Пневмопривод для управления регулирующим органом

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для управления регулирующим органом поворотного типа. Пневмопривод содержит корпус. В нем размещен с возможностью возвратно-поступательного движения подпружиненный поршень. Поршень установлен с возможностью взаимодействия с ограничительными элементами. Эти элементы расположены в прямых пазах. Поршень выполнен в виде стакана с днищем и цилиндром. Механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение регулирующего органа состоит из приводного вала с соосно закрепленным на нем наконечником. Наконечник кинематически через винтовые пазы связан с поршнем. Прямой и винтовой пазы выполнены в цилиндре на наружном диаметре поршня. Наконечник содержит диск с сегментными пазами. Корпус снабжен выступами. Выступы расположены в сегментных пазах. Пружина установлена с возможностью взаимодействия с днищем и выступами. Изобретение направлено на получение максимального выходного крутящего момента в заданных габаритах корпуса и на повышение точности угла поворота приводного вала. 3 ил.

 

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в устройствах, предназначенных для управления регулирующим органом поворотного типа (например, заслонкой).

Известны пневмоприводы с механизмом преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение регулирующего органа с помощью тел качения, взаимодействующих с винтовыми пазами (SU 261067 А1, 06.05.1970).

Известен пневмопривод (SU 861822 А, 07.09.1981), содержащий корпус с размещенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения подпружиненным поршнем, взаимодействующим с ограничительными элементами, расположенными в прямых пазах и выполненным в виде стакана с днищем и цилиндром, пружину, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение регулирующего органа, состоящий из приводного вала с соосно закрепленным на нем наконечником, кинематически с помощью тел качения через винтовые пазы связанный с поршнем.

Известный пневмопривод имеет ряд недостатков.

В известном приводе величина выходного крутящего момента, которая является одной из основных характеристик привода, определяется, кроме угла наклона винтового паза и усилия, развиваемого поршнем, диаметром (плечом), на котором расположен винтовой паз. Чем больше плечо, тем больше выходной крутящий момент.

В известном приводе недостаточно эффективно с точки зрения получения максимального крутящего момента используются габариты корпуса (поршня).

Другим недостатком привода является то, что приводной вал из-за технологических зазоров в соединениях «корпус-поршень» через шпонку и «поршень-вал» через штифты может иметь достаточно большой люфт в окружном направлении.

Это приводит к тому, что заслонка клапана может значительно отклоняться от номинального расположения как в положении «открыто», так и в положении «закрыто», что вызовет либо увеличение потерь в потоке, либо потерю герметичности соответственно.

Задача изобретения - повышение точности угла поворота приводного вала, получение максимального выходного крутящего момента в заданных габаритах корпуса.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в пневмоприводе для управления регулирующим органом поворотного типа, содержащем корпус с размещенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения подпружиненным поршнем, установленным с возможностью взаимодействия с ограничительными элементами, расположенными в прямых пазах, и выполненным в виде стакана с днищем и цилиндром, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение регулирующего органа, состоящего из приводного вала с соосно закрепленным на нем наконечником, кинематически через винтовые пазы связанный с поршнем, согласно изобретению прямой и винтовой пазы выполнены в цилиндре на наружном диаметре поршня, наконечник содержит диск с сегментными пазами, корпус снабжен выступами, расположенными в сегментных пазах, а пружина установлена с возможностью взаимодействия с днищем и выступами.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид привода; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, поясняющее расположение роликов в прямом и винтовом пазу; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1, поясняющее расположение выступов корпуса в сегментных пазах диска.

В корпусе 1 пневмопривода установлен поршень 15, выполненный в виде стакана, состоящего из днища 2 и цилиндра 3. В цилиндре 3 выполнены прямой 4 и винтовой 5 пазы. От разворота поршень 15 фиксируется роликами 7, расположенными в прямом пазу 4 и являющимися ограничительными элементами. В винтовом пазу 5 расположены ролики 6, закрепленные на стойках 8 наконечника 10 приводного вала 9. Наконечник 10 содержит диск 14 с сегментными пазами 11, в которых располагаются выступы 12 корпуса 1.

Приводной вал 9 с соосно закрепленным на нем наконечником 10 по существу представляет механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня 15 во вращательное движение регулирующего органа.

Пружина 13 расположена внутри поршня 15 и опирается на днище 2 поршня 15 и выступы 12 корпуса 1.

Привод работает следующим образом.

При подаче давления в полость между поршнем 15 и верхней частью корпуса 1 поршень 15 перемещается вниз и сжимает пружину 13. Ролики 6, перемещаясь по винтовому пазу 5 в цилиндре 3 поршня 15, через стойки 8 передают вращение диску наконечника 10 и приводному валу 9. Ограничение угла поворота приводного вала 9 обеспечивается выступами 12 корпуса 1, расположенными в сегментных пазах 11 диска 14 наконечника 10.

При сбросе давления пружина 13 возвращает поршень 15 в исходное положение.

Приведенная конструкция обеспечивает получение максимального выходного крутящего момента в заданных габаритах корпуса, высокую точность поворота приводного вала.

Изобретение может быть использовано в устройствах, предназначенных для управления регулирующим органом (например, заслонкой), установленных в магистральных сетях.

Пневмопривод для управления регулирующим органом поворотного типа, содержащий корпус с размещенным в нем с возможностью возвратно-поступательного движения подпружиненным поршнем, установленным с возможностью взаимодействия с ограничительными элементами, расположенными в прямых пазах, и выполненным в виде стакана с днищем и цилиндром, механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение регулирующего органа, состоящий из приводного вала с соосно закрепленным на нем наконечником, кинематически через винтовые пазы связанный с поршнем, отличающийся тем, что прямой и винтовой пазы выполнены в цилиндре на наружном диаметре поршня, наконечник содержит диск с сегментными пазами, корпус снабжен выступами, которые расположены в сегментных пазах, а пружина установлена с возможностью взаимодействия с днищем и выступами.