Двухскоростное приводное устройство

 

О П И С А Н И Е < >323989

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к лвтоескомь свидютельствю

Союз Советск ин

Соцмалмстмчеснин

Ресттубимн (el ) Дополнительное к авт. евид-ву— (22) Заявлено 08.07. 69 (2l ) 347022/25-08 с ярисоеаннеинем заявки М— (23 } Приоритет—

Опубликовано 23.09.8). Бюллетень М 35

Дата ояубликования описания 25. 09. 8! (51) М. Кл.

E l6 Н }/28 Ьвудвретинны6 кемнтет

СССР ав данаи нзабретеннй н атнрытнй (63) УЛК 62! .83. .069.2{088.8) (72) Автор . изобретения

Г.Н, Клоцвог (7!) Заявитель (54) ДВУХСКОРОСТНОЕ ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к приводным устройствам, предназначенным для пе-., редачи крутящего момента исполняюпатм

1 механизмам или их элементам, в частности для закрывания и открывания трубопроводной арматуры, в особенности арматуры больших условных проходов.

При закрывании и открывании арматуры нужен крутящий момент, значительно изменяющийся по величине. Наибольший крутящий момент необходим для уплотнения затвора при закрывании н для срыва затвора с уплотнения {разуплотнения) при открывании. В основном крутящий момент расходуется на преодоленйе усилий упругих элементов {сильфона, пружин и т.д.), сил трения в сальнике и веса подвижных деталей арматуры. Кроме того, при достаточно быстром закрывании арматуры, в момент перекрытия прохода, возможен гидравлический удар, в результате которого может внезапно повыситься давление внутри трубопровода в непосредственной близости от арматуры и повлиять на работу насосной станции.

Известны двухскоростные приводы, в которых большую часть пути затвор проходит с высокой скоростью при малом крутящем момента и лишь при уплотнении затвора или в начальной фазе открывания привод переключаемся на низкую- скорость, развивая при этом большой крутящий момент.

Однако такие приводы имеют существенные недостатки, важнейшим из которых является переключение скорости в зависимости только от пройденного пути, а не в зависимости от потребного крутящего момента. В результате этого при аварийном повышении момента в начале или середине хода затвора, например прн закрывании арматуры, привод, который в это .время работает на малом крутящем момент те, останавливается и не выполняет

323989 и шайбой 8.Червяк 6 находится в зацеплении с червячным колесом 9,одновременно являющимся тормозным колесом планетар-.

i ной передачи. Последняя состоит из колеса 9,сателлита IO,êîòoðûé одновременно находится в зацеплении с тормозным колесом и свободным зубчатым колесом

11, соединенным с колесом 12 приводного вала 13. Приводной вал, подвижно закрепленный в корпусе 1 и крышке

14, предназначен для передачи крутящего момента на шпиндель арматуры.

Сателлит 10 планетарной передачи размещен на эксцентриковом валу 15, соединенном с электродвигателем 3. Для переключения скорости предусмотрены моментные выключатели 16-19, на которые действует червяк 6, перемещающийся по шлицам вала 5 в ту или иную сторону при превышении крутящего момента, на который настроен упругий элемент 7. Ручной дублер 20 имеет известное устройство 21, обеспечивающее автоматическое отключение маховика при работе механизма от электродвигателя, а также известный узел путевых выключателей 22, местный указатель 23 положения затвора арматуры и элемент 24, например потенцисвоих функций. Наличие скользящего Г электрического контакта, дающего импульс на соленоид, переключающий скорость привода, является ненадежным элементом, особенно для приводных устройств, которые работают в сложных атмосферных условиях и условиях вибрации.

Цель изобретения — обеспечение возможности согласования крутящего момента и скорости привода с гидродинамическими нагрузками на затвор арматуры.

Для этого в предлагаемом приводном устройстве предусмотрена комбинированная червячно-планетарная передача, приводимая в действие, например, двумя электродвигателями.

Планетарная передача выполнена таким обрчзом, что ее заторможенное колесо является одновременно червячным колесом. Такая конструкция редуктора позволяет использовать эту комбинированную систему для передачи крутящего момента на высокой скорости при этом самотормозящая планетарная передача не влияет на передаточное число редуктора) и на низкой скорости вращения вала для передачи большего крутящего момента через планетарЭО ный редуктор (при этом червяк выполняет функции элемента, стопорящего тормозное колесо планетарной передачи)..

В момент перегрузки, при работе приводного устройства на большом крутящем моменте, включается червячная переда- З5 ча, вследствие чего червяк, вращающийся в противоположную сторону, растормаживает застопоренное колесо пла-, нетарной передачи, таким образом устраняя инерционные перегрузки.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид предлагаемого приводного устройства, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 (а и б)-зависимость вели- 45 чины потребного крутящего момента от времени работы приводного устройства при закрывании и открывании арматуры соответственно.

50

Приводное устройство включает корпус 1, на котором установлены электродвигатели 2 и 3. Электродвигатель 2 связан посредством кулачковой муфты

4 с шлицевым валом 5, на котором раз- 55 мещен червяк 6, удерживаемый от осевого перемещения по шлицам упругим элементом 7, заключенным между червяком ометр, для дистанционного указателя положения затвора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При закрывании арматуры включается электродвигатель 2, который, вращая шлицевой вал 5 с червяком 6, приводит во вращение червячное колесо 9, передающее крутящий момент через сателлит 10 и колесо ll на колесо 12 приводного вала 13. Передаточное число от электродвигателя 2 к колесу

12 равно передаточному числу червячной передачи, так как узел планетарной передачи в этом случае не влияет на редукцию механизма. Таким образом, приводной вал 13 вращается с высокой скоростью и приводное устройство при этом развивает небольшой крутящий момент, В этом режиме приводное устройство работает до тех пор, пока крутящий. момент на шпинделе арматуры не возрастет vo öåëè÷èны, превышающей величину настройки упругого элемента 7. При превышении этой величины червяк 6 начинает перемещаться по шлицам вала 5 и нажимает на рычаг выключателя 16, который отключает электродвигатель 2 и включает электродвигатель 3. В этом поло323989 женин механизма червяк 6 является элементом, стопорящим колесо 9, что позволяет электродвигателю 3 передавать крутящий момент через планетарную передачу на колесо 12 при5 водного вала 13. Передаточное число от электродвигателя 3 к колесу 12 при отключенном электродвигателе 2 равно передаточному числу планетарной передачи. При этом приводной вал

13 вращается с низкой скоростью и приводное устройство развивает большой крутящий момент. В этом режиме приводное устройство осуществляет уплотнение затвора арматуры.

Когда крутящий момент на шпинделе арматуры возрастет до величины, обеспечивающей герметичность в затворе арматуры, приводной вал 13 затормаживается, и продолжающий работать электродвигатель 3 при помощи червячного колеса перемещает червяк 6 по шлицам вала 5. В результате осевого перемещения червяк 6, преодолевая усиусилие упругого элемента 7, проходит заблокированный выключатель 16 и воздействует на рычаг выключателя 17, который отключает электоодвигатель

3. одновременно включая электродвигатель 2 в стооону открывания аоматуры.

Электродвигатель 2 приводит во воащенне червяк 6. в результате чего про исходит расториаживание колеса 9. и инерционный момент, развиваемый останавливающимся электродвигателем 3, не передается на шпиндель арматуры.

Червяк б, возвращаясь в исходное положение, отпускает рычаг выключателя 17. который отключает электродвигатель 2, Таким образом. арматура закрыта. Открывание ее пооисхопит в обоатном порядке с той разницей, что коммутация цепей электронвигателей

2 и 3 осчцествляется выключателями

l8 и 19 в результате действия на них шайбы 8, связанной с червяком 6.

Формула изобретения!. Двухскооостное приводное устройство пля трубопооводной аоматуры с выходным валом. кинематически связанным с чеовячным ре уктором, червяк которого выполнен упоуго понвижным в осевом направлении н непровооачиваемым относительно несущего е о вала и взаимодействует с группой. контактов системь.. электооуправления электродвигателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью согласования крутящего момента и скорости привода с гидродинамическимн нагрузками на затвор арматуры, кинематическая cassb выходього вала с червячным редуктором выполнена в виде планетарной передачи с сателлитом, взаимодействующим с двумя внутренними зубчатки венцами, один иэ которых нарезан.на внутренней поверхности червячного колеса, а второй « «иа внутренней поверхности свободно вращающегося колеса, кинематически связанного с выхбдным валом, изменение крутящего момента на котором воспринимается червяком,, механически . связанным с группой контактов системы электроуправления, коммутация которой в зависимости от степени обжатия упругой связи, настраиваемой на заданную величину, обеспечивает переключение скоростей выходного вала. с

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в нем установлены два электродвигателя — один на валу червяка червячного редуктора, а другой на водиле планетарного ре»..; дуктора и предназначен для создания повышенного крутящего момента, необходимого для уплотнения (разуплотнения) затвора, разгружаемого от перегрузок реверсированием первого двигателя.

323989 а

Мкр, 8СМ

Ю

Икр, КГС.М сек

Рив..ф

Редактор Л. Письман Техреп Т.Иаточка Корректор Г 0гар

Заказ 8603/46 Тираа 1009 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва й-35 Разовская наб. л. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4