[go: up one dir, main page]

RU2190144C1 - Drive unit of rotary shutoff organ of pipeline fitting - Google Patents

Drive unit of rotary shutoff organ of pipeline fitting Download PDF

Info

Publication number
RU2190144C1
RU2190144C1 RU2001127691/06A RU2001127691A RU2190144C1 RU 2190144 C1 RU2190144 C1 RU 2190144C1 RU 2001127691/06 A RU2001127691/06 A RU 2001127691/06A RU 2001127691 A RU2001127691 A RU 2001127691A RU 2190144 C1 RU2190144 C1 RU 2190144C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
housing
output
drive
gear wheel
Prior art date
Application number
RU2001127691/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Мельников
П.Г. Сидоров
И.В. Панченко
В.В. Долгов
Л.М. Сандгартен
В.Б. Воронцов
В.В. Губарев
Original Assignee
Мельников Вениамин Алексеевич
Сидоров Петр Григорьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мельников Вениамин Алексеевич, Сидоров Петр Григорьевич filed Critical Мельников Вениамин Алексеевич
Priority to RU2001127691/06A priority Critical patent/RU2190144C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190144C1 publication Critical patent/RU2190144C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Retarders (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering, namely combination-control shutoff organs of pipeline fitting with rotary plug in gas-oil production industry branches. SUBSTANCE: drive unit of rotary shutoff organ of pipeline fitting includes basic module arranged in flanged housing and realized on base of planetary reduction gear. The last includes eccentric inlet shaft- carrier mounted in bearing assemblies on housing. Double-rim satellite unit with common boss is mounted on said shaft-carrier in bearing assemblies. Stationary inlet central gear wheel with internal teeth is mounted in housing. Movable outlet central gear wheel with internal teeth is mounted in bearing assemblies on housing and it is joined with outlet shaft. Drive unit is also provided with two set of detachable adaptors. Each adaptor is arranged in its own casing with joined flange similar to flange of housing of basic module. First adaptor for electromechanical variant of drive unit includes row type double-flow gearing with idle gear wheels. Shaft of inlet central gear wheel of said gearing is joined with motor. Outlet gear wheel with internal teeth is mounted on eccentric inlet shaft-carrier of basic module. Second adaptor for manual control variant of drive unit includes double-stage transmission. Outlet stage of said transmission is similar to gearing of first adaptor. Inlet stage is cone one and it includes inlet cone gear wheel mounted on shaft of flywheel. Outlet cone gear wheel is mounted on shaft of inlet central gear wheel of outlet stage. Outlet shaft is joined with movable outlet central gear wheel of basic module, it performs non-full revolution in range (90 + 10) degrees and it is provided with rotation angle limiter. EFFECT: improved design allowing to create large outlet torque in low-power drive unit. 4 cl

Description

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для комбинированного дистанционного или местного управления запорными органами трубопроводной арматуры с поворотной пробкой, имеющей поверхность тела вращения, для перекрытия магистральных трубопроводов большого диаметра преимущественно в нефтегазодобывающей промышленности. The invention relates to the field of engineering and is intended for combined remote or local control of valves of pipe fittings with a rotary plug having the surface of a body of revolution, for blocking large trunk pipelines mainly in the oil and gas industry.

Известен привод запорно-регулирующей арматуры (патент РФ 2108513, МПК6 F 16 K 31/05, 10.04.98 г.), содержащий электродвигатель и редуктор, выполненный из трех модулей. Первый модуль редуктора выполнен в виде двухступенчатой рядовой зубчатой передачи, второй модуль редуктора выполнен в виде червячной передачи, а третий модуль содержит устройство ручного перемещения, выполненное в виде дополнительной планетарной ступени, содержащей водило, сателлиты, внутреннее и наружное колеса. При этом водило жестко связано с выходным валом, внутреннее колесо - с червячным колесом второго модуля, а наружное колесо снабжено червячным зубчатым венцом, кинематически связанным с червяком, на котором жестко закреплен маховик. Known drive shut-off and control valves (RF patent 2108513, IPC6 F 16 K 31/05, 04/10/98), containing an electric motor and gearbox made of three modules. The first gear module is made in the form of a two-stage in-line gear transmission, the second gear module is made in the form of a worm gear, and the third module contains a manual movement device made in the form of an additional planetary stage containing a carrier, satellites, inner and outer wheels. In this case, the carrier is rigidly connected with the output shaft, the inner wheel is connected with the worm wheel of the second module, and the outer wheel is equipped with a worm gear ring kinematically connected with the worm on which the flywheel is rigidly fixed.

К недостаткам данного привода следует отнести его малый кпд за счет использования червячных передач, а также невозможность использования его для запорных органов с поворотной пробкой, имеющей поверхность тела вращения. The disadvantages of this drive include its low efficiency due to the use of worm gears, as well as the inability to use it for locking organs with a rotary stopper having a surface of the body of revolution.

Известен электропривод запорной арматуры (патент РФ 2170871, МПК6 F 16 K 31/05, 20.07.2001 г.), содержащий электродвигатель, редуктор, выполненный на базе основного планетарного механизма с водилом, замыкающего планетарного механизма, червячной передачи ручного управления, муфту свободного хода и фрикционную муфту с механизмом управления. Known electric shut-off valve (RF patent 2170871, IPC6 F 16 K 31/05, 07/20/2001), containing an electric motor, gearbox, based on the main planetary gear with a carrier, a closing planetary gear, manual worm gear, freewheel and a friction clutch with a control mechanism.

К недостаткам данного устройства следует отнести, прежде всего, сложность конструктивного исполнения привода - использование двух дифференциальных и одного рядового зубчатого двухпоточного механизма, а также сложность его компоновки. Кроме того, данный привод предназначен для управления запорной арматуры небольшого диаметра, т.к. коэффициент редуцирования данного привода лежит в пределах 5-6, что требует использования электродвигателя большой мощности. К тому же данный полноповоротный электропривод невозможно использовать для запорных органов с поворотной пробкой, имеющей поверхность тела вращения. The disadvantages of this device include, first of all, the complexity of the design of the drive - the use of two differential and one ordinary gear double-flow mechanism, as well as the complexity of its layout. In addition, this actuator is designed to control shut-off valves of small diameter, because the reduction coefficient of this drive is in the range of 5-6, which requires the use of a large electric motor. In addition, this full-swing electric drive cannot be used for locking bodies with a rotary plug having the surface of a body of revolution.

В качестве прототипа выбран планетарный зубчатый редуктор по авторскому свидетельству СССР 1384859, МПК4 F 16 H 1/48, 30.03.88 г. Данный привод выбран в качестве прототипа по наибольшему числу существенных признаков, совпадающих с заявляемым приводом поворотного органа трубопроводной арматуры. Он содержит корпус, в котором размещен плюсовой планетарный редуктор с ведущим и ведомым валами. Два центральных колеса с внутренними зубьями, первое из которых связано с ведомым валом, а второе - с корпусом. На водиле планетарной передачи установлен двухвенцовый сателлит. As a prototype, a planetary gear reducer was selected according to the USSR author's certificate 1384859, IPC4 F 16 H 1/48, 03/30/88. This drive was chosen as a prototype for the largest number of essential features that coincide with the inventive drive of the rotary organ of the pipe fittings. It contains a housing in which a positive planetary gearbox with drive and driven shafts is located. Two central wheels with internal teeth, the first of which is connected to the driven shaft, and the second to the body. The planetary gear carrier has a two-crown satellite.

Данный привод не обеспечивает маломощное управление: маломощный электродвигатель и ручное управление, с созданием больших моментов на его выходе из-за низкого коэффициента передачи. Это обстоятельство не позволяет использовать его в нефтяных и газовых трубопроводах большого диаметра d≥1 м (до 2-х метров) с давлением до 200 атм, где потребные поворотные моменты достигают от 50 кН•м до 200 кН•м. В противном случае привод должен иметь большие габариты и мощный электродвигатель, а о ручном управлении не может быть и речи. К тому же данный полноповоротный электропривод невозможно использовать для запорных органов с поворотной пробкой, имеющей поверхность тела вращения. This drive does not provide low-power control: a low-power electric motor and manual control, with the creation of large moments at its output due to the low gear ratio. This circumstance does not allow its use in oil and gas pipelines of large diameter d≥1 m (up to 2 meters) with a pressure of up to 200 atm, where the required turning moments reach from 50 kN • m to 200 kN • m. Otherwise, the drive must have large dimensions and a powerful electric motor, and manual control is out of the question. In addition, this full-swing electric drive cannot be used for locking bodies with a rotary plug having the surface of a body of revolution.

Настоящее изобретение позволяет решить задачу обеспечения в маломощном приводе большого момента на выходе за счет повышения его кпд привода и выбора кинематических характеристик, обеспечивающих при этом большой (до 800) коэффициент редуцирования. Кроме того, настоящее изобретение позволяет обеспечить управление поворотным запорным органом, например шаровым краном, с возможностью регулирования угла поворота выходного вала. The present invention allows to solve the problem of providing a large output torque in a low-power drive by increasing its drive efficiency and selecting kinematic characteristics that provide a large (up to 800) reduction coefficient. In addition, the present invention allows for the control of a rotary locking element, such as a ball valve, with the ability to control the angle of rotation of the output shaft.

Поставленная задача решается тем, что привод поворотного запорного органа трубопроводной арматуры, содержащий базовый модуль, размещенный в корпусе с присоединительным фланцем, выполненный на базе плюсового планетарного редуктора, содержащего установленный на подшипниках в корпусе эксцентриковый входной вал-водило, установленный на нем посредством подшипников двухвенцовый блок сателлита с общей ступицей, закрепленное в корпусе неподвижное входное центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями и подвижное выходное центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями, установленное на подшипниках в корпусе и соединенное с выходным валом, снабжен двумя съемными комплектами приставок, каждая из которых размещена в своем корпусе с присоединительным фланцем, аналогичным присоединительному фланцу корпуса базового модуля. Причем первая приставка для электромеханического исполнения привода содержит рядовую двухпоточную зубчатую передачу с паразитными колесами, вал входного центрального зубчатого колеса которой соединен с двигателем, а выходное зубчатое колесо с внутренними зубьями закреплено на эксцентриковом входном валу-водиле базового модуля. Вторая приставка для ручного исполнения привода содержит двухступенчатую передачу, выходная ступень которой аналогична передаче первой приставки, а входная ступень выполнена конической. Коническая ступень содержит входное коническое зубчатое колесо, которое установлено на валу маховика, и выходное коническое зубчатое колесо, установленное на валу входного центрального зубчатого колеса выходной ступени. При этом выходной вал, соединенный с подвижным выходным центральным зубчатым колесом с внутренними зубьями базового модуля, выполнен неполноповоротным с углом поворота на 90±10o и снабжен ограничителем поворота.The problem is solved in that the actuator of the rotary shutoff valve of the pipe fittings, containing the base module, housed in a housing with a connecting flange, is made on the basis of a positive planetary gearbox containing an eccentric input carrier shaft mounted on bearings in the housing, a two-crown block mounted on it by bearings satellite with a common hub fixed in the housing fixed input central gear wheel with internal teeth and movable output central ubchatoe wheel with internal teeth mounted on bearings in the housing and connected to the output shaft, is provided with two sets of removable boxes, each of which is located in a housing with a connecting flange corresponding connecting flange of the base module case. Moreover, the first attachment for the electromechanical design of the drive contains an ordinary two-threaded gear transmission with spurious wheels, the shaft of the input central gear wheel of which is connected to the engine, and the output gear wheel with internal teeth is fixed to the eccentric input drive shaft of the base module. The second prefix for manual execution of the drive contains a two-stage transmission, the output stage of which is similar to the transmission of the first console, and the input stage is made conical. The bevel gear comprises an input bevel gear that is mounted on the flywheel shaft and an output bevel gear mounted on the shaft of the input central gear of the output gear. In this case, the output shaft connected to the movable output central gear with the internal teeth of the base module is made part-turn with a rotation angle of 90 ± 10 o and is equipped with a rotation limiter.

Для повышения кпд привода все подвижные элементы базового модуля установлены в корпусе или на эксцентриковом валу-водиле на подшипниках качения с короткими роликами. To increase the drive efficiency, all the moving elements of the base module are installed in the housing or on the eccentric drive shaft on the rolling bearings with short rollers.

С целью обеспечения возможности регулирования угла поворота неполноповоротного выходного вала его ограничитель поворота выполнен в виде двух регулируемых упоров, диаметрально закрепленных в корпусе базового модуля. Каждый из упоров выполнен в виде вала, размещенного с возможностью поворота и фиксации его в отверстиях корпуса базового модуля и имеющего фланец, в котором выполнены с равным угловым шагом две пары равных секторных пазов под крепежные элементы. На торцах валов эксцентрично их осям вращения закреплены оси, на которых установлены упорные ролики, размещенные в ответных секторных пазах, выполненных в неполноповоротном выходном валу и имеющих длину по дуге, равную 105±15o. При этом расстояние по дуге между секторными пазами с одной из сторон в сумме с величиной диаметра упорного ролика по дуге равно 90o.In order to provide the possibility of adjusting the angle of rotation of the quarter-turn output shaft, its rotation limiter is made in the form of two adjustable stops, diametrically fixed in the base module body. Each of the stops is made in the form of a shaft placed with the possibility of rotation and fixing it in the holes of the base module housing and having a flange in which two pairs of equal sector grooves for mounting elements are made with equal angular pitch. At the ends of the shafts, eccentric to their rotation axes are fixed axes on which thrust rollers are mounted, located in reciprocal sector grooves made in a quarter turn output shaft and having an arc length of 105 ± 15 ° . The distance along the arc between the sector grooves on one side in total with the diameter of the thrust roller along the arc is 90 o .

Для обеспечения большого коэффициента редуцирования (в 65-70 раз) при минимальных габаритах и высоком кпд в базовом модуле его основные параметры имеют следующие характеристики:
- разницу между числами зубьев неподвижного входного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями и подвижного выходного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями выбирают из диапазона, равного 8...10, при числе зубьев выходного центрального колеса с внутренними зубьями, выбираемого из диапазона 40...50;
- разница между числами зубьев неподвижного входного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями и находящегося с ним в зацеплении венца сателлита равна разнице между числами зубьев подвижного выходного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями и находящегося с ним в зацеплении венца сателлита и выбирается из диапазона 3...4. Эти параметры обеспечивают в зацеплениях зубьев гарантированные угол зацепления, лежащий в пределах 30. ..33o, и коэффициента перекрытия ξ≥1,3.
To ensure a large reduction coefficient (65-70 times) with minimum dimensions and high efficiency in the basic module, its main parameters have the following characteristics:
- the difference between the numbers of teeth of the fixed input central gear with internal teeth and the movable output central gear with internal teeth is selected from a range of 8 ... 10, with the number of teeth of the output central gear with internal teeth selected from the range of 40 ... fifty;
- the difference between the numbers of teeth of the fixed input central gear wheel with internal teeth and the gear of the satellite being engaged with it is equal to the difference between the numbers of teeth of the moving output central gear and gears of the internal gear and the gear of the satellite being engaged with it and is selected from the range 3 ... 4. These parameters provide in the gears of the teeth a guaranteed angle of engagement, lying within 30. ..33 o , and the coefficient of overlap ξ≥1.3.

На фиг. 1 и фиг.2 представлены кинематические схемы привода в электромеханическом и ручном исполнениях соответственно; на фиг.3 и фиг.4 представлен продольный разрез конструкции привода в электромеханическом и ручном исполнениях соответственно; на фиг. 5 представлен разрез А-А фиг.3 в зоне ограничителя поворота выходного неполноповоротного вала; на фиг.6 представлен разрез В-В фиг.5; на фиг.7 представлен разрез Г-Г фиг.5. In FIG. 1 and 2 are kinematic diagrams of the drive in electromechanical and manual versions, respectively; figure 3 and figure 4 presents a longitudinal section of the design of the drive in the electromechanical and manual versions, respectively; in FIG. 5 shows a section AA of FIG. 3 in the area of the rotation limiter of the output part-turn shaft; figure 6 presents a section bb In figure 5; in Fig.7 shows a section GG of Fig.5.

Привод поворотного запорного органа трубопроводной арматуры содержит базовый модуль 1, размещенный в корпусе 2 с присоединительным фланцем 3, а также два съемных комплекта приставок 4 и 5. Приставка 4 предназначена для электромеханического исполнения привода, а приставка 5 - для ручного исполнения. Каждая из приставок размещена в своем корпусе с присоединительным фланцем, аналогичным присоединительному фланцу 3 корпуса базового модуля 2. The actuator of the rotary locking element of the pipe fittings contains a base module 1, located in the housing 2 with a connecting flange 3, as well as two removable sets of attachments 4 and 5. The attachment 4 is designed for electromechanical execution of the drive, and the attachment 5 is for manual execution. Each of the consoles is placed in its housing with a connecting flange similar to the connecting flange 3 of the housing of the base module 2.

Базовый модуль 1 выполнен на базе плюсового планетарного редуктора, который содержит установленный на подшипниках 6 в корпусе 2 эксцентриковый входной вал-водило 7; установленный на нем посредством подшипников 8 двухвенцовый блок сателлита 9 с общей ступицей 10; закрепленное в корпусе 2 неподвижное входное центральное зубчатое колесо 11 с внутренними зубьями и подвижное выходное центральное зубчатое колесо 12 с внутренними зубьями, установленное на подшипниках 13 в корпусе 2 и соединенное с выходным неполноповоротным валом 14, который имеет возможность поворачиваться на угол 90±10o за счет ограничителя поворота. Выходной неполноповоротный вал 14 через компенсационную муфту 15 соединен с валом-поводком поворотного запорного органа запорной арматуры 16.The basic module 1 is made on the basis of a positive planetary gearbox, which contains an eccentric input carrier shaft 7 mounted on bearings 6 in the housing 2; a two-crown satellite unit 9 mounted on it by means of bearings 8 with a common hub 10; fixed in the housing 2, a fixed input Central gear wheel 11 with internal teeth and a movable output Central gear wheel 12 with internal teeth mounted on bearings 13 in the housing 2 and connected to the output part-turn shaft 14, which has the ability to rotate through an angle of 90 ± 10 o for rotation limiter account. The output part-turn shaft 14 through the compensation sleeve 15 is connected to the shaft-lead of the rotary locking element of the shut-off valve 16.

Ограничитель поворота неполноповоротного выходного вала 14 выполнен в виде двух регулируемых упоров 17, диаметрально закрепленных в корпусе 2 базового модуля 1. Каждый из упоров выполнен в виде вала 18, размещенного с возможностью поворота и фиксации его в отверстиях 19 приливов корпуса базового модуля 1 и имеющего фланец 20, в котором выполнены с равным угловым шагом две пары равных секторных пазов 21 с углом, равным 45o, под четыре крепежных элемента 22. На фланцах приливов корпуса базового модуля 1 с равномерным угловым шагом, равным 45o выполнены две группы резьбовых отверстий под четыре крепежных элемента 22. На торцах 20 валов эксцентрично их осям вращения закреплены оси, на которых установлены упорные ролики 23, размещенные в ответных секторных пазах 24 длиной по дуге, равной 105±15o, выполненных в выходном неполноповоротном валу 14. При этом ширина секторных пазов 21 составляет величину не менее суммы диаметра ролика и двух сумм эксцентриситета, который он имеет относительно осей валов 18, а расстояние по дуге между секторными пазами 24 с одной из сторон в сумме с величиной диаметра упорного ролика 23 по дуге равно 90o.The rotation limiter of the quarter-turn output shaft 14 is made in the form of two adjustable stops 17, diametrically fixed in the housing 2 of the base module 1. Each of the stops is made in the form of a shaft 18, placed to rotate and fix it in the holes 19 of the tides of the housing of the base module 1 and having a flange 20, in which two pairs of equal sector grooves 21 are made with equal angular pitch 21 with an angle of 45 ° for four fasteners 22. On the flanges of the tides of the housing of the base module 1 with a uniform angular pitch of 45 o two groups of threaded holes for four fasteners 22. On the ends of the 20 shafts, the axes are fixed eccentrically to their rotation axes, on which thrust rollers 23 are mounted, placed in reciprocal sector grooves 24 with an arc length of 105 ± 15 o , made in the output half-rotary shaft 14 . Moreover, the width of the sector grooves 21 is not less than the sum of the diameter of the roller and the two eccentricities that it has relative to the axes of the shafts 18, and the distance along the arc between the sector grooves 24 on one side in total with the size of the stop diameter noy roller 23 along the arc is 90 o .

Первая приставка 4 (фиг.3) для электромеханического исполнения привода содержит рядовую двухпоточную зубчатую передачу с установленными в его корпусе паразитными колесами 25, вал 26 входного центрального зубчатого колеса 27, которой соединен с выходным валом управляемого электропривода (электродвигателя) 28, и выходное зубчатое колесо с внутренними зубьями 29, закрепленное на эксцентриковом входном валу-водиле 7 базового модуля 1. The first prefix 4 (Fig. 3) for the electromechanical design of the drive comprises an ordinary two-threaded gear transmission with spurious wheels 25 installed in its housing, a shaft 26 of the input central gear wheel 27, which is connected to the output shaft of the controlled electric drive (electric motor) 28, and the output gear wheel with internal teeth 29, mounted on an eccentric input drive shaft 7 of the base module 1.

Вторая приставка 5 (фиг. 4) для ручного исполнения привода содержит двухступенчатую передачу, выходная ступень которой аналогична передаче первой приставки, а входная ступень выполнена конической. Коническая ступень содержит входное коническое зубчатое колесо 30, которое установлено на валу 31 маховика 32, и выходное коническое зубчатое колесо 33, установленное на валу 26 входного центрального зубчатого колеса 27 выходной ступени. The second prefix 5 (Fig. 4) for the manual execution of the drive contains a two-stage transmission, the output stage of which is similar to the transmission of the first console, and the input stage is made conical. The bevel gear includes an input bevel gear 30 that is mounted on the flywheel shaft 31 and an output bevel gear 33 mounted on the shaft 26 of the input central gear wheel 27 of the output gear.

Привод устанавливают на поворотном запорном органе запорной арматуры 16, ось поводка которой вертикальна. Компенсационной зубчатой муфтой 15 соединяют вал-поводок запорного органа 16 с выходным неполноповоротным валом 14 базового модуля 1. The drive is mounted on a rotary locking body of the shutoff valve 16, the axis of the leash of which is vertical. Compensation gear coupling 15 connect the drive shaft of the locking member 16 with the output part-turn shaft 14 of the base module 1.

В зависимости от условий эксплуатации привода к базовому модулю 1 по фланцу 3 присоединяют ту или иную приставку (4 или 5). В зависимости от этого привод имеет разные режимы работы. Depending on the operating conditions of the drive, one or another attachment (4 or 5) is attached to the base module 1 through flange 3. Depending on this, the drive has different operating modes.

Пример для электромеханического исполнения привода. An example for electromechanical execution of a drive.

Привод работает следующим образом. The drive operates as follows.

Вращение от управляемого электропривода (электродвигателя) 28 поступает на вал 26 входного центрального зубчатого колеса 27 приставки 4. Далее через два паразитных зубчатых колеса 25 и выходное зубчатое колесо 29 вращение передается входному эксцентриковому валу-водиле 7 базового модуля 1. В планетарном редукторе базового модуля 1 при неподвижном входном центральном зубчатом колесе 11 с внутренними зубьями вращение от эксцентрикового входного вала водила 7, сателлит 9 передается подвижному выходному центральному зубчатому колесу 12 с внутренними зубьями и далее на выходной неполноповоротный вал 14. Угол поворота которого ограничивается в пределах 90±10o.Rotation from a controlled electric drive (electric motor) 28 enters the shaft 26 of the input central gear 27 of the attachment 4. Then, through two spurious gears 25 and the output gear 29, the rotation is transmitted to the input eccentric drive shaft 7 of the base module 1. In the planetary gearbox of the base module 1 when the input central gear wheel 11 with internal teeth is stationary, rotation from the eccentric input shaft of the carrier 7, the satellite 9 is transmitted to the movable output central gear 12 with the internal E teeth and part-turn further to the output shaft 14. The angle of rotation is limited to within 90 ± 10 o.

Регулировку угла поворота выходного неполноповоротного вала 14 осуществляют следующим образом. Ослабляя четыре крепежных элемента 22 за счет секторных пазов 21, выполненных во фланцах 20 валов 18, производят их поворот в пределах 45o на заданный угол в отверстиях 19 регулируемых упоров 17. При этом упорные ролики 23 за счет эксцентриситета смещаются в ту или иную сторону относительно оси валов 18. Для поворота валов 18 на угол более чем 45o крепежные элементы извлекают их из одной группы резьбовых отверстий и переставляют их во вторую. За счет этого появляется возможность поворота валов 18 еще на 45o. Дальнейшее регулирование осуществляют аналогичным образом.The adjustment of the angle of rotation of the output part-turn shaft 14 is as follows. Loosening the four fasteners 22 due to sector grooves 21 made in the flanges 20 of the shafts 18, they rotate within 45 o by a predetermined angle in the holes 19 of the adjustable stops 17. In this case, the thrust rollers 23 due to the eccentricity are displaced in one direction or another relative to the axis of the shafts 18. To rotate the shafts 18 by an angle of more than 45 o fasteners remove them from one group of threaded holes and rearrange them in the second. Due to this, it becomes possible to rotate the shafts 18 by another 45 o . Further regulation is carried out in a similar manner.

Разработанная конструкция привода в электромеханическом исполнении позволила обеспечить следующий коэффициент редуцирования:
Кэмпр1•Кбм=7•71,37≈500,
где Kпр1 - коэффициент редуцирования первой приставки, Kпр1=7;
Кбм - коэффициент редуцирования базового модуля, Кбм=71,37.
The developed design of the drive in electromechanical design made it possible to provide the following reduction coefficient:
To em = To pr1 • To BM = 7 • 71.37≈500,
where K CR1 is the reduction coefficient of the first prefix, K CR1 = 7;
K MB - reduction ratio of the basic module, bm = K 71.37.

С использованием маломощного электропривода (электродвигателя) мощностью ≈ 0,5 кВт с крутящим моментом на выходе, равным 180 Н•м, привод в электромеханическом исполнении позволяет обеспечить на выходе крутящий момент до 75 кН•м. Using a low-power electric drive (electric motor) with a power of ≈ 0.5 kW with an output torque of 180 N • m, an electromechanical drive can provide up to 75 kN • m of output torque.

Пример для ручного исполнения привода. Example for manual execution of a drive.

По стандартам Газнадзора запрещается использовать маховик (штурвал) с вертикальной осью вращения, поскольку человек в этом случае имеет неестественное положение в момент вращения маховика 31. Выполнение во второй приставке 5 входной ступени конической позволяет занять оси вращения (передачи мощности) маховика горизонтальное положение. Вращение от маховика 32, коническую передачу с коническими зубчатыми колесами 30 и 33 входной ступени приставки 5, вал 26 входного центрального зубчатого колеса 27 выходной ступени приставки 5, далее через два паразитных зубчатых колеса 25 и выходное зубчатое колесо 29 передается входному эксцентриковому валу-водиле 7 базового модуля 1. Далее передача вращения в планетарном редукторе базового модуля 1 осуществляется аналогично в описанном выше примере при электромеханическом исполнении привода. According to Gaznadzor standards, it is forbidden to use a flywheel (steering wheel) with a vertical axis of rotation, since a person in this case has an unnatural position at the moment of rotation of the flywheel 31. Performing a conical step in the second attachment 5 allows you to take the horizontal axis of the flywheel's rotation (power transmission). Rotation from the flywheel 32, a bevel gear with bevel gears 30 and 33 of the input stage of the attachment 5, a shaft 26 of the input central gear 27 of the output stage of the attachment 5, then through two spurious gears 25 and the output gear 29 is transmitted to the input eccentric drive shaft 7 base module 1. Next, the rotation transmission in the planetary gear of the base module 1 is carried out similarly in the example described above with the electromechanical design of the drive.

Разработанная конструкция привода в ручном исполнении позволила обеспечить следующий коэффициент редуцирования:
Кр=Kпр1•Кбмкон•Кзуб•Кбм=3,5•3,5•71,37≈870,
где Ккон - коэффициент редуцирования входной конической ступени второй приставки, Ккон=3,5;
Кзуб - коэффициент редуцирования выходной зубчатой ступени второй приставки, Кзуб=3,5;
Кпр2 - коэффициент редуцирования второй приставки, Кпр2кон•Кзуб=12,25;
Кбм - коэффициент редуцирования базового модуля Кбм=71,37;
При диаметре маховика, равном 0,5 м, и усилии оператора, не превышающем 300 Н, на валу маховика 32 развивается момент до величины 150 Н•м, а на выходе привода в ручном исполнении момент может достигать до 100 кН•м.
The developed design of the manual drive made it possible to provide the following reduction coefficient:
K p = K pr1 • K bm = K con • K tooth • K bm = 3.5 • 3.5 • 71.37≈870,
where K con - reduction coefficient of the input conical stage of the second console, K con = 3,5;
To tooth - reduction coefficient of the output gear stage of the second attachment, To tooth = 3.5;
To CR2 - the reduction coefficient of the second prefix, K CR2 = K con • K tooth = 12.25;
K MB - reduction coefficient K base module BM = 71.37;
With a flywheel diameter of 0.5 m and an operator effort not exceeding 300 N, a torque of up to 150 N • m develops on the shaft of the flywheel 32, and at the drive output in a manual version, the torque can reach up to 100 kN • m.

Скорость поворота запорного органа, которая обеспечивается данным приводом, вполне соответствует тем нормативным требованиям, которые им предъявляются. The rotation speed of the locking element, which is provided by this drive, is fully consistent with the regulatory requirements that apply to them.

Заявленный привод конструктивно прост, имеет простую компоновку, что практически не требует технического обслуживания, обеспечивая ему срок службу до 35 лет. Использование съемных приставок, кроме повышения редуцирования привода, позволяет легко переналаживать привод с ручного обслуживания на электромеханическое и наоборот, в зависимости от условий, в которых будет эксплуатироваться запорный орган. The claimed drive is structurally simple, has a simple layout that practically does not require maintenance, providing it with a service life of up to 35 years. The use of removable consoles, in addition to increasing the reduction of the drive, makes it easy to readjust the drive from manual maintenance to electromechanical and vice versa, depending on the conditions in which the locking element will be operated.

Кинематическая схема привода и его конструктивное исполнение позволяет обеспечить кпд приводу более 0,8 и развить на выходном валу большие моменты при небольших моментах на входе. The kinematic scheme of the drive and its design makes it possible to ensure an efficiency of the drive of more than 0.8 and to develop large moments on the output shaft with small input moments.

Данный привод может найти широкое применение при эксплуатации магистральных нефтегазопроводов, в которых используются неполноповоротные запорные органы трубопроводной арматуры. This drive can find wide application in the operation of oil and gas pipelines, which use part-turn locking elements of pipeline valves.

Claims (4)

1. Привод поворотного запорного органа трубопроводной арматуры, содержащий базовый модуль, размещенный в корпусе с присоединительным фланцем и выполненный на базе плюсового планетарного редуктора, содержащего установленный на подшипниках в корпусе эксцентриковый входной вал-водило, установленный на нем посредством подшипников двухвенцовый блок сателлита с общей ступицей, закрепленное в корпусе неподвижное входное центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями и подвижное выходное центральное зубчатое колесо с внутренними зубьями, установленное на подшипниках в корпусе и соединенное с выходным валом, отличающийся тем, что привод снабжен двумя съемными комплектами приставок, каждая из которых размещена в своем корпусе с присоединительным фланцем, аналогичным присоединительному фланцу корпуса базового модуля, причем первая приставка для электромеханического исполнения привода содержит рядовую двухпоточную зубчатую передачу с паразитными колесами, вал входного центрального зубчатого колеса которой соединен с двигателем, а выходное зубчатое колесо с внутренними зубьями закреплено на эксцентриковом входном валу-водиле базового модуля, вторая приставка для ручного исполнения привода содержит двухступенчатую передачу, выходная ступень которой аналогична передаче первой приставки, а входная ступень выполнена конической, содержащей входное коническое зубчатое колесо, которое установлено на валу маховика, а выходное коническое зубчатое колесо установлено на валу входного центрального зубчатого колеса выходной ступени, при этом выходной вал, соединенный с подвижным выходным центральным зубчатым колесом с внутренними зубьями базового модуля, выполнен неполноповоротным с углом поворота на 90o±10o и снабжен ограничителем поворота.1. The drive rotary locking body of pipe fittings, containing the base module, housed in a housing with a connecting flange and made on the basis of a positive planetary gearbox, mounted on bearings in the housing of an eccentric input carrier shaft mounted on it by means of bearings, a twin-shaft satellite unit with a common hub fixed in the housing fixed input Central gear with internal teeth and a movable output Central gear with internal teeth mounted on bearings in the housing and connected to the output shaft, characterized in that the drive is equipped with two removable sets of attachments, each of which is placed in its housing with a connecting flange similar to the connecting flange of the base module housing, the first attachment for electromechanical execution of the drive contains an ordinary two-threaded gear transmission with spurious wheels, the shaft of the input central gear wheel of which is connected to the engine, and the output gear wheel with the internal they are fixed with teeth on the eccentric input drive shaft of the base module, the second attachment for manual execution of the drive contains a two-stage gear, the output step of which is similar to the transmission of the first attachment, and the input step is conical, containing an input bevel gear installed on the flywheel shaft, and the output the bevel gear is mounted on the shaft of the input Central gear wheel of the output stage, while the output shaft connected to the movable output Central tooth Atymya wheel with internal toothing base module is configured with Part-turn angle 90 o ± 10 o and provided with a rotation limiter. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что все подвижные элементы базового модуля установлены в корпусе или на эксцентриковом валу-водиле на подшипниках качения с короткими роликами. 2. The drive according to claim 1, characterized in that all the movable elements of the base module are installed in the housing or on an eccentric drive shaft on rolling bearings with short rollers. 3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что ограничитель поворота неполноповоротного выходного вала выполнен в виде двух регулируемых упоров, диаметрально закрепленных в корпусе базового модуля, каждый из которых выполнен в виде вала, размещенного с возможностью поворота и фиксации его в отверстиях корпуса базового модуля и имеющего фланец, в котором выполнены с равным угловым шагом две пары равных секторных пазов под крепежные элементы, на торцах валов эксцентрично их осям закреплены оси, на которых установлены упорные ролики, размещенные в ответных секторных пазах длиной по дуге, равной 105o±15o, выполненных в выходном неполноповоротном валу, при этом расстояние по дуге между секторными пазами с одной из сторон в сумме с величиной диаметра упорного ролика по дуге равно 90o.3. The drive according to claim 1, characterized in that the rotation limiter of the quarter-turn output shaft is made in the form of two adjustable stops, diametrically fixed in the housing of the base module, each of which is made in the form of a shaft placed with the possibility of rotation and fixing it in the holes of the base housing a module and having a flange in which two pairs of equal sector grooves are made with equal angular pitch for the fasteners, axes are mounted on the ends of the shafts eccentrically to their axes, on which thrust rollers mounted in reciprocal sector grooves with an arc length of 105 o ± 15 o made in the output half-turn shaft, while the distance along the arc between the sector grooves on one side in total with the diameter of the thrust roller along the arc is 90 o . 4. Привод по п. 1, отличающийся тем, что в базовом модуле разница между числом зубьев неподвижного входного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями и подвижного выходного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями выбирают из диапазона, равного 8-10, при числе зубьев выходного центрального колеса с внутренними зубьями, выбираемого из диапазона 40-50, а разница между числами зубьев неподвижного входного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями и находящегося с ним в зацеплении венца сателлита равна разнице между числами зубьев подвижного выходного центрального зубчатого колеса с внутренними зубьями и находящегося с ним в зацеплении венца сателлита и выбирается из диапазона 3-4, с обеспечением в этих двух зацеплених зубьев гарантированных угла зацепления, лежащего в пределах 30-33o, и коэффициента перекрытия ξ≥1,3.4. The drive according to claim 1, characterized in that in the base module, the difference between the number of teeth of the fixed input central gear with internal teeth and the movable output central gear with internal teeth is selected from a range of 8-10, with the number of teeth of the output central wheels with internal teeth, selected from the range of 40-50, and the difference between the numbers of teeth of a fixed input central gear with internal teeth and the gear of the satellite being engaged with it is equal to the difference between between the numbers of teeth of the movable output Central gear wheel with internal teeth and the gear of the satellite located with it is selected from the range 3-4, with the provision in these two gears of the teeth of the guaranteed angle of engagement lying within 30-33 o , and the overlap coefficient ξ ≥1.3.
RU2001127691/06A 2001-10-15 2001-10-15 Drive unit of rotary shutoff organ of pipeline fitting RU2190144C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127691/06A RU2190144C1 (en) 2001-10-15 2001-10-15 Drive unit of rotary shutoff organ of pipeline fitting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001127691/06A RU2190144C1 (en) 2001-10-15 2001-10-15 Drive unit of rotary shutoff organ of pipeline fitting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2190144C1 true RU2190144C1 (en) 2002-09-27

Family

ID=20253712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001127691/06A RU2190144C1 (en) 2001-10-15 2001-10-15 Drive unit of rotary shutoff organ of pipeline fitting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190144C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2273784C1 (en) * 2005-04-13 2006-04-10 Закрытое акционерное общество "ЭЛЛИС" Device for control of valving unit
RU2307278C1 (en) * 2006-05-11 2007-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инт-КЛАСС" Controlled electric drive (versions)
RU2323380C2 (en) * 2006-05-18 2008-04-27 Виктор Васильевич Васильев Electric drive with manual stand-by
RU2340974C1 (en) * 2007-10-26 2008-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") Axial engine-pump
RU2422699C2 (en) * 2005-07-22 2011-06-27 ПС Аутомацион ГмбХ Actuating drive with planetary gear for accessories

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0010416A1 (en) * 1978-10-17 1980-04-30 Anchor/Darling Industries, Inc. A motor-driven valve actuator having a manual override, comprising a one-way power flux drive coupling and such a drive coupling per se
WO1983000368A1 (en) * 1981-07-24 1983-02-03 Philadelphia Gear Corp Portable drive unit for valve actuator
GB2160621A (en) * 1984-05-31 1985-12-24 Baj Vickers Ltd Valve operating mechanisms
US4754949A (en) * 1987-09-08 1988-07-05 Rikuo Fukamachi Actuator for valve
DE3909150A1 (en) * 1988-03-24 1989-10-12 Limitorque Corp VALVE ACTUATORS WITH DIFFERENTIAL SCREW PLANETARY GEARBOX
RU2108513C1 (en) * 1996-09-13 1998-04-10 Юрий Дмитриевич Реснянский Drive of shut-off adjusting fittings

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0010416A1 (en) * 1978-10-17 1980-04-30 Anchor/Darling Industries, Inc. A motor-driven valve actuator having a manual override, comprising a one-way power flux drive coupling and such a drive coupling per se
WO1983000368A1 (en) * 1981-07-24 1983-02-03 Philadelphia Gear Corp Portable drive unit for valve actuator
GB2160621A (en) * 1984-05-31 1985-12-24 Baj Vickers Ltd Valve operating mechanisms
US4754949A (en) * 1987-09-08 1988-07-05 Rikuo Fukamachi Actuator for valve
DE3909150A1 (en) * 1988-03-24 1989-10-12 Limitorque Corp VALVE ACTUATORS WITH DIFFERENTIAL SCREW PLANETARY GEARBOX
RU2108513C1 (en) * 1996-09-13 1998-04-10 Юрий Дмитриевич Реснянский Drive of shut-off adjusting fittings

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2273784C1 (en) * 2005-04-13 2006-04-10 Закрытое акционерное общество "ЭЛЛИС" Device for control of valving unit
RU2422699C2 (en) * 2005-07-22 2011-06-27 ПС Аутомацион ГмбХ Actuating drive with planetary gear for accessories
RU2307278C1 (en) * 2006-05-11 2007-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инт-КЛАСС" Controlled electric drive (versions)
RU2323380C2 (en) * 2006-05-18 2008-04-27 Виктор Васильевич Васильев Electric drive with manual stand-by
RU2340974C1 (en) * 2007-10-26 2008-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") Axial engine-pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2312323C (en) Planetary gear
RU2569722C2 (en) Axle assembly with distributed-torque drive mechanism
US11892066B2 (en) Transmission, drive train and vehicle having a transmission
DE10314234B3 (en) Four-wave power split transmission
US6926636B2 (en) Gear driven power converter
US11815169B2 (en) Transmission, drive train and vehicle having a transmission
US8821331B2 (en) Speed/torque enhancing power transmission
US3307434A (en) Speed reducing mechanism
CN106884686B (en) Power station transmission line
RU2190144C1 (en) Drive unit of rotary shutoff organ of pipeline fitting
US7056253B2 (en) Internal teeth oscillating inner gearing planetary gear system
US4472984A (en) Automatic planetary transmission
WO2011125969A1 (en) Accelerator and generator device provided therewith
RU22214U1 (en) ACTUATOR OF A SWIVEL LOCKING BODY OF A PIPELINE FITTING
US5613919A (en) Zero velocity gear mesh differential
RU2196928C1 (en) Drive of pipeline fitting shutoff member
RU2457385C1 (en) Universal high-torque high-rpm electric drive of pipeline shutoff valves and accessories
RU2307278C1 (en) Controlled electric drive (versions)
RU2218504C2 (en) Pipeline gate valve electric drive
CN1823238B (en) rotary power transmission
RU213040U1 (en) Two stage gearbox
RU2547669C1 (en) Turret rotation mechanism
RU2188351C2 (en) Reversible infinitely variable reduction gear
RU2398146C2 (en) Procedure for stepless change of speed of mecanical gear and geared variator
RU2155289C1 (en) Pipeline fittings with pneumatic rotary drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041016