RU222018U1 - Указатель конечного положения (УКП-04) - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к указателям конечного положения с переключателем с механическими перекидными контактами. Указатель содержит корпус и крышку, через корпус и крышку проходит вал, на валу жестко закреплены два кулачка, в корпусе закреплен переключатель, в котором находятся микропереключатели с механическими перекидными контактами, каждый микропереключатель содержит четыре контакта, и указатель выполнен с возможностью крепления к запорному органу таким образом, что в промежуточном положении запорного органа кулачки находятся в исходном положении – первый кулачок рядом с первым микропереключателем, второй кулачок рядом со вторым микропереключателем, при этом замкнуты цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа, причем кулачки закреплены на валу и расположены относительно микропереключателей таким образом, что при вращении вала против часовой стрелки кулачки, находящиеся в исходном положении, поворачиваются вместе с валом, и первый кулачок поворачивается к первому микропереключателю и нажимает на толкатель первого микропереключателя, при этом происходит размыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа и замыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ОТКРЫТО, при вращении вала по часовой стрелке из положения запорного органа ОТКРЫТО кулачки возвращаются в исходное положение, происходит размыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ОТКРЫТО, замыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа, далее при вращении вала по часовой стрелке кулачки, находящиеся в исходном положении, поворачиваются вместе с валом, и второй кулачок поворачивается ко второму микропереключателю и нажимает на толкатель второго микропереключателя, при этом происходит размыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа и замыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ЗАКРЫТО, причем угол поворота вала при повороте запорного органа из положения ОТКРЫТО в положение ЗАКРЫТО и угол поворота вала при повороте запорного органа из положения ЗАКРЫТО в положение ОТКРЫТО не более 90° без учета погрешности. Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение арсенала средств указателей конечного положения запорного органа для дискретной электрической сигнализации крайних положений запорного органа, где необходима регистрация крайних положений подвижных частей запорного органа с углом поворота не более 90° без учета погрешности. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Полезная модель относится к указателям конечного положения запорного органа, а именно к указателям конечного положения с переключателем с механическими перекидными контактами. Указатель конечного положения (УКП-04) предназначен для дискретной электрической сигнализации крайних положений запорного органа, где необходима регистрация крайних положений подвижных частей запорного органа с углом поворота не более 90° без учета погрешности, и может использоваться в различных промышленных агрегатах и сооружениях.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен сигнализатор конечных положений (RU54132U1, F16K 37/00, дата публикации 10.06.2006). Изобретение относится к устройствам контроля крайних положений запорного органа трубопроводной арматуры. В корпусе сигнализатора конечных положений размещены подвижная втулка, связанная с приводным рычагом, и герконы, срабатывающие под действием постоянного магнита, подвижная втулка выполнена в виде оси с шайбой, на которой установлены кулачки, на боковой поверхности корпуса закреплены подвижные рычаги, взаимодействующие с указанными кулачками, а постоянный магнит размещен в немагнитной втулке между рычагами и связан с ними посредством пружин, кроме того, в корпусе выполнены параллельные отверстия в которых установлены подпружиненные герконы. Ожидаемый технический результат - повышение надежности работы сигнализатора, путем размещения механического и электрического блоков в изолированных полостях одного корпуса, раздельной настройки кинематической части и возможности применения сигнализатора во взрывоопасных зонах.

Известен сигнализатор крайних положений затвора арматуры (SU1832172A1, F16K37/00, дата публикации 07.08.1993). Сигнализатор имеет полый корпус, выполняющий функции механического ограничителя рабочего хода затвора арматуры, и крепится непосредственно в резьбовом гнезде арматуры. В корпусе на вертикальных стойках установлены микропереключатели и подвижный шток с пружиной, обеспечивающей постоянный контакт штока с затвором. Корпус закрыт кожухом с центральным отверстием под шток, верхний торец которого, выходя из кожуха, индицирует положение затвора арматуры и степень ограничения хода затвора. Концентрический выступ воздействует на упругие пластины, которые, деформируясь, включают микропереключатели. Решение позволяет расширить технологические возможности затвора без доработки арматуры - механически ограничивать его положение и степень ограничения рабочего хода затвора при юстировке.

Известно устройство контроля положения клапана (US5305781A, H01H19/623, 26.04.1994). В решении раскрыто устройство для контроля вращательного положения поворотного запорного элемента клапана, в котором вал установлен с возможностью вращения в корпусе для соединения с внешней частью корпуса, которая вращается в ответ на вращение запорного элемента, и кулачковыми кольцами. Кулачковые кольца собраны с возможностью вращения вокруг вала посредством шестерен, вращающихся вместе с валом, чтобы вызвать зацепление кулачковых поверхностей вокруг колец и активацию переключателей в корпусе.

Наиболее близким аналогом является, раскрытый в патенте (RU198519U1, F16K37/00, дата публикации 14.07.2020) узел сигнализации с инерционными компенсаторами переключения сигнала. Полезная модель относится к сигнализаторам конечных положений запорного органа и может быть использована в судо- и кораблестроении, а также в других отраслях промышленности в конструкциях трубопроводной арматуры для сигнализации положения подвижных элементов арматуры и механизмов. Техническим результатом, обеспечивающим решение поставленной задачи, является повышение надежности узла сигнализации с одновременным уменьшением габаритных характеристик. Сущность нового технического решения заключается в использовании компактных микровыключателей и инерционных компенсаторов переключения сигнала, благодаря чему достигается плавность нажатия на микровыключатели и увеличение срока их службы, также формируются малые габариты конструкции. Технический результат достигается в техническом решении узла сигнализации, состоящего из корпуса, в котором размещены механический и электрический указатели конечных положений запорного органа, коммутационные устройства, выдающие электрический сигнал на индикатор, а также пластины-толкателя, один конец которой связан со штоком запорного органа, а второй размещен в корпусе. Наличие двух указателей положения запорного органа (механического и электрического) необходимо для визуализации положения запорного органа как непосредственно на самом устройстве (механическая стрелка), так и для передачи электрического сигнала о положении запорного органа на удаленный пост.

Однако, в уровне техники не раскрыт заявленный указатель конечного положения с переключателем с механическими перекидными контактами для дискретной электрической сигнализации крайних положений запорного устройства, где необходима регистрация крайних положений подвижных частей запорного органа с углом поворота не более 90° без учета погрешности.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является разработка указателя конечного положения с переключателем с механическими перекидными контактами для дискретной электрической сигнализации крайних положений запорного органа, где необходима регистрация крайних положений подвижных частей запорного органа с углом поворота не более 90° без учета погрешности.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Техническим результатом является расширение арсенала средств указателей конечного положения запорного органа для обеспечения эффективной дискретной электрической сигнализации крайних положений запорного органа, где необходима регистрация крайних положений подвижных частей кранов, агрегатов и других сооружений с углом поворота не более 90° без учета погрешности.

Технический результат достигается тем, что указатель конечного положения с переключателем с механическими перекидными контактами содержит корпус и крышку, через корпус и крышку проходит вал, на валу жестко закреплены два кулачка, в корпусе закреплен переключатель, в котором находятся первый и второй микропереключатели с механическими перекидными контактами, при этом каждый микропереключатель содержит четыре контакта, и

указатель выполнен с возможностью крепления к запорному органу таким образом, что в промежуточном положении запорного органа кулачки находятся в исходном положении – первый кулачок рядом с первым микропереключателем, второй кулачок рядом со вторым микропереключателем, при этом второй и третий контакты первого и второго микропереключателей замкнуты, при этом замкнуты цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа,

причем кулачки закреплены на валу и расположены относительно микропереключателей таким образом, что при вращении вала против часовой стрелки кулачки, находящиеся в исходном положении, поворачиваются вместе с валом и первый кулачок поворачивается к первому микропереключателю и нажимает на толкатель первого микропереключателя, при этом происходит размыкание второго и третьего контактов первого микропереключателя, размыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа, замыкание первого и четвертого контактов первого микропереключателя и замыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ОТКРЫТО,

при вращении вала по часовой стрелке из положения запорного органа ОТКРЫТО кулачки возвращаются в исходное положение, происходит размыкание первого и четвертого контактов первого микропереключателя, размыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ОТКРЫТО, замыкание второго и третьего контактов первого микропереключателя, и замыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа,

далее при вращении вала по часовой стрелке кулачки, находящиеся в исходном положении, поворачиваются вместе с валом и второй кулачок поворачивается ко второму микропереключателю и нажимает на толкатель второго микропереключателя, при этом происходит размыкание второго и третьего контактов второго микропереключателя, и размыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа, замыкание первого и четвертого контактов второго микропереключателя, и замыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ЗАКРЫТО, причем угол поворота вала при повороте запорного органа из положения ОТКРЫТО в положение ЗАКРЫТО и угол поворота вала при повороте запорного органа из положения ЗАКРЫТО в положение ОТКРЫТО не более 90° без учета погрешности.

К преимуществам такой конструкции следует отнести обеспечение эффективной дискретной электрической сигнализации крайних положений запорного органа, где необходима регистрация крайних положений подвижных частей запорного органа с углом поворота не более 90° без учета погрешности.

Указатель содержит стрелку, жестко закрепленную на валу, которая указывает на крышке на положение запорного органа.

Указатель содержит внутреннее и наружное заземляющие устройства, диэлектрические элементы в нижней части вала, которые отделяют указатель от запорного органа, уплотнительные резиновые кольца в местах соединения корпуса c крышкой и корпуса c валом.

Электрические части указателя, способные воспламенить взрывоопасную смесь, заключены во взрывонепроницаемую оболочку.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Реализация полезной модели будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути настоящего технического решения и никоим образом не ограничивают область полезной модели.

Заявляемая полезная модель проиллюстрирована фигурами 1-5:

Фиг. 1 – иллюстрирует общий вид указателя конечного положения крана с переключателем с механическими перекидными контактами.

Фиг. 2 – иллюстрирует вид А общего вида указателя конечного положения крана с переключателем с механическими перекидными контактами (крышка показана, крышка не показана).

Фиг. 3 – иллюстрирует вид Б общего вида указателя конечного положения крана с переключателем с механическими перекидными контактами.

Фиг. 4 – иллюстрирует вид В-В вида А указателя конечного положения крана с переключателем с механическими перекидными контактами.

Фиг. 5 – иллюстрирует принципиальную электрическую схему указателя конечного положения крана с переключателем с механическими перекидными контактами.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

На Фиг. 1 приведен общий вид указателя конечного положения крана (УКП-04). Указатель (УКП-04) предназначен для дискретной электрической сигнализации крайних положений запорного органа кранов DN от 50 до 300 мм. Указатель содержит: корпус (4) и крышку (5). Через корпус (4) и крышку (5) проходит вал (6). На валу (6) жестко закреплены два кулачка (7) и (8) и указатель (стрелка) (3). В корпусе (4) закреплен переключатель (2), в котором находятся два микропереключателя П1М10-1ВА, клеммы (11), установлен герметично кабельный ввод (1) и предусмотрены внутреннее и наружное заземляющие устройства, которые электрически связаны между собой по металлу корпуса. Для исключения попадания дождевой воды внутрь указателя конечного положения крана в местах соединения: корпуса (4) c крышкой (5); корпуса (4) c валом (6) применены уплотнения - резиновые кольца (9), (10).

Указатель не является средством измерения, но имеет точностные характеристики с механическими перекидными контактами в микропереключателях П1М10-1ВА.

На Фиг. 5 приведена принципиальная электрическая схема указателя конечного положения крана (УКП-04) с переключателем с механическими перекидными контактами. Указатель конечного положения крана содержит закрепленный в корпусе переключатель (П1), в котором размещены первый (SA1) и второй (SA2) микропереключатели, блок зажимов (XT1). Каждый микропереключатель (SA1) и (SA2) содержит четыре контакта. Кулачки (К1) и (К2) жестко закреплены на валу. В исходном положении указателя конечного положения и соответственно в промежуточном положении запорного органа первый кулачок (К1) находится рядом с первым микропереключателем (SA1) и второй кулачок (К2) находится рядом со вторым микропереключателем (SA2). При положении крана ОТКРЫТ первый кулачок (К1) нажимает на толкатель первого микропереключателя (SA1), при положении крана ЗАКРЫТ второй кулачок (К2) нажимает на толкатель второго микропереключателя (SA2), при этом угол поворота вала (6) при повороте запорного органа из положения ОТКРЫТО в положение ЗАКРЫТО и угол поворота вала (6) при повороте запорного органа из положения ЗАКРЫТО в положение ОТКРЫТО не более 90° без учета погрешности.

Принцип действия указателя основан на поочередном переключении двух микропереключателей П1М10-1ВА, при помощи двух кулачков, которые жестко закреплены на валу.

В исходном положении микропереключатели (SА1) и (SА2), при котором замкнуты их контакты «2» и «3», замыкают соответственно цепи сигнализации указателя «2» - «3», «4» - «5» об установившемся промежуточном положении запорного органа (Фиг. 5).

При вращении вала против часовой стрелки кулачок (К1), закрепленный на валу, приближается к микропереключателю (SА1) и нажимает на толкатель. В микропереключателе (SА1) происходит замыкание контактов «1» и «4» и цепи сигнализации указателя «1» - «3». По этой цепи идет сигнал об установившемся положении крана ОТКРЫТО.

При вращении вала по часовой стрелке кулачок (К1), закрепленный на валу, возвращается в исходное положение, происходит замыкание контактов «2» и «3» микропереключателя (SА1) и цепи «2» - «3» указателя. При этом сигнал о положении крана ОТКРЫТО пропадает. Далее кулачок (К2), закрепленный на валу, приближается к микропереключателю (SА2). В микропереключателе (SА2) происходит замыкание контактов «1» и «4» и цепи сигнализации указателя «4» - «6». По этой цепи идет сигнал об установившемся положении крана ЗАКРЫТО.

Указатель обеспечивает регистрацию двух крайних положений запорного органа крана ОТКРЫТО и ЗАКРЫТО в диапазоне его угла поворота вала (90 +/- 5)°.

Взрывозащита указателя обеспечивается в соответствии с требованиями по ГОСТ 31610.0-2014 и видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» по ГОСТ IEC 60079-1-2011.

Взрывонепроницаемая оболочка (далее - оболочка), в которую заключены электрические части, способные воспламенить взрывоопасную смесь, должна выдерживать давление взрыва воспламенившейся смеси без повреждения и передачи воспламенения в окружающую среду. Взрывоустойчивость оболочки проверяется при ее изготовлении статическим методом, статическим испытательным давлением 1 МПа.

На Фиг. 4 показаны взрывонепроницаемые соединения частей оболочки: корпуса и крышки, корпуса и вала, крышки и вала. Они обозначены словом «Взрыв». Взрывонепроницаемые соединения частей оболочки имеют допустимые по ГОСТ IEC 60079-1-2011 параметры: максимальная ширина и минимальная длина щелей, шероховатость и взрывозащитных поверхностей. На взрывозащитных поверхностях после их обработки не должно быть краски, раковин, трещин и механических повреждений, они предохраняются от коррозии с помощью нанесения на них смазки.

Взрывонепроницаемость ввода кабеля достигается путем уплотнения его эластичными кольцами и втулками из термоэластопласта.

Температура наружных поверхностей оболочки указателя в наиболее нагретых местах не превышает 135°С, допустимых по ГОСТ 31610.0-2014 для электрооборудования температурного класса Т4.

Все винты, крепящие детали с взрывозащитными поверхностями, резьбовой штуцер кабельного ввода, а также токоведущие и заземляющие зажимы предохраняются от самоотвинчивания посредством пружинных шайб, контргаек или герметика. Головки наружных крепежных винтов размещены в охранных гнездах.

Крышка указателя имеет выпуклую предупредительную надпись ОТКРЫВАТЬ, ОТКЛЮЧИВ ОТ СЕТИ, маркировку взрывозащиты «1Ex d IIB T4 Gb» и маркировку степени защиты от внешних воздействий «IP66», выполненные литьем.

Указатель имеет внутренний и наружный заземляющие зажимы. Около заземляющих зажимов нанесены условные знаки заземления в соответствии с ГОСТ 21130-75.

Указатель конечного положения крана предназначен для эксплуатации в условиях, нормированных для исполнения в объединении умеренного и холодного макроклиматических районов (УХЛ) категории 1.1 для работы при температурах от минус 60 до плюс 55°С и верхнем значении относительной влажности 98 % при температуре 25°С и более низких температурах без конденсации влаги. Место размещения на открытом воздухе.

Таким образом, заявленная полезная модель позволяет обеспечить эффективную дискретную электрическую сигнализацию крайних положений запорного органа, где необходима регистрация крайних положений подвижных частей запорного органа с углом поворота не более 90° без учета погрешности.

Полезная модель была раскрыта выше со ссылкой на конкретный вариант ее осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления полезной модели, не меняющие ее сущности, как она раскрыта в настоящем описании.

Соответственно, полезную модель следует считать ограниченной по объему только формулой полезной модели.

Claims (8)

1. Указатель конечного положения с переключателем с механическими перекидными контактами, содержащий корпус и крышку, через корпус и крышку проходит вал, на валу жестко закреплены два кулачка, в корпусе закреплен переключатель, в котором находятся первый и второй микропереключатели с механическими перекидными контактами, при этом каждый микропереключатель содержит четыре контакта, отличающийся тем, что

указатель выполнен с возможностью крепления к запорному органу таким образом, что в промежуточном положении запорного органа кулачки находятся в исходном положении – первый кулачок рядом с первым микропереключателем, второй кулачок рядом со вторым микропереключателем, при этом второй и третий контакты первого и второго микропереключателей замкнуты, при этом замкнуты цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа,

причем кулачки закреплены на валу и расположены относительно микропереключателей таким образом, что при вращении вала против часовой стрелки кулачки, находящиеся в исходном положении, поворачиваются вместе с валом, и первый кулачок поворачивается к первому микропереключателю и нажимает на толкатель первого микропереключателя, при этом происходит размыкание второго и третьего контактов первого микропереключателя, размыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа, замыкание первого и четвертого контактов первого микропереключателя и замыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ОТКРЫТО,

при вращении вала по часовой стрелке из положения запорного органа ОТКРЫТО кулачки возвращаются в исходное положение, происходит размыкание первого и четвертого контактов первого микропереключателя, размыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ОТКРЫТО, замыкание второго и третьего контактов первого микропереключателя и замыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа,

далее при вращении вала по часовой стрелке кулачки, находящиеся в исходном положении, поворачиваются вместе с валом, и второй кулачок поворачивается ко второму микропереключателю и нажимает на толкатель второго микропереключателя, при этом происходит размыкание второго и третьего контактов второго микропереключателя и размыкание цепи сигнализации об установившемся промежуточном положении запорного органа, замыкание первого и четвертого контактов второго микропереключателя и замыкание цепи сигнализации об установившемся положении запорного органа ЗАКРЫТО, причем угол поворота вала при повороте запорного органа из положения ОТКРЫТО в положение ЗАКРЫТО и угол поворота вала при повороте запорного органа из положения ЗАКРЫТО в положение ОТКРЫТО не более 90° без учета погрешности.

2. Указатель по п. 1, отличающийся тем, что содержит указатель, жестко закрепленный на валу, который указывает на крышке на положение запорного органа.

3. Указатель по п. 1, отличающийся тем, что содержит внутреннее и наружное заземляющие устройства, диэлектрические элементы в нижней части вала, которые отделяют указатель от запорного органа, уплотнительные резиновые кольца в местах соединения корпуса c крышкой и корпуса c валом.

4. Указатель по п. 1, отличающийся тем, что электрические части указателя, способные воспламенить взрывоопасную смесь, заключены во взрывонепроницаемую оболочку.