RU2255250C1 - Pneumatic drive with jet motor for shutoff and control valves and electropneumatic control device - Google Patents

Pneumatic drive with jet motor for shutoff and control valves and electropneumatic control device Download PDF

Info

Publication number
RU2255250C1
RU2255250C1 RU2004105009/06A RU2004105009A RU2255250C1 RU 2255250 C1 RU2255250 C1 RU 2255250C1 RU 2004105009/06 A RU2004105009/06 A RU 2004105009/06A RU 2004105009 A RU2004105009 A RU 2004105009A RU 2255250 C1 RU2255250 C1 RU 2255250C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control device
pneumatic
chamber
housing
explosion
Prior art date
Application number
RU2004105009/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
пин В.В. Са (RU)
В.В. Саяпин
Original Assignee
Саяпин Вадим Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Саяпин Вадим Васильевич filed Critical Саяпин Вадим Васильевич
Priority to RU2004105009/06A priority Critical patent/RU2255250C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2255250C1 publication Critical patent/RU2255250C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: gas oil producing and transfer facilities.
SUBSTANCE: proposed drive is designed for shutoff and control valves used on gas and oil pipelines. Drive contains series-connected electropneumatic control device, jet motor, regulator and slotted-link screw slewing mechanism. Rotor of jet motor and first stage of regulator are arranged in chamber connected with exhaust channel of jet motor, and output shaft of first stage of regulator is connected with subsequent stages of regulator through sealing device. Electropneumatic control device contains explosion proof chamber, switching elements, electromagnets, pneumatic valves, input shaft passing inside explosionproof chamber and levers coupled with said shaft and arranged outside explosionproof chamber and permanent magnets secured on levers.
EFFECT: enlarged sphere of application, improved reliability and convenience in operation.
10 cl, 5 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области пневмомашиностроения, в частности к механизмам, предназначенным для осуществления перестановки следящего и программного управления регулирующих органов запорной и регулирующей арматуры газонефтепродуктопроводов при дистанционном и местном управлении.The invention relates to the field of pneumatic engineering, in particular to mechanisms intended for the implementation of the rearrangement of the servo and program control of the regulatory bodies of the shut-off and control valves of oil and gas pipelines with remote and local control.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известен пневмогидравлический привод с поршневым двигателем, содержащим пневмоцилиндры, поршни, поворотный механизм, конечные выключатели (см., например, А.Ф.Гуревич и др. Справочник по арматуре для газо- и нефтепроводов. - Л.: Недра, 1988 г., стр.346).Known pneumatic-hydraulic drive with a piston engine containing pneumatic cylinders, pistons, a rotary mechanism, limit switches (see, for example, A.F. Gurevich and others. Armature reference book for gas and oil pipelines. - L .: Nedra, 1988, p. 346).

Техническими недостатками этого привода являются: наличие второго рабочего тела (масла или специальной жидкости); возможность произвольного перемещения выходного вала привода под действием внешней нагрузки.The technical disadvantages of this drive are: the presence of a second working fluid (oil or special fluid); the possibility of arbitrary movement of the output shaft of the drive under the action of an external load.

Известен пневматический привод со струйным двигателем (Патент №2131065 “Пневматический привод Саяпина и электропневматическое управляющее устройство”), содержащий электропневматическое управляющее устройство, пневматический струйный двигатель, включающий в себя корпус, ротор, подводящие патрубки; редуктор, ручной дублер, кулисно-винтовой поворотный механизм, устройство ограничения максимальной величины передаваемого движущего момента.Known pneumatic drive with a jet engine (Patent No. 2131065 “Sayapin pneumatic drive and electro-pneumatic control device”), comprising an electro-pneumatic control device, a pneumatic jet engine including a housing, a rotor, inlet pipes; gearbox, manual backup, rocker-screw rotary mechanism, device for limiting the maximum value of transmitted torque.

Техническим недостатком данной конструкции являются, в частности, трудности монтажа и эксплуатации электропневматического управляющего устройства, связанные со сложностью подвода питающего электрокабеля.The technical drawback of this design is, in particular, the difficulties of installation and operation of an electro-pneumatic control device associated with the complexity of supplying a power cable.

Другим техническим недостатком является наличие утечек рабочего тела через зазоры между подводящими патрубками и ротором струйного двигателя, что при использовании в качестве рабочего тела природного сжатого газа затрудняет установку приводов в закрытых помещениях.Another technical drawback is the presence of leaks of the working fluid through the gaps between the inlet nozzles and the rotor of the jet engine, which, when using natural compressed gas as the working fluid, makes it difficult to install the drives in closed rooms.

Известно электропневматическое управляющее устройство, содержащее взрывозащитную камеру, плиту, электромагниты, пневмоклапаны, конечные выключатели, входной валик и соединенные с ним постоянные магниты, причем валик расположен снаружи взрывозащитной камеры, а устройство снабжено общим кожухом-крышкой (Патент на изобретение РФ №2131065, 17.03.99 г.).An electro-pneumatic control device is known that contains an explosion-proof chamber, a plate, electromagnets, pneumatic valves, limit switches, an input roller and permanent magnets connected to it, the roller being located outside the explosion-proof chamber, and the device is equipped with a common cover-cover (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2131065, 17.03.03 .99 g.).

Техническими недостатками данного устройства являются: большие габариты, трудности монтажа и настройки из-за наличия общего кожуха и сложности подвода электрокабеля.Technical disadvantages of this device are: large dimensions, installation and configuration difficulties due to the presence of a common casing and the difficulty of supplying an electric cable.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Технической задачей изобретения является создание пневматического привода для запорно-регулирующей арматуры газонефтепродуктопроводов, имеющего расширенную область применения, в частности, использование привода в закрытых помещениях; повышение надежности и ресурса привода, уменьшение габаритов электропневматического управляющего устройства; упрощение монтажа, настройки и эксплуатации привода; повышение точности работы привода.An object of the invention is the creation of a pneumatic actuator for shut-off and control valves of oil and gas pipelines, having an expanded scope, in particular, the use of the actuator in enclosed spaces; increasing the reliability and resource of the drive, reducing the size of the electro-pneumatic control device; simplification of installation, configuration and operation of the drive; improving the accuracy of the drive.

Эта техническая задача решается тем, что в пневматическом приводе, содержащем последовательно соединенные электропневматическое управляющее устройство, включающее в себя электромагниты, пневмоклапаны, регуляторы расхода газа, конечные выключатели, постоянные магниты, связанные с входным валиком управляющего устройства; реверсивный струйный двигатель, содержащий корпус, ротор, подводящие патрубки; механический редуктор, содержащий ручной дублер, кулисно-винтовой поворотный механизм, содержащий кулису, ходовую гайку и ходовой винт, устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей, выходной вал привода; ротор струйного двигателя и первая ступень редуктора размещены в камере, соединенной с выхлопным каналом двигателя, а выходной вал первой ступени редуктора соединен с последующими ступенями редуктора через подвижное уплотнение.This technical problem is solved in that in a pneumatic drive containing a series-connected electro-pneumatic control device, including electromagnets, pneumatic valves, gas flow regulators, limit switches, permanent magnets connected to the input roller of the control device; a reversible jet engine comprising a housing, a rotor, inlet pipes; a mechanical gearbox comprising a handwheel, a rocker-screw rotary mechanism comprising a rocker, a spindle nut and a spindle, a device for absorbing kinetic energy of moving parts, an output drive shaft; the rotor of the jet engine and the first gear stage are located in a chamber connected to the exhaust channel of the engine, and the output shaft of the first gear stage is connected to the subsequent gear stages via a movable seal.

Эта техническая задача решается также тем, что в камере, соединенной с выхлопным каналом струйного двигателя, размещены 1+n (где n - целое число) ступеней редуктора.This technical problem is also solved by the fact that in the chamber connected to the exhaust channel of the jet engine, 1 + n (where n is an integer) of the gear stages are placed.

Эта техническая задача решается также тем, что управляющее устройство содержит корпус и жестко соединенные с ним плиту и взрывозащитную камеру, коммутирующие элементы, электромагниты, пневмоклапаны, входной валик и связанные с ним подвижные постоянные магниты.This technical problem is also solved by the fact that the control device comprises a housing and a plate rigidly connected to it and an explosion-proof chamber, switching elements, electromagnets, pneumatic valves, an input roller and associated movable permanent magnets.

Эта техническая задача решается также тем, что входной валик устройства разделен на три части, расположенные соосно и соединенные разъемными соединителями друг с другом, при этом первая часть валика установлена на плите, вторая - в корпусе взрывозащитной камеры, а третья - в крышке взрывозащитной камеры.This technical problem is also solved by the fact that the input roller of the device is divided into three parts located coaxially and connected by detachable connectors to each other, while the first part of the roller is mounted on the plate, the second in the explosion-proof chamber housing, and the third in the cover of the explosion-proof chamber.

Эта задача рашается также тем, что входной валик устройства соединен с подвижными постоянными магнитами с помощью механической передачи с переменным передаточным числом.This problem is also solved by the fact that the input roller of the device is connected to movable permanent magnets by means of a mechanical transmission with a variable gear ratio.

Эта задача рашается также тем, что устройство снабжено регуляторами давления газа, входы которых соединены соответственно с выходами одного и второго пневмоклапана, а выходы - с одним и вторым входами стройного двигателя соответственно.This task is also solved by the fact that the device is equipped with gas pressure regulators, the inputs of which are connected respectively to the outputs of one and the second pneumatic valve, and the outputs are connected to one and the second inputs of the slender engine, respectively.

Эта задача рашается также тем, что устройство снабжено регуляторами расхода газа, входы которых соединены соответственно с выходами регуляторов давления, а выходы - со входами струйного двигателя.This task is also solved by the fact that the device is equipped with gas flow regulators, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the pressure regulators, and the outputs to the inputs of the jet engine.

Эта задача рашается также тем, что взрывозащитная камера снабжена двумя входными отверстиями для ввода электрокабеля, расположенными над корпусом устройства.This task is also solved by the fact that the explosion-proof chamber is equipped with two inlet openings for inputting an electric cable located above the device body.

Эта задача рашается также тем, что корпус устройства снабжен двумя дверцами, расположенными с противоположных сторон корпуса.This task is also solved by the fact that the device casing is equipped with two doors located on opposite sides of the casing.

Эта задача рашается также тем, что устройство содержит трехпозиционные пневмоклапаны, причем клапаны снабжены вторым выходным каналом, связанным с атмосферой, или отводящим трубопроводом.This task is also solved by the fact that the device comprises three-position pneumatic valves, the valves being provided with a second outlet channel connected to the atmosphere or a discharge pipe.

Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в следующем.The technical result achieved by the present invention is as follows.

Расширение области применения привода и, в частности, использование привода в закрытых помещения, а также повышение надежности и ресурса привода достигаются за счет того, что ротор струйного двигателя и первая ступень редуктора размещены в камере, соединенной с выхлопным каналом двигателя, а выходной вал первой ступени редуктора соединен с последующими ступенями редуктора через подвижное уплотнение, а также за счет того, что (второй вариант) в камере, соединенной с выхлопным каналом струйного двигателя, размещены 1+n (где n - целое число) ступеней редуктора, а также за счет того, что устройство содержит трехпозиционные пневмоклапаны, причем клапаны снабжены вторым выходным каналом, связанным с атмосферой, или отводящим трубопроводом.Expanding the scope of application of the drive and, in particular, the use of the drive in enclosed spaces, as well as increasing the reliability and service life of the drive are achieved due to the fact that the rotor of the jet engine and the first gear stage are placed in a chamber connected to the exhaust channel of the engine, and the output shaft of the first stage the gearbox is connected to subsequent stages of the gearbox through a movable seal, and also due to the fact that (the second option) in the chamber connected to the exhaust channel of the jet engine, 1 + n are placed (where n is an integer) fines gear, and also due to the fact that the device comprises a three-position pneumatic valves, wherein the valves are provided with a second outlet channel connected with the atmosphere or the discharging pipe.

Помещение одной или нескольких ступеней редуктора в камеру, соединенную с выхлопным каналом струйного двигателя, значительно облегчает условия работы подвижного уплотнения вала редуктора, соединяющего ступень редуктора, помещенного в камеру с последующими ступенями редуктора. Так, по сравнению с уплотнениями, установленными непосредственно на валу ротора струйного двигателя, предлагаемое решение обеспечивает: снижение перепада давления, действующего на уплотнение с 2,0-4,0 МПа до 0,1-0,2 МПа, то есть примерно в 20 раз; уменьшение линейной скорости поверхности вращающегося вала в 3-5 раз; увеличение движущего момента на уплотняемом валу в 3-5 раз.The placement of one or more stages of the gearbox in the chamber connected to the exhaust channel of the jet engine greatly facilitates the working conditions of the movable seal of the gearbox shaft connecting the gearbox stage, which is placed in the chamber with the subsequent gearbox stages. So, in comparison with the seals installed directly on the rotor shaft of the jet engine, the proposed solution provides: reduction of the pressure drop acting on the seal from 2.0-4.0 MPa to 0.1-0.2 MPa, i.e. approximately 20 time; a decrease in the linear velocity of the surface of the rotating shaft by 3-5 times; an increase in the driving moment on the sealed shaft by 3-5 times.

Названные обстоятельства существенно облегчают условия работы уплотняющего устройства, повышают его надежность и долговечность, что повышает надежность привода.These circumstances significantly facilitate the operating conditions of the sealing device, increase its reliability and durability, which increases the reliability of the drive.

Снабжение устройства трехпозиционным клапаном и вторым выходным каналом позволяет использовать устройства для управления как струйными, так и поршневыми приводами.Providing the device with a three-position valve and a second output channel allows the device to be used to control both jet and piston drives.

Уменьшение габаритов электропневматического управляющего устройства достигается за счет того, что входной валик устройства установлен подвижно в корпусе взрывозащитной камеры, причем на наружной части валика установлены на рычагах постоянные магниты с возможностью неполного поворота рычагов вокруг оси валика.The reduction in the dimensions of the electro-pneumatic control device is achieved due to the fact that the input roller of the device is mounted movably in the explosion-proof chamber body, and on the outside of the roller permanent magnets are mounted on the levers with the possibility of incomplete rotation of the levers around the axis of the roller.

Упрощение монтажа, настройки и эксплуатации привода достигается за счет того, что входной валик устройства разделен на три части, расположенные соосно и соединенные разъемными соединителями друг с другом, при этом первая часть валика установлена на плите, вторая - в корпусе взрывозащитной камеры, а третья - в крышке взрывозащитной камеры, а также за счет того, что взрывозащитная камера снабжена двумя входными отверстиями для ввода электрокабеля, расположенными над корпусом устройства, а также за счет того, что корпус устройства снабжен двумя дверцами, расположенными с противоположных сторон корпуса.Simplification of installation, adjustment and operation of the drive is achieved due to the fact that the input roller of the device is divided into three parts, located coaxially and connected by detachable connectors to each other, while the first part of the roller is mounted on a plate, the second in the explosion-proof chamber housing, and the third in the cover of the explosion-proof chamber, and also due to the fact that the explosion-proof chamber is equipped with two inlet openings for inputting an electric cable located above the device’s case, and also due to the fact that the device’s case is equipped with two mja doors located on opposite sides of the body.

Разделение входного валика на три части и установка их соответственно в плите и с обеспечением щелевой взрывозащиты в корпусе и в крышке взрывозащитной камеры при соединении их разъемными соединениями, например, как показано на Фиг.3, позволяет свободно снимать и устанавливать крышку взрывозащитной камеры и саму камеру, не затрагивая взрывозащитных соединений, что существенно облегчает работу при монтаже и настройке привода.The separation of the input roller into three parts and their installation respectively in the plate and providing crevice explosion protection in the housing and in the cover of the explosion-proof chamber when connected by detachable connections, for example, as shown in Fig. 3, allows you to freely remove and install the cover of the explosion-proof chamber and the chamber itself without affecting explosion-proof connections, which greatly facilitates the work during installation and adjustment of the drive.

Снабжение взрывозащитной камеры двумя входными отверстиями для подвода электрокабелей, как показано на Фиг.4, обеспечивает удобный подвод кабеля во взрывозащитную камеру без его изгиба.The supply of the explosion-proof chamber with two inlet openings for supplying electric cables, as shown in FIG. 4, provides a convenient supply of cable to the explosion-proof chamber without bending it.

Снабжение корпуса электропневматического управляющего устройства двумя дверцами обеспечивает легкий доступ к пневмоклапанам при их монтаже и замене.The supply of the body of the electro-pneumatic control device with two doors provides easy access to the pneumatic valves during their installation and replacement.

Повышение точности работы привода достигается за счет того, что входной валик устройства соединен с подвижными постоянными магнитами с помощью механической передачи с переменным передаточным числом, а также за счет того, что устройство снабжено регуляторами давления газа, входы которых соединены соответственно с выходами одного и второго пневмоклапана, а выходы - с одним и вторым входами стройного двигателя соответственно, а также за счет того, что устройство снабжено регуляторами расхода газа, входы которых соединены соответственно с выходами регуляторов давления, а выходы - со входами струйного двигателя.Improving the accuracy of the drive is achieved due to the fact that the input roller of the device is connected to movable permanent magnets using a mechanical gear with a variable gear ratio, and also due to the fact that the device is equipped with gas pressure regulators, the inputs of which are connected respectively to the outputs of one and the second pneumatic valve and the outputs are with one and the second inputs of the slender engine, respectively, and also due to the fact that the device is equipped with gas flow regulators, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the pressure regulators, and the outputs with the inputs of the jet engine.

Соединение входного валика с подвижными постоянными магнитами с помощью механической передачи с переменным передаточным числом (например, с помощью мальтийского креста) позволяет повысить точность регулировки конечных выключателей (коммутирующих устройств) привода при неполном повороте входного валика привода.The connection of the input roller with movable permanent magnets by means of a mechanical transmission with a variable gear ratio (for example, using the Maltese cross) allows to increase the accuracy of adjustment of the limit switches (switching devices) of the drive with incomplete rotation of the input drive shaft.

Снабжение электропневматического устройства управления приводом регуляторами давления газа позволяет обеспечить существенное уменьшение разброса движущего момента привода при изменении давления управляющего газа в диапазоне 0,12 - 15 МПа.The supply of an electro-pneumatic drive control device with gas pressure regulators allows a significant reduction in the dispersion of the drive torque when the control gas pressure changes in the range 0.12 - 15 MPa.

Снабжение устройства управления приводом дополнительно регуляторами расхода газа позволяет повысить точность регулирования движущего момента до нескольких процентов. Это особенно важно, учитывая, что у современных шаровых кранов разность требуемых и допустимых движущих моментов становится все меньше.Providing the drive control device with additional gas flow controllers allows to increase the accuracy of torque control up to several percent. This is especially important, given that for modern ball valves the difference between the required and permissible driving moments is getting smaller.

Изобретение поясняется далее описанием примера осуществления со ссылкой на чертежи, где изображены:The invention is further illustrated by the description of an example implementation with reference to the drawings, which depict:

На Фиг.1 - схема пневматического привода.Figure 1 - diagram of a pneumatic drive.

На Фиг.2 - схема струйного двигателя со ступенью редуктора и уплотняющим устройством.Figure 2 is a diagram of a jet engine with a gear stage and a sealing device.

На Фиг.3 - схема электропневматического управляющего устройства.Figure 3 is a diagram of an electro-pneumatic control device.

На Фиг.4 - проекция Фиг.3 по стрелке А.Figure 4 is a projection of Figure 3 along arrow A.

На Фиг.5 - схема плиты электропневматического управляющего устройства.5 is a diagram of a plate of an electro-pneumatic control device.

Пневматический привод (Фиг.1) содержит последовательно соединенные электропневматическое управляющее устройство 1, струйный двигатель 2, редуктор 3, кулисно-винтовой механизм 4. Управляющее устройство 1 содержит корпус 5 (Фиг.3), взрывозащитную камеру 6, электромагниты 7, 8, пневмоклапаны 9, 10, входы которых соединены с источником рабочей среды под давлением Р (на чертежах не обозначен), а выходы соединены со входами регуляторов давления газа 11, 12, выходы которых связаны со входами регуляторов расхода газа 14, 15, выходы которых связаны с входными патрубками 17, 18 струйного двигателя 2. Управляющее устройство 1 содержит также включенные в его электрическую сеть таймер 21, конечные выключатели (коммутирующие устройства) 25, 26, включенные последовательно в цепи электромагнитов 7, 8. Устройство 1 содержит также механическую передачу 30 с переменным по углу поворота передаточным числом, связывающую входной валик 31 устройства с рычагами, на которых закреплены постоянные магниты 32, 33.The pneumatic actuator (Figure 1) contains a series-connected electro-pneumatic control device 1, a jet engine 2, a gearbox 3, a rocker-screw mechanism 4. The control device 1 contains a housing 5 (Figure 3), an explosion-proof chamber 6, electromagnets 7, 8, pneumatic valves 9, 10, the inputs of which are connected to the source of the working medium under pressure P (not indicated in the drawings), and the outputs are connected to the inputs of the gas pressure regulators 11, 12, the outputs of which are connected to the inputs of the gas flow regulators 14, 15, the outputs of which are connected to the input pa felling 17, 18 of the jet engine 2. The control device 1 also includes a timer 21 included in its electric network, limit switches (switching devices) 25, 26, connected in series in the circuit of the electromagnets 7, 8. The device 1 also contains a mechanical transmission 30 with a variable the angle of rotation by the gear ratio connecting the input roller 31 of the device with levers on which the permanent magnets 32, 33 are fixed.

Регулятор давления газа 11 (Фиг.5) содержит плунжер 35 с пояском 36 и поршнем 37, а также пружину 38 и резьбовую пробку 39, расположенные в проточке плиты 40 (Фиг.3) электропневматического управляющего устройства 1.The gas pressure regulator 11 (FIG. 5) comprises a plunger 35 with a girdle 36 and a piston 37, as well as a spring 38 and a threaded plug 39 located in the groove of the plate 40 (FIG. 3) of the electro-pneumatic control device 1.

Регулятор расхода газа 41 имеет конструкцию, аналогичную регулятору давления газа 11.The gas flow regulator 41 has a design similar to the gas pressure regulator 11.

Плита 40 содержит входной канал 43, соединенный через пневмоклапаны с входными каналами 44 (Фиг.5) регулятора давления газа, выходы которых связаны каналом со входом регуляторов расхода газа 41 (Фиг.5). Выходные каналы 45 регуляторов расхода газа связаны с входными патрубками струйного двигателя.The plate 40 contains an inlet channel 43 connected through pneumatic valves to the inlet channels 44 (Figure 5) of the gas pressure regulator, the outputs of which are connected by a channel to the inlet of the gas flow regulators 41 (Figure 5). The output channels 45 of the gas flow regulators are connected to the inlet nozzles of the jet engine.

Управляющее устройство содержит также рычаги 47, соединенные подвижно с одной стороны с толкателями электромагнитов 48, а с другой - с толкателями пневмоклапанов 9, 10 (Фиг.3). Входной валик 31 устройства состоит из трех частей 51, 52, 53, соединенных между собой соосно разъемными соединениями (Фиг.3), причем на валике 53 закреплена стрелка 54.The control device also contains levers 47, movably connected on one side to the pushers of the electromagnets 48, and on the other - to the pushers of the pneumatic valves 9, 10 (Figure 3). The input roller 31 of the device consists of three parts 51, 52, 53, interconnected by coaxially detachable connections (Figure 3), and on the roller 53 fixed arrow 54.

Корпус 5 снабжен двумя установленными на шарнирах дверцами 55, 56.The housing 5 is equipped with two hinged doors 55, 56.

Струйный двигатель 2 содержит (Фиг.2) корпус 61 и крышку 62 с входными патрубками 7, 18. В корпусе и крышке на подшипниках размещен ротор 63 с соплами 64, 65, вал 66 которого через зубчатый венец 67 связан с шестерней 68, выходной вал 69 который через уплотняющее устройство 70 связан с шестерней 71 редуктора 3. Крышка 62 снабжена выхлопным каналом 81, связывающим внутреннюю полость двигателя и полость 82 шестерни 68 с атмосферой.The jet engine 2 comprises (Fig. 2) a housing 61 and a cover 62 with inlet pipes 7, 18. In the housing and the cover on the bearings there is a rotor 63 with nozzles 64, 65, a shaft 66 of which is connected to a gear 68 through a gear ring 67, and an output shaft 69 which through a sealing device 70 is connected to the gear 71 of the gearbox 3. The cover 62 is provided with an exhaust channel 81 connecting the internal cavity of the engine and the cavity 82 of the gear 68 with the atmosphere.

Редуктор 3 содержит также устройство ручного дублера 83 со штурвалом 84 (Фиг.1).The gearbox 3 also contains a handwheel device 83 with a steering wheel 84 (FIG. 1).

Кулисно-винтовой механизм 4 содержит корпус 91, кулису 92, связанную с выходным валом привода 93, один конец которого связан с объектом управления - шаровым краном (на фиг. не показано), а второй конец - с входным валиком электропневматического управляющего устройства 1; ходовой винт 94, ходовую гайку 95, устройство поглощения кинетической энергии 96 с тарельчатыми пружинами 97.The rocker-screw mechanism 4 comprises a housing 91, a rocker 92, connected to the output shaft of the drive 93, one end of which is connected to the control object - a ball valve (not shown in Fig.), And the second end - to the input roller of the electro-pneumatic control device 1; lead screw 94, lead nut 95, kinetic energy absorption device 96 with disc springs 97.

На Фиг.1 обозначены также: задающее устройство 100 и клеммы 101 - плюсовая, 102, 103 и 104 - минусовая (в состав привода не входят); Р - давление управляющего газа (рабочей среды); P1, Р2 - давление газа на выходах регуляторов давления и регуляторов расхода газа соответственно.Figure 1 also indicates: the driver 100 and the terminals 101 are plus, 102, 103 and 104 are minus (not included in the drive); P is the pressure of the control gas (working medium); P 1 , P 2 - gas pressure at the outputs of pressure regulators and gas flow regulators, respectively.

Плита 40 снабжена также каналами 106, входы которых соединены с выходами трехкаскадных пневмоклапанов, а выходы - с атмосферой или отводящим трубопроводом (Фиг.5).The plate 40 is also equipped with channels 106, the inputs of which are connected to the outputs of three-stage pneumatic valves, and the outputs are connected to the atmosphere or the discharge pipe (Figure 5).

Пневматический привод, электропневматическое управляющее устройство 1, стройный двигатель 2, редуктор 3, кулисно-винтовой поворотный механизм 4 работают совместно следующим образом.Pneumatic drive, electro-pneumatic control device 1, slender engine 2, gearbox 3, rocker screw rotary mechanism 4 work together as follows.

При поступлении через клемму 101 электрического сигнала на клемму 103 (как показано на Фиг.1) на поворот выходного вала 93 привода, например на закрытие крана, электромагнит 8 срабатывает и через толкатель и рычаг 47 (Фиг.3) включает пневмоклапан 10, который срабатывает и открывает доступ газа с давлением Р в регулятор давления газа 12, который поддерживает после себя давление P1, и далее на регулятор расхода газа 15, который поддерживает после себя давление газа Р2 и обеспечивает требуемый максимальный движущий момент привода. Далее газ с давлением P2 поступает через патрубок 18 в ротор 63 струйного двигателя (Фиг.2) и, вытекая через сопло 64, создает реактивную силу и движущий (крутящий) момент на валу 70 ротора, который через зубчатый венец 67, шестерню 68, вал 70, проходящий через уплотняющее устройство 60, редуктор 3 на ходовой винт 94 и далее через ходовую гайку 95 и кулису 92 на выходной вал привода 93, жестко связанный с одной стороны со шпинделем арматуры, например, шарового крана, а с другой - входным валиком 31 управляющего устройства 1.When an electric signal is received through terminal 101 to terminal 103 (as shown in FIG. 1) to turn the output shaft 93 of the drive, for example to close the valve, the electromagnet 8 activates and through the plunger and lever 47 (FIG. 3) turns on the pneumatic valve 10, which triggers and opens the access of gas with pressure P to the gas pressure regulator 12, which maintains the pressure P 1 after itself, and then to the gas flow regulator 15, which maintains the gas pressure P 2 after itself and provides the required maximum drive torque. Next, the gas with a pressure of P 2 enters through the nozzle 18 into the rotor 63 of the jet engine (FIG. 2) and, emerging through the nozzle 64, creates a reactive force and a driving (torque) moment on the rotor shaft 70, which through the ring gear 67, gear 68, a shaft 70 passing through the sealing device 60, the gearbox 3 to the spindle 94 and then through the spindle nut 95 and the link 92 to the output shaft of the actuator 93, rigidly connected on one side to the spindle of the valve, for example, a ball valve, and on the other to the input roller 31 control device 1.

Таким образом, при повороте вала 93 поворачивается валик 31 и через механическую передачу 30 с переменным передаточным числом поворачивает рычаги с постоянными магнитами 32, 33. При перемещении магнита 32 конечный выключатель 25 ранее под действием магнита замыкается и подготавливает электроцепь электромагнита 7 к работе.Thus, when turning the shaft 93, the roller 31 is turned and through the mechanical transmission 30 with a variable gear ratio turns the levers with permanent magnets 32, 33. When moving the magnet 32, the limit switch 25 closes earlier and prepares the electromagnet 7 of the electromagnet for operation.

При подходе выходного вала привода к новому крайнему положению магнит 33 подходит к нормально-замкнутому конечному выключателю 26 и размыкает его. Вследствие этого цепь электромагнита 8 размыкается и пневмоклапан 10 закрывается, перекрывая доступ газа в двигатель, в результате чего привод останавливается. При этом кинетическая энергия подвижных частей привода поглощается через устройство 96 тарельчатыми пружинами 97.When the drive output shaft approaches the new extreme position, the magnet 33 approaches the normally closed limit switch 26 and opens it. As a result, the circuit of the electromagnet 8 opens and the pneumatic valve 10 closes, blocking the access of gas to the engine, as a result of which the drive stops. In this case, the kinetic energy of the moving parts of the drive is absorbed through the device 96 by Belleville springs 97.

Движение привода в противоположную сторону происходит аналогично при подаче электрического сигнала на клемму 102.The movement of the drive in the opposite direction occurs similarly when an electrical signal is applied to terminal 102.

Claims (10)

1. Пневматический привод, содержащий последовательно соединенные электропневматическое управляющее устройство, включающее в себя электромагниты, пневмоклапаны, регуляторы расхода газа, конечные выключатели, постоянные магниты, связанные с входным валиком управляющего устройства; реверсивный струйный двигатель, содержащий корпус, ротор, подводящие патрубки; механический редуктор, содержащий ручной дублер, кулисно-винтовой поворотный механизм, содержащий кулису, ходовую гайку и ходовой винт, устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей, выходной вал привода, отличающийся тем, что ротор струйного двигателя и первая ступень редуктора размещены в камере, соединенной с выхлопным каналом двигателя, а выходной вал первой ступени редуктора соединен с последующими ступенями редуктора через подвижное уплотнение.1. A pneumatic actuator comprising a series-connected electro-pneumatic control device, including electromagnets, pneumatic valves, gas flow regulators, limit switches, permanent magnets associated with the input roller of the control device; a reversible jet engine comprising a housing, a rotor, inlet pipes; a mechanical gearbox comprising a handwheel, a rocker-screw rotary mechanism comprising a linkage, a spindle nut and a spindle, a device for absorbing kinetic energy of moving parts, an output drive shaft, characterized in that the rotor of the jet engine and the first gear stage are located in a chamber connected to the exhaust channel of the engine, and the output shaft of the first gear stage is connected to subsequent gear stages through a movable seal. 2. Привод по п.1, отличающийся тем, что в камере, соединенной с выхлопным каналом струйного двигателя, размещены 1+n (где n - целое число) ступеней редуктора.2. The drive according to claim 1, characterized in that in the chamber connected to the exhaust channel of the jet engine, 1 + n (where n is an integer) of the gear stages are placed. 3. Электропневматическое управляющее устройство, содержащее корпус и жестко соединенные с ним плиту и взрывозащитную камеру, коммутирующие элементы, электромагниты, пневмоклапаны, входной валик и связанные с ним подвижные постоянные магниты, отличающийся тем, что входной валик устройства установлен подвижно в корпусе взрывозащитной камеры, причем на наружной части валика установлены на рычагах постоянные магниты с возможностью неполного поворота рычагов вокруг оси валика.3. An electro-pneumatic control device comprising a housing and a plate rigidly connected to it and an explosion-proof chamber, switching elements, electromagnets, pneumatic valves, an input roller and associated movable permanent magnets, characterized in that the device input roller is movably mounted in the explosion-proof chamber housing, Permanent magnets are mounted on levers on the outside of the roller with the possibility of incomplete rotation of the levers around the axis of the roller. 4. Управляющее устройство по п.3, отличающееся тем, что входной валик устройства разделен на три части, расположенные соосно и соединенные разъемными соединителями друг с другом, при этом первая часть валика установлена на плите, вторая - в корпусе взрывозащитной камеры, а третья - в крышке взрывозащитной камеры.4. The control device according to claim 3, characterized in that the input roller of the device is divided into three parts, located coaxially and connected by detachable connectors to each other, while the first part of the roller is mounted on the plate, the second in the explosion-proof chamber housing, and the third in the cover of the explosion-proof chamber. 5. Управляющее устройство по п.3, отличающееся тем, что входной валик устройства соединен с подвижными постоянными магнитами с помощью механической передачи с переменным передаточным числом.5. The control device according to claim 3, characterized in that the input roller of the device is connected to movable permanent magnets by means of a mechanical transmission with a variable gear ratio. 6. Управляющее устройство по п.3, отличающееся тем, что устройство снабжено регуляторами давления газа, входы которых соединены соответственно с выходами одного и второго пневмоклапана, а выходы - с одним и вторым входами струйного двигателя соответственно.6. The control device according to claim 3, characterized in that the device is equipped with gas pressure regulators, the inputs of which are connected respectively to the outputs of one and the second pneumatic valve, and the outputs to one and the second inputs of the jet engine, respectively. 7. Управляющее устройство по п.3, отличающееся тем, что устройство снабжено регуляторами расхода газа, входы которых соединены соответственно с выходами регуляторов давления, а выходы - со входами струйного двигателя.7. The control device according to claim 3, characterized in that the device is equipped with gas flow regulators, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the pressure regulators, and the outputs to the inputs of the jet engine. 8. Управляющее устройство по п.3, отличающееся тем, что взрывозащитная камера снабжена двумя входными отверстиями для ввода электрокабеля, расположенными над корпусом устройства.8. The control device according to claim 3, characterized in that the explosion-proof chamber is equipped with two input holes for inputting an electric cable located above the housing of the device. 9. Управляющее устройство по п.3, отличающееся тем, что корпус устройства снабжен двумя дверцами, расположенными с противоположных сторон корпуса.9. The control device according to claim 3, characterized in that the housing of the device is equipped with two doors located on opposite sides of the housing. 10. Управляющее устройство по п.3, отличающееся тем, что устройство содержит трехпозиционные пневмоклапаны, причем клапаны снабжены вторым выходным каналом, связанным с атмосферой, или отводящим трубопроводом.10. The control device according to claim 3, characterized in that the device comprises three-position pneumatic valves, the valves being provided with a second outlet channel connected to the atmosphere or a discharge pipe.
RU2004105009/06A 2004-02-20 2004-02-20 Pneumatic drive with jet motor for shutoff and control valves and electropneumatic control device RU2255250C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105009/06A RU2255250C1 (en) 2004-02-20 2004-02-20 Pneumatic drive with jet motor for shutoff and control valves and electropneumatic control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004105009/06A RU2255250C1 (en) 2004-02-20 2004-02-20 Pneumatic drive with jet motor for shutoff and control valves and electropneumatic control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2255250C1 true RU2255250C1 (en) 2005-06-27

Family

ID=35836712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004105009/06A RU2255250C1 (en) 2004-02-20 2004-02-20 Pneumatic drive with jet motor for shutoff and control valves and electropneumatic control device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2255250C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГУРЕВИЧ А.Ф. и др. Справочник по арматуре для газо- и нефтепроводов. - Л.: Недра, 1988, с.346. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101697810B1 (en) Compact-actuator gear set
CN113700921B (en) Electric direct-drive balanced type stop valve
US6923212B2 (en) Fail safe apparatus for a direct-drive servovalve
CN102628520B (en) Miniature electrical liquid controller without tank
RU2255250C1 (en) Pneumatic drive with jet motor for shutoff and control valves and electropneumatic control device
US4379543A (en) Vane type valve actuator
RU2348837C2 (en) Pneumatic drive with jet engine for stop and control valves of gas-, oil- and product lines, slot-and-screw rotary mechanism, electropneumatic control device, pneumatic valve
RU2288376C1 (en) Pneumatic drive for locking-adjusting accessories; electric-pneumatic control unit, jet engine, feedback device and switch unit
CN103423506A (en) Multi-rotation hydraulic valve
CN2077064U (en) Fast shearing-off sluice valve
CN110454450B (en) Hydraulic protection device of electro-hydraulic servo control system
RU2367827C1 (en) Electropneumatic actuator for multipurpose accessories of gas-, oil- and products pipe lines
RU2327904C2 (en) Pneumatic drive
RU2367828C1 (en) Pneumatic drive for ball cocks of pipelines and electropneumatic control device
RU2178842C1 (en) Pneumatic drive, jet motor (versions) and electropneumatic control unit
CN212774436U (en) Pneumatic magnetic circuit-breaking throttle device for security of steam turbine compressor unit
CN108724090A (en) A kind of pilot operated spool valve air operated reversing valve extracting tool
RU218885U1 (en) Pneumatic drive
RU2202056C1 (en) Pneumatic drive with jet engine for shut-off and adjusting fittings
CN113404746B (en) Axial flow fan blade control system and method
RU2000511C1 (en) Valve remote control system
RU2053428C1 (en) Pneumatic drive with hand-operated doubling apparatus and pneumatic damper
RU117540U1 (en) PNEUMATIC DRIVE
RU2253049C1 (en) Fluid-pressure actuator for ball cocks
RU2201537C1 (en) Fluid-motor pneumatic actuator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090221