Сервоуправляемый технологический клапан
РЕФЕРАТ
Предлагается сервоуправляемый технологический клапан с сервоприводным устройством (10), приводной вал (25) которого соединен с выполненным с возможностью поворота клапанным органом (11) клапанного модуля (12). Для юстировки расположенного в корпусе клапана клапанного органа (11) механическое юстировочное устройство (13) в качестве промежуточного органа расположено между сервоприводным устройством (10) и корпусом клапана клапанного модуля (12). Вследствие этого, в случае механически сильно нагруженного технологического клапана необходимые юстировочные процессы простым образом могут производиться в отделенном от сервоприводного устройства (10) юстировочном устройстве, так что сервоприводное устройство (10) само никакие нагрузки от перемещения клапанного органа (11) в его концевых положениях не испытывает.
(Фиг.1)
2420-143724RU/032
СЕРВОУПРАВЛЯЕМЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КЛАПАН
Полезная модель касается сервоуправляемого технологического клапана с сервоприводным устройством, приводной вал которого соединен с имеющим возможность поворота клапанным органом клапанного модуля, и с юстировочными средствами для юстировки клапанного органа, расположенного в корпусе клапана клапанного модуля.
Подобный сервоуправляемый технологический клапан известен, например, из DE 10350305 А1. В используемом сервоприводном устройстве работающие с текучей средой, линейные перемещения поршня посредством зубчатого зацепления преобразуются во вращательное движение для приводного вала клапана. Подобные сервоприводные устройства, как например, известные также из DE 36 21 489 А1 или DE 43 43 184 А1, обычно имеют внутренние юстировочные устройства для осуществления юстировки обоих концевых положений клапана, то есть полностью открытое и полностью закрытое положение клапана. Однако, в случае механически сильно нагруженных клапанов в технологическом процессе это часто приводит к дефектам внутренних юстировочных устройств, так что часто должно заменяться все, обычно дорогое сервоприводное устройство.
Кроме того, эти внутренние юстировочные устройства часто не удовлетворяют требованиям при использовании таких клапанов в придающих большое значение надежности областях применения, например, для находящихся под высоким давлением газопроводов.
Задача настоящей полезной модели состоит в создании надежного и механически нагружаемого юстировочного устройства для подобного сервоуправляемого технологического клапана.
Эта задача согласно полезной модели решается посредством сервоуправляемого технологического клапана с отличительными признаками пункта 1 формулы полезной модели.
Преимущества соответствующего полезной модели сервоуправляемого технологического клапана состоят, в частности, в том, что юстировка обоих концевых положений клапанного органа может осуществляться просто, механически очень стабильно и надежно, так что эта система пригодна, в частности, для придающих большое значение надежности (безопасности) областей применения, в которых система подвергнута большим механическим нагрузкам, например, при высоких давлениях. При этом, юстировка может осуществляться независимо от выполнения сервоприводного устройства, то есть оно само может не иметь возможности юстировки. Вследствие этого, нагрузки при перемещении клапанного органа в концевые положения не оказывают воздействие на сервоприводное устройство, срок службы которого из-за этого соответственно увеличивается. Монтаж является очень простым, поскольку соответствующее полезной модели юстировочное устройство может простым образом монтироваться в виде промежуточного органа между сервоприводным устройством и корпусом клапана.
Посредством приведенных в зависимых пунктах формулы мероприятий возможны предпочтительные улучшения и усовершенствования указанного в пункте 1 сервоуправляемого технологического клапана.
Предпочтительным образом, соединенная или выполненная с возможностью соединения без возможности проворота с клапанным органом с одной стороны и соединенная или выполненная с возможностью соединения без возможности проворота с приводом вращения сервоприводного устройства с другой стороны соединительная часть образует, по меньшей мере, часть приводного вала, который проходит через юстировочное устройство. Эта соединительная часть упрощает монтаж, в частности, когда соединительная часть выполнена с возможностью соединения или, соответственно, соединена с присоединительной деталью клапанного органа с одной стороны и с частью приводного вала сервоприводного устройства с другой стороны. При этом, эта соединительная часть также служит в качестве переходной части для соединения между различными сервоприводными устройствами и различными клапанными модулями.
В предпочтительном конструктивном выполнении юстировочное устройство имеет корпус, который выполнен с возможностью жесткого соединения, в частности, с возможностью резьбового соединения с сервоприводным устройством с одной стороны и с корпусом клапана с другой стороны, причем одно из двух соединительных мест выполнено в виде поворотно-регулируемого юстировочного соединения для юстировки первого из двух концевых положений клапанного органа. Это юстировочное соединение целесообразным образомкасательно относительного поворота имеет расположенные с зазором две входящие друг в друга системы юстировочных элементов, одна из которых зафиксирована на корпусе юстировочного устройства, а другая - на прилегающем сервоприводном устройстве или на прилегающем корпусе клапана, и которые выполнены с возможностью фиксации друг относительно другапод регулируемым углом фиксациипосредством фиксирующих винтов.Посредствомимеющей зазор системы возможен поворот друг относительно друга сервоприводного устройства, с одной стороны, и клапанного модуля, с другой стороны, вследствие чего одно концевое положение клапанного органа, в частности, открытое положение, может регулироваться простым образом. Затем, подвергнутое юстировке положение может фиксироваться посредством фиксирующих винтов, или сама юстировка осуществляется посредством поворота этих фиксирующих винтов.
Целесообразное конструктивное выполнение юстировочного устройства состоит в том, что на его корпусе зафиксированы два дистанцированные друг от друга ребра в качестве первой системы юстировочных элементов, между которыми проходит ось привода, и что, в частности, имеющая форму прямоугольного параллелепипеда или выполненная по типу двойного ребра, вторая система юстировочных элементов входит между этими дистанцированными ребрами и выполнена с возможностью фиксации посредством юстировочных винтов, которые расположены в ребрах.
Предпочтительным образом, для юстировки второго из двух концевых положений клапанного органа служит соединенный без возможности проворота с приводным валом поворотный элемент в корпусе юстировочного устройства, поворотное движение которого ограничивается посредством, по меньше мере, одного юстировочного винта в корпусе юстировочного устройства. С помощью этого юстировочного винтом может очень точно и просто осуществляться юстировка этого второго концевого положения клапанного органа, в частности, закрытое положение.
Поворотный элемент целесообразным образом выполнен пластинчатым с сужающимися концевыми областями, которые формируют, по меньшей мере, одну упорную поверхность для, по меньшей мере, одного юстировочного винта. При этом, эти концевые области также могут формировать четыре упорные поверхности для четырех юстировочных винтов, расположенных в имеющем форму прямоугольного параллелепипеда корпусе юстировочного устройства на его четырех концевых областях. Посредством этого последнего выполнения возможно использовать юстировочное устройство для клапанов с по-разному направленным закрывающим движением, причем в таком случае поворотный элемент соответственно дополнительно упирается в положении упора в два юстировочных винта. В более простом выполнении также соответственно юстировочный винт может служить в качестве упорного винта.
Приводной вал или его соединительная часть в области соединения без возможности проворота с поворотным элементом целесообразным образом имеет некруглое поперечное сечение и проходит через сквозное отверстие поворотного элемента с ответным поперечным сечением, так что устанавливается соединение без возможности проворота, даже если приводной вал или его соединительная часть лишь вставляются в поворотный элемент.
Корпус юстировочного элемента для облегчения доступа при монтаже перпендикулярно к оси привода имеет две противоположные открытые стороны или боковые стенки, которые затем посредством предохранительных щитков, по меньшей мере, в области поворотного элемента, закрыты или выполнены с возможностью закрывания.
Сервоприводное устройство выполнено предпочтительно в виде работающего с текучей средой, в частности, пневматического, сервоприводного устройства согласно приведенному вначале уровню техники.
Пример осуществления полезной модели более подробно пояснен в последующем описании и представлен на чертежах, которые показывают:
Фиг.1 - сервопневматический технологический клапан со схематически представленным клапанным модулем и съемным сервоприводным устройством в качестве примера осуществления полезной модели;
Фиг.2 - вид сверху и в перспективе механического юстировочного устройства;
Фиг.3 - вид обращенной к сервоприводному устройству стороны механического юстировочного устройства;
Фиг.4 - представление поворотного элемента во внутреннем пространстве юстировочного устройства.
Представленный на фиг.1 в качестве примера осуществления сервоуправляемый технологический клапан состоит из сервоприводного устройства 10, которое выполнено в виде вращательно-приводного устройства, для привода схематично представленного выполненного с возможностью поворота клапанного органа 11 в остальном не показанного клапанного модуля 12. Клапанный модуль 12 может быть выполнен, например, в виде шарикового клапана. Сервоприводное устройство 10 может приводиться в действие электрически или посредством текучей среды, например, пневматически. Подобного рода сервоприводное устройство 10 для приведения в действие клапанного модуля 12 известно, например, указанного вначале DE 10350305 А1. В известном устройстве 10 две приводимые в действие текучей средой за счет поршня зубчатые рейки приводят в действие симметрично расположенное на приводном валу клапана зубчатое колесо. Альтернативно к этому, приводной вал клапана может приводиться в действие также посредством рычажного механизма или другим преобразователем для преобразования линейного движения в поворотное движение.
В описанном примере осуществления для юстировки клапана, то есть для юстировки открытого или закрытого положения клапанного органа 11, между сервоприводным устройством 10 и клапанным модулем 12 расположено механическое юстировочное устройство 13. Это юстировочное устройство 13 имеет выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда корпус 14, который открыт на двух противоположных сторонах, то есть не имеет боковых стенок. Он, например, состоит из нержавеющей стали и имеет между своей обращенной к сервоприводному устройству 10 верхней стенкой 15 и своей обращенной к клапанному модулю 12 нижней стенкой 16 промежуточную стенку 17. Нижняя стенка 16 в не представленной манере жестко свинчена с клапанным модулем 12, причем принципиально возможны также и другие способы соединения. Верхняя стенка 15 свинчена с монтажной плитой 18 сервоприводного устройства 10, которая в свою очередь свинчена с корпусом сервоприводного устройства 10 посредством удерживающих винтов 19.
Для фиксации и одновременно для юстировки на верхней стенке 15 юстировочного устройства 13 симметрично относительно обоих сторон оси А привода с целью приведения в действие клапанного звена 11 зафиксированы два дистанцированных друг от друга параллельных ребра 20, 21. Зафиксированная на корпусе сервоприводного устройства 10 монтажная плита 18 в смонтированном положении входит между этими ребрами 20, 21, как следует из фиг. 2 и 3. При этом, ширина монтажной плиты 18 меньше, чем расстояние между ребрами 20, 21, так что монтажная плита 18 для юстировки выполнена с возможностью поворота на небольшой угол в переделах ребер 20, 21, как например, следует из фиг.3. Для фиксации монтажной плиты 18 и тем самым сервоприводного устройства 10 на корпусе 14 юстировочного устройства 13 служат четыре удерживающих винта 22. Чтобы обеспечить поворот монтажной плиты 18 внутри ребер 20, 21, не видимые на фигурах сквозные отверстия в верхней стенке 15 для вставки удерживающих винтов 22 выполнены в виде удлиненного отверстия или отверстия с большим диаметром по сравнению с диаметром удерживающих винтов 22. Чтобы подвергнутое юстировке поворотное положение монтажной плиты 18 зафиксировать внутри ребер 20, 21, в этих ребрах 20, 21 расположены четыре юстировочных винта 23, которые выполнены с возможностью вкручивания снаружи во внутрь относительно монтажной плиты 18 и в таком случае выполнены с возможностью фиксации. С помощью такого расположения юстировочное устройство 13 и тем самым клапанный модуль 12 может поворачиваться на названный небольшой угол относительно сервоприводного устройства 10, чтобы вследствие этого подвергнуть юстировке открытое положение клапанного органа 11. Тем самым, принципиально может также подвергаться юстировке другое конечное положение, то есть закрытое конечное положение.
Соединительная часть 24 образует существенную часть приводного вала 25 для привода вращения клапанного органа 11. Эта выполненная с возможностью вращения вокруг оси А привода соединительная часть 24 служит одновременно в качестве переходной части между клапанным модулем 12 и сервоприводным устройством 10 и проходит через корпус 14 юстировочного устройства 13, то есть через соответствующее сквозное отверстие в стенках 15-17. Верхняя область 26 соединительной части 24 имеет квадратное поперечное сечение и для соединения без возможности прокручивания с сервоприводным устройством 10 входит в непоказанное приемное устройство с соответствующим квадратным поперечным сечением во внутренней части сервоприводного устройства 10. Нижняя область 27 соединительной части 24 с круглым поперечным сечением имеет на своей свободной торцевой поверхности непоказанное приемное отверстие, в которое входит без возможности проворота присоединительная деталь 28 клапанного органа 11. Для этого, приемное отверстие и присоединительная деталь 28 имеют ответное друг другу, некруглое поперечное сечение, например, многогранное поперечное сечение.
Пластинчатый поворотный элемент 29 с сужающимися противоположными концевыми областями, которые согласно фиг.4 остроконечно сходятся, имеет центральное сквозное отверстие 30 с квадратным поперечным сечением, которое соответствует поперечному сечению верхней области 26 соединительной части 24. Поворотный элемент 29 надет на эту верхнюю область 26 и установлен в промежуточном пространстве между промежуточной стенкой 17 и верхней стенкой 15 с возможностью поворота вокруг оси А привода посредством соединительной части 24.
Узкие стороны сужающихся концевых областей поворотного элемента 29 выполнены в качестве упорных поверхностей 31-34. Четыре выполненные с возможностью вкручивания или, соответственно, вкрученные сбоку в корпус 14 в четырех угловых областях юстировочных винта 35-38 служат в качестве выполненных с возможностью регулировки контрупоров для упорных поверхностей 31-34. Вследствие этого, может подвергаться юстировке второе концевое положение клапанного органа 11, например, закрытое положение, то есть закрытое положение клапана. На фиг.4 представлено положение поворотного элемента 29 при закрытом клапанном органе. Два диагонально противоположных юстировочных винта 35, 38 одновременно образуют контрупоры для диагонально противоположных упорных поверхностей 31, 33. Принципиально, для осуществления юстировки желаемого концевого положения клапанного органа 11 был бы достаточным даже один из этих двух юстировочных винтов 35, 38, однако, выполнение с двумя диагонально противоположными упорами имеет преимущество относительно равномерного распределения усилий. Два других юстировочных винта 36, 37 и относящиеся к ним упорные поверхности 32, 34 служат для регулировки соответствующего концевого положения клапанного органа 11 в случае противоположно ориентированных направлений закрывания. Оба этих юстировочных винта 36, 37 могут также служить для регулировки второго концевого положения клапана.
Для уменьшения массы поворотного элемента 29 обе противоположные концевые области снабжены проемами 39, 40. Само собой разумеется, что возможно также сплошное выполнение. Из фиг.1 и 2 следует, что поворотный элемент 29 состоит из отдельных, наложенных друг на друга пластин, например, металлических листов, которые целесообразным образом зафиксированы друг на друге. Принципиально, здесь также возможно цельное выполнение.
При монтаже описанной системы сначала на сервоприводном устройстве 10 монтируется юстировочное устройство 13 за счет того, что четыре удерживающих винта 22 вкручиваются в зафиксированную на сервоприводном устройстве 10 монтажную плиту 18, однако еще жестко не затягиваются, так что монтажная плита еще может перемещаться (регулироваться) внутри ребер 20, 21. На следующем этапе на присоединительную деталь 28 клапанного модуля 12 надевается соединительная часть 24 и только после этого уже соединенное с сервоприводным устройством 10 юстировочное устройство 13 надевается таким образом, что соединительная часть 24 вставляется через юстировочное устройство 13 и при этом через поворотный элемент 29 в соответствующее приемное отверстие для соединения без возможности проворота в сервоприводном устройстве 10. Затем, клапанный модуль 12 свинчивается с юстировочным устройством 13.
Затем, при последующей юстировке, сервоприводное устройство 10 закручивается на юстировочном устройстве 13 до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое открытое положение. Достигнутая позиция фиксируется посредством юстировочных винтов 23 и в заключении жестко затягиваются удерживающие винты 22. Вследствие этого, юстировочное устройство 13 жестко фиксируется на сервоприводном устройстве 10. Далее, осуществляется юстировка закрытого положения клапанного органа 11 за счет поворота клапанного органа 11 в область закрытого положения и последующей точной настройки (регулировки) посредством юстировочных винтов 35-38. Юстировочные винты 23, а также 35-38 соответственно стопорятся после процесса юстировки контргаек.
После завершения процесса юстировки или даже уже до этого, а именно после вставки соединительной части 24 через юстировочное устройство 13, открытые стороны корпуса 14 юстировочного устройства 13 снабжаются предохранительными щитками 41, которые согласно фиг.3 закрепляются на верхней стенке 15 посредством винтов и которые согласно фиг.1 закрывают область между промежуточной стенкой 17 и верхней стенкой 15. На фиг.1, для лучшего представления внутреннего пространства, передний предохранительный щиток еще не установлен. Эти предохранительные щитки 41, само собой разумеется, также могут закрывать все открытые стороны.
Подобные сервоуправляемые технологические клапаны применяются, например, в магистральном трубопроводе, имеют поперечное сечение приблизительно 100 мм и могут находиться под давлениями, например, 80 бар. Соответствующие высокие механические нагрузки обуславливают механически очень стабильное выполнение юстировочного устройства 13, которое согласно полезной модели может достигаться простым способом.
1. Сервоуправляемый технологический клапан с сервоприводным устройством, приводной вал которого соединен с выполненным с возможностью поворота клапанным органом клапанного модуля, и с котировочным устройством для осуществления юстировки клапанного органа, который расположен в корпусе клапана клапанного модуля, отличающийся тем, что механическое юстировочное устройство (13) для клапанного органа (11) расположено в виде промежуточного органа между сервоприводным устройством (10) и клапанным модулем (12).
2. Технологический клапан по п.1, отличающийся тем, что соединенная или выполненная с возможностью соединения без возможности проворота с клапанным органом (11) с одной стороны и соединенная или выполненная с возможностью соединения без возможности проворота с приводом вращения сервоприводного устройства (10) с другой стороны соединительная часть (24) образует, по меньшей мере, часть приводного вала (25), который проходит через юстировочное устройство (13).
3. Технологический клапан по п.2, отличающийся тем, что соединительная часть (24) с одной стороны соединена с присоединительной деталью (28) клапанного органа (11), а с другой стороны соединена с частью приводного вала сервоприводного устройства (10), и проходит через корпус (14) юстировочного устройства (13).
4. Технологический клапан по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что юстировочное устройство (13) имеет корпус (14), который выполнен с возможностью жесткого соединения, в частности, с возможностью резьбового соединения, с сервоприводным устройством (10) с одной стороны и с корпусом клапана клапанного модуля (12) с другой стороны, причем одно из двух соединительных мест выполнено в виде поворотно-регулируемого юстировочного соединения для юстировки первого из двух концевых положений клапанного органа (11).
5. Технологический клапан по п.4, отличающийся тем, что юстировочное соединение касательно относительного поворота имеет расположенные с зазором две входящие друг в друга системы (18, 20, 21) юстировочных элементов, одна (20, 21) из которых зафиксирована на корпусе (14) юстировочного устройства (13), а другая (18) - на прилегающем сервоприводном устройстве (10) или на прилегающем корпусе клапана, и которые выполнены с возможностью фиксации относительно друг друга под регулируемым углом фиксации посредством фиксирующих винтов.
6. Технологический клапан по п.4, отличающийся тем, что на корпусе (14) юстировочного устройства (13) зафиксированы дистанцированные друг от друга ребра в качестве первой системы (20, 22) юстировочных элементов, между которыми проходит ось (А) привода, и при этом, в частности, имеющая форму прямоугольного параллелепипеда или выполненная по типу двойного ребра, вторая система (18) юстировочных элементов входит между ребрами и выполнена с возможностью фиксации посредством юстировочных винтов (23) в ребрах.
7. Технологический клапан по п.6, отличающийся тем, что вторая система (18) юстировочных элементов зафиксирована или выполнена с возможностью фиксации на сервоприводном устройстве (10).
8. Технологический клапан по п.4, отличающийся тем, что поворотно-регулируемое юстировочное соединение выполнено для юстировки открытого положения клапана.
9. Технологический клапан по п.1, отличающийся тем, что соединенный без возможности проворота с приводным валом (25) поворотный элемент (29) расположен в корпусе (14) юстировочного устройства (13), поворотное движение которого при осуществлении юстировки второго из двух концевых положений клапанного органа (11) является ограничиваемым посредством, по меньшей мере, одного юстировочного винта (35-38) в корпусе (14) юстировочного устройства (13).
10. Технологический клапан по п.9, отличающийся тем, что поворотный элемент (29) выполнен пластинчатым с сужающимися концевыми областями, которые формируют, по меньшей мере, одну упорную поверхность (31-34) для, по меньшей мере, одного юстировочного винта (35-38).
11. Технологический клапан по п.10, отличающийся тем, что концевые области поворотного элемента (29) формируют четыре упорные поверхности (31, 34) для четырех котировочных винтов (35-38), расположенных в имеющем форму прямоугольного параллелепипеда корпусе (14) юстировочного устройства (13) на его четырех концевых областях.
12. Технологический клапан по п.9, отличающийся тем, что приводной вал (25) или его соединительная часть (24) в области соединения без возможности проворота с поворотным элементом (29) имеет некруглое поперечное сечение и проходит через сквозное отверстие (30) поворотного элемента (29) с ответным поперечным сечением.
13. Технологический клапан по п.9, отличающийся тем, что корпус (14) юстировочного устройства (13) перпендикулярно к оси (А) привода имеет две противоположные открытые стороны без боковых стенок, которые закрыты предохранительными щитками (41), по меньшей мере, в области поворотного элемента (29).
14. Технологический клапан по п.1, отличающийся тем, что сервоприводное устройство (10) выполнено в виде работающего с текучей средой, в частности, пневматического, сервоприводного устройства.
