RU2282770C2 - Клапан - Google Patents
Клапан Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282770C2 RU2282770C2 RU2004115082/06A RU2004115082A RU2282770C2 RU 2282770 C2 RU2282770 C2 RU 2282770C2 RU 2004115082/06 A RU2004115082/06 A RU 2004115082/06A RU 2004115082 A RU2004115082 A RU 2004115082A RU 2282770 C2 RU2282770 C2 RU 2282770C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- housing
- pulse
- movement
- motion
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к устройствам трубопроводной арматуры пара, воды, других газов и жидкостей, и предназначено для использования в приводной арматуре всех типов в различных отраслях промышленности. Клапан содержит корпус с входным, выходным отверстиями и седлом, подвижный запорный или регулирующий орган. Последний связан с импульсным приводом движения через упругий непроницаемый элемент. Клапан снабжен размещенными внутри корпуса дополнительным импульсным приводом, двумя устройствами преобразования и редуцирования импульсного возвратно-поступательного движения в прерывистое поступательное или вращательное, или криволинейное движения. Последние связаны с запорным или регулирующим органом и с импульсными приводами через упругие непроницаемые элементы. Устройства преобразования и редуцирования движения имеют противоположные направления движения на выходных элементах. Изобретение направлено на повышение надежности и долговечности арматуры с большим Ду, Ру, на уменьшение габаритов привода, шпинделя и арматуры в целом, на уменьшение диаметра и длины сильфона, на повышение точности регулирования скорости и позиционирования запорного или регулирующего органа и контроля его положения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к устройствам трубопроводной арматуры пара, воды, других газов и жидкостей.
Известен клапан с электроприводом, содержащий корпус с входным, выходным отверстием и седлом, соединенный со штоком запорный орган в виде золотника, привод-преобразователь вращательного движения движителя ( в виде электродвигателя) в возвратно-поступательное движение штока, который связан с корпусом через уплотнительное устройство размещенное в крышке, бугеле (см. Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. - М.: Машиностроение, 1964, с.112, фиг.18).
Недостатком устройства является наличие связи штока с корпусом через уплотнительное сальниковое устройство, что снижает надежность и долговечность работы клапана из-за трения, износа штока, сальника и быстрым выходом последнего из строя, что приводит к протечкам среды, большие габариты шпинделя и привода.
Известен клапан, содержащий корпус с входным, выходным отверстием и седлом, соединенный со штоком запорный орган в виде золотника, привод-преобразователь (винтовая пара) вращательного движения движителя ( в виде шпинделя с рукояткой) в возвратно-поступательное движение штока, размещенный под крышкой внутри корпуса, который связан с крышкой посредством сильфона (упругий непроницаемый для рабочей среды элемент) (см. Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. - М.: Машиностроение, 1964, с.112, фиг.17).
Благодаря наличию сильфона, в пределах его срока работы, исключаются протечки между шпинделем и крышкой.
Недостатком устройства является малый ход сильфона, для увеличения хода требуется большая их длина, что приводит к дороговизне, ограничению применение сильфонной арматуры для клапанов с большим Ду и большим ходом штока (очень трудно и дорого изготовить сильфон большого диаметра и длины на высокие параметры по давлению и температуре).
Надежность и долговечность сильфона большой длины и диаметра ниже, чем малогабаритных сильфонов. Габариты привода, шпинделя и всего изделия значительны для арматуры с большими Ду.
Известен мембранный клапан, содержащий корпус с входным, выходным отверстием и седлом, соединенный со штоком запорный орган в виде золотника, электромагнитный (импульсный) привод возвратно-поступательного движения движителя (в виде шпинделя), который связан через мембрану (упругий непроницаемый для рабочей среды элемент) со штоком (см. Гуревич Д.Ф. и др. Арматура атомных электростанций. - М.:Энергоиздат, 1982, с.113, фиг.3.21). Мембрана работает аналогично сильфону и обеспечивает абсолютную герметичность корпуса от движителя.
Недостатком устройства является малый ход рабочего органа - золотника из-за ограниченного хода мембраны, для увеличения которого необходимо увеличение диаметра мембраны, что приводит к увеличению габаритов изделия, что ограничивает применение для больших Ду и Ру (условных диаметров и давлений).
Задачами изобретения являются: повышение надежности и долговечности арматуры с большим Ду, Ру, уменьшение габаритов привода, шпинделя и арматуры в целом, уменьшение диаметра и длины сильфона, повышение точности регулирования скорости и позиционирования запорного или регулирующего органа, и контроля его положения.
Технический результат достигается тем, что клапан, содержащий корпус с входным, выходным отверстиями и седлом, подвижный запорный или регулирующий орган, связанный с импульсным приводом движения через упругий непроницаемый элемент, снабжен дополнительным импульсным приводом, двумя устройствами преобразования и редуцирования импульсного возвратно-поступательного движения в прерывистое, поступательное или вращательное, или криволинейное движение, которые размещены внутри корпуса и связаны с запорным или регулирующим органом и с импульсными приводами через упругие непроницаемые элементы, причем устройства преобразования и редуцирования движения имеют противоположные направления движения на выходных элементах.
Сущность изобретения заключается в том, что используется импульсный привод - преобразователь движения с трансформацией движения, расположенный внутри корпуса.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 представлено схематично фронтальное сечение клапана, на фиг.2 - пример выполнения устройства преобразования и редуцирования движения.
Клапан содержит корпус 1 с входным 2, выходным 3 отверстиями и седлом 4, подвижный запорный или регулирующий орган (ПЗРО) 5. Устройства преобразования и редуцирования движения (УПРД) 6, 7 размещены внутри корпуса 1, например, под крышкой 8, связаны с импульсными приводами движения (ИПД) 9, 10 (например, возвратно-поступательного движения) и ПЗРО 5. Это могут быть электромагниты, пневмо-, гидродвигатели (пневмо-, гидроцилиндры), пьезодвигатели или двигатели на основе электрогидравлического эффекта, реактивные, взрывные двигатели, которые обеспечивают импульсное движение (например, прямолинейное возвратно - поступательное) с определенной амплитудой, усилием, частотой, скважностью импульсов. Блок управления (БУ) 11 ИПД 9, 10 расположен снаружи корпуса 1. ИПД 9, 10 выполнены с выходными элементами 12, 13. УПРД 6, 7 выполнены шаговыми, с возможностью преобразования и редуцирования (увеличения крутящего момента на выходе) импульсного движения в прерывистое вращательное, поступательное, или криволинейное движение в различных плоскостях. УПРД 6, 7 выполнены с входными элементами 14, 15 и с противоположными направлениями движения выходных элементов 16, 17, связанных с ПЗРО 5.
ПЗРО 5 может быть выполнен по-разному в виде: диска, конуса, перемещающегося соосно и по оси к седлу 4, в виде диска с прорезями, который вращается относительно прорезей в седле (седло неподвижно), в виде шара с отверстием (шаровой клапан), заслонки, золотника (захлопки) обратного управляемого клапана. Характер движения золотника может быть различен: прямолинейное, вращательное в разных плоскостях, по криволинейной траектории.
ИПД 9, 10 размещены снаружи корпуса 1 и связаны с преобразователями движения посредством упругих непроницаемых элементов 18, 19 (УНЭ), например, в виде сильфонов или мембран, герметично прикрепленных к крышке 8 или корпусу 1 (фиг.1). УНЭ 18, 19 могут быть расположены изнутри корпуса 1, а внутренняя их часть связана с внешней средой.
Работа клапана.
Рабочая среда подается к входному отверстию 2 корпуса 1, проходит через зазор между ПЗРО 5 и седлом 4 к выходному отверстию 3. В зависимости от положения ПЗРО 5 происходит открытие, закрытие, регулирование потока среды. Перемещение ПЗРО 5 осуществляется так: от БУ 11 подают управляющий импульс к ИПД 9, при этом выходное звено 12 совершает движение, например поступательное, и через УНЭ 18 передает движение к входному элементу 14 УПРД 6. Далее движение преобразовывается (трансформируется) по направлению, например во вращательное, с помощью, например, храпового механизма УПРД 6 (фиг.2), при этом вращается вал, на котором закреплены зубчатые колеса, которые поворачиваются на определенный угол, одновременно проводится и редуцирование за счет применения механической передачи, например, реечной, при этом рейка - выходной элемент 16 УПРД 6 перемещается на определенный шаг. Одна из шестерен 20 связана с элементом фиксации, например, в виде подпружиненного шарика 21, что обеспечивает фиксацию в конечном положении выходного элемента 16. Соответственно перемещается и ПЗРО 5 на определенный шаг, который жестко связан с выходным элементом 16. При подаче следующего управляющего импульса от БУ 11 к ИПД 9 процесс повторяется и ПЗРО 5 перемещается еще на один шаг. Как указывалось выше, это может быть пошаговое прямолинейное, вращательное, криволинейное перемещение ПЗРО 5, в зависимости от типа арматуры и характера перемещения относительно седла 4. Для обратного перемещения ПЗРО 5 от БУ 11 подают управляющий импульс к ИПД 10, при этом выходное звено 13 совершает движение (например, поступательное) и через УНЭ 19 передает движение к входному элементу 15 УПРД 7. Далее движение преобразовывается (трансформируется), например, во вращательное, но по направлению противоположное вышеописанному. Выходной элемент 17 УПРД 7 перемещается на определенный шаг с фиксацией в конечном положении. Соответственно перемещается и ПЗРО 5 на определенный шаг, но в обратном направлении. При подаче следующего управляющего импульса от БУ 11 к ИПД 9 процесс повторяется и ПЗРО 5 перемещается еще на один шаг. При этом исключаются сальники, уплотнения штока, шпинделя, что повышает надежность работы арматуры. Существенно уменьшаются габариты привода и всего клапана.
Данная конструкция существенно повышает точность регулирования скорости и позиционирования ПЗРО 5, т.к. скорость определяется частотой импульсов движения ИПД 9, 10, которую легко изменять электронным способом при подаче от БУ 11 управляющих импульсов, и коэффициентом редуцирования УПРД 6, 7, который определяется конструкцией УПРД 6, 7, а положение ПЗРО 5 определяется количеством импульсов движения ИПД 9, 10. Отпадает необходимость в дополнительных устройствах контроля положения ПЗРО 5, которые регламентированы правилами проектирования арматуры для ТЭС и АЭС, при этом легко определить положение ПЗРО 5 электронным способом, путем отсчета импульсов управления от БУ 11 к ИПД 9, 10. Существенным отличием данной конструкции является малая инерционность и малый люфт механических передач УПРД.
Данная конструкция клапана может быть использована в дисковых, шаровых, игольчатых, клетковых, золотниковых, осесимметричных (фирма Моквелд) клапанах, а по функциям в запорных, регулирующих, обратных и др. клапанах. Основной принцип, заложенный в конструкции клапана, - преобразование импульсного, например возвратно-поступательного, входного движения от импульсного движителя в прямолинейное, криволинейное, вращательное выходное движение ПЗРО, что позволяет существенно уменьшить габариты клапана, привода, шпинделя, сильфонов или мембран, упростить управление, позиционирование и контроль положения ПЗРО. Для клапанов с большими Ду существенно уменьшаются габариты, появляется возможность применения малогабаритных импульсных приводов, сильфонов и мембран, что существенно повышает надежность и долговечность их работы. Использование данной конструкции клапанов вращательного типа для дисковых и шаровых клапанов позволяет применить обычные сильфоны и мембраны, которые никогда не применялись в таких конструкциях, и существенно повысить надежность и долговечность клапана, т.к. не существует сильфонов и мембран, которые работают при вращательном движении.
Данное техническое решение может быть использовано в приводной арматуре всех типов в различных отраслях промышленности.
Claims (1)
- Клапан, содержащий корпус с входным, выходным отверстиями и седлом, подвижный запорный или регулирующий орган, связанный с импульсным приводом движения через упругий непроницаемый элемент, отличающийся тем, что клапан снабжен дополнительным импульсным приводом, двумя устройствами преобразования и редуцирования импульсного возвратно-поступательного движения в прерывистое поступательное, или вращательное, или криволинейное движение, которые размещены внутри корпуса и связаны с запорным или регулирующим органом, а также с импульсными приводами через упругие непроницаемые элементы, причем устройства преобразования и редуцирования движения имеют противоположные направления движения на выходных элементах.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115082/06A RU2282770C2 (ru) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Клапан |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115082/06A RU2282770C2 (ru) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Клапан |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004115082A RU2004115082A (ru) | 2005-10-27 |
RU2282770C2 true RU2282770C2 (ru) | 2006-08-27 |
Family
ID=35864055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004115082/06A RU2282770C2 (ru) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Клапан |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282770C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574429C2 (ru) * | 2009-09-09 | 2016-02-10 | Прэд Рисерч Энд Дивелопмент Лимитед | Клапаны, компоновки низа бурильной колонны и способы избирательного приведения в действие двигателя |
US11719356B2 (en) | 2020-09-07 | 2023-08-08 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Plate armature damping device for a tilting armature valve, plate armature, and tilting armature valve with a plate armature damping device |
-
2004
- 2004-05-19 RU RU2004115082/06A patent/RU2282770C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гуревич Д.Ф. и др. Арматура атомных электростанций. М., Энергоиздат, 1982. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574429C2 (ru) * | 2009-09-09 | 2016-02-10 | Прэд Рисерч Энд Дивелопмент Лимитед | Клапаны, компоновки низа бурильной колонны и способы избирательного приведения в действие двигателя |
US11719356B2 (en) | 2020-09-07 | 2023-08-08 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Plate armature damping device for a tilting armature valve, plate armature, and tilting armature valve with a plate armature damping device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004115082A (ru) | 2005-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6068551B2 (ja) | 内部負荷装置を有する電動アクチュエータ | |
JP5322953B2 (ja) | 絞り弁 | |
CA2749125C (en) | Axial flow control valves having an internal actuator | |
JP5716034B2 (ja) | 電動アクチュエータとともに使用するための結合装置 | |
RU2367833C1 (ru) | Моторный клапан с поворотной пробкой | |
JP6335900B2 (ja) | 環状流量制御部材を持つ軸方向流体バルブ | |
JP7143213B2 (ja) | 流体によって制御される複数位置回転アクチュエータ | |
RU2675297C2 (ru) | Осевой клапан для текучей среды | |
US6802488B1 (en) | Electro-mechanical coaxial valve | |
RU2282770C2 (ru) | Клапан | |
RU183710U1 (ru) | Осевой регулирующий клапан | |
RU2155289C1 (ru) | Арматура трубопровода с пневматическим ротационным приводом | |
RU177657U1 (ru) | Устройство для создания гидравлического удара | |
RU2159362C1 (ru) | Многооборотный пневматический привод, струйный двигатель, устройство поглощения кинетической энергии подвижных частей (варианты) | |
RU2298127C1 (ru) | Клапан | |
US811983A (en) | Valve mechanism for fluid-motors. | |
RU2171922C1 (ru) | Пневматический привод для антипомпажного регулирующего клапана газопровода | |
JP2015175387A (ja) | アクチュエータ | |
RU2219413C2 (ru) | Универсальный комбинированный затвор | |
JPS62261602A (ja) | 圧力−機械変換装置 | |
RU2320901C1 (ru) | Пневматический прямоходный привод со струйным двигателем для клапанов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060520 |