RU2797329C1

RU2797329C1 - Electric drive of pipeline valves with manual override

Info

Publication number: RU2797329C1
Application number: RU2022126173A
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Юдин; Салих Габидулович Аглиулин; Виктор Владимирович Становский; Сергей Матвеевич Казакявичюс
Filing date: 2022-10-05
Publication date: 2023-06-02

Abstract

FIELD: electric actuators.

SUBSTANCE: invention relates to multi-turn electric actuators for controlling pipeline valves both by means of an engine and manually and can be used in the field of nuclear and thermal power engineering, oil and gas production, water supply and chemical industry. Electric actuator of pipeline valves with manual override contains an electric motor and a housing, including a cylindrical or bevel gearbox located in the housing, the input gear of which is rigidly fixed on the motor shaft, and the output gear of this gearbox is rigidly fixed on the planetary gearbox. In this case, the outer side of the crown gear of the planetary gearbox is made in the form of a worm wheel and is connected to the manual override control unit, including the worm and the control wheel, and the planetary gearbox contains an additional crown gear located below the main crown gear on the same axis parallel to it and has the number of teeth, at least one tooth more or less n=±1 than the main crown gear. In this case, both crown gears have the same pitch diameters and are interconnected by satellites, which, in turn, are kinematically connected to the sun gear of the planetary gearbox, which is connected to the input shaft of the electric drive, and the additional crown gear is rigidly connected to the output shaft of the electric drive, and the control unit manual override additionally contains springs on the worm shaft.

EFFECT: improving the reliability of the electric drive by simplifying the kinematic diagram for separating the control of shut-off valves from the electric motor and manual override.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к многооборотным электроприводам для управления трубопроводной арматурой с помощью двигателя и вручную и может быть использовано в области атомной и тепловой энергетики, нефти-газодобычи, водоснабжения и химической промышленности.SUBSTANCE: invention relates to multi-turn electric actuators for controlling pipeline valves by means of an engine and manually and can be used in the field of nuclear and thermal power engineering, oil and gas production, water supply and chemical industry.

Известно устройство привода регулировки, в котором для повышения эксплуатационной безопасности управляющего привода, в частности для использования на атомной электростанции, предлагается управляющий привод, содержащий двигательный агрегат, имеющий электродвигатель привода и передаточный узел после двигательного агрегата, причем передаточный узел имеет передаточное устройство, между моторным блоком и передаточным блоком используется чисто механический ограничитель крутящего момента, который в случае срабатывания, т.е. когда определенный момент срабатывания превышается как момент привода или нагрузки, активируются блок двигателя и блок трансмиссии. В соответствии с изобретением отменяется неподвижное соединение между валом, приводимым в движение электродвигателем приводного исполнительного устройства, и выходным валом исполнительного приводного устройства, при этом указанный выходной вал приводит в движение регулируемый исполнительный элемент, в котором сохраняется уменьшенный силовой поток. Таким образом, приводной двигатель может регулировать регулировочный элемент после того, как крутящий момент упадет ниже пускового момента, и, таким образом, обеспечить, например, надежное закрытие арматуры (CN 214368974, F16K 31/05, 2021).A control drive device is known, in which, in order to increase the operational safety of the control drive, in particular for use in a nuclear power plant, a control drive is proposed, containing a power unit having a drive motor and a transmission unit after the power unit, and the transmission unit has a transmission device, between the motor unit and the transmission unit, a purely mechanical torque limiter is used, which, in the event of a trip, i.e. when a certain actuation torque is exceeded as drive or load torque, the motor unit and transmission unit are activated. In accordance with the invention, the fixed connection between the shaft driven by the electric motor of the drive actuator and the output shaft of the actuator actuator is canceled, while said output shaft drives an adjustable actuator in which a reduced power flow is stored. In this way, the drive motor can adjust the adjusting element after the torque falls below the starting torque, and thus ensure, for example, that the valve closes securely (CN 214368974, F16K 31/05, 2021).

Недостатком является сложность привода, а увеличение звеньев кинематической цепи снижает надежность устройства.The disadvantage is the complexity of the drive, and the increase in the links of the kinematic chain reduces the reliability of the device.

Известен электропривод, содержащий корпус, в котором расположены электродвигатель, редуктор, ручной дублер с неподвижной полумуфтой сцепления и муфта ограничения крутящего момента в виде подпружиненной подвижной и неподвижной полумуфт, снабженный преобразователем и соединенным с ним регистрирующим устройством, причем преобразователь кинематически связан с муфтой ограничения крутящего момента, подпружиненная подвижная полумуфта выполнена двусторонней и установленной с возможностью попеременного взаимодействия с соответствующими неподвижными полумуфтами ручного дублера и муфты ограничения крутящего момента (RU 2 154 219, F16K 31/05, 2000).Known electric drive containing a housing in which an electric motor, a gearbox, a handwheel with a fixed clutch half and a torque limiting clutch in the form of a spring-loaded movable and fixed clutch halves, equipped with a converter and a recording device connected to it, and the converter is kinematically connected with the torque limiting clutch , the spring-loaded movable coupling half is made double-sided and installed with the possibility of alternately interacting with the corresponding fixed coupling halves of the manual override and torque limiting clutch (RU 2 154 219, F16K 31/05, 2000).

Наличие большого количества промежуточных элементов между электродвигателем, выходным звеном и ручным дублером снижает надежность электропривода.The presence of a large number of intermediate elements between the electric motor, the output link and the manual override reduces the reliability of the electric drive.

Известен электропривод, содержащий корпус, электродвигатель, редуктор, зубчатое колесо, установленное соосно с входным валом редуктора и приводимое во вращение от электродвигателя, ручной дублер, содержащий выходной вал и рукоятку для вращения и выполненный с возможностью кинематической связи его выходного вала с входным валом редуктора, фиксатор отключенного положения ручного дублера, кулачковую муфту, установленную соосно с возможностью свободного вращения на входной вал редуктора и содержащую две полумуфты, сопрягаемые торцевые поверхности которых снабжены криволинейными кулачками, причем первая полумуфта неподвижно соединена с зубчатым колесом, а вторая полумуфта установлена с возможностью осевого перемещения, ограничитель осевого перемещения второй полумуфты, выполненный в виде элемента, неподвижно и соосно установленного на входном валу редуктора и соединенного со второй полумуфтой подвижным шлицевым соединением, при этом ограничитель осевого перемещения второй полумуфты выполнен в виде дополнительного зубчатого колеса, ось выходного вала ручного дублера расположена параллельно оси входного вала редуктора, а возможность кинематической связи между выходным валом ручного дублера и входным валом редуктора осуществляется за счет зубчатого колеса, неподвижно и соосно установленного на выходном валу ручного дублера и находящегося в зацеплении с промежуточным зубчатым колесом, неподвижно и соосно установленным на подвижной в осевом направлении оси и выполненным с возможностью зацепления в результате его осевого перемещения с дополнительным зубчатым колесом и с возможностью расцепления с ним раньше упора второй полумуфты в ограничитель при воздействии на ось промежуточного зубчатого колеса выступа, расположенного на второй полумуфте. Поверхности скольжения кулачков муфты выполнены под углом 60° к плоскости поперечного сечения входного вала редуктора электропривода. Выступ на второй полумуфте выполнен по окружности внешней поверхности второй полумуфты, электропривод снабжен рычажным механизмом для осевого перемещения промежуточного зубчатого колеса до его сцепления с дополнительным зубчатым колесом, при этом рычажный механизм соединен с толкателем выступа, расположенным симметрично относительно оси входного вала редуктора от места взаимодействия выступа и оси промежуточного зубчатого колеса, и выполнен подпружиненным. Кинематическая цепь ручного дублера содержит редуктор, входной вал которого соединен с рукояткой для вращения и перпендикулярен выходному валу ручного дублера (RU 59188, F16K 31/05, 2006).Known electric drive containing a housing, an electric motor, a gearbox, a gear mounted coaxially with the input shaft of the gearbox and driven by an electric motor, a manual understudy containing an output shaft and a handle for rotation and made with the possibility of kinematic connection of its output shaft with the input shaft of the gearbox, latch of the disabled position of the manual override, a cam clutch installed coaxially with the possibility of free rotation on the input shaft of the gearbox and containing two half-couplings, the mating end surfaces of which are equipped with curved cams, the first half-coupling is fixedly connected to the gear wheel, and the second half-coupling is installed with the possibility of axial movement, axial movement limiter of the second half-coupling, made in the form of an element fixedly and coaxially mounted on the input shaft of the gearbox and connected to the second half-coupling by a movable spline connection, while the axial movement limiter of the second half-coupling is made in the form of an additional gear wheel, the axis of the output shaft of the manual override is parallel to the axis input shaft of the reducer, and the possibility of kinematic connection between the output shaft of the manual override and the input shaft of the reducer is carried out by means of a gear wheel, fixedly and coaxially mounted on the output shaft of the manual override and engaged with an intermediate gear wheel, fixedly and coaxially mounted on a movable in the axial direction axis and made with the possibility of engagement as a result of its axial movement with an additional gear wheel and with the possibility of disengaging with it before the stop of the second coupling half against the limiter when the protrusion located on the second coupling half acts on the intermediate gear axle. The sliding surfaces of the clutch cams are made at an angle of 60° to the plane of the cross section of the input shaft of the electric drive gearbox. The protrusion on the second half-coupling is made around the circumference of the outer surface of the second half-coupling, the electric drive is equipped with a lever mechanism for axial movement of the intermediate gear until it engages with an additional gear, while the lever mechanism is connected to the protrusion pusher located symmetrically relative to the axis of the gearbox input shaft from the point of interaction of the protrusion and the axis of the intermediate gear, and is made spring-loaded. The kinematic chain of the manual override contains a gearbox, the input shaft of which is connected to the handle for rotation and is perpendicular to the output shaft of the manual override (RU 59188, F16K 31/05, 2006).

Недостатком электропривода является его сложность и недостаточная надежность, обусловленная большим количеством перемещающихся деталей в динамическом режиме.The disadvantage of the electric drive is its complexity and lack of reliability due to the large number of moving parts in dynamic mode.

Известен электропривод с ручным дублером, содержащий корпус, в котором расположены электродвигатель, кинематически соединенный с входным валом редуктора, и ручной дублер, установленный в корпусе с возможностью продольного перемещения, включающий вал с маховиком и зубчатое колесо, при этом на входном валу редуктора с возможностью поворота установлены зубчатое колесо с кулачковой поверхностью на торце его ступицы и втулка, подвижная в осевом направлении, один кулачковый торец которой сопряжен с кулачковой поверхностью ступицы зубчатого колеса, а на другом конце втулка выполнена с конусообразным выступом с возможностью взаимодействия его поверхности с торцом зубчатого колеса ручного дублера, выполненного с возможностью кинематического взаимодействия с зубчатой шестерней, неподвижно закрепленной на входном валу редуктора (RU 78893, F16K 31/05, 2008).Known electric drive with a manual override, containing a housing in which an electric motor is located, kinematically connected to the input shaft of the gearbox, and a manual understudy installed in the housing with the possibility of longitudinal movement, including a shaft with a flywheel and a gear wheel, while on the input shaft of the gearbox with the possibility of rotation a gear wheel with a cam surface is installed on the end of its hub and a sleeve movable in the axial direction, one cam end of which is conjugated with the cam surface of the gear wheel hub, and at the other end the sleeve is made with a cone-shaped protrusion with the possibility of interaction of its surface with the end face of the gear wheel of the manual override , made with the possibility of kinematic interaction with the gear, fixedly fixed on the input shaft of the gearbox (RU 78893, F16K 31/05, 2008).

Недостатком электропривода является то, что при каждом включении электродвигателя электропривода кулачки ручного дублера испытывают ударные нагрузки, что снижает надежность его работы.The disadvantage of the electric drive is that every time the electric motor is turned on, the cams of the manual override experience shock loads, which reduces the reliability of its operation.

Известен электропривод с ручным дублером, содержащий корпус, электродвигатель, редуктор, ручной дублер, содержащий вал ручного дублера с рукояткой, фиксатор отключенного положения рукоятки ручного дублера, муфту, состоящую из установленных соосно полумуфты вала ручного дублера и полумуфты вала электропривода, причем последовательно расположенные ручной дублер, электродвигатель и редуктор выполнены в едином корпусе и кинематический связаны между собой выходными валами, расположенными на единой оси, при этом ручной дублер имеет систему электронного отключения электродвигателя, содержащую датчик положения полумуфты вала ручного дублера, и электронного блока управления, выполненного с возможностью отключения электродвигателя в зависимости от положения полумуфты вала ручного дублера. Ручной дублер содержит пружину и шарик для ограничения перемещения вала ручного дублера (RU 198548, F16K 31/05, 2020).Known electric drive with a manual override, containing a housing, an electric motor, a gearbox, a manual override containing a handwheel shaft with a handle, a latch for the off position of the manual override handle, a coupling consisting of coaxially mounted half-couplings of the handwheel shaft and half-couplings of the drive shaft, and sequentially located handwheels , the electric motor and the gearbox are made in a single housing and are kinematically interconnected by output shafts located on a single axis, while the manual override has an electronic motor shutdown system containing a position sensor for the manual override shaft coupling half, and an electronic control unit configured to turn off the electric motor in depending on the position of the coupling half of the shaft of the manual override. The handwheel contains a spring and a ball to limit the movement of the handwheel shaft (RU 198548, F16K 31/05, 2020).

Недостатком электропривода является недостаточная надежность устройства, так как ручной дублер имеет систему электронного отключения электродвигателя, что ставит работу дублера в зависимость от наличия питания датчика и питания электронного блока.The disadvantage of the electric drive is the insufficient reliability of the device, since the manual override has an electronic motor shutdown system, which makes the operation of the understudy dependent on the availability of sensor power and the power supply of the electronic unit.

Анализ патентов и технической литературы последнего времени свидетельствует о том, что усовершенствование конструкций многооборотных электроприводов идет по пути увеличения количества деталей и усложнению процесса управления, что сказывается на снижении надежности работы электроприводов.An analysis of recent patents and technical literature indicates that the improvement of the designs of multi-turn electric drives goes towards increasing the number of parts and complicating the control process, which affects the decrease in the reliability of the electric drives.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является электропривод трубопроводной арматуры с ручным дублером, содержащий электродвигатель и корпус, включающий планетарный редуктор, внешняя сторона коронной шестерни которого выполнена в виде червячного колеса и связана с узлом управления ручного дублера, включающем червяк и штурвал управления. Входная шестерня редуктора выполнена свободно сидящей на валу электродвигателя и жестко связана со звездочкой обгонной муфты двойного действия, обойма которой связана с корпусом редуктора, а вилка - с валом электродвигателя. Неподвижный венец планетарного редуктора, выполненный в форме червячного колеса, зацеплен с червяком, вал которого связан с рукояткой или штурвалом ручного управления и со звездочкой обгонной муфты двойного действия, вилка которой соединена с рукояткой или штурвалом ручного управления; неподвижный венец планетарного редуктора, выполненный в форме червячного колеса, зацеплен с червяком, вал которого связан с рукояткой или штурвалом ручного управления и со звездочкой обгонной муфты двойного действия, вилка которой соединена с рукояткой или штурвалом ручного управления (SU 363832, F16K 31/05, 1972).The closest in technical essence to the claimed is an electric valve actuator with a manual override, containing an electric motor and a housing, including a planetary gear, the outer side of the crown gear of which is made in the form of a worm wheel and is connected to the manual override control unit, including a worm and a control wheel. The input gear of the reducer is made freely seated on the electric motor shaft and is rigidly connected to the double-acting freewheel sprocket, the cage of which is connected to the reducer housing, and the yoke is connected to the electric motor shaft. The fixed crown of the planetary gear, made in the form of a worm wheel, is engaged with a worm, the shaft of which is connected to the manual control handle or handwheel and to the double-acting overrunning clutch sprocket, the fork of which is connected to the manual control handle or handwheel; the fixed crown of the planetary gear, made in the form of a worm wheel, is engaged with the worm, the shaft of which is connected to the handle or handwheel of manual control and with the double-acting freewheel sprocket, the fork of which is connected to the handle or handwheel of manual control (SU 363832, F16K 31/05, 1972).

Недостатком электропривода является ненадежность его работы, обусловленная наличием обгонной муфты, т.к. при большом количестве пусков происходит истирание ее контактирующих поверхностей, что приводит к заклиниванию и поломке муфты.The disadvantage of the electric drive is the unreliability of its operation, due to the presence of an overrunning clutch, because with a large number of starts, abrasion of its contact surfaces occurs, which leads to jamming and breakage of the coupling.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности работы электропривода за счет упрощения кинематической схемы разделения управления запорной арматурой от электродвигателя и ручного дублера.The objective of the claimed invention is to improve the reliability of the electric drive by simplifying the kinematic scheme for separating the control of shut-off valves from the electric motor and manual override.

Поставленная задача решается тем, что в электроприводе трубопроводной арматуры с ручным дублером, содержащем электродвигатель и корпус, включающий расположенный в корпусе цилиндрический или конический редуктор, входная шестерня которого жестко закреплена на валу электродвигателя, а выходная шестерня этого редуктора жестко закреплена на валу планетарного редуктора, внешняя сторона коронной шестерни планетарного редуктора выполнена в виде червячного колеса и связана с узлом управления ручного дублера, включающем червяк и штурвал управления, планетарный редуктор содержит дополнительную коронную шестерню, расположенную ниже основной коронной шестерни на одной оси параллельно с ней и имеет количество зубьев, по меньшей мере, на один зуб больше или меньше n=±1, чем у основной коронной шестерни, при этом обе коронные шестерни имеют одинаковые делительные диаметры и связаны между собой сателлитами, которые, в свою очередь, кинематически связаны с солнечной шестерней планетарного редуктора, которая связана с входным валом электропривода, причем дополнительная коронная шестерня жестко связана с выходным валом электропривода, а узел управления ручного дублера дополнительно содержит пружины на валу червяка.The problem is solved by the fact that in the electric drive of pipeline valves with a manual override, containing an electric motor and a housing, including a cylindrical or bevel gearbox located in the housing, the input gear of which is rigidly fixed to the motor shaft, and the output gear of this gearbox is rigidly fixed to the shaft of the planetary gearbox, the outer the side of the ring gear of the planetary reduction gear is made in the form of a worm wheel and is connected to the control unit of the manual override, including the worm and the control wheel, the planetary reduction gear contains an additional crown gear located below the main ring gear on the same axis parallel to it and has a number of teeth of at least , one tooth more or less n=±1 than that of the main crown gear, while both crown gears have the same pitch diameters and are interconnected by satellites, which, in turn, are kinematically connected to the sun gear of the planetary gearbox, which is connected to the input shaft of the electric drive, and the additional crown gear is rigidly connected to the output shaft of the electric drive, and the manual override control unit additionally contains springs on the worm shaft.

Изобретение, на наш взгляд является, новым. Существенным отличием является то, что в предложенном электроприводе коронная шестерня разделена на две части, которые кинематически связаны с электродвигателем и ручным дублером таким образом, чтобы можно было управлять запорной арматурой отдельно с помощью электродвигателя или ручным дублером, в том числе при работающем электродвигателе.The invention, in our opinion, is new. The essential difference is that in the proposed electric drive, the ring gear is divided into two parts, which are kinematically connected to the electric motor and the manual override so that it is possible to control the valves separately using the electric motor or the manual override, including when the electric motor is running.

Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где показаныThe proposed technical solution is illustrated by drawings, which show

на фиг. 1 - схема предложенного электропривода;in fig. 1 - diagram of the proposed electric drive;

на фиг. 2 - общий вид электропривода в разрезе;in fig. 2 - general view of the electric drive in section;

на фиг. 3 - червяк ручного дублера с механизмом ограничения крутящего момента в разрезе.in fig. 3 - a worm of a manual understudy with a torque limiting mechanism in the section.

В предложенном электроприводе применен комбинированный редуктор, состоящий из планетарного ряда (редуктора), червячной передачи и цилиндрического или конического редуктора.In the proposed electric drive, a combined gearbox is used, consisting of a planetary gear set (reducer), a worm gear and a cylindrical or bevel gearbox.

Заявляемый электропривод (фиг. 1-3) содержит электродвигатель 1, корпус 2, цилиндрический или конический редуктор, состоящий из неподвижно закрепленной на валу электродвигателя шестерни 3 и шестерни 4, неподвижно закрепленной на валу 5 планетарного редуктора. На валу планетарного редуктора закреплена солнечная шестерня 6 которая связана с входным валом 5 электропривода. Планетарный редуктор содержит сателлиты 7, фиксированные относительно друг друга на водиле 8, и две коронные шестерни: основную коронную шестерню 9 и дополнительную коронную шестерню 10. Коронные шестерни 9 и 10 имеют одинаковые делительные диаметры и расположены на одной оси параллельно друг другу. Обе коронные шестерни 9 и 10 имеют зубья с внутренней и внешней стороны, причем зубья с внутренней стороны постоянно находятся в зацеплении с сателлитами 7. Коронные шестерни 9 и 10 со стороны сателлитов 7 имеют количество зубьев, отличающиеся между собой, по меньшей мере, на один зуб (n±1). Коронная шестерня 9 с внешней стороны имеет червячные зубья и посредством червячной передачи связана с узлом ручного дублера. Коронная шестерня 10 связана с выходным валом 11, служащим для передачи крутящего момента на трубопроводную арматуру. Коронная шестерня 10 кинематически также связана с шестерней 12 счетчика оборотов выходного вала 11. Количество оборотов выходного вала 11 передается с коронной шестерни 10 на шестерню 12, которая с помощью связанной с ней осью 13 передает информацию в блок измерительных механизмов 14. Червяк 15 выполнен в виде вала, на части которого выполнены червячные зубья. В одной части вала расположены пружины 16, 18 и упорная шайба 17, ограниченные плоскостями 19 и 20 корпуса 2. С другой стороны червяка 15 находится кинематически связанный с ним рычаг 21. Рычаг 21 предназначен для передачи данных о величине крутящего момента в блок измерительных механизмов 14. На валу червяка 15 вне корпуса 2 установлен штурвал 22 ручного дублера (фиг. 2 и 3). В данном случае описан электропривод, в котором используется наиболее распространенный вариант электродвигателя с шихтованным ротором в полном диаметре, который соединяется с валом 5 планетарного редуктора через шестерни 3 и 4.The inventive electric drive (Fig. 1-3) contains an electric motor 1, a housing 2, a cylindrical or bevel gear, consisting of a gear 3 fixed on the motor shaft and a gear 4 fixed on the shaft 5 of the planetary gear. A sun gear 6 is fixed on the shaft of the planetary gear, which is connected to the input shaft 5 of the electric drive. The planetary reducer contains satellites 7 fixed relative to each other on the carrier 8, and two crown gears: the main crown gear 9 and the additional crown gear 10. The crown gears 9 and 10 have the same pitch diameters and are located on the same axis parallel to each other. Both crown gears 9 and 10 have teeth on the inner and outer sides, and the teeth on the inner side are constantly engaged with the satellites 7. The crown gears 9 and 10 on the side of the satellites 7 have a number of teeth that differ from each other by at least one tooth (n±1). The crown gear 9 has worm teeth on the outside and is connected to the manual override assembly by means of a worm gear. The ring gear 10 is connected to the output shaft 11, which is used to transmit torque to the pipeline fittings. The crown gear 10 is also kinematically connected to the gear 12 of the output shaft 11 revolution counter. shaft, on the part of which worm teeth are made. In one part of the shaft there are springs 16, 18 and a thrust washer 17, limited by planes 19 and 20 of the body 2. On the other side of the worm 15 there is a lever 21 kinematically connected to it. The lever 21 is designed to transmit data on the magnitude of the torque to the block of measuring mechanisms 14 On the shaft of the worm 15, outside the housing 2, a steering wheel 22 of the manual override is installed (Fig. 2 and 3). In this case, an electric drive is described that uses the most common version of an electric motor with a full diameter laminated rotor, which is connected to the shaft 5 of the planetary gearbox through gears 3 and 4.

Электропривод работает следующим образом (фиг. 1).The drive operates as follows (Fig. 1).

При включенном электродвигателе 1 крутящий момент передается на шестерни 3 и 4 цилиндрического или конического редуктора, а затем на вал 5, солнечную шестерню 6, сателлиты 7 и коронные шестерни 9 и 10 планетарного редуктора. С коронной шестерни 10 крутящий момент передается на выходной вал 11. При включенном электродвигателе 1 коронная шестерня 9 является опорным звеном планетарного редуктора за счет самоторможения, т.к. она постоянно находится в зацеплении с червяком 15, который обеспечивает самоторможение червячной передачи за счет большого передаточного отношения, определяемого наклоном червячных зубьев. Поэтому коронная шестерня 9 при включенном электродвигателе может перемещаться только в пределах сжатия пружин 16 и 18. За счет разницы в количестве зубьев коронных шестерен 9 и 10 при повороте сателлитов 7 на один оборот коронная шестерня 10 поворачивается на один зуб, обеспечивая дополнительную редукцию от электродвигателя 1 к выходному валу 11 и самоторможение планетарного редуктора при обратном применении усилия или крутящего момента.When the electric motor 1 is turned on, the torque is transmitted to gears 3 and 4 of a cylindrical or bevel gearbox, and then to shaft 5, sun gear 6, planet gears 7 and ring gears 9 and 10 of the planetary gearbox. From the ring gear 10, the torque is transmitted to the output shaft 11. When the electric motor 1 is turned on, the ring gear 9 is the supporting link of the planetary gearbox due to self-braking, because it is constantly engaged with the worm 15, which provides self-braking of the worm gear due to the large gear ratio determined by the inclination of the worm teeth. Therefore, when the electric motor is on, ring gear 9 can only move within the compression of springs 16 and 18. Due to the difference in the number of teeth of ring gears 9 and 10, when planet gears 7 are rotated one revolution, ring gear 10 turns by one tooth, providing additional reduction from electric motor 1 to the output shaft 11 and self-braking of the planetary gear during reverse application of force or torque.

При необходимости управления трубопроводной арматурой вручную, осуществляют вращение штурвалом 22 ручного дублера в сторону открытия, либо закрытия арматуры. При этом крутящий момент передается червяком 15 на коронную шестерню 9, сателлиты 7, коронную шестерню 10 к выходному валу 11. От червяка 15 через рычаг 21 в блок измерительных механизмов 14 поступают данные о величине крутящих моментов на выходном валу 11. Количество оборотов вала 11 передается на шестерню счетчика 12, которая жестко закреплена на валу 13, который связан с блоком измерительных механизмов 14 (фиг. 2 и 3).If it is necessary to manually control the pipeline valves, the handwheel 22 is rotated by the handwheel in the direction of opening or closing the valve. In this case, the torque is transmitted by the worm 15 to the crown gear 9, satellites 7, the crown gear 10 to the output shaft 11. From the worm 15 through the lever 21, data on the magnitude of the torques on the output shaft 14 is transmitted to the block of measuring mechanisms 14. The number of revolutions of the shaft 11 is transmitted on the counter gear 12, which is rigidly fixed on the shaft 13, which is connected to the block of measuring mechanisms 14 (Fig. 2 and 3).

Если электродвигатель продолжает работать или включился в период работы ручного дублера, то передача крутящего момента от электродвигателя 1 на ручной дублер исключена, т.к. коронная шестерня 9 с червячными зубьями не может передать вращение на червяк 15 из-за большого передаточного отношения. Выходной вал 11 передает крутящий момент электропривода на трубопроводную арматуру, что приводит к перемещению запорного органа арматуры. Таким образом, управление трубопроводной арматурой посредством ручного дублера возможно как при выключенном, так и включенном электродвигателе.If the electric motor continues to work or is turned on during the operation of the manual override, then the transmission of torque from the electric motor 1 to the manual override is excluded, because. The ring gear 9 with worm teeth cannot transmit rotation to the worm 15 due to the large gear ratio. The output shaft 11 transmits the torque of the electric drive to the pipeline valves, which leads to the movement of the shut-off valve. Thus, the control of pipeline valves by means of a manual override is possible both with the electric motor turned off and on.

Использование предложенного электропривода позволяет повысить надежность его работы за счет кинематического разделения управления запорной арматурой от электродвигателя и ручного дублера, но которые, при этом, находятся в постоянном зацеплении и управление от электродвигателя или штурвала ручного дублера возможно как раздельно, так и одновременно без перемещения относительно друг друга каких либо деталей и ввода их в зацепление или размыкания. Таким образом электропривод предусматривает управление запорной арматурой от ручного дублера и от электродвигателя как одновременно, так и раздельно и независимо друг от друга.The use of the proposed electric drive makes it possible to increase the reliability of its operation due to the kinematic separation of the shutoff valve control from the electric motor and the manual override, but which, at the same time, are in constant engagement and control from the electric motor or the handwheel of the manual override is possible both separately and simultaneously without moving relative to each other. friend of any parts and their engagement or disengagement. Thus, the electric drive provides for the control of shut-off valves from the manual override and from the electric motor both simultaneously and separately and independently of each other.

Claims

Pipeline valve electric drive with a manual override, containing an electric motor and a housing, including a cylindrical or bevel gearbox located in the housing, the input gear of which is rigidly fixed to the motor shaft, and the output gear of this gearbox is rigidly fixed to the shaft of the planetary gearbox, the outer side of the ring gear of the planetary gearbox is made in in the form of a worm wheel and is connected to the manual override control unit, including a worm and a control wheel, characterized in that the planetary gearbox contains an additional ring gear located below the main ring gear on the same axis parallel to it and has a number of teeth of at least one the tooth is greater or less than n=±1 than that of the main crown gear, while both crown gears have the same pitch diameters and are interconnected by satellites, which, in turn, are kinematically connected to the sun gear of the planetary gearbox, which is connected to the input shaft of the electric drive , wherein the additional ring gear is rigidly connected to the output shaft of the electric drive, and the manual override control unit additionally contains springs on the worm shaft.