Узел управления валом трубопроводной арматуры

Узел управления валом трубопроводной арматуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры, содержащей встроенные замки, и предназначено для защиты трубопроводной арматуры от случайного или несанкционированного внешнего воздействия, а также от самопроизвольного срабатывания.

Известен узел управления валом трубопроводного крана, защищенный патентом DE 19644533, МПК F 16 K 35/06, дата публикации - 14.05.1998. Узел управления валом содержит управляющую рукоятку с внутренней зубчатой поверхностью и напрессованную на вал крана втулку с наружной зубчатой поверхностью, расположенной на той же высоте, что и зубчатая поверхность в управляющей рукоятке. Внутри управляющей рукоятки также размещена шестерня-сателлит, зубчатая поверхность которой совместима с зубчатыми поверхностями управляющей рукоятки и втулки вала. Узел управления валом крана содержит промежуточное звено, установленное на втулке вала с возможностью вращения. В промежуточном звене размещен управляемый ключом и жестко связанный с шестерней-сателлитом цилиндр, воздействуя на который, шестерню-сателлит вводят в зацепление с зубчатыми поверхностями планетарной передачи или выводят из него. Выведением шестерни-сателлита из зацепления с зубчатыми поверхностями планетарной передачи прерывают кинематическую связь между управляющей рукояткой и валом крана и предотвращают несанкционированное открытие/закрытие крана.

Недостатком аналога является сложность изготовления, монтажа, эксплуатации деталей планетарной передачи, непригодность конструкции для использования в трубопроводной арматуре с многооборотным вращением приводного вала.

Прототипом заявляемого изобретения является узел управления валом клапана, защищенный патентом ЕР 1302712, МПК⁷ F 16 K 35/02, дата публикации - 16.04.2003. Узел-прототип включает рукоятку для воздействия на вал клапана через управляемую муфту привода. Управляющая рукоятка может перемещаться вдоль вала клапана, занимая два крайних положения: в первом положении она кинематически связана с валом клапана, во втором - не связана. Во втором крайнем положении управляющая рукоятка заблокирована от вращения с помощью навесного замка. Надлежащим ключом либо штифтом можно разблокировать управляющую рукоятку только при условии ее правильной ориентации в пространстве.

Недостатком прототипа является возможность фиксации управляющей рукоятки только в одном из крайних положений, сложность конструкции и технологии изготовления устройства, обусловленная, в частности, наличием резьбовых деталей.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения функциональности, надежности и безопасности работы узла управления валом трубопроводной арматуры, упрощения его конструкции и технологии изготовления.

Технический результат достигается с помощью заявляемого узла управления валом трубопроводной арматуры, преимущественно от ручного привода, включающего связанную с ручным приводом и установленную на валу с возможностью ограниченного относительного осевого смещения ведущую полумуфту, жестко связанную с валом ведомую полумуфту, возвратную пружину и устройство фиксации взаимного расположения полумуфт с фиксатором и ключом. Возвратная пружина размещена между торцами полумуфт, снабженными кулачковыми либо зубчатыми сопрягаемыми поверхностями. Ведущая полумуфта жестко связана с ручным приводом и установлена на валу с возможностью свободного относительного вращения. Устройство фиксации взаимного расположения полумуфт выполнено в виде цилиндрового замка, цилиндр которого жестко соединен с фиксатором и снабжен торцевым уступом для взаимодействия с бородкой торцевого ключа. Фиксатор выполнен в виде профилированной поворотной пластины, а вал трубопроводной арматуры снабжен канавками для фиксации на нем с помощью фиксатора ведущей полумуфты в рабочем и нерабочем положениях. Профилированная поворотная пластина снабжена упорами-ограничителями ее крайних угловых положений. Цилиндр замка снабжен упругим ограничителем его поворота.

Существо заявляемого изобретения поясняется чертежом:

на фиг.1 изображен продольный разрез заявляемого узла управления валом клапана;

на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1;

на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.2;

на фиг.4 - разрез по В-В фиг.3.

Узел управления валом 1 трубопроводной арматуры от ручного привода, например от маховика 2, включает управляемую торцевую муфту привода, состоящую из ведущей полумуфты 3 и ведомой полумуфты 4. Полумуфты 3 и 4 снабжены кулачковыми либо зубчатыми торцевыми сопрягаемыми поверхностями 5 и 6. Ведущая полумуфта 3 жестко связана с маховиком 2. Ведомая полумуфта 4 жестко закреплена на валу 1, например, с помощью штифта 7. Полумуфты 3 и 4 размещены в обойме 8, установленной на маховике с помощью крепежных деталей 9, 10, 11. Между торцами полумуфт 3 и 4 размещена возвратная пружина 12. Узел управления валом 1 содержит цилиндровый замок, размещенный в корпусе 13 с накладкой 14. Корпус 13 и накладка 14 присоединены к маховику 2 винтами 15. Замок содержит размещенный в цилиндрическом гнезде 16 поворотный цилиндр 17, жестко связанный с фиксатором 18, выполненным в виде профилированной поворотной пластины. Поворотный цилиндр 17 снабжен шариковым ограничителем 19 его поворота. Шарик 19 поджат к цилиндру 17 пружиной 20 и резьбовой деталью 21. Профилированная поворотная пластина 18 снабжена упорами-ограничителями 22 и 23 ее крайних угловых положений. На маховике 2 выполнен стопорный штифт 24 для упоров-ограничителей 22 и 23 профилированной поворотной пластины 18. Торец цилиндра 17 снабжен уступом 25 для взаимодействия с бородкой 26 торцевого ключа 27. Канал 28 для торцевого ключа 27 выполнен в накладке 14. Хвостовик вала 1 снабжен канавками 29 и 30 для фиксации ведущей полумуфты 3 соответственно в рабочем и нерабочем положениях.

Заявляемый узел управления валом трубопроводной арматуры работает следующим образом.

Надлежащий торцевой ключ 27 вставляют в канал 28 накладки 14 цилиндрового замка. Бородку 26 торцевого ключа 27 совмещают с торцом поворотного цилиндра 17. Вращая торцевой ключ 27 в канале 28, воздействуют бородкой 26 ключа 27 на торцевой уступ 25 поворотного цилиндра 17, преодолевают усилие пружины 20, отжимают шариковый фиксатор-ограничитель 19 и поворачивают цилиндр 17 вокруг его оси. Одновременно с вращением поворотного цилиндра 17 в цилиндрическом гнезде 16 происходит поворот профилированной пластины 18. Профиль пластины 18 обеспечивает ее зацепление с канавкой 29 либо с канавкой 30 вала 1 лишь на части угла поворота. При дальнейшем повороте торцевого ключа 27 в канале 28 и соответственно цилиндра 17 в гнезде 16 профилированная поворотная пластина 18 выходит из зацепления с боковыми стенками канавки 29 либо 30. Фиксация профилированной поворотной пластины 18 в крайних угловых положениях обеспечивается взаимодействием ее упоров-ограничителей 22 и 23 со стопорным штифтом 24.

При положении профилированной поворотной пластины 18, не обеспечивающем ее зацепления с канавкой 29 либо с канавкой 30 вала 1, вертикальное нажатие на накладку 14 приводит к осевому перемещению ведущей полумуфты 3 по направлению к ведомой полумуфте 4 и сцеплению кулачковых либо зубчатых торцевых сопрягаемых поверхностей 5 и 6 полумуфт. Кинематическая связь между маховиком 2 и валом 1 трубопроводной арматуры замыкается через муфту привода. Фиксация рабочего положения ведущей полумуфты 3 на валу 1 осуществляется поворотом торцевого ключа 27 в канале 28, поворотного цилиндра 17 - в гнезде 16 и профилированной пластины 18 до зацепления с боковыми стенками канавки 29.

Для расфиксации рабочего положения полумуфт 3 и 4 с помощью надлежащего торцевого ключа 27 осуществляют поворот в обратном направлении цилиндра 17 в гнезде 16 и профилированной поворотной пластины 18 в канавке 29 до выведения профилированной поворотной пластины 18 из зацепления с боковыми стенками канавки 29. Осевым усилием возвратной пружины 12 кулачковая либо зубчатая торцевая поверхность 5 ведущей полумуфты 3 выводится из зацепления с кулачковой либо зубчатой торцевой поверхностью 6 ведомой полумуфты 4, и кинематическая связь между маховиком 2 и валом 1 трубопроводной арматуры нарушается.

Фиксация нерабочего положения ведущей полумуфты 3 на валу 1 осуществляется поворотом торцевого ключа 27 в канале 28 накладки 14, поворотного цилиндра 17 - в гнезде 16 и профилированной поворотной пластины 18 до зацепления с боковыми стенками канавки 30. В результате этого вращение маховика 2 вызывает холостое вращение ведущей полумуфты 3.

Заявляемое изобретение позволяет обеспечить санкционированное управление валом трубопроводной арматуры наряду с упрощением конструкции и технологии изготовления узла управления валом, повышением надежности и безопасности его работы.

1. Узел управления валом трубопроводной арматуры, преимущественно от ручного привода, включающий связанную с ручным приводом и установленную на валу с возможностью ограниченного относительного осевого смещения ведущую полумуфту, жестко связанную с валом ведомую полумуфту, возвратную пружину и устройство фиксации взаимного расположения полумуфт с фиксатором и ключом, отличающийся тем, что возвратная пружина размещена между торцами полумуфт, снабженными кулачковыми либо зубчатыми сопрягаемыми поверхностями, ведущая полумуфта жестко связана с ручным приводом и установлена на валу с возможностью свободного относительного вращения, устройство фиксации взаимного расположения полумуфт выполнено в виде цилиндрового замка, цилиндр которого жестко соединен с фиксатором и снабжен торцевым уступом для взаимодействия с бородкой торцевого ключа, фиксатор выполнен в виде профилированной поворотной пластины, а вал трубопроводной арматуры снабжен канавками для фиксации на нем с помощью фиксатора ведущей полумуфты в рабочем и нерабочем положениях.

2. Узел управления валом трубопроводной арматуры по п.1, отличающийся тем, что профилированная поворотная пластина снабжена упорами-ограничителями ее крайних угловых положений.

3. Узел управления валом трубопроводной арматуры по п.1, отличающийся тем, что цилиндр замка снабжен упругим ограничителем его поворота.