силовая ступень для ручного привода трубопроводной арматуры

Формула изобретения

Силовая ступень ручного привода трубопроводной арматуры, содержащая зубчатую передачу с повышенным передаточным числом (повышенная передача), установленную на управляемом рабочим маховиком ведущем валу, снабженным полумуфтой, взаимодействующей с ответной полумуфтой, установленной на ведущем валу зубчатой передачи с низшим передаточным числом (низшая передача), торцевая полумуфта которой взаимодействует с ответной полумуфтой, подпружиненной относительно ведущего вала повышенной передачи, управляемой размещенным между спицами рабочего маховика переключающим маховиком, закрепленным на центральном валу, пропущенным через ведущий вал повышенной передачи, отличающаяся тем, что полумуфта включения повышенной передачи установлена на ведущем валу низшей передачи соосно подвижно и соединена с торцевой полумуфтой включения низшей передачи подвижно-вращательно.

Описание изобретения к патенту

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

Известен ручной двухскоростной привод для ТА (см. патент RU 74994 U1, F16K 31/00), содержащий с повышенным передаточным числом зубчатую передачу (ступень), управляемую дополнительным (переключающим) маховиком, закрепленным на конце центрального вала, коаксиально пропущенного через ведущий вал, управляемый рабочим маховиком, а на другом конце - полумуфту включения передачи (ступени) с низким передаточным числом. При этом спицы маховиков соединены между собой шарнирно.

К недостаткам известного решения относится невозможность совмещения зубчатой передачи с повышенным передаточным числом с другими видами зубчатых передач с низким передаточным числом, например цилиндрической, что снижает его потребительские свойства.

Известна также силовая ступень для ручного привода трубопроводной арматуры (см. заявка № 2008136357/22(046489)) - прототип, содержащая с повышенным передаточным числом зубчатую передачу, установленную на управляемом рабочим маховиком ведущем валу повышенной передачи, внутри которого коаксиально установлен центральный вал, с одной стороны управляемый переключающим маховиком, размещенным между сдвоенными спицами рабочего, а с другой стороны соединен с подпружиненным относительно ведущего вала повышенной передачи механизмом переключения рычажного типа и торцевой полумуфтой низшей передачи, причем рычаги переключения закреплены на ведомой шестерне повышенной передачи и управляют полумуфтой включения последней.

К недостаткам известного решения относится технологическая сложность настройки синхронной работы рычажного механизма переключения ступеней привода на различные передаточные отношения.

Технической задачей, решаемой в предлагаемом устройстве, является исключение настройки механизма переключения ступеней привода с повышенным передаточным числом на низшее передаточное число и наоборот.

Поставленная задача решается тем, что полумуфта включения повышенной передачи установлена на ведущем валу низшей передачи соосно подвижно и соединена с торцевой полумуфтой включения низшей передачи подвижно вращательно.

На чертеже изображена схема силовой ступени для привода ТА с конической передачей.

Ступень состоит из зубчатой передачи 1 с повышенным передаточным отношением (повышенная передача), установленной на ведущем валу 2, управляемом рабочим маховиком 3, на выходном звене которой закреплена полумуфта 4 повышенной передачи.

Внутри ведущего вала 2 коаксиально размещен центральный вал 5 с переключающим маховиком 6 и подпружиненным пружиной 7 относительно ведущего вала 2 блоком переключения, включающим полумуфту 8 повышенной передачи, установленной подвижно соосно посредством, например, шлиц 9, на ведущем валу 10 зубчатой передачи с низким передаточным числом (низшая передача) и соединенной подвижно вращательно с полумуфтой 11 низшей передачи, взаимодействующей с ответной полумуфтой 12, закрепленной на валу 10, управляющем через зубчатую передачу 13 шпинделем 14 ТА.

Заявляемая ступень работает следующим образом.

Закрытие ТА (либо клиновой задвижки, либо клапана) в период прохождения рабочей среды через проходной канал ТА.

До соприкосновения уплотнительных полей затвора ТА на шпиндель необходимо приложить суммарное усилие, слагаемое из усилия затрачиваемого на: преодоление давления рабочей среды на площадь сечения шпинделя, преодоление силы трения в сальниковом уплотнении, преодоление силы трения между направляющими корпуса и клина (для клиновой задвижки), преодоление сил трения в узле привода и резьбовой паре «шпиндель-втулка ходовая». Для преодоления этого суммарного усилия предназначена первая (низшая) ступень привода, либо коническая, либо цилиндрическая, либо червячная зубчатая передача.

В этом случае посредством вращения рабочего маховика 3 момент передается на маховик 6, центральный вал 5, сомкнутые полумуфты 11 и 12, на ведущий вал 10 низшей ступени привода и через зубчатую пару 13 на шпиндель 14 ТА.

После соприкосновения уплотнительных полей затвора ТА усилие, необходимое для преодоления силы трения между направляющими корпуса и клином (для клиновых задвижек), исчезает из-за появления зазора между направляющими корпуса и направляющими клина, а появляется увеличивающееся по мере опускания клина усилие, необходимое для преодоления силы трения между одной или обеими сторонами пар уплотнительных полей затвора ТА, вплоть до создания необходимых для обеспечения герметичности в затворе ТА удельных давлений.

Для данного случая переключающий маховик 6 подтягивается к рабочему маховику 3 и преодолением усилия пружины 7 обеспечивается разъединение полумуфт 11 и 12 и соединение полумуфт 8 и 4, т.е. разъединяется муфта управления передачи с низшим передаточным отношением, а соединяется муфта управления передачей с повышенным передаточным отношением. В этом сдвоенном положении, управляя маховиками 6 и 3, увеличенный момент передается через полумуфты 4 и 8, шлицы 9 на ведущий вал 10 и через зубчатую передачу 13 на шпиндель 14, создавая при этом на уплотнительных полях затвора ТА удельное давление, необходимое для его герметизации.

Открытие затвора ТА проводится в обратном порядке, т.е. сдвоенными маховиками (переключающий маховик 6 подтянут к рабочему маховику 3) при сомкнутых полумуфтах 4 и 8 и разомкнутых 11 и 12 момент передается через коническую зубчатую передачу 13 на шпиндель 14, последний открывает затвор ТА, после размыкания уплотнительных полей затвора ТА маховик 6 опускают, под действием пружины 7 размыкаются полумуфты 8 и 4, а замыкаются полумуфты 11 и 12, и рабочим маховиком 3 производится полное открытие ТА.

Таким образом, благодаря тому что полумуфта 8 управления передачей с повышенным передаточным числом (повышенная передача) закреплена соосно подвижно на ведущем валу 10 передачи с низшим передаточным числом (низшая передача) и соединена подвижно вращательно с полумуфтой 11 управления передачей с низшим передаточным числом, исключается настройка механизма переключения упомянутых передач.