электромеханический привод трубопроводной арматуры

Формула изобретения

Электромеханический привод трубопроводной арматуры, содержащий электродвигатель с полым ротором, в котором размещены резьбовая втулка и винтовой шпиндель, а привод снабжен неподвижным корпусом, отличающийся тем, что дополнительно в полом роторе электродвигателя между резьбовой втулкой и винтовым шпинделем размещена гайка, выполненная в виде резьбовых роликов, по меньшей мере, трех, расположенных в сепараторах, а резьбовая втулка и стакан, закрепленный неподвижно в полом роторе, имеют шлицевые канавки, обеспечивающие возможность возвратно-поступательного перемещения их относительно друг друга.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, может быть использовано при изготовлении трубопроводной арматуры с дистанционным управлением и предназначено для работы в качестве электропривода, управляющего трубопроводной арматурой.

Известна конструкция привода, где двигатель с закрепленной на его валу кулачковой полумуфтой сцеплен с ответной кулачковой полумуфтой, которая при выключенном двигателе поджата пружиной к ответной неподвижной детали, смонтированной на корпусе привода. Полумуфта может поступательно перемещаться (на небольшой ход) по водилу, на котором расположены сателлиты планетарной передачи, обкатывающиеся по неподвижной шестерне, удерживаемой на месте червяком. Этот червяк может перемещаться поступательно по оси маховика ручного дублера и удерживается пружинами. Для передачи вращения от приводного вала к механизму путевого выключателя служат червяк и червячное колесо, которое связано с путевым выключателем [1].

В качестве прототипа использован электропривод [2], который состоит из электродвигателя с полым ротором, в котором размещены резьбовая втулка и винтовой шпиндель, взаимодействующие через подшипники и опорные шайбы с упругим элементом. Привод также снабжен неподвижным опорным корпусом, электродвигатель установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно опорного корпуса, а опорные шайбы расположены между торцом корпуса электродвигателя и внутренней поверхностью опорного корпуса, причем упругий элемент размещен между указанными шайбами.

Основные недостатки данных приводов - большие габариты конструкции и невысокая надежность.

Задача, решаемая изобретением, - сокращение габаритов конструкции и повышение надежности электропривода.

Поставленная задача решается тем, что в электромеханическом приводе трубопроводной арматуры, содержащем электродвигатель с полым ротором, в котором размещены резьбовая втулка и винтовой шпиндель, а привод снабжен неподвижным корпусом, дополнительно в полом роторе электродвигателя между резьбовой втулкой и винтовым шпинделем размещена гайка, выполненная в виде резьбовых роликов, по меньшей мере трех, расположенных в сепараторах, а резьбовая втулка и стакан, закрепленный неподвижно в полом роторе, имеют шлицевые канавки, обеспечивающие возможность возвратно-поступательного перемещения их относительно друг друга.

Размещение дополнительной гайки в виде блока роликов повышает нагрузочную способность за счет увеличения площади контакта резьбовых поверхностей, выполнение шлицевых канавок на стакане и резьбовой втулке позволяет уменьшить количество перемещаемых деталей при превышении осевого усилия на запорном органе (при полном открытии или полном закрытии арматуры), что увеличивает надежность привода и сокращает габариты конструкции.

На фиг.1 изображен электромеханический привод, общий вид, совмещенный с разрезом.

На фиг.2 изображен разрез по сечению А-А.

В полом роторе электродвигателя 1 размещены стакан 2, резьбовая втулка 3, винтовой шпиндель 4, соединенный с запорным органом (на фиг.1 не показан), и гайка 5, выполненная в виде резьбовых роликов, которые расположены в сепараторах 6. Резьбовая втулка 3 и стакан 2 имеют шлицевые канавки 7 для обеспечения совместного вращения и взаимного возвратно-поступательного перемещения. Между резьбовой втулкой и стаканом расположены упругие элементы 8, 9.

Привод работает следующим образом: при вращении ротора электродвигателя 1 в подшипниках вращается стакан 2, который неподвижно закреплен в полом роторе. Стакан 2 посредством шлицевых канавок 7 передает вращение на резьбовую втулку 3, а затем на блок резьбовых роликов, которые совершают планетарное движение в сепараторах 6, заставляя винтовой шпиндель 4 и запорный орган двигаться поступательно. В зависимости от направления вращения ротора происходит закрывание или открывание трубопроводной арматуры. В конечном положении (верхнем или нижнем) запорного органа винтовой шпиндель 4 останавливается, а ротор электродвигателя 1 продолжает вращаться и резьбовая втулка 3 перемещается поступательно относительно стакана 2 по шлицевым канавкам 7, при этом резьбовая втулка 3 и гайка 5 продолжают совершать вращательное движение. Резьбовая втулка 3 при поступательном перемещении преодолевает сопротивление упругого элемента 8 (или 9) до тех пор, пока не сработает конечный выключатель 10 (или 11), который подает сигнал на отключение двигателя 1.

Источники информации

1. Гуревич Д.Ф., Заринский О.Н., Кузьмин Ю.К. Справочник по арматуре для газо- и нефтепроводов. - Л.: Недра, 1988.

2. А.с. СССР 1613769, МПК F 16 К 31/04 от 21.05.84.