RU2368830C1

RU2368830C1 - Mechanism of transfering closing part of valve to open or closed position

Info

Publication number: RU2368830C1
Application number: RU2008110364/06A
Authority: RU
Inventors: Армен Арамаисович Оганесян (RU); Армен Арамаисович Оганесян
Original assignee: Войтович Александр Вячеславович
Priority date: 2008-03-20
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2009-09-27
Also published as: RU2368830C9

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention refers to valve construction industry and is meant for being used as the protective device in oil and gas, chemical and power industries. Mechanism of transferring the closing part of the valve to open or closed position consists of a spring-loaded stock, an electromagnetic drive with a spring-loaded stock with a core and an electromagnetic coil. Spring-loaded stock influences the closing part of the valve. Upper free end of the stock of the closing part is hinged to central part of the two-armed lever. One end of the lever is hinged to the stock of manual or electric drive. The other end of the lever is hinged to the stock. That stock interacts by means of a latch to the stock of the electromagnetic drive.

EFFECT: invention is aimed at improving the valve operating safety.

5 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазовой, химической и энергетической промышленностям и может использоваться как защитное устройство, переводящее затворную часть запорной или регулирующей трубопроводной арматуры в открытое или закрытое безопасные положения при обесточивании или, наоборот, при подаче электрического сигнала, например, от датчика.The invention relates to the oil and gas, chemical and energy industries and can be used as a protective device that translates the valve part of the shut-off or control valves in the open or closed safe position when de-energized or, conversely, when an electrical signal is supplied, for example, from a sensor.

Известен механизм по патенту РФ №2315173 С1 (бюл. №2, от 20.01.2008 г.), установленный на клапан и содержащий подпружиненный вертикальный шток, воздействующий на затворную часть клапана, устройство взвода пружины, электромагнитный привод с горизонтальным подпружиненным штоком с сердечником и электромагнитной катушкой. Механизм не может переводить затворную часть регулирующего клапана из промежуточных состояний в открытое или закрытое безопасные положения при обесточивании электромагнитного привода.The known mechanism according to the patent of the Russian Federation No. 2315173 C1 (bull. No. 2, dated January 20, 2008), mounted on the valve and containing a spring-loaded vertical rod acting on the valve part of the valve, a spring cocking device, an electromagnetic actuator with a horizontal spring-loaded rod with a core and electromagnetic coil. The mechanism cannot translate the valve part of the control valve from intermediate states to open or closed safe positions when the electromagnetic drive is de-energized.

Задачей изобретения является создание механизма с электромагнитным приводом, устанавливаемого на запорный или регулирующий клапан, управляемый ручным или электрическим приводом, затворная часть клапана из любого промежуточного состояния принудительно переводится в открытое или закрытое безопасные положения.The objective of the invention is the creation of a mechanism with an electromagnetic actuator mounted on a shut-off or control valve controlled by a manual or electric actuator, the shutter part of the valve from any intermediate state is forced into open or closed safe positions.

Указанная задача достигается тем, что механизм перевода затворной части клапана в открытое или закрытое положение содержит подпружиненный шток, воздействующий на затворную часть клапана, электромагнитный привод с подпружиненным штоком с сердечником и электромагнитной катушкой, при этом верхний свободный конец штока затворной части шарнирно соединен с центральной частью двуплечевого рычага, один конец которого шарнирно соединен со штоком ручного или электрического привода, а другой шарнирно соединен со штоком, взаимодействующим с помощью защелки со штоком электромагнитного привода.This task is achieved in that the mechanism for translating the valve shutter to the open or closed position contains a spring-loaded rod acting on the valve shutter, an electromagnetic drive with a spring-loaded rod with a core and an electromagnetic coil, while the upper free end of the valve stem is pivotally connected to the central part a two-arm lever, one end of which is pivotally connected to a rod of a manual or electric drive, and the other is pivotally connected to a rod interacting with power latch with the rod of the electromagnetic drive.

Создание механизма, позволяющего достичь поставленной задачи, стало возможным благодаря применению системы двух независимых друг от друга воздействий на шток затворной части клапана через двуплечевой рычаг: первого - от штока ручного или электрического привода, а второго - от вертикального подпружиненного штока. Защелка удерживает пружину вертикально подпружиненного штока во взведенном состоянии и одновременно в фиксированном положении точку шарнирного соединения нижней части вертикального подпружиненного штока и двуплечевого рычага, не препятствуя при этом перемещению штока затворной части клапана в направлении открытия или закрытия при соответственном перемещении штока ручного или электрического привода, воздействующего на другой конец двуплечевого рычага. При обесточивании точка шарнирного соединения штока ручного или электрического привода и двуплечевого рычага остается в фиксированном положении, в то время как освобожденная пружина электромагнитного привода перемещает горизонтальный шток, освобождая защелку и тем самым вертикально подпружиненный шток, который под действием вертикальной пружины принудительно переводит нижнюю точку шарнирного соединения с двуплечевым рычагом в крайнее нижнее состояние, пока шток затворной части клапана перейдет в закрытое положение. Для перевода затворной части клапана в открытое положение при обесточивании конструкция переделывается так, что пружина переводит вертикальный подпружиненный шток в крайнее верхнее положение.The creation of a mechanism to achieve this goal was made possible through the use of a system of two independent from each other actions on the valve stem part through a two-arm lever: the first - from a rod of a manual or electric drive, and the second - from a vertical spring-loaded rod. The latch holds the spring of the vertically spring-loaded stem in a cocked state and at the same time in a fixed position, the hinge point of the lower part of the vertical spring-loaded stem and the two-arm lever, while not preventing the valve stem from moving in the opening or closing direction when the rod moves manually or electrically, acting to the other end of the two-arm lever. When de-energized, the pivot point of the hand or electric actuator rod and the two-arm lever remains in a fixed position, while the released electromagnetic actuator spring moves the horizontal rod, releasing the latch and thereby the vertically spring-loaded rod, which forces the lower pivot point under the action of the vertical spring with a two-arm lever to the lowest position until the valve stem part of the valve moves to the closed position. To translate the valve shutter to the open position when de-energized, the design is redone so that the spring transfers the vertical spring-loaded stem to its highest position.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен механизм, где затворная часть клапана переведена ручным или электрическим приводом в закрытое положение, на фиг.2 изображен механизм, где затворная часть клапана переведена ручным или электрическим приводом в открытое положение, на фиг.3 изображен механизм, где при обесточивании затворная часть клапана переводится в закрытое положение пружиной из любого положения, на фиг.4 изображен механизм, где при обесточивании затворная часть клапана уже была переведена ручным или электрическим приводом в закрытое положение, на фиг.5 изображен механизм переводящий затворную часть клапана в открытое положение при обесточивании электромагнитного привода.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a mechanism where the valve shutter is manually or electrically actuated in the closed position, Fig. 2 shows a mechanism where the valve shutter is translated by the manual or electric actuator to the open position, Fig. 3 shows a mechanism where, when de-energizing, the valve part of the valve is translated into the closed position by the spring from any position, Fig. 4 shows a mechanism where, when de-energizing, the valve part has already been manually or electrically translated driven to its closed position, Figure 5 shows the mechanism carrying the bolt portion of the valve to an open position when the electromagnetic actuator de-energized.

Механизм содержит плоскую прямоугольную платформу 1 с центральным отверстием 2, шток 3 затворной части клапана, верхний свободный конец 4 штока 3 затворной части, шарнирное соединение с центральной частью двуплечевого рычага 5, конец 6 двуплечевого рычага 5, шарнирно соединенного со штоком ручного или электрического привода 7, закрепленного на одном конце платформы 1, конец 8 двуплечевого рычага 5, шарнирно соединенного с нижней частью вертикального подпружиненного штока 9, находящегося в вертикально удлиненном корпусе 10, который закреплен на другом конце платформы 1, электромагнитный привод 11, со штоком 12 и пружиной 13, причем шток 12 на одном конце содержит сердечник 14 электромагнитной катушки, а на другом имеет внутреннее прямоугольное отверстие 15, где кромка 16 прямоугольного отверстия 15, расположенная ближе к сердечнику 14, взаимодействует с выступом 17, находящимся в верхней части вертикального подпружиненного штока 9, а кромка 18 прямоугольного отверстия 15, находящаяся дальше от сердечника 14, является упором для защелки 19, вставленной в верхнюю часть вертикального подпружиненного штока 9.The mechanism comprises a flat rectangular platform 1 with a central hole 2, a valve stem 3 stem, an upper free end 4 of the bolt 3 stem, a pivot connection to the central part of the two-arm lever 5, the end 6 of the two-arm lever 5, pivotally connected to the rod of a manual or electric actuator 7 mounted on one end of the platform 1, the end 8 of the two-arm lever 5, pivotally connected to the bottom of the vertical spring-loaded rod 9, located in a vertically elongated body 10, which is mounted on the other end of the platform 1, the electromagnetic actuator 11, with a rod 12 and a spring 13, and the rod 12 at one end contains the core 14 of the electromagnetic coil, and at the other has an inner rectangular hole 15, where the edge 16 of the rectangular hole 15, located closer to the core 14, interacts with the protrusion 17 located in the upper part of the vertical spring-loaded rod 9, and the edge 18 of the rectangular hole 15, located further from the core 14, is an abutment for the latch 19 inserted into the upper part of the vertical spring-loaded 9 th rod.

Механизм работает следующим образом. Перед началом процесса управления клапаном ручным или электрическим приводом 7 и при наличии электричества шток ручного или электрического привода 7 соответственно ручным или электрическим способом переводится в крайнее нижнее положение (см. фиг.1). При этом, воздействуя на конец 6 двуплечевого рычага 5 и через шарнирное соединение центральной части двуплечевого рычага 5, на верхний свободный конец 4 штока 3 затворной части, в процессе перемещения приводит сначала затворную часть клапана в закрытое положение до упора, после чего при дальнейшем перемещении вниз конца 6 двуплечевого рычага 5 происходит перемещение вверх конца 8 двуплечевого рычага 5, шарнирно соединенного с нижней частью вертикального подпружиненного штока 9, до тех пор, пока выступ 17, воздействуя на кромку 16, не переместит шток 12, введя сердечник 14 до упора внутрь электромагнитного привода 11, сжимая пружину 13 и удерживая ее в сжатом положении за счет электромагнитной энергии. В процессе вертикального перемещения защелка 19 упирается в кромку 18, удерживая пружину вертикального подпружиненного штока 9 в сжатом положении. Теперь конец 8 двуплечевого рычага 5, шарнирно соединенного с нижней частью вертикального подпружиненного штока 9, находится в фиксированном состоянии и система готова к работе. Во время работы, перемещая шток ручного или электрического привода 7, можно перевести затворную часть клапана в закрытое положение (см. фиг.1), в открытое положение (см. фиг.2), а также любое промежуточное состояние. При обесточивании системы пропадает электромагнитная энергия в электромагнитном приводе 11 и под действием пружины 13 шток 12 перемещается, освобождая защелку 19, и вертикально подпружиненный шток 9 под действием пружины переводит затворную часть клапана из любого открытого состояния в закрытое положение (см. фиг.3). Если затворная часть клапана находилась уже в закрытом положении до упора, то вертикально подпружиненный шток 9 остается неподвижным (см. фиг.4). При необходимости в аварийных ситуациях электромагнитный привод 11 можно обесточить дистанционно. Возможно использование механизма с клапаном и первоначально обесточенным электромагнитным приводом. Перевод клапана в открытое или закрытое безопасные положения осуществляется при подаче на электромагнитный привод электрического сигнала.The mechanism works as follows. Before starting the process of controlling the valve with a manual or electric actuator 7 and in the presence of electricity, the rod of a manual or electric actuator 7, respectively, manually or electrically is transferred to the lowermost position (see figure 1). At the same time, acting on the end 6 of the two-arm lever 5 and through the hinge connection of the central part of the two-arm lever 5, on the upper free end 4 of the rod 3 of the bolt part, in the process of moving, it first brings the valve part of the valve to the closed position until it stops, and then when moving down further the end 6 of the two-arm lever 5 upward movement of the end 8 of the two-arm lever 5, pivotally connected to the lower part of the vertical spring rod 9, until the protrusion 17, acting on the edge 16, does not move the rod 12, introducing the core 14 all the way into the electromagnetic actuator 11, compressing the spring 13 and holding it in a compressed position due to electromagnetic energy. In the process of vertical movement, the latch 19 abuts against the edge 18, holding the spring of the vertical spring-loaded rod 9 in a compressed position. Now the end 8 of the two-arm lever 5, pivotally connected to the lower part of the vertical spring-loaded rod 9, is in a fixed state and the system is ready for operation. During operation, moving the stem of a manual or electric actuator 7, you can translate the valve part of the valve in the closed position (see figure 1), in the open position (see figure 2), as well as any intermediate state. When the system is de-energized, electromagnetic energy disappears in the electromagnetic actuator 11 and, under the action of the spring 13, the rod 12 moves, releasing the latch 19, and the vertically spring-loaded rod 9, under the action of the spring, transfers the valve part of the valve from any open state to the closed position (see Fig. 3). If the shutter part of the valve was already in the closed position until it stops, then the vertically spring-loaded stem 9 remains stationary (see figure 4). If necessary, in emergency situations, the electromagnetic drive 11 can be de-energized remotely. It is possible to use a mechanism with a valve and initially de-energized electromagnetic drive. The valve is moved to the open or closed safe position when an electrical signal is applied to the electromagnetic actuator.

Claims

The mechanism for translating the valve shutter to an open or closed position, comprising a spring-loaded stem acting on the valve shutter, an electromagnetic drive with a spring-loaded rod with a core and an electromagnetic coil, characterized in that the valve shutter rod is pivotally connected to a two-arm lever, one arm of which is pivotally connected with a rod of a manual or electric actuator, and the other is pivotally connected to a rod interacting by means of a latch with the rod of an electromagnetic actuator.