RU2694876C1 - Планетарная зубная передача, преимущественно для системы серводвигателя, способ и система серводвигателя, использующая такую планетарную зубчатую передачу - Google Patents

Планетарная зубная передача, преимущественно для системы серводвигателя, способ и система серводвигателя, использующая такую планетарную зубчатую передачу Download PDF

Info

Publication number
RU2694876C1
RU2694876C1 RU2018101170A RU2018101170A RU2694876C1 RU 2694876 C1 RU2694876 C1 RU 2694876C1 RU 2018101170 A RU2018101170 A RU 2018101170A RU 2018101170 A RU2018101170 A RU 2018101170A RU 2694876 C1 RU2694876 C1 RU 2694876C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
planetary gear
planetary
carrier
ring gear
Prior art date
Application number
RU2018101170A
Other languages
English (en)
Inventor
Этиенне БЕРНАРД
Реми ЛЕПАН
Original Assignee
Бернард Контролс
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 Бернард Контролс filed Critical Бернард Контролс
Application granted granted Critical
Publication of RU2694876C1 publication Critical patent/RU2694876C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/041Combinations of toothed gearings only for conveying rotary motion with constant gear ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/54Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears one of the central gears being internally toothed and the other externally toothed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/686Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0406Valve members; Fluid interconnections therefor for rotary valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803Modular units
    • F15B13/0878Assembly of modular units
    • F15B13/0885Assembly of modular units using valves combined with other components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/202Externally-operated valves mounted in or on the actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • F16H59/38Inputs being a function of speed of gearing elements
    • F16H59/40Output shaft speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H59/00Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36Inputs being a function of speed
    • F16H59/38Inputs being a function of speed of gearing elements
    • F16H59/42Input shaft speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/041Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves
    • F16K31/043Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/05Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/05Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation
    • F16K31/055Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation for rotating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/53Mechanical actuating means with toothed gearing
    • F16K31/535Mechanical actuating means with toothed gearing for rotating valves
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/30Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
    • F16H2048/305Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using manual actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к машиностроению. Планетарная зубчатая передача, преимущественно для системы серводвигателя такого типа содержит расположенное в корпусе водило планетарной передачи, несущее множество сателлитов, кольцевую шестерню и солнечную шестерню и средства для изменения отношения входной и выходной скоростей, которые могут быть приведены в действие извне корпуса. Каждая кольцевая шестерня и каждое водило снабжены внешними зубцами. Средства управления содержат ведущую шестерню, которая выполнена с возможностью перемещения между положением зацепления только внешних зубцов кольцевой шестерни и положением закрепления кольцевой шестерни и водила планетарной передачи при вращении посредством зацепления наружных зубцов кольцевой шестерни и водила планетарной передачи. Также заявлен способ управления вращающимся приводным элементом устройства и система серводвигателя для управления приводным элементом. Обеспечивается расширение арсенала технических средств. 3 н. и 8 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к планетарной зубчатой передаче, преимущественно для системы серводвигателя такого типа, а также к способу управления, в частности, для клапана, и системе серводвигателя, использующей такую планетарную зубчатую передачу и оснащенной механизмом ручного управления маховиком.
Известно, что усилие, необходимое для закрытия клапана, не является постоянной и изменяется в зависимости от перемещения подвижного элемента, как показано на фигуре 2. Во время длительной фазы приближения подвижного элемента, т.е. до достижения уплотнительного седла клапана, необходимое усилие является относительно постоянным и слабым, и значительно увеличивается лишь в короткой фазе натяжения до закрытия клапана, продолжительность которой обычно короче, чем 10% продолжительности общего хода. Тем не менее, в известных управляемых вручную системах серводвигателей с маховиком механизм ручного управления клапаном выполнен исключительно в зависимости от короткой фазы большого усилия без учета гораздо более длительной фазы приближения.
Изобретение направлено на устранение этого недостатка.
Для достижения этой цели в изобретении предложено использование планетарной зубчатой передачи для передачи скорости между входом и выходом, которая отличается тем, что содержит средства для изменения передаточного отношения скоростей, которыемогут приводиться в действие извне.
В соответствии с одной преимущественной особенностью изобретения, планетарная зубчатая передача отличается тем, что кольцевая шестерня установлена в корпусе с возможностью вращения и тем, что средства управления пригодны для придания кольцевой шестерне скорости вращения, установленной для получения первого отношения скорости и для закрепления кольцевой шестерни и водила планетарной передачи с возможностью вращения для получения второго отношения скорости.
В соответствии с другой особенностью, планетарная зубчатая передача отличается тем, что кольцевая шестерня может быть заблокирована при вращении средствами управления.
В соответствии с еще одной другой особенностью, планетарная зубчатая передача отличается тем, что кольцевая шестерня и водило сателлитов снабжены внешними зубцами и тем, что средства управления содержат ведущую шестерню, которая выполнена с возможностью перемещения между положением зацепления только внешних зубцов кольцевой шестерни и положением закрепления кольцевой шестерни и водила планетарной передачи с возможностью вращения посредством зацепления наружных зубцов кольцевой шестерни и водила планетарной передачи.
В соответствии с еще одной другой особенностью, планетарная зубчатая передача отличается тем, что она производит, в положении блокировки только кольцевой передачи, увеличение скорости, передаваемой между входом и выходом, а в ее положении, в котором кольцевая шестерня и водило планетарной передачи закреплены с возможностью вращения, она производит передачу скорости между входом и выходом при отношении 1:1.
В соответствии с еще одной другой особенностью, планетарная зубчатая передача отличается тем, что ведущая шестерня установлена на стержне, который выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении в корпусе параллельно оси планетарной зубчатой передачи, и тем, что стержень содержит на своем внешнем конце элемент управления для изменения отношения скорости и выбора желаемого отношения.
В соответствии с еще одной другой особенностью, планетарная зубчатая передача отличается тем, что изменение и выбор отношения скорости выполняется путем толкания элемента управления в корпус или вытягивания указанного элемента из корпуса.
В соответствии с еще одной другой особенностью, планетарная зубчатая передача отличается тем, что водило сателлитов представляет собой входной элемент, а солнечная шестерня представляет собой выходной элемент.
Способ управления вращающимся приводным элементом устройства, таким как клапан, путем перемещения вращающегося элемента посредством вращения ручного приводного маховика между открытым положением клапана и закрытым положением клапана, перемещением из открытого положения в закрытое положение, содержащим первую фазу для приближения к закрытому положению, в котором крутящий момент, применяемый к маховику, является относительно низким, и вторую фазу для произведения закрытия, в которой крутящий момент для применения к маховику значительно возрастает, отличается тем, что во время первой фазы приближения, относительно второй фазы, обеспечивается увеличение числа оборотов между маховиком и вращающимся элементом.
В соответствии с одной предпочтительной особенностью, способ отличается тем, что для изменения скорости передачи используется планетарная зубчатая передача в соответствии с изобретением.
В соответствии с другой преимущественной особенностью, способ отличается тем, что во время второй фазы (b) перемещения планетарная зубчатая передача используется в своей конфигурации, в которой кольцевая шестерня и водило планетарной передачи закреплены с возможностью вращения, а во время первой фазы (а) - в конфигурации для отделения кольцевой шестерни.
Система серводвигателя, предназначенная для управления приводным элементом открывающегося и закрывающегося клапана канала потока текучей среды, такого как труба, и снабженная маховиком ручного управления для приводного элемента, отличается тем, что она содержит и планетарную зубчатую передачу в соответствии с изобретением.
В соответствии с одной преимущественной особенностью, система отличается тем, что она реализует способ в соответствии с изобретением.
Изобретение станет лучше понято, а его другие цели, признаки, особенности и преимущества станут более ясными из следующего пояснительного описания, сделанного со ссылкой на прилагаемые чертежи, представленные исключительно в качестве примера, иллюстрирующего один вариант реализации изобретения, и на которых:
- Фигура 1 представляет собой схематический вид системы серводвигателя в соответствии с изобретением;
- Фигура 2 представляет собой технологическую схему клапана и иллюстрирует взаимосвязь между крутящим моментом закрытия клапана и ходом клапана;
- Фигуры 3 и 4 представляют собой виды в перспективе первого варианта реализации конструкции планетарной зубчатой передачи в соответствии с изобретением, на которых последняя показана, соответственно, в ее конфигурации для увеличения скорости и в ее конфигурации с передаточным отношением скорости, составляющим 1:1;
- Фигуры 5 и 6 представляют собой функциональные схематические иллюстрации первой версии второго варианта реализации планетарной зубчатой передачи в соответствии с изобретением, на которых последняя показана, соответственно, в ее конфигурации для увеличения скорости и в ее конфигурации с передаточным отношением скорости, составляющим 1:1; и
- Фигуры 7 и 8 представляют собой функциональные схематические иллюстрации второй версии второго варианта реализации планетарной зубчатой передачи, на которых последняя показана, соответственно, в ее конфигурации для увеличения скорости и в ее конфигурации с передаточным отношением скорости, составляющим 1:1.
Изобретение будет описано ниже в качестве неограничивающего примера, поскольку оно применимо к многооборотной системе серводвигателя, как показано на фигуре 1.
В соответствии с синоптической блок-схемой данной фигуры, система содержит последовательно установленные двигатель 1, планетарную зубчатую передачу 3, ограничитель 5 усилия и редуктор 7, включающий червячный винт 8 и шестерню 9, приводимую в движение винтом 8 и закрепленную с возможностью вращения с выходным валом 14, предназначенным для приведения в действие приводного элемента, такого как вращающийся элемент клапана, для закрытия и открытия трубы. На фигуре дополнительно показаны, также установленные последовательно с червячным вин том 8, маховик 11 для ручного приведения в действие приводного механизма и система 13 муфты, и, в соответствии с изобретением, планетарная зубчатая передача 16, снабженная элементом 17 управления.
На фигуре 2 показана характеристическая кривая крутящего момента Сподвижного приводного элемента клапана в зависимости от перемещения этого элемента между его открытым положением О на правой стороне схемы и его закрытым положением F слева. Можно увидеть, что кривая имеет две части, каждая из которых определяет этап процесса закрытия клапана, а именно первую фазу а, в течение которой крутящий момент С является относительно низким и по существу постоянным, и который является фазой приближения вращающегося элемента перед вхождением в контакт с седлом клапана, и фазу b натяжения до тех пор, пока клапан не будет закрыт.
Когда клапан должен быть закрыт вручную путем приведения в действие маховика 11, усилие, необходимое для закрытия клапана, и усилие, скоторым оператор должен воздействовать на маховик, является относительно малым в фазеаприближения, но значительно увеличивается во время фазы b, в течение которой приведенный в действие элемент, т.е. мембранное уплотнение, входит в зацепление с седлом клапана.
В соответствии с изобретением предлагается оптимизировать использование ручного управления путем адаптации его к кривой, изображенной на фигуре 2. Данная цель достигается путем обеспечения между двумя элементами, а именно маховиком и вращающимся элементом для закрытия и открытия клапана во время фазы а приближения, при которой крутящий момент является приблизительно постоянным и низким, увеличения скорости передачи между двумя элементами, т.е. числа оборотов, относительно скорости передачи между двумя элементами в фазе b, при которой оператору, для обеспечения возможности закрытия, необходимо применить гораздо большее усилие.
Действительно, в фазе а, при которой крутящий момент низок, изобретение позволяет уменьшить число оборотов, которые должны быть применены к маховику для заданного перемещения клапана. С этой целью происходит ускорение между маховиком и вращающимся элементом. Разумеется, поскольку происходит ускорение, усилие на маховик должно быть больше относительно передачи непосредственного крутящего момента без ускорения. Однако поскольку необходимый крутящий момент является относительно низким, при выборе соответствующего значения ускорения, увеличение усилия может теперь иметь значение, которое не мешает оператору. В фазе b, при которой крутящий момент, который должен быть обеспечен, увеличивается, изобретение предусматривает возврат к прямой передаче, что эквивалентно увеличению числа оборотов, которые должны быть заданы маховику, относительно фазы а. Однако с увеличением, таким образом, количества оборотов, которые должны быть применены к маховику, усилия, оказываемое на маховик, уменьшается.
Для воплощения данной функции изобретение предлагает разместить планетарную зубчатую передачу с двумя передаточными отношениями скорости между маховиком 11 и червячным винтом 8. Такая планетарная зубчатая передача показана в качестве неограничивающего примера на фигурах 3 и 4. Планетарная зубчатая передача в соответствии с изобретением, обозначенная 16, содержит находящееся в корпусе 18 между входным валом 20 и выходом 22 водило 24 планетарной передачи, закрепленное с возможностью вращения с валом 20 и несущее три сателлита 26, каждый из которых вращается вокруг оси 27 водила планетарной передачи, кольцевую шестерню 28 с внутренними зубцами, зацепляющимися с сателлитами 26, и солнечную шестерню 30, приводимую в движение сателлитами и которая предназначена для закрепления с возможностью вращения с выходным валом, который не показан.
В данной конфигурации, когда кольцевая шестерня заблокирована, т.е. обездвижена при вращении в корпусе, в соответствии с фигурой 3, сателлиты 26 вызывают вращение солнечной шестерни 30, а планетарная зубчатая передача, между ее входом и выходом, производит увеличение скорости передачи, которое определяется зубцами компонентов, составляющих зубчатую передачу.
Скорость вращения выходного вала и, следовательно, червячного винта 8, увеличивается относительно скорости вращения, которую оператор применяет к маховику 11 относительно ускорения планетарной зубчатой передачи.
В соответствии с изобретением, планетарная зубчатая передача используется в конфигурации, показанной на фигуре 3, в фазе а, при которой крутящий момент, подаваемый на приводной элемент, является низким.
С другой стороны, для обеспечения наименьшей скорости вращения во время фазы b, которая требует большего крутящего момента и, следовательно, большего усилия со стороны оператора, планетарная зубчатая передача 16 обеспечена средствами, обеспечивающими передачу скорости между входом и выходом с отношением 1:1.
С этой целью планетарная зубчатая передача, в соответствии с изобретением, снабжена устройством 40, которое позволяет планетарной зубчатой передаче работать в обоих режимах отношения скорости и выбирать желаемое отношение. Для того чтобы устройство могло выполнять эти функции, кольцевая шестерня свободно вращается в корпусе и содержит на радиально внешней поверхности кольцевой шестерни наружные зубцы 36, а на внешней периферийной поверхности водила планетарной передачи -наружные зубцы 38. Устройство 40 выборочного управления двух режимов работы с различными передаточными отношениями скорости включает стержень 42, который выполнен с возможностью перемещения в корпусе 18 в радиально внешней части относительно водила планетарной передачи и кольцевой шестерни, а также несет ведущую шестерню 44. Стержень 42 выполнен с возможностью перемещения параллельно оси планетарной зубчатой передачи между положением, показанным на фигуре 3, в котором ведущая шестерня 44 зацепляется только с наружными зубцами 36 кольцевой шестерни и заблокирована во вращении в корпусе 18 посредством зацепления с зубцами 45 последнего (фигура 4), и положением в соответствии с фигурой 4, в котором ведущая шестерня 44 зацепляется как с внешними зубцами 36 кольцевой шестерни, так и с внешними зубцами 38 водила планетарной передачи.
Следует отметить, что в положении зацепления только зубцов 36 кольцевой шестерни и блокировки вращения ведущей шестерни, вращение зубчатого колеса также предотвращено. Таким образом, в данной конфигурации планетарная зубчатая передача работает в первом режиме увеличения выходной скорости относительно входной скорости. В ее втором положении, в соответствии с фигурой 4, в котором ведущая шестерня свободно вращается в корпусе и входит в зацепление как с зубцами 36 кольцевой шестерни, так и с зубцами 38 водила планетарной передачи, при этом обеспечивая тем самым вращение кольцевой шестерни и водила планетарной передачи, планетарная зубчатая передача работает во втором режиме передаточного отношения 1:1. Действительно, учитывая, что кольцевая шестерня и водило планетарной передачи закреплены с возможностью вращения и, следовательно, имеют одинаковое вращательное движение, сателлиты 26 не могут вращаться вокруг своей оси. Следовательно, поскольку сателлиты неподвижны относительно водил планетарной передачи, солнечная шестерня также неподвижна относительнопоследних, в результате чего входная скорость идентична выходной скорости, а планетарная зубчатая передача производит, таким образом, передаточное отношение, составляющее 1:1.
Для обеспечения возможностивыбора желаемого отношения, стержень включает, на своем свободном наружном конце, элемент, в настоящем документе, в качестве примера, кнопку приведения в действие, которая образовывает элемент 17 управления, изображенный на фигуре 1, и обеспечивает возможность управления и выбора извне.
Как следует из фигур, двухскоростная командная планетарная зубчатая передача может быть взята из ее конфигурации, показанной на фигуре 4, для закрепления кольцевой шестерни и водила планетарной передачи с возможностью вращения до своей конфигурации для блокировки вращения кольцевой шестерни, в соответствии с фигурой 3, путем толкания стержня в корпус посредством нажатия на кнопку 17. При вытягивании стержня зубчатая передача возвращается к своей конфигурации, показанной на фигуре 4.
В предшествующем описании продемонстрировано, что способ управления приводным элементом посредством приведения в действие маховика 11 включает две рабочие фазы с различными передаточными отношениями скорости, т.е. первую фазу а, которая характеризуется отношением увеличения скоростей, и вторую фазу b, которая характеризуется отношением, составляющим 1:1.
Разумеется, данный способ не ограничивается управлением клапаном и может быть применен для управления любым другим соответствующим приводным механизмом.
Что касается планетарной зубчатой передачи, как описано и показано на фигурах, ее использование в способе и системе, описанных выше, приведено в качестве примера и не является ограничивающим, и она может быть использована в любой другой области техники, в которой желательно двухскоростное управление.
Следует отметить, что сама по себе планетарная зубчатая передача, как описано и показано, является лишь одним вариантом реализации, представленным в качестве примера. В действительности, вместо обеспечения блокировки кольцевой шестерни при вращении в корпусе в режиме увеличения скорости, т.е. числа оборотов между входом и выходом планетарной зубчатой передачи, также возможно считать, что кольцевая шестерня вращается с заданной скоростью, которая может быть, например, придана соответствующей скоростью вращения ведущей шестерни, что позволило бы модифицировать отношение усиления. Данная модификация может быть выполнена извне, например, путем применения соответствующего вращательного движения к внешнему концу стержня, несущего ведущую шестерню.
Другой пример воплощения варианта реализации может заключаться в исключении ведущей шестерни избирателя путем установки кольцевой шестерни в корпусе таким образом, чтобы она могла скользить между положением, в котором она заблокирована при вращении в полости корпуса, что обеспечивает возможность получения увеличения, и в положении, в котором она входит в зацепление с внешними зубцами водила сателлитов, чтозакрепляет кольцевую шестерню и водило сателлитов с возможностью вращения с целью обеспечения возможности полученияотношения 1:1.
На фигурах 5-8 представлена схема двух вариантов данного воплощения варианта реализации с использованием кольцевой шестерни, скользящей при перемещении. На данных фигурах компоненты, уже присутствующие в первом варианте реализации, в соответствии с фигурами 3 и 4, обозначены с использованием тех же ссылочных позиций.
На фигурах 5 и 6 показан первый вариант воплощения данного второго варианта реализации планетарной зубчатой передачи в соответствии с изобретением, в котором кольцевая шестерня 28, как показано стрелками, установлена с возможностью перемещения в осевом направлении в корпусе 18 при скольжении в 47 на направляющем элементе 48, который соосно окружает входной вал 20 и неподвижно установлен в корпусе. На фигуре 5 кольцевая шестерня 28 находится в своем положении, блокирующем вращение в корпусе 18, при этом входя в зацепление только с сателлитами 26 водила 24 планетарной передачи. Как объяснено выше, в данной конфигурации планетарная зубчатая передача работает в своем режиме увеличения скорости между ее входом 20 и ее выходом 22, с соответствием фигуре 3. В случае фигуры 6, кольцевая шестерня 28 перемещается в осевом направлении в своем положении, входя в зацепление только с внешними зубцами 38 водила 24 планетарной передачи. В данном положении с закреплением кольцевой шестерни 28 и водила 24 планетарной передачи с возможностью вращения, планетарная зубчатая передача работает в своем режиме передачи в соответствии с отношением 1:1, в соответствии с фигурой 4.
Во втором варианте воплощения второго варианта реализации изобретения, представленном на фигурах 7 и 8, кольцевая шестерня 28 и ось маховика, т.е. входной вал 20, образуют узел, который выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении в корпусе 18, как обозначено стрелками. Вращательное звено между входным валом 20 и водилом 24 планетарной передачи выполнено при помощи скользящих шлицов, схематически обозначенных ссылочной позицией 51. На фигуре 7 показана кольцевая шестерня 28 в ее положении, блокирующем вращение в корпусе 18, а на фигуре 8 - в ее положении закрепления с возможностью вращения с водилом 24 планетарной передачи.
В контексте изобретения также можно рассмотреть возможность изменения конструкции планетарной зубчатой передачи путем размещения солнечной шестерни на входе, а водила планетарной передачи на выходе, что может обеспечить возможность получения вырабатывания планетарной зубчатой передачей, в одной конфигурации, передаточного отношения, составляющего 1:1, а в другой конфигурации -отношения, при котором выходная скорость ниже, чем входная скорость.

Claims (11)

1. Планетарная зубчатая передача, преимущественно для системы серводвигателя такого типа, содержащая расположенное в корпусе (18) водило (24) планетарной передачи, несущее множество сателлитов (26), кольцевую шестерню (28) и солнечную шестерню (30) и средства (40) для изменения отношения входной и выходной скоростей, которые могут быть приведены в действие извне корпуса (18), отличающаяся тем, что каждая кольцевая шестерня (28) и каждое водило (24) снабжены внешними зубцами (36, 38). и тем, что средства (40) управления содержат ведущую шестерню (44), которая выполнена с возможностью перемещения между положением зацепления только внешних зубцов (36) кольцевой шестерни и положением закрепления кольцевой шестерни (28) и водила (24) планетарной передачи при вращении посредством зацепления наружных зубцов (36, 38) кольцевой шестерни и водила планетарной передачи.
2. Планетарная зубчатая передача по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевая шестерня (28) установлена с возможностью вращения в корпусе (18), при этом средства (40) управления выполнены с возможностью придания кольцевой шестерне (28) скорости вращения, определенной для получения первого отношения скорости, и для закрепления кольцевой шестерни (28) и водила (24) планетарной передачи с возможностью вращения для получения второго отношения скорости.
3. Планетарная зубчатая передача по п. 2, отличающаяся тем, что кольцевая шестерня (28) блокируется при вращении средствами (40) управления.
4. Планетарная зубчатая передача по пп. 1-3, отличающаяся тем, что она производит, только в положении блокировки кольцевой шестерни (28), увеличение скорости, передаваемой между входом и выходом, а в ее положении закрепления кольцевой шестерни (28) и водила (24) планетарной передачи при вращении, передачу скорости между входом и выходом при отношении, составляющем 1:1.
5. Планетарная зубчатая передача по одному из пп. 1 или 4, отличающаяся тем, что ведущая шестерня (44) установлена на стержне (42), который выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении в корпусе (18), параллельно оси планетарной зубчатой передачи, и тем, что стержень (42) содержит на своем внешнем конце элемент (17) управления для изменения отношения скорости и выбора желаемого отношения.
6. Планетарная зубчатая передача по п. 5, отличающаяся тем, что изменение и выбор отношения скорости выполняется путем толкания элемента (17) управления в корпус (18) или вытягивания указанного элемента из корпуса (18).
7. Планетарная зубчатая передача по одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что водило планетарной передачи представляет собой входной элемент, а солнечная шестерня (30) - выходной элемент.
8. Способ управления вращающимся приводным элементом устройства, таким как клапан, путем перемещения вращающегося элемента посредством вращения ручного приводного маховика (11) между открытым положением (O) клапана и закрытым положением (F) клапана, причем перемещение из открытого положения в закрытое положение включает первую фазу для приближения к (а) закрытому положению, в котором крутящий момент, необходимый для закрытия клапана, является относительно низким, и вторую фазу (б) для произведения закрытия, при которой необходимый крутящий момент значительно возрастает, отличающийся тем, что во время первой фазы (а) приближения, относительно второй фазы (b), обеспечивают увеличение числа оборотов планетарной зубчатой передачи (16) в соответствии с пп. 1-7.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что во второй фазе (b) перемещения планетарная зубчатая передача находится в своей конфигурации, при которой кольцевая шестерня (28) и водило (24) планетарной передачи закреплены с возможностью вращения ведущей шестерней (44) средства управления (40), а в первой фазе (а) – в своей конфигурации, в которой кольцевая шестерня (28) отделена от водила (24) планетарной передачи.
10. Система серводвигателя для управления приводным элементом для открывания и закрывания клапана трубы путем приведения в движение шестерни (9) червячным винтом (8), которая снабжена ручным маховиком управления (11) для приводного элемента, отличающаяся тем, что она содержит планетарную зубчатую передачу (16) по одному из пп. 1-7, которая расположена между маховиком (11) и червячным винтом (8).
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что она реализует способ по одному из пп. 8, 9.
RU2018101170A 2017-10-20 2018-01-14 Планетарная зубная передача, преимущественно для системы серводвигателя, способ и система серводвигателя, использующая такую планетарную зубчатую передачу RU2694876C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759946A FR3072746B1 (fr) 2017-10-20 2017-10-20 Train epicycloidal avantageusement pour un systeme servomoteur, procede et systeme servomoteur utilisant un tel train epicycloidal
FR1759946 2017-10-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2694876C1 true RU2694876C1 (ru) 2019-07-17

Family

ID=60915291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018101170A RU2694876C1 (ru) 2017-10-20 2018-01-14 Планетарная зубная передача, преимущественно для системы серводвигателя, способ и система серводвигателя, использующая такую планетарную зубчатую передачу

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10655708B2 (ru)
EP (1) EP3473888B1 (ru)
KR (1) KR102193391B1 (ru)
CN (1) CN109695684B (ru)
ES (1) ES2847830T3 (ru)
FR (1) FR3072746B1 (ru)
RU (1) RU2694876C1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102179170B1 (ko) * 2019-10-31 2020-11-16 주식회사 삼보산업 스마트 감속기
CN110822159A (zh) * 2019-12-17 2020-02-21 华中科技大学 一种应急处理阀门
DE102020208413A1 (de) * 2020-07-06 2022-01-13 Zf Friedrichshafen Ag Schaltgetriebe
FR3128503B1 (fr) 2021-10-21 2024-01-12 Bernard Controls Module de transmission de puissance mécanique
KR20230165017A (ko) * 2022-05-26 2023-12-05 엘지전자 주식회사 밸브 액튜에이터

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4455891A (en) * 1980-01-11 1984-06-26 Freeman Gerald A Power transmission configuration having continuous variable progression of gear reduction ratios
RU132855U1 (ru) * 2012-07-23 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "МашНефтеГаз" Двухскоростной привод для трубопроводной арматуры
EP1869343B1 (en) * 2005-04-01 2014-08-06 Tomactech A/S A planet gear
RU158822U1 (ru) * 2015-02-25 2016-01-20 Открытое акционерное общество "АБС ЗЭиМ Автоматизация" (ОАО "АБС ЗЭиМ Автоматизация") Устройство управления запирающим элементом трубопроводной арматуры

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1301592A (en) * 1917-10-13 1919-04-22 Jokum Johnson Transmission mechanism.
FR2116921A5 (fr) * 1970-12-11 1972-07-21 Petroles Cie Francaise Dispositif de commande d'ouverture et de fermeture d'une vanne equipee de son dispositif de securite automatique de fermeture
US4261224A (en) 1978-10-17 1981-04-14 Anchor/Darling Industries, Inc. Valve actuator
DE3129414A1 (de) * 1981-07-25 1983-02-10 Ford-Werke AG, 5000 Köln Umlaufraeder-wendegetriebe fuer ein stufenlos regelbares zugorgangetriebe eines kraftfahrzeuges
GB8313910D0 (en) * 1983-05-19 1983-06-22 Eaton Ltd Gearbox ratio changer
US4896562A (en) * 1988-03-24 1990-01-30 Limitorque Corporation Valve actuator differential worm planetary gear drive
DE4201849C2 (de) * 1992-01-24 1996-10-17 Index Werke Kg Hahn & Tessky Spindelantriebseinrichtung für Werkzeugmaschinen
US5655986A (en) * 1996-02-13 1997-08-12 New Venture Gear Inc Full-time transfer case with synchronized single planetary gear reduction unit
DE19820903A1 (de) * 1998-05-09 1999-11-11 Zahnradfabrik Friedrichshafen Antriebsvorrichtung
US6022289A (en) * 1998-12-16 2000-02-08 New Venture Gear, Inc. Synchronized range shift mechanism for transfer case
DE10058198A1 (de) * 2000-11-23 2002-06-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Allradverteilergetriebe für ein Kraftfahrzeug
US6579205B2 (en) * 2001-11-13 2003-06-17 New Venture Gear, Inc. Full-time transfer case with synchronized range shift and controllable bi-directional clutch
TWI310443B (en) * 2005-09-09 2009-06-01 Yamatake Corp Electrical actuator
JP4900340B2 (ja) * 2007-08-28 2012-03-21 パナソニック電工株式会社 電動工具
US20100267508A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Djh Engineering Center, Inc. Direct drive electric shift two speed planetary gearbox
JP5075233B2 (ja) * 2010-07-29 2012-11-21 パナソニックEsパワーツール株式会社 電動工具
RU2014109689A (ru) 2013-03-15 2015-09-20 е-ААМ Драйвлайн системз АБ Мост в сборе с механизмом распределения крутящего момента
CN106224615B (zh) * 2016-08-04 2018-05-25 上海华伍行力流体控制有限公司 一种智能控制的精小型电动执行机构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4455891A (en) * 1980-01-11 1984-06-26 Freeman Gerald A Power transmission configuration having continuous variable progression of gear reduction ratios
EP1869343B1 (en) * 2005-04-01 2014-08-06 Tomactech A/S A planet gear
RU132855U1 (ru) * 2012-07-23 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "МашНефтеГаз" Двухскоростной привод для трубопроводной арматуры
RU158822U1 (ru) * 2015-02-25 2016-01-20 Открытое акционерное общество "АБС ЗЭиМ Автоматизация" (ОАО "АБС ЗЭиМ Автоматизация") Устройство управления запирающим элементом трубопроводной арматуры

Also Published As

Publication number Publication date
KR102193391B1 (ko) 2020-12-21
US20190120330A1 (en) 2019-04-25
FR3072746A1 (fr) 2019-04-26
CN109695684A (zh) 2019-04-30
CN109695684B (zh) 2022-04-22
EP3473888B1 (fr) 2020-11-18
FR3072746B1 (fr) 2021-02-12
US10655708B2 (en) 2020-05-19
ES2847830T3 (es) 2021-08-04
KR20190044479A (ko) 2019-04-30
EP3473888A1 (fr) 2019-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2694876C1 (ru) Планетарная зубная передача, преимущественно для системы серводвигателя, способ и система серводвигателя, использующая такую планетарную зубчатую передачу
US6230862B1 (en) Actuating arrangement
US5689997A (en) Electric gearshift mechanism for change-speed gearboxes of motor vehicles
AU614243B2 (en) Valve actuator differential worm planetary gear drive
RU2004124709A (ru) Управляющее устройство
JP2004529294A (ja) 自動車用のトルク変換機付き自動変速装置
RU2659681C1 (ru) Двухскоростной ручной привод запорной арматуры
JP6538681B2 (ja) 動力伝達装置
CN105026735B (zh) 操纵装置以及具有这种类型操纵装置的阀门装置
US2375440A (en) Automatic transmission
KR20150125965A (ko) 차량 도어 폐쇄 장치
JP2007309430A (ja) 減速装置及びバルブタイミング調整装置
GB463684A (en) Motor vehicle power transmission mechanisms and controls therefor
DE102011088326A1 (de) Riementrieb mit von einem Hebelaktor geschalteter Übersetzung
US6988973B2 (en) Transmission device for introducing a shift movement into a bicycle internal gear hub
RU74994U1 (ru) Ручной двухскоростной привод для трубопроводной арматуры
TWI606957B (zh) Internal transmission control mechanism
KR19980035862A (ko) 무단변속 동력전달방법 및 그 장치
KR970008224B1 (ko) 차량용 무단 변속장치
RU2262024C2 (ru) Привод клапана
EP1219862B1 (en) Continuous torque regulator
RU2694385C1 (ru) Двухскоростной ручной привод запорной арматуры
RU189060U1 (ru) Двухскоростной привод для трубопроводной арматуры
SU1243973A1 (ru) Автоматическа бесступенчата трансмисси самоходной машины
KR102473859B1 (ko) 다단기어 변경이 가능한 듀얼 스피드용 컨버터블 싱글 샤프트를 갖는 기어 박스