to the moving parts of the drive closer to the engine and when the steering wheel 46 is rotated, the rotor 9 of the jet engine 8 does not rotate.

При подаче сжатого газа через один из электропневмоклапанов 2, 3 в струйный двигатель 8 и начале вращения шестерни 17 один из стержней 77 своим конусным концом воздействует на выступ 79 защелки 78, приподнимая его над упором 81. При этом под действием пружины 68 муфта 67 перемещается вправо, выходя из зацепления с полумуфтой 64 и входя в зацепление с полумуфтой 66, таким образом восстанавливая механическую связь ротора 9 струйного двигателя с выходным валом 52 привода, одновременно разрывая механическую связь штурвала 46 с подвижными частями привода. При перемещении муфта 67 через упоры 71, 72 поворачивает вилку 73 с рукояткой 75 в исходное положение. Таким образом осуществляется автоматическое подключение двигателя и отключение штурвала ручного дублера при подаче сжатого газа в двигатель. Для соединения двигателя с выходным валом привода и отключения штурвала без подачи или до подачи сжатого газа в двигатель необходимо нажать кнопку 79, в результате чего защелка 78 поворачивается, выступ 79 поднимается над упором 81 и под действием пружины 68 муфта 67 и вилка 73 с рукояткой 75 возвращается в исходное положение, как сказано выше. When compressed gas is supplied through one of the electro-pneumatic valves 2, 3 to the jet engine 8 and the gear 17 starts to rotate, one of the rods 77, with its tapered end, acts on the protrusion 79 of the latch 78, lifting it above the stop 81. In this case, under the action of the spring 68, the coupling 67 moves to the right disengaging from the coupling half 64 and engaging with the coupling half 66, thereby restoring the mechanical connection of the rotor 9 of the jet engine with the output shaft 52 of the drive, while breaking the mechanical connection of the steering wheel 46 with the moving parts of the drive. When moving the clutch 67 through the stops 71, 72 turns the fork 73 with the handle 75 to its original position. Thus, the engine is automatically connected and the handwheel of the handwheel is turned off when compressed gas is supplied to the engine. To connect the engine to the output shaft of the drive and turn off the steering wheel without supplying or before supplying compressed gas to the engine, press the button 79, as a result of which the latch 78 turns, the protrusion 79 rises above the stop 81 and, under the action of the spring 68, the coupling 67 and the fork 73 with the handle 75 returns to its original position, as mentioned above.

Источники информации
1. А. Ф. Гуревич, О.Н. Заринский, Ю.Л. Кузьмин. Справочник по арматуре для газо- и нефтепроводов. Ленинград: Недра. 1988. С. 348.Sources of information
1. A. F. Gurevich, O.N. Zarinsky, Yu.L. Kuzmin. Handbook of fittings for gas and oil pipelines. Leningrad: bowels. 1988.S. 348.

2. Патент Российской Федерации на изобретение 2131065. Пневматический привод Саяпина и электропневматическое управляющее устройство. 2. Patent of the Russian Federation for the invention 2131065. Pneumatic drive Sayapina and electro-pneumatic control device.

3. Привод пневматический со струйно-реактивным двигателем и планетарным редуктором ПСРДП. Руководство по эксплуатации. ПСРДП 00.000 РЭ. 1999. Екатеринбург. 3. Pneumatic drive with jet-jet engine and planetary gear PSRDP. Manual. PSRDP 00.000 RE. 1999. Yekaterinburg.

Claims

1. A pneumatic drive comprising a control device, a reversible jet engine, a mechanical transmission, end mechanical stops, end electric switches, a handwheel device, characterized in that the mechanical transmission is made in the form of two series-connected units, the first unit having a kinetic energy absorption device moving parts of the drive.

2. The drive according to claim 1, characterized in that the second block of a mechanical transmission is made in the form of a cycloidal gear reducer.

3. The drive according to claim 1, characterized in that the first mechanical transmission unit is equipped with a pneumomechanical device for locking the drive.

4. The drive according to claim 1, characterized in that the drive control device comprises a gas flow controller.

5. The drive according to claim 1, characterized in that the mechanical transmission is configured to change the gear ratio.

6. A handwheel comprising a housing, a steering wheel with a roller, an input gear, an output shaft of a manual understudy with an output gear rigidly connected to it, characterized in that the input gear is mounted on the output shaft of the manual understudy with free rotation on it, wherein the gear sleeve is made in the form of a cam coupling half, and on the output shaft, on the splines, a double-sided cam coupling is installed, which has the possibility of axial movement and is spring-loaded in the axial direction, while the coupling is connected through the stops to the fork and through it with a handle, a spring-loaded latch with a protrusion is installed on the fork, and an emphasis is made in the case and a button is installed, and the end of the steering wheel shaft is equipped with a cam coupling.