RU2258841C1

RU2258841C1 - Air-operated actuator with fluidic motor

Info

Publication number: RU2258841C1
Application number: RU2004130818/06A
Authority: RU
Inventors: П.Ф. Стукалов (RU); П.Ф. Стукалов; В.В. Мальков (RU); В.В. Мальков; А.И. Смирнов (RU); А.И. Смирнов; Н.А. Красавина (RU); Н.А. Красавина; Т.М. Соловьева (RU); Т.М. Соловьева
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КИТЭМА"
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2005-08-20

Abstract

FIELD: valving engineering.

SUBSTANCE: actuator comprises electropneumatic control device, link-screw rotating gear, and fluidic motor with the reduction gear. The fluidic motor has housing, lid, rotor lid, rotor with nozzles secured to the shaft, branch pipes for supplying gas, and labyrinth seals for the shaft. The seals are set in the sleeves inside the housing and lid of the reduction gear and made of a stack of rings whose inner diameters are bent in the direction of gas supply. The outer diameter is fit into the sleeve. The housing is provided with the passage that connects the inner surface of the housing with the space between the lids of the rotor and reduction gear.

EFFECT: enhanced reliability.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации управления запорно-регулирующей арматурой магистральных трубопроводов.The invention relates to the field of automation control shut-off and control valves of pipelines.

Известны устройства, предназначенные для дистанционного и ручного управления запорными органами, преимущественно шаровых кранов, включающие блок управления, соединенный с каналами подвода рабочей среды струйный двигатель с редуктором и ручной дублер (RU, №2089756, кл. F 15 B 9/03,1997; RU, №2131065, кл. F 15 B 9/03, 1999).Known devices for remote and manual control of locking elements, mainly ball valves, including a control unit connected to the channels for supplying a working medium, a jet engine with a gearbox and a manual backup (RU, No. 2089756, class F 15 B 9 / 03.1997; RU, No. 2131065, class F 15 B 9/03, 1999).

Известно устройство по патенту RU №2217626, кл. F 15 B 9/03, 2003 г., наиболее близкое к заявляемому по числу совпадающих признаков. В состав устройства входит пневматический привод, реверсивный струйный двигатель, зубчатая механическая передача, содержащая ручной дублер, причем струйный двигатель содержит ротор с соплами и патрубками для подвода газа, жестко соединенный с валом, установленным в подшипниках, размещенных по обе стороны ротора, а в корпусе и крышке двигателя размещены лабиринтные уплотнения. Однако в процессе эксплуатации привода биения вала даже в допустимых пределах вызывает деформацию уплотнения, ослабляя его действие как элемента, предотвращающего проникновение газа за пределы конструкции привода.A device is known according to patent RU No. 2217626, class. F 15 B 9/03, 2003, the closest to the claimed by the number of matching features. The device includes a pneumatic drive, a reversible jet engine, a gear mechanical transmission containing a manual backup, the jet engine comprising a rotor with nozzles and nozzles for supplying gas, rigidly connected to a shaft mounted in bearings placed on both sides of the rotor, and in the housing and the engine cover housed labyrinth seals. However, during operation of the drive, the runout of the shaft, even within acceptable limits, causes deformation of the seal, weakening its effect as an element that prevents the penetration of gas outside the drive structure.

Настоящее изобретение решает задачу улучшения герметизации струйного двигателя с редуктором с целью предотвращения утечки газа вне предусмотренных для его отвода путей.The present invention solves the problem of improving the sealing of a jet engine with a gearbox in order to prevent gas leakage outside the paths provided for its removal.

Задача решается тем, что в пневматическом приводе, включающем электропневматическое управляющее устройство, кулисно-винтовой поворотный механизм, струйный двигатель с редуктором, содержащий корпус, крышку, ротор с соплами и патрубками для подвода газа, жестко связанный с валом, установленным в подшипниках, размещенных по обе стороны ротора, лабиринтные уплотнения, установленные в корпусе и крышке, каждое из уплотнений выполнено в виде набора колец и помещено в стакан с отверстием в дне под вал ротора, один из которых установлен в корпусе, а другой - в крышке редуктора. Каждое из колец уплотнения выполнено с отгибом по внутреннему диаметру в сторону подачи газа, а по наружному диаметру фиксировано в стакане посадкой. В корпусе редуктора выполнен канал, снабжающий внутреннюю поверхность корпуса через крышку редуктора с полостью между крышками. Оба стакана по месту установки закреплены, например, болтами и снабжены крышками в виде втулок, торцом опирающихся на поверхность уплотнения. Крышка ротора выполнена с буртом и соединена с крышкой редуктора через бурт штифтами.The problem is solved in that in a pneumatic actuator including an electro-pneumatic control device, a rocker-screw rotary mechanism, a jet engine with a reducer, comprising a housing, a cover, a rotor with nozzles and nozzles for supplying gas, rigidly connected to a shaft mounted in bearings placed on both sides of the rotor, labyrinth seals installed in the housing and the cover, each of the seals is made in the form of a set of rings and placed in a glass with a hole in the bottom under the rotor shaft, one of which is installed in the housing, and the other in the gearbox cover. Each of the seal rings is bent along the inner diameter in the direction of gas supply, and the outer diameter is fixed in the glass by landing. A channel is made in the gear housing, supplying the inner surface of the housing through the gear cover with a cavity between the covers. Both glasses at the installation site are fixed, for example, with bolts and provided with covers in the form of bushings, which end face rest on the seal surface. The rotor cover is made with a collar and connected to the gearbox cover through the collar with pins.

Сущность изобретения заключается в том, что жесткая фиксация уплотнений в стаканах, а также отгиб каждого из колец, входящих в набор («пакет»), в сторону подачи газа, уменьшает биение вала и деформацию уплотнения, обеспечивает надежный контакт уплотнения и вала в процессе эксплуатации привода. При этом существенно уменьшается утечка рабочего газа в полость корпуса и за его пределы. Этой же цели служит и канал отвода газа из полостей редуктора в полость между крышками и далее в выхлопное устройство привода (глушитель). Канал может быть выполнен с отводом в места, наиболее уязвимые с точки зрения утечки газа.The essence of the invention lies in the fact that the rigid fixation of the seals in the cups, as well as the bending of each of the rings included in the set ("package"), to the gas supply side, reduces the runout of the shaft and the deformation of the seal, ensures reliable contact between the seal and the shaft during operation drive. This significantly reduces the leakage of working gas into the cavity of the housing and beyond. The channel for the removal of gas from the cavities of the gearbox into the cavity between the covers and then to the exhaust device of the drive (silencer) serves the same purpose. The channel can be made with a tap to the places most vulnerable to gas leakage.

Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг.1 изображен общий вид привода, на фиг.2 - разрез струйного двигателя с редуктором.The invention is illustrated by the description and the accompanying drawings. Figure 1 shows a General view of the drive, figure 2 is a section of a jet engine with a gearbox.

Привод включает в себя управляющее устройство 1, кулисно-винтовой механизм 2, струйный двигатель с редуктором 3, выхлопное устройство (глушитель) 4, штурвал 5 для ручного управления приводом. Струйный двигатель с редуктором содержит корпус 6, состоящий из 2-х частей, являющийся корпусом редуктора, крышку редуктора 7, крышку ротора 8, ротор 9, закрепленный жестко на валу 10, установленном в подшипниках 11 и 12, размещенных по обе стороны ротора в крышке ротора и корпусе соответственно. Вал 10 соединен с патрубками подвода газа 13 и 14. В корпусе 6 и крышке редуктора 7 установлены и закреплены винтами и болтами стаканы 15 и 16 с отверстиями в днище под вал. В каждый из стаканов помещены лабиринтные уплотнения 17 и 18, выполненные в виде набора («пакета») металлических колец, по внутреннему диаметру отогнутых в сторону подачи газа (в сторону патрубков 13 и 14 соответственно) и фиксированы в стакане посадкой по внешнему диаметру. Каждый из стаканов снабжен крышками 19 и 20 в виде втулок, опирающихся торцами на поверхность уплотнений, сжимая «пакет» и усиливая его контакт с валом. В корпусе 1 в зоне сочленения ротора с патрубком подвода газа выполнен канал 21, одним концом выходящий на внутреннюю поверхность корпуса, а другим - в полость между крышками 7 и 8, которая сообщена с выхлопным устройством привода (глушителем) 4 (соединение на чертеже не показано). Канал имеет дополнительный отвод 22 в зоне соединения частей корпуса. Крышка ротора 7 выполнена с буртом и соединена через бурт с крышкой 8 штифтом 23.The drive includes a control device 1, a rocker screw mechanism 2, a jet engine with a reducer 3, an exhaust device (silencer) 4, a steering wheel 5 for manual control of the drive. The jet engine with a gearbox comprises a 2-part housing 6, which is a gear housing, a gear cover 7, a rotor cover 8, a rotor 9 fixed rigidly to a shaft 10 mounted in bearings 11 and 12 placed on both sides of the rotor in the cap rotor and housing, respectively. The shaft 10 is connected to the gas supply nozzles 13 and 14. In the housing 6 and the gearbox cover 7, the glasses 15 and 16 are installed and fixed with screws and bolts with holes in the bottom of the shaft. In each of the glasses labyrinth seals 17 and 18 are placed, made in the form of a set (“package”) of metal rings bent along the inner diameter towards the gas supply (towards the nozzles 13 and 14, respectively) and fixed in the glass by landing along the outer diameter. Each of the glasses is equipped with covers 19 and 20 in the form of bushings resting on the surface of the seals, compressing the “package” and increasing its contact with the shaft. In the housing 1 in the junction of the rotor with the gas supply pipe, a channel 21 is made, one end facing the inner surface of the housing, and the other into the cavity between the covers 7 and 8, which is in communication with the exhaust device of the drive (silencer) 4 (connection is not shown in the drawing ) The channel has an additional outlet 22 in the area of the connection of the housing parts. The cover of the rotor 7 is made with a collar and connected through the collar to the cover 8 with a pin 23.

Привод работает следующим образом.The drive operates as follows.

При подаче на управляющее устройство 1 соответствующего сигнала формируется команда на подачу газа в струйный двигатель 3, ротор 9 начинает вращаться и через редуктор передает вращение на вал управляющего устройства, связанный с валом привода, воздействующий на запорный орган, например шарового крана. Стабильное (без колебаний) вращение вала ротора и предотвращение проникновения газа в полости корпуса и за его пределы обеспечивается лабиринтными уплотнениями 17 и 18, размещенными в стаканах 15 и 16, и каналами 21 и 22 отвода газа в глушитель.When a corresponding signal is supplied to the control device 1, a command is formed to supply gas to the jet engine 3, the rotor 9 starts to rotate and transfers rotation through the gearbox to the control device shaft connected to the drive shaft, acting on a shut-off element, for example a ball valve. Stable (without hesitation) rotation of the rotor shaft and prevention of gas penetration into the body cavity and beyond is provided by labyrinth seals 17 and 18 located in glasses 15 and 16, and gas exhaust channels 21 and 22 into the muffler.

Изобретение может быть использовано для дистанционного управления запорно-регулирующей арматурой, установленной в магистральных трубопроводах.The invention can be used for remote control of shut-off and control valves installed in the main pipelines.

Claims

1. A drive including an electro-pneumatic control device, a rocker-screw rotary mechanism and a jet engine with a gearbox, comprising a housing, a cover, a rotor cover, a rotor with nozzles, rigidly connected to a shaft installed in bearings placed on both sides of the rotor, and supply pipes gas, as well as labyrinth seals, characterized in that each of the seals is made in the form of a set of rings and placed in a glass with a hole in the bottom, one of which is installed in the housing, and the other in the gear cover, each of the rings is bent along the inner diameter towards the gas supply, and the outer diameter is fixed in the cup by landing, and a channel is made in the housing that communicates the inner surface of the housing with a cavity between the gearbox and rotor covers.

2. The drive according to claim 1, characterized in that each of the glasses at the installation site is equipped with fasteners, as well as a lid in the form of a sleeve, which rests on the seal surface.

3. The drive according to claim 1, characterized in that the rotor cover is made with a collar and connected to the gearbox cover through the collar with pins.