RU2213896C2

RU2213896C2 - Pipe fittings and valves electromechanical drive

Info

Publication number: RU2213896C2
Application number: RU99108099/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Морозов; А.В. Жданов; А.Б. Костерин; Ю.В. Кашицын; А.И. Елкин
Original assignee: Государственное предприятие Владимирский региональный научно-координационный центр "Владренако"
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2003-10-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: invention can be used in manufacture of pipe fittings and valve with remote control and is designed for use as electric drive to operate pipe fittings and valves. Proposed electromechanical drive contains electric motor with hollow rotor accommodating threaded bushing and screw spindle. Drive has fixed housing. Nut is placed between threaded bushing and screw spindle. Nut is made in form of threaded rollers placed in cages. Threaded bushing and cup are fixed in hollow rotor and are provided with splined grooves for reciprocating relative to each other. EFFECT: improved reliability of electromechanical drive. 2 dwg _

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, может быть использовано при изготовлении трубопроводной арматуры с дистанционным управлением и предназначено для работы в качестве электропривода, управляющего трубопроводной арматурой. The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to valve manufacturing, can be used in the manufacture of pipe fittings with remote control and is intended to work as an electric actuator controlling pipe fittings.

Известна конструкция привода, где двигатель с закрепленной на его валу кулачковой полумуфтой сцеплен с ответной кулачковой полумуфтой, которая при выключенном двигателе поджата пружиной к ответной неподвижной детали, смонтированной на корпусе привода. Полумуфта может поступательно перемещаться (на небольшой ход) по водилу, на котором расположены сателлиты планетарной передачи, обкатывающиеся по неподвижной шестерне, удерживаемой на месте червяком. Этот червяк может перемещаться поступательно по оси маховика ручного дублера и удерживается пружинами. Для передачи вращения от приводного вала к механизму путевого выключателя служат червяк и червячное колесо, которое связано с путевым выключателем [1]. A known drive design, where the motor with the cam coupling half mounted on its shaft, is coupled to the mating cam coupling, which, when the engine is off, is spring-loaded to the mating fixed part mounted on the drive housing. The coupling half can progressively move (on a small stroke) along the carrier, on which the planetary gear satellites are located, rolling around on the stationary gear, held in place by the worm. This worm can move forward along the axis of the handwheel of the handwheel and is held by springs. To transmit rotation from the drive shaft to the mechanism of the limit switch, there is a worm and a worm wheel, which is connected to the limit switch [1].

В качестве прототипа использован электропривод [2], который состоит из электродвигателя с полым ротором, в котором размещены резьбовая втулка и винтовой шпиндель, взаимодействующие через подшипники и опорные шайбы с упругим элементом. Привод также снабжен неподвижным опорным корпусом, электродвигатель установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно опорного корпуса, а опорные шайбы расположены между торцом корпуса электродвигателя и внутренней поверхностью опорного корпуса, причем упругий элемент размещен между указанными шайбами. As a prototype, an electric drive [2] was used, which consists of an electric motor with a hollow rotor, in which a threaded sleeve and a screw spindle are located, interacting through bearings and thrust washers with an elastic element. The drive is also equipped with a fixed supporting housing, the electric motor is mounted with the possibility of reciprocating movement relative to the supporting housing, and the supporting washers are located between the end face of the electric motor housing and the inner surface of the supporting housing, the elastic element being placed between these washers.

Основные недостатки данных приводов - большие габариты конструкции и невысокая надежность. The main disadvantages of these drives are their large design dimensions and low reliability.

Задача, решаемая изобретением, - сокращение габаритов конструкции и повышение надежности электропривода. The problem solved by the invention is to reduce the dimensions of the structure and increase the reliability of the electric drive.

Поставленная задача решается тем, что в электромеханическом приводе трубопроводной арматуры, содержащем электродвигатель с полым ротором, в котором размещены резьбовая втулка и винтовой шпиндель, а привод снабжен неподвижным корпусом, дополнительно в полом роторе электродвигателя между резьбовой втулкой и винтовым шпинделем размещена гайка, выполненная в виде резьбовых роликов, по меньшей мере трех, расположенных в сепараторах, а резьбовая втулка и стакан, закрепленный неподвижно в полом роторе, имеют шлицевые канавки, обеспечивающие возможность возвратно-поступательного перемещения их относительно друг друга. The problem is solved in that in the electromechanical drive of pipe fittings containing an electric motor with a hollow rotor, in which a threaded sleeve and a screw spindle are placed, and the drive is equipped with a fixed housing, in addition, a nut made in the form of a nut made in the form of a hollow rotor of the electric motor between the threaded sleeve and the screw spindle threaded rollers of at least three located in the separators, and the threaded sleeve and the cup fixed motionless in the hollow rotor have spline grooves providing the possibility of reciprocating movement of them relative to each other.

Размещение дополнительной гайки в виде блока роликов повышает нагрузочную способность за счет увеличения площади контакта резьбовых поверхностей, выполнение шлицевых канавок на стакане и резьбовой втулке позволяет уменьшить количество перемещаемых деталей при превышении осевого усилия на запорном органе (при полном открытии или полном закрытии арматуры), что увеличивает надежность привода и сокращает габариты конструкции. Placing an additional nut in the form of a roller block increases the load capacity by increasing the contact area of the threaded surfaces, the implementation of spline grooves on the glass and the threaded sleeve allows you to reduce the number of moving parts when exceeding the axial force on the locking element (when the valve is fully open or completely closed), which increases reliability of the drive and reduces the dimensions of the structure.

На фиг.1 изображен электромеханический привод, общий вид, совмещенный с разрезом. Figure 1 shows the electromechanical drive, a General view, combined with a section.

На фиг.2 изображен разрез по сечению А-А. Figure 2 shows a section along section aa.

В полом роторе электродвигателя 1 размещены стакан 2, резьбовая втулка 3, винтовой шпиндель 4, соединенный с запорным органом (на фиг.1 не показан), и гайка 5, выполненная в виде резьбовых роликов, которые расположены в сепараторах 6. Резьбовая втулка 3 и стакан 2 имеют шлицевые канавки 7 для обеспечения совместного вращения и взаимного возвратно-поступательного перемещения. Между резьбовой втулкой и стаканом расположены упругие элементы 8, 9. In the hollow rotor of the electric motor 1 there is a cup 2, a threaded sleeve 3, a screw spindle 4 connected to a locking member (not shown in FIG. 1), and a nut 5 made in the form of threaded rollers, which are located in the separators 6. The threaded sleeve 3 and the glass 2 has slotted grooves 7 to provide joint rotation and reciprocal reciprocating movement. Between the threaded sleeve and the glass are elastic elements 8, 9.

Привод работает следующим образом: при вращении ротора электродвигателя 1 в подшипниках вращается стакан 2, который неподвижно закреплен в полом роторе. Стакан 2 посредством шлицевых канавок 7 передает вращение на резьбовую втулку 3, а затем на блок резьбовых роликов, которые совершают планетарное движение в сепараторах 6, заставляя винтовой шпиндель 4 и запорный орган двигаться поступательно. В зависимости от направления вращения ротора происходит закрывание или открывание трубопроводной арматуры. В конечном положении (верхнем или нижнем) запорного органа винтовой шпиндель 4 останавливается, а ротор электродвигателя 1 продолжает вращаться и резьбовая втулка 3 перемещается поступательно относительно стакана 2 по шлицевым канавкам 7, при этом резьбовая втулка 3 и гайка 5 продолжают совершать вращательное движение. Резьбовая втулка 3 при поступательном перемещении преодолевает сопротивление упругого элемента 8 (или 9) до тех пор, пока не сработает конечный выключатель 10 (или 11), который подает сигнал на отключение двигателя 1. The drive operates as follows: when the rotor of the electric motor 1 rotates in the bearings, the cup 2 rotates, which is fixedly mounted in the hollow rotor. The glass 2 through the spline grooves 7 transmits the rotation to the threaded sleeve 3, and then to the block of threaded rollers, which perform planetary motion in the separators 6, forcing the screw spindle 4 and the locking element to move forward. Depending on the direction of rotation of the rotor, the valve closes or opens. In the final position (upper or lower) of the locking element, the screw spindle 4 stops, and the rotor of the electric motor 1 continues to rotate and the threaded sleeve 3 moves progressively relative to the glass 2 along the spline grooves 7, while the threaded sleeve 3 and nut 5 continue to rotate. The threaded sleeve 3 during translational movement overcomes the resistance of the elastic element 8 (or 9) until the end switch 10 (or 11) trips, which sends a signal to turn off the engine 1.

Источники информации
1. Гуревич Д.Ф., Заринский О.Н., Кузьмин Ю.К. Справочник по арматуре для газо- и нефтепроводов. - Л.: Недра, 1988.Sources of information
1. Gurevich D.F., Zarinsky O.N., Kuzmin Yu.K. Handbook of fittings for gas and oil pipelines. - L .: Nedra, 1988.

2. А.с. СССР 1613769, МПК F 16 К 31/04 от 21.05.84. 2. A.S. USSR 1613769, IPC F 16 K 31/04 dated 05.21.84.

Claims

An electromechanical drive of pipe fittings comprising an electric motor with a hollow rotor, in which a threaded sleeve and a screw spindle are placed, and the drive is equipped with a fixed housing, characterized in that in addition to the hollow rotor of the electric motor between the threaded sleeve and the screw spindle, a nut made in the form of threaded rollers is placed, at least three located in the separators, and the threaded sleeve and the glass fixed motionless in the hollow rotor, have spline grooves that allow return nuclear-translational movement of them relative to each other.