RU2419018C1 - Valving electric drive - Google Patents
Valving electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419018C1 RU2419018C1 RU2009143224/06A RU2009143224A RU2419018C1 RU 2419018 C1 RU2419018 C1 RU 2419018C1 RU 2009143224/06 A RU2009143224/06 A RU 2009143224/06A RU 2009143224 A RU2009143224 A RU 2009143224A RU 2419018 C1 RU2419018 C1 RU 2419018C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- bevel
- pinion
- rim
- spindle
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может применяться для изменения положения исполнительных органов запорной арматуры (задвижки, краны, заслонки и т.п.).The invention relates to the field of pipeline transport and can be used to change the position of the executive bodies of valves (valves, valves, dampers, etc.).
Известен электропривод запорной арматуры (Пат. 2170871 RU, МПК7 F16K 31/05, опубл. 2001.07.20).Known electric shutoff valves (Pat. 2170871 RU, IPC 7 F16K 31/05, publ. 2001.07.20).
Он содержит электродвигатель, редуктор, основной планетарный механизм с водилом, замыкающий планетарный механизм, червячную передачу ручного управления, муфту свободного хода и фрикционную муфту с механизмом управления. Ось промежуточной шестерни замыкающего планетарного механизма установлена неподвижно. Эпициклическое колесо замыкающего планетарного механизма соединено с обоймой муфты свободного хода через механизм управления фрикционной муфтой. А звездочка муфты свободного хода установлена на выходном валу основного планетарного механизма.It contains an electric motor, a gearbox, a main planetary gear with a carrier, a closing planetary gear, a manual worm gear, a freewheel and a friction clutch with a control mechanism. The axis of the intermediate gear of the closing planetary gear is fixed. The epicyclic wheel of the locking planetary gear is connected to the cage of the freewheel via a friction clutch control mechanism. And the sprocket of the freewheel is mounted on the output shaft of the main planetary gear.
Известный электропривод запорной арматуры обеспечивает работоспособность с любыми условиями нагружения.The well-known electric shut-off valve ensures operability with any loading conditions.
Недостатком данного электропривода запорной арматуры является наличие планетарного механизма, который имеет повышенные габариты и массу при реализации больших передаточных отношений, особые требования при сборке, высокую стоимость изготовления и эксплуатации.The disadvantage of this electric valve is the presence of a planetary mechanism, which has increased dimensions and weight when implementing large gear ratios, special requirements for assembly, high manufacturing and operating costs.
Наиболее близким к предлагаемому решению является электропривод к задвижкам трубопроводов (Пат. 2218504, МПК F16K 31/50, опубл. 2003.12.10), содержащий электродвигатель, редуктор с зубчатыми и червячными передачами, планетарной передачей и механизм управления, выключающий электродвигатель при конечных положениях запорного органа задвижки и ограничивающий величину вращающего момента с помощью тарельчатых пружин. Планетарная передача расположена в кинематической цепи между червячными передачами основного и ручного приводов соосно с полым сквозным приводным валом, проходящим через червячное колесо основной червячной передачи.Closest to the proposed solution is an electric drive to the valves of the pipelines (Pat. 2218504, IPC F16K 31/50, publ. 2003.12.10), comprising an electric motor, gearbox with gear and worm gears, a planetary gear and a control mechanism that turns off the electric motor at the end positions of the shut-off valve body and limiting the magnitude of the torque using disk cup springs. A planetary gear is located in the kinematic chain between the worm gears of the main and manual drives coaxially with the hollow through drive shaft passing through the worm gear of the main worm gear.
Данная конструкция электропривода позволяет передавать вращающий момент на приводной вал несколькими одинаковыми потоками мощности при уменьшении габаритов привода, однако наличие двух пар червячных передач приводит к значительному снижению коэффициента полезного действия электропривода и малой нагрузочной способности ввиду скольжения элементов червячной пары.This design of the electric drive allows you to transmit torque to the drive shaft with several identical power flows while reducing the dimensions of the drive, however, the presence of two pairs of worm gears leads to a significant decrease in the efficiency of the electric drive and low load capacity due to the sliding elements of the worm pair.
Задача изобретения - возможность использования в приводной части запорной арматуры цилиндрических передач путем применения редуктора, обладающего высокой нагрузочной способностью.The objective of the invention is the ability to use in the drive part of the shutoff valves of cylindrical gears by using a gearbox with high load capacity.
Технический результат - расширение кинематических возможностей привода запорной арматуры, а именно снижение частоты вращения вала электродвигателя для подъема шибера задвижки при малых габаритах и массе привода.The technical result is the expansion of the kinematic capabilities of the actuator of the shutoff valve, namely, a decrease in the rotational speed of the motor shaft for raising the gate valve with small dimensions and weight of the actuator.
Указанный технический результат достигается тем, что в электроприводе запорной арматуры, содержащей реверсивный электродвигатель, выдвижной шпиндель, соединенный с шибером задвижки, расположенный между электродвигателем и выдвижным шпинделем редуктор, состоящий из корпуса, приводного эксцентрикового вала, конической двухвенцовой шестерни, конического колеса, конической муфты, выходного полого вала, обеспечивающего соосность с выдвижным шпинделем, таким образом, что коническое колесо соединено с корпусом и сопряжено с венцом двухвенцовой шестерни, а коническая муфта соединена с выходным полым валом, в нижней части которого закреплена ходовая гайка, и одновременно сопряжена с венцом двухвенцовой шестерни.The specified technical result is achieved by the fact that in the electric drive of the stop valve containing a reversible electric motor, a retractable spindle connected to the gate valve located between the electric motor and the retractable spindle, a gearbox consisting of a housing, a drive eccentric shaft, a bevel double-gear gear, a bevel wheel, a bevel coupling, output hollow shaft, ensuring alignment with the sliding spindle, so that the bevel wheel is connected to the housing and mated to the crown of the two tsovoy gears and conical clutch connected to the output hollow shaft, the bottom of which the nut is secured and simultaneously interfaced with the crown gear dvuhventsovoy.
На чертеже изображена схема предлагаемого электропривода запорной арматуры.The drawing shows a diagram of the proposed electric shut-off valve.
Электропривод запорной арматуры состоит из реверсивного электродвигателя 1, выдвижного шпинделя 2, соединенного с шибером задвижки 3, редуктора, расположенного между электродвигателем 1 и выдвижным шпинделем 2. Редуктор состоит из корпуса 4, приводного эксцентрикового вала 5, конической двухвенцовой шестерни 6 с зубчатыми венцами z2 и z3, конического колеса 7 с числом зубьев z1, конической муфты 8 с числом зубьев z4, выходного полого вала 9, ходовой гайки 10. Выходной полый вал 9 расположен соосно с выдвижным шпинделем 2.The shutoff valve electric drive consists of a reversible electric motor 1, a retractable spindle 2 connected to a gate valve 3, a reducer located between the electric motor 1 and a retractable spindle 2. The gearbox consists of a housing 4, a drive eccentric shaft 5, a bevel gear 6 with gears z 2 and z 3 , the bevel gear 7 with the number of teeth z 1 , the bevel coupling 8 with the number of teeth z 4 , the output hollow shaft 9, the driving nut 10. The output hollow shaft 9 is aligned with the extendable spindle 2.
Коническое колесо 7 установлено неподвижно и сопряжено с венцом конической двухвенцовой шестерни 6, а коническая муфта 8 соединена с выходным полым валом 9, в нижней части которого закреплена ходовая гайка 10, и одновременно сопряжена с венцом конической двухвенцовой шестерни 6.The bevel wheel 7 is fixedly mounted and mated with the crown of the bevel gear double gear 6, and the bevel clutch 8 is connected to the output hollow shaft 9, in the lower part of which the running nut 10 is fixed, and at the same time is mated with the crown of the bevel gear 6.
Электропривод запорной арматуры работает следующим образом.The electric shut-off valve operates as follows.
При включении реверсивного электродвигателя 1 вращение передается на приводной эксцентриковый вал 5 редуктора. Коническая двухвенцовая шестерня 6 совершает сложное движение - вращение вокруг своей оси и вместе с приводным эксцентриковым валом 5 вокруг вертикальной оси О-О, вызывая вращение конической муфты 8. При этом образуются две пары противоположно расположенных под углом 180° зоны зацепления z1-z2 и z3-z4 конических зубчатых венцов. Вращение от конической муфты 8, соединенной с выходной полым валом 9, передается ходовой гайке 10, установленной по резьбе выдвижного шпинделя 2. Вращение гайки 10 обеспечит осевое перемещение выдвижного шпинделя 2.When you turn on the reversible electric motor 1, the rotation is transmitted to the drive eccentric shaft 5 of the gearbox. Bevel gear 6 makes a complex movement - rotation around its axis and together with the drive eccentric shaft 5 around the vertical axis O-O, causing the rotation of the bevel coupling 8. In this case, two pairs of oppositely located at an angle of 180 ° engagement zone z 1 -z 2 are formed and z 3 -z 4 bevel gears. The rotation from the conical sleeve 8 connected to the output hollow shaft 9 is transmitted to the running nut 10 mounted on the thread of the telescopic spindle 2. The rotation of the nut 10 will provide axial movement of the telescopic spindle 2.
При использовании трехфазного асинхронного электродвигателя с повышенным скольжением в закрытом обдуваемом исполнении типа АОС номинальная частота вращения составляет nном=1300…1395 об/мин. Во избежание возникновения гидравлического удара закрывание задвижек большого диаметра (DN=800 мм) должно протекать за время t=140…200 с.When using a three-phase asynchronous motor with increased slip in a closed blown AOS type, the nominal speed is n nom = 1300 ... 1395 rpm. In order to avoid the occurrence of water hammer, the closing of large-diameter gate valves (DN = 800 mm) must take place during t = 140 ... 200 s.
Общее передаточное число редуктора реализуется парой зубчатых венцов z1 и z2 и определяется следующей формулой:The total gear ratio of the gearbox is implemented by a pair of gear rims z 1 and z 2 and is determined by the following formula:
где z1 - число зубьев конического колеса 7;where z 1 is the number of teeth of the bevel gear 7;
z2 - число зубьев венца двухвенцовой шестерни 6, сопряженного с коническим колесом 7.z 2 - the number of teeth of the crown of a two-pinion gear 6, conjugated with a bevel wheel 7.
Диапазон возможных передаточных чисел редуктора находится в широких пределах и для указанного редуктора, например, при значениях чисел зубьев z1=62; z2=60; z3=60; z4=59 и применении в установке электродвигателя с номинальной частотой вращения 1395 об/мин частота выходного полого вала 9 и соединенной с ним ходовой гайки 10 составит:The range of possible gear ratios of the gearbox is within wide limits for the specified gearbox, for example, when the values of the number of teeth z 1 = 62; z 2 = 60; z 3 = 60; z 4 = 59 and application in the installation of an electric motor with a nominal speed of 1395 rpm, the frequency of the output hollow shaft 9 and the drive nut 10 connected to it will be:
Формула для определения скорости перемещения выдвижного шпинделя 2 (скорость закрытия) в общем виде записывается как:The formula for determining the speed of movement of the retractable spindle 2 (closing speed) is generally written as:
V=(ωГ-ωВ)·h/(2·π), мм/сV = (ω Г -ω В ) · h / (2 · π), mm / s
где ωГ - угловая скорость вращения ходовой гайки 10, рад/сек;where ω G is the angular velocity of rotation of the running nut 10, rad / sec;
ωВ - угловая скорость вращения выдвижного шпинделя 2, рад/сек;ω In - the angular velocity of rotation of the retractable spindle 2, rad / sec;
h - ход выдвижного шпинделя 2, ммh - extendable spindle stroke 2, mm
h=s·i,h = s
где s - шаг резьбы выдвижного шпинделя 2, ммwhere s is the thread pitch of the retractable spindle 2, mm
i - число заходов резьбы выдвижного шпинделя 2.i is the number of threads of the retractable spindle 2.
Если принять шаг однозаходной резьбы (i=1) выдвижного шпинделя 2 s=6 мм, то скорость перемещения выдвижного шпинделя 2 составит 4,65 мм/сек и для прохождения шибером диаметра DN=800 мм потребуется 172 секунды, что не противоречит условию отсутствия гидравлического удара.If we take the step of single-thread (i = 1) of the retractable spindle 2 s = 6 mm, then the speed of movement of the retractable spindle 2 will be 4.65 mm / s and it takes 172 seconds to pass the gate with a diameter of DN = 800 mm, which does not contradict the condition for the absence of hydraulic hit.
Таким образом, снижение частоты вращения вала электродвигателя для подъема шибера задвижки обеспечивается при малых массогабаритных параметрах привода.Thus, a decrease in the rotational speed of the motor shaft for raising the gate valve is ensured for small weight and size parameters of the actuator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009143224/06A RU2419018C1 (en) | 2009-11-23 | 2009-11-23 | Valving electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009143224/06A RU2419018C1 (en) | 2009-11-23 | 2009-11-23 | Valving electric drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2419018C1 true RU2419018C1 (en) | 2011-05-20 |
Family
ID=44733749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009143224/06A RU2419018C1 (en) | 2009-11-23 | 2009-11-23 | Valving electric drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2419018C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU184632U1 (en) * | 2018-05-10 | 2018-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | PIPELINE VALVE ACTUATOR |
-
2009
- 2009-11-23 RU RU2009143224/06A patent/RU2419018C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU184632U1 (en) * | 2018-05-10 | 2018-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | PIPELINE VALVE ACTUATOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101485553B (en) | Device for automatically turning cover | |
| RU2009111910A (en) | AUTOMATIC SPEED DRIVING TOOL | |
| TWI685622B (en) | Bi-rotating directional input and constant rotating directional output wheel system capable of preventing reverse rotation wheel system from generating following damp | |
| WO2017166532A1 (en) | Electromechanical-linkage hydraulic-control gate valve driver | |
| KR100483543B1 (en) | Valve driver and series of the same | |
| CN104913021B (en) | A kind of planet differential variable-speed shaft and speed change system | |
| RU2011110393A (en) | REDUCER AND ELECTRIC ACTUATOR INCLUDING SUCH A REDUCER | |
| RU2419018C1 (en) | Valving electric drive | |
| MX2007014989A (en) | Lever-type gear reducer. | |
| CN201715080U (en) | Multi-rotary valve gear reducer | |
| CN201053475Y (en) | Three-crank planet cycloidal needle wheel reducer | |
| CN207945259U (en) | A kind of intelligent well cover | |
| RU2008106397A (en) | EXECUTIVE ACTUATOR WITH PLANETARY TRANSMISSION FOR ARMATURE | |
| CN101699018B (en) | Automatic continuously variable transmission (CVT) drilling and repairing well top drive | |
| CN106451909B (en) | Double output shaft toothed gearing electric motor and its output shaft dock adjusting method | |
| CN109611516A (en) | A kind of drive axle double speed decelerator of planetary structure | |
| CN209340430U (en) | A kind of modified planet-gear speed reducer | |
| JP2014109168A (en) | Flood gate opening and closing device | |
| CN205654953U (en) | Small -size big moment of torsion advances exhaust valve step down gear mechanism | |
| CN107268545B (en) | A kind of closed gate hoist | |
| CN207005227U (en) | A kind of variable speed reduction box | |
| US2359526A (en) | Variable speed transmission | |
| CN202108936U (en) | Adjustable worm-gear case | |
| CN204999448U (en) | Manual roll of membrane ware with friction spring self -locking mechanism | |
| CN206654160U (en) | A kind of straight line tramples single-wheel and directly drives gear ring center wheel fixed transmission |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121124 |