RU2716781C1 - Two-speed manual drive of shutoff valves - Google Patents
Two-speed manual drive of shutoff valves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716781C1 RU2716781C1 RU2019113993A RU2019113993A RU2716781C1 RU 2716781 C1 RU2716781 C1 RU 2716781C1 RU 2019113993 A RU2019113993 A RU 2019113993A RU 2019113993 A RU2019113993 A RU 2019113993A RU 2716781 C1 RU2716781 C1 RU 2716781C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flexible elements
- drive
- satellite
- hub
- beams
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам механических средств управления зубчатой передачей, в частности, к приводам трубопроводной запорной арматуры и может быть полезно в области нефтегазового машиностроения.The invention relates to devices for mechanical gear control gears, in particular, to actuators of pipeline valves and may be useful in the field of oil and gas engineering.
Из уровня техники известен двухскоростной ручной привод запорной трубопроводной арматуры (RU 2343329 C2, МПК F16К 31/53, опубл. 10.01.2009), который содержит корпус, крышку, жестко связанную с маховиком, планетарный механизм и переключатель скорости, выполненный в виде поворотного рычага, взаимодействующего с пазами на водиле и фланце солнечной шестерни планетарного механизма.The prior art two-speed manual drive shutoff valves (RU 2343329 C2, IPC F16K 31/53, publ. 10.01.2009), which contains a housing, a cover rigidly connected to the flywheel, a planetary gear and a speed switch made in the form of a rotary lever interacting with the grooves on the carrier and the flange of the sun gear of the planetary mechanism.
Недостатками привода являются его сложность, обусловленная наличием большого числа зубчатых колес и сложного в изготовлении переключателя скорости, а также невозможность автоматического переключения скорости планетарного механизма с жесткими элементами, что требует выполнения специальной операции переключения.The disadvantages of the drive are its complexity due to the presence of a large number of gears and a difficult to manufacture speed switch, as well as the inability to automatically switch the speed of the planetary mechanism with rigid elements, which requires a special switching operation.
Из уровня техники известен также привод для запорной и регулирующей арматуры (RU 2413114 C2, МПК F16K 31/53, опубл. 27.02.2011), который содержит корпус, крышку, маховик, планетарный механизм, состоящий из ведущей вал-шестерни, сателлитов с внешними зубьями, неподвижного центрального колеса с внутренними зубьями и ведомого вала - водила, переключатель скорости, выполненный в виде ведущей вал-шестерни с шестигранником на торце и соответствующим ему шестигранным переходником, жестко соединенным с ведомым валом - водилом планетарного механизма, а также фиксаторы положения переключателя скорости, выполненные в виде подпружиненных шариков.The drive is also known from the prior art for valves and control valves (RU 2413114 C2, IPC F16K 31/53, published February 27, 2011), which comprises a housing, a cover, a flywheel, a planetary mechanism consisting of a pinion drive shaft, gears with external teeth, a fixed central wheel with internal teeth and a driven shaft - the carrier, a speed switch made in the form of a driving pinion shaft with a hexagon on the end and its corresponding hexagonal adapter, rigidly connected to the driven shaft - the planet carrier of the planetary gear, as well as a fix tori of the position of the speed switch, made in the form of spring-loaded balls.
Недостатками этой конструкции также являются ее сложность, связанная с наличием большого числа зубчатых колес, фиксаторов положения переключателя скорости и невозможность автоматического переключения скорости планетарного механизма.The disadvantages of this design are its complexity, associated with the presence of a large number of gears, speed position locks and the inability to automatically change the speed of the planetary mechanism.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан ручной привод запорной трубопроводной арматуры (RU 2659681 C2, МПК F16К 31/53, опубл. 03.07.2018], содержащий корпус, крышку, маховик и планетарный механизм, выполненный состоящим из установленного неподвижно в его корпусе центрального колеса с внешними зубьями и сателлита с внутренними зубьями и продольным пазом на внутренней поверхности ступицы, связанного посредством гибких элементов-стержней с ведомым валом и посаженного на цилиндрический ролик, расположенный в продольном пазу ведущего вала.The closest technical solution to the claimed invention and selected as a prototype is recognized as a manual actuator of shutoff valves (RU 2659681 C2, IPC F16K 31/53, published 03.07.2018], comprising a housing, a cover, a flywheel and a planetary mechanism made up of an installed motionless in its central wheel casing with external teeth and a satellite with internal teeth and a longitudinal groove on the inner surface of the hub, connected by flexible rod elements with a driven shaft and mounted on a cylindrical rod uk disposed in the longitudinal groove of the drive shaft.
Недостатком конструкции является большой осевой размер привода, что связано с выполнением гибких элементов в виде стержней постоянного сечения, имеющих большую длину, необходимую для обеспечения требуемой податливости при заданной прочности.The disadvantage of the design is the large axial size of the drive, which is associated with the implementation of flexible elements in the form of rods of constant cross-section, having a large length necessary to provide the required flexibility at a given strength.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является уменьшение осевого размера привода при автоматическом переключении скорости планетарного механизма.The technical problem to which the claimed invention is directed is to reduce the axial size of the drive when the planetary gear speed is automatically switched.
Для решения поставленной задачи в двухскоростном ручном приводе запорной арматуры, содержащем корпус, крышку, маховик и планетарный механизм, выполненный состоящим из установленного неподвижно в его корпусе центрального колеса с внешними зубьями и сателлита с внутренними зубьями и продольным пазом на внутренней поверхности ступицы, связанного посредством гибких элементов с ведомым валом и посаженного на цилиндрический ролик, расположенный в продольном пазу ведущего вала. Отличает привод от аналогов то, что гибкие элементы выполнены с переменным сечением в виде балок равного сопротивления.To solve the problem in a two-speed manual actuator of shutoff valves, comprising a housing, a cover, a flywheel and a planetary mechanism made up of a central wheel with external teeth fixed to its housing and a satellite with internal teeth and a longitudinal groove on the inner surface of the hub connected by flexible elements with a driven shaft and mounted on a cylindrical roller located in the longitudinal groove of the drive shaft. The drive differs from its analogues in that the flexible elements are made with a variable cross section in the form of beams of equal resistance.
Снижение осевого размера привода достигается выполнением гибких элементов в виде балок равного сопротивления, имеющих при одинаковых напряжениях изгиба во всех их сечениях более высокую деформацию, что позволяет обеспечить требуемое радиальное смещение сателлита при меньшей длине гибких элементов.Reducing the axial size of the actuator is achieved by performing flexible elements in the form of beams of equal resistance, having at the same bending stresses in all their sections a higher deformation, which allows for the required radial displacement of the satellite with a shorter length of flexible elements.
Конструкция привода поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид двухскоростного ручного привода запорной арматуры в разрезе при передаточном отношении планетарного механизма i равном единице; на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид двухскоростного ручного привода запорной арматуры в разрезе при передаточном отношении планетарного механизма равном где Zg - число зубьев сателлита, Zb - число зубьев неподвижного колеса; на фиг. 4 - вид по Б-Б на фиг. 3, на фиг. 5 - общий вид гибкого элемента (пунктиром показана образующая поверхности гибкого элемента в виде балки равного сопротивления, сплошной линией - образующая конической поверхности гибкого элемента).The drive structure is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a perspective view of a two-speed manual drive of shut-off valves with a gear ratio of planetary gear i equal to one; in FIG. 2 is a view along AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a sectional view of a two-speed manual actuator of shutoff valves with a gear ratio of the planetary gear equal where Z g is the number of teeth of the satellite, Z b is the number of teeth of the fixed wheel; in FIG. 4 is a view along BB in FIG. 3, in FIG. 5 is a general view of the flexible element (the dotted line shows the generatrix of the surface of the flexible element in the form of a beam of equal resistance, the solid line forming the conical surface of the flexible element).
Двухскоростной ручной привод запорной арматуры устроен следующим образом.Two-speed manual drive shut-off valves is arranged as follows.
Он состоит из корпуса 1, крышки 2, маховика 3 и планетарного механизма, состоящего из неподвижного центрального колеса 4 (колесо b), сателлита 5 (сателлит g), ступицы сателлита 6, цилиндрического ролика 7, ведущего вала 8, гибких элементов 9, ведомого вала 10 и подшипника скольжения 11.It consists of a
Крышка 2 выполнена за одно с неподвижным центральным колесом 4, имеющим внешние зубья. Сателлит 5 выполнен с внутренними зубьями. Ступица сателлита 6 содержит центральное цилиндрическое отверстие, продольный цилиндрический паз в нем и отверстия, число которых равно числу гибких элементов 9, а диаметр - диаметру гибких элементов 9 у их торцовой части. Ведущий вал 8 выполнен с продольным цилиндрическим пазом, радиус которого равен радиусам ролика 7 и продольного паза ступицы сателлита 6, а диаметр посадочной поверхности меньше диаметра центрального отверстия ступицы сателлита 6 на два межосевых расстояния планетарной передачи. Глубина продольного цилиндрического паза ступицы сателлита 6 равна межосевому расстоянию планетарной передачи. Глубина продольного цилиндрического паза ведущего вала 8 несколько больше глубины продольного цилиндрического паза ступицы сателлита 6. Ведомый вал 10 содержит отверстия, число которых равно числу гибких элементов 9, а диаметр - диаметру гибких элементов 9 у их основания.The
Сателлит 5 жестко соединен со ступицей сателлита 6. Ролик 7 вставлен в продольный цилиндрический паз ведущего вала 8. Гибкие элементы 9 вставлены в отверстия ступицы сателлита 6 по скользящей посадке, а в отверстия ведомого вала 10 - с натягом. Ведомый вал 10 установлен посредством подшипника скольжения 11 в корпусе 1.The
Сборка двухскоростного ручного привода запорной арматуры осуществляется в следующей последовательности.The assembly of a two-speed manual drive of shut-off valves is carried out in the following sequence.
В корпус 1 сажается подшипник скольжения 11, в котором располагается ведомый вал 10. Сателлит 5 устанавливается и закрепляется на ступице сателлита 6. В отверстия ведомого вала 10 вставляются гибкие элементы 9. Ступица сателлита 6 сажается отверстиями на гибкие элементы 9. Ролик 7 вставляется в продольный цилиндрический паз ведущего вала 8. Ведущий вал 8 вводится в посадочное отверстие ведомого вала 10 так, чтобы ролик 7 вошел в продольный цилиндрический паз ступицы сателлита 6. Крышка 2 сажается одновременно на ведущий вал 8 и в корпус 1 и закрепляется в нем. Затем на ведущий вал 8 сажается и закрепляется на нем маховик 3.In the
Для повышения уровня технологичности механизма гибкие элементы 9 могут быть выполнены коническими.To increase the level of manufacturability of the mechanism, the
Двухскоростной ручной привод запорной арматуры работает следующим образом.Two-speed manual drive shutoff valves operates as follows.
При открытии задвижки для страгивания запорного органа арматуры (не показан) вращение от маховика 3 передается ведущему валу 8 и установленному в нем ролику 7, который давит на кромку продольного цилиндрического паза ступицы сателлита 6 и смещает сателлит 5 в радиальном направлении. При этом ролик 7 выходит из продольного цилиндрического паза ступицы сателлита 6, гибкие элементы 9 деформируются, сателлит 5 входит в зацепление с неподвижным центральным колесом 4 и при дальнейшем вращении маховика 3 и жестко связанного с ним ведущего вала 8 движение передается через сателлит 5, ступицу сателлита 6 и гибкие элементы 9 ведомому валу 10 и связанному с ним исполнительному механизму запорного органа (не показан) с увеличением крутящего момента. После страгивания запорного органа крутящий момент снижается, вращение маховика 3 и связанного с ним ведущего вала 8 до положения, когда ролик 7 встанет напротив продольного цилиндрического паза ступицы сателлита 6, приводит к тому, что гибкие элементы 9 выправляются, ступица сателлита 6 садится продольным цилиндрическим пазом на ролик 7, выводя сателлит 5 из зацепления с неподвижным центральным колесом 4, и движение от маховика 3 и ведущего вала 8 передается непосредственно ведомому валу 10 и исполнительному механизму с передаточным отношением, равным единице, что увеличивает скорость перемещения запорного органа.When you open the valve for stragging the valve body (not shown), the rotation from the
При закрытии задвижки вращательное движение от маховика 3 передается непосредственно ведомому валу 10 и исполнительному механизму с передаточным отношением, равным единице, до соприкосновения запорного органа с корпусными деталями арматуры (не показаны). При дальнейшем вращении маховика 3 момент на ведущем валу 8 возрастает до тех пор пока ролик 7 не выйдет из продольного цилиндрического паза ступицы сателлита 6, приводя к деформации гибкие элементы 9 и вхождению сателлита 5 в зацепление с неподвижным центральным колесом 4. Передача вращательного движения после этого происходит с увеличением крутящего момента, обеспечивая полное закрытие запорного органа. При этом, так как гибкие элементы 9 выполнены в виде балок равного сопротивления, деформация их и смещение сателлита 6 на величину межосевого расстояния планетарного механизма происходит при меньшей по сравнению с цилиндрическими стержнями их длине.When the valve is closed, the rotational movement from the
Выполнение гибких элементов 9 коническими позволяет повысить уровень технологичности привода, не оказывая существенного отрицательного влияния на его осевой размер по сравнению с приводом, содержащим гибкие элементы 9 в виде балок равного сопротивления.The implementation of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019113993A RU2716781C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Two-speed manual drive of shutoff valves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019113993A RU2716781C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Two-speed manual drive of shutoff valves |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716781C1 true RU2716781C1 (en) | 2020-03-16 |
Family
ID=69898805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019113993A RU2716781C1 (en) | 2019-05-06 | 2019-05-06 | Two-speed manual drive of shutoff valves |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716781C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3912464A1 (en) * | 1987-09-08 | 1990-10-18 | Rikuo Fukamachi | DRIVE DEVICE FOR OPENING AND CLOSING A VALVE |
JP2000193136A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Hitachi Valve Kk | Planetary gear type valve driving device |
RU2413114C1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания "Корвет" (ОАО "АК "Корвет") | Manual two-speed drive for multi-purpose accessories |
RU140210U1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод механической обработки" | MANUAL TWO-SPEED ACTUATOR FOR PIPELINE FITTINGS |
RU2659681C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-07-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Two-speed hand drive of shut-off valve |
-
2019
- 2019-05-06 RU RU2019113993A patent/RU2716781C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3912464A1 (en) * | 1987-09-08 | 1990-10-18 | Rikuo Fukamachi | DRIVE DEVICE FOR OPENING AND CLOSING A VALVE |
JP2000193136A (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Hitachi Valve Kk | Planetary gear type valve driving device |
RU2413114C1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания "Корвет" (ОАО "АК "Корвет") | Manual two-speed drive for multi-purpose accessories |
RU140210U1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод механической обработки" | MANUAL TWO-SPEED ACTUATOR FOR PIPELINE FITTINGS |
RU2659681C1 (en) * | 2017-04-24 | 2018-07-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Two-speed hand drive of shut-off valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2659681C1 (en) | Two-speed hand drive of shut-off valve | |
EP3165795A1 (en) | Flex spine for use with a compound harmonic generator | |
DE102008019747A1 (en) | Device for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine | |
RU2716781C1 (en) | Two-speed manual drive of shutoff valves | |
JP5091132B2 (en) | Actuation drive mechanism used in a mechanical unit with a planetary gear transmission | |
US4063710A (en) | Reduction apparatus for opening and closing a valve | |
DE102013216184B4 (en) | Camshaft adjuster | |
US4144774A (en) | Actuator device | |
DE102015008196A1 (en) | Camshaft adjuster with two-stage eccentric gear | |
RU2725336C1 (en) | Two-speed manual drive of shutoff valves | |
RU2694385C1 (en) | Two-speed manual drive of shut-off valves | |
DE102011010088B4 (en) | Arrangement with a planetary gear and a pulley coupled thereto | |
RU2701982C1 (en) | Two-speed manual drive of shutoff valves | |
DE102013015844A1 (en) | Transmission device with eccentric lantern component | |
EP1482224B1 (en) | Gas tight valve actuator with motor and safety closing function | |
DE102011088662A1 (en) | Switch device for electromechanical gear box, has spindle device and regulating unit that are integrated as single component which is inserted in gear housing portion provided with core housing element | |
RU2339857C1 (en) | Planetary reduction gear | |
DE102014207080A1 (en) | clutch actuator | |
EP2966290B1 (en) | Valve device for exhaust gas recirculation in a combustion engine | |
DE102018129673A1 (en) | Actuating mechanism for a camshaft adjusting device for actuating a concentric camshaft arrangement | |
RU201904U1 (en) | Transmission mechanism | |
US11655911B2 (en) | Linear drive | |
EP2401480B1 (en) | Valve drive of an internal combustion engine having an adjustment device | |
DE102018212995B4 (en) | Starting device for an internal combustion engine | |
DE1152587C2 (en) | Hydraulic torque converter |