Силовая ступень ручного привода трубопроводной арматуры

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в качестве привода для запорной и запорно-регулирующей трубопроводной арматуры.

Технической задачей решаемой в предлагаемом устройстве является создание ступени с повышенным передаточным числом (отношением) способной к соединению (адаптации) с различными зубчатыми передачами с низким передаточным числом, образуя при этом двухскоростной привод с повышенными потребительскими свойствами.

Задача решается тем, что центральный вал снабжен элементом кинематически связанным через качающиеся относительно ведомой шестерни зубчатой передачи с повышенным передаточным числом рычагами с полумуфтой, например кулачковой, размещенной соосно подвижно на ведомой шестерне и взаимодействующей с ответной сдвоенной полумуфтой закрепленной на ведущем валу первой ступени, при этом спицы дополнительного маховика пропущены между сдвоенными спицами рабочего маховика и имеют элементы для временной взаимной фиксации.

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в качестве привода для запорной и запорно-регулирующей трубопроводной арматуры (ТА).

Известен двухскоростной ручной привод трубопроводной арматуры (см. заявку 2006120042/06, F16К 31/00) содержащий размещенный в корпусе с крышкой планетарный механизм, выходное солнечное колесо которого закреплено на валу связанным с механизмом перемещения запорного органа, маховик и переключатель скоростей размещен на крышке с возможностью взаимодействия с валом солнечного колеса планетарного механизма или с водилом через паз выполненный в крышке.

К недостаткам известного устройства следует отнести неудобства переключения с одной скорости на другую, что снижает его потребительские свойства.

Известен также ручной двухскоростной привод для ТА (см. патент RU 74994 U1, F16К 31/00) прототип, содержащий с повышенным передаточным числом зубчатую передачу (ступень) управляемую дополнительным (управляющим) маховиком закрепленным на одном конце центрального вала коаксиально пропущенного через ведущий вал с рабочим маховиком, а на другом конце полумуфту включения передачи (ступени) с низким передаточным числом. При этом спицы маховиков шарнирно соединены.

К недостаткам известного решения относится невозможность совмещения зубчатой передачи с повышенным передаточным числом (ступени) с другими видами зубчатых передач с низким передаточным числом, например

цилиндрической, что, несомненно, снижает его потребительские свойства.

Технической задачей решаемой в предлагаемом устройстве является создание ступени с повышенным передаточным числом (отношением) способной к соединению (адаптации) с различными зубчатыми передачами с низким передаточным числом, образуя при этом двухскоростной привод с повышенными потребительскими свойствами.

Поставленная задача решается тем, что центральный вал снабжен элементом кинематически связанным через качающиеся относительно ведомой шестерни зубчатой передачи с повышенным передаточным числом рычагами с полумуфтой, например кулачковой, размещенной соосно подвижно на ведомой шестерне и взаимодействующей с ответной сдвоенной полумуфтой закрепленной на ведущем валу первой ступени, при этом спицы дополнительного маховика пропущены между сдвоенными спицами рабочего маховика и имеют элементы для временной взаимной фиксации.

На фиг.1 изображена схема силовой ступени для привода ТА с конической передачей; на фиг.2 тоже для привода ТА с цилиндрической передачей.

Ступень состоит из ведущего вала (водилы) 1, управляемого рабочим маховиком 2, соосно расположенного на водиле 1 и неподвижно закрепленного корончатого колеса 3 взаимодействующего с экцентрично установленным на водиле 1 сателлита 4 кинематически связанным с соосно расположенным на водиле 1 ведомым колесом 5, снабженным кронштейнами 6 в отверстиях которых закреплены подвижно-качательно рычаги 7 одним концом взаимодействующие с полумуфтой 8 перемещаемой в осевом направлении относительно ведомого колеса 5, а другим с центральным валом 9 коаксильно размещенным внутри водила 1. На валу 9 с одного конца установлен дополнительный (переключающий) маховик 10, а на другом конце расположена полумуфта 11 взаимодействующая со сдвоенной полумуфтой 12 жестко закрепленной на валу 13 с шестерней 14 первой ступени привода ТА, взаимодействующую с ведомой шестерней 15 управляющей шпинделем 16 ТА. Причем связующий элемент 17 расположенный на валу 9 и взаимодействующий

с рычагами 7 подпружинен относительно водила 1, а спицы дополнительного маховика 10 пропущены сквозь сдвоенные спицы рабочего маховика 2.

Заявляемая ступень работает следующим образом.

Закрытие затвора ТА (либо клиновой задвижки, либо клапана) в потоке среды. До соприкосновения уплотнительных полей затвора ТА необходимо приложить на шпиндель усилие, суммированное из усилия затрачиваемого на преодоление давления проводимой среды умноженного на площадь сечения шпинделя, силы трения между направляющими корпуса и клином (для клиновой задвижки), сил трения в сальниковом уплотнении и резьбовой паре «шпиндель - втулка ходовая». Для преодоления этого суммированного усилия предназначена первая ступень привода, либо коническая, либо цилиндрическая зубчатая пара.

В этом случае вращением рабочего маховика 2 через полумуфты 11 и 12, вал 13, шестерни 14 и 15 крутящий момент передается на шпиндель 16 ТА.

После соприкосновения уплотнительных полей затвора ТА сила трения между направляющими корпуса и клином (для задвижек) исчезает, вследствие появления зазора между ними, а появляется увеличивающаяся по мере опускания клина, сила трения между одной или обеими парами уплотнительных полей затвора ТА, вплоть до создания необходимых удельных давлений на уплотнительных полях обеспечивающих герметизацию затвора ТА.

Для этого дополнительный (переключающийся) маховик 10 подтягивается к рабочему маховику 2 тем самым, разъединяя полумуфту 11 с полумуфтой 12, а соединяя полумуфту 8 с полумуфтой 12. При этом момент, прилагаемый к сближенным маховиком 2 и 10 через сателлит 4 и корончатое колесо 3 передается на ведомое колесо 5 и через полумуфты 8 и 12 на вал 13, шестерни 14 и 15, и на шпиндель 16. То есть передается момент увеличенный на величину произведения передаточного отношения планетарного механизма, содержащего водило 1, корончатое колесо 3, сателлит 4, ведомое колесо 5, на передаточное отношение первой ступени редуктора, создавая при этом удельное давление на уплотнительных полях затвора ТА необходимое для его герметизации.

Открытие затвора ТА.

Для открытия затвора ТА необходимо первоначально преодолеть силы трения покоя во всех участвующих в процессе открытия соединениях.

Для этого подтягивается дополнительный маховик 2 к рабочему маховику 10, тем самым, включая в действие планетарный механизм, а значит и увеличенный крутящий момент, необходимый для страгивания с места шпинделя 16, при этом размыкаются уплотнительные поля затвора, и последний становится разгруженным.

После чего опускается маховик 10 закрепленный на валу 9, который под действием пружины размыкает полумуфту 8 с полумуфтой 12, а замыкает полумуфту 11 с полумуфтой 12, при этом крутящий момент от маховика 2 уже напрямую передается на зубчатые колеса 14, 15 и шпиндель 16 который производит подъем запорного органа ТА.

Для исключения несанкционированного управления ТА возможна жесткая фиксация (на фиг.1 и 2 не показана) между собой маховиков 2 и 10 в таком положении, когда полумуфты 11 и 12 уже разомкнуты, а полумуфты 8 и 12 уже незамкнуты, в этом случае маховики свободно вращаются не передавая моментов на вал 13, а значит и на шпиндель 16.

Таким образом благодаря тому, что на ведущем валу одноступенчатой зубчатой передачи закрепляется сдвоенная полумуфта соединяемая либо через центральный вал напрямую с рабочим маховиком, либо через ведомую шестерню планетарного механизма и через дополнительный маховик с рабочим маховиком, позволяет создать двухскоростной привод с желаемым передаточным числом с применением зубчатых передач различного вида: конических, цилиндрических или червячных.

По сближению же (подтягивание одного к другому) дополнительного и рабочего маховиков визуально не трудно определить, что произошло их сложение и что при этом увеличивается передаточное число привода (в работе высокий передаваемый момент), а по расхождению маховиков, очевидно, что уменьшилось передаточное число привода (в работе низкий передаваемый

момент). Такое действие по управлению приводом освоить под силу любому оператору.

А появившаяся при этом возможность жесткой фиксации между собой рабочего и дополнительного маховиков в положении, когда крутящий момент не передается на шпиндель ТА, позволяет исключить несанкционированное управление ТА.

Упомянутое выше, несомненно, повышает потребительские свойства предлагаемой силовой ступени.

1. Силовая ступень ручного привода, содержащая с повышенным передаточным числом зубчатую передачу, управляемую дополнительным (переключающим) маховиком, закрепленным на центральном валу с торцевой полумуфтой, например кулачковой, коаксиально пропущенным через ведущий вал, управляемый рабочим маховиком, отличающаяся тем, что центральный вал снабжен элементом, кинематически связанным через качающиеся относительно ведомой шестерни зубчатой передачи с повышенным передаточным числом рычаги с полумуфтой, например кулачковой, размещенной соосно подвижно на ведомой шестерне и взаимодействующей с ответной сдвоенной полумуфтой закрепленной на ведущем валу первой ступени.

2. Силовая ступень по п.1, отличающаяся тем, что спицы дополнительного маховика пропущены между сдвоенными спицами рабочего маховика и имеют элементы для временной взаимной фиксации.