Пневматическая система управления для шарового крана

Пневматическая система управления для шарового крана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

934125

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ

Союз Советскик

Социвттистичвсии к рвсттубвик (Ol ) Дополнительное к аат. санд-ву(22) Завалено 23. 10.80 (2l ) 2996227/25-08 с ярисоекиненнем заявки М(5l)М. Кл.

Р 16 К 31/12

9еудйрстаавй кеттйтет ссср йй йими азвбретаккй н вткриткй (23}Прнорнтет(53) УДК 621. .646(088.8) Онублнковано 07.06.82. Бюллетень % 21

Дата онубликовання описания 10.06.82 (72) Авторы изобретения

В:" ",;":. -,--,, и т rpÄr»,, 1

Р 2

+ - 5.Л :1: Т .-" °

1 а

А. М. БабушкинЛистратов и Г, A. Мороз

f (71) заявители (54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

ДЛЯ ШАРОВОГО КРАНА

Изобретение относится к арматуростроению для автоматического управления шаровым краном с приводными седлами, обеспечивакнцее двухсторонние уплотнения проходного сечения шарового крана, ио5 пользуемого в качестве запорной арматуры на трубопроводах энергетических установак, а также в нефтехимической, газовой промышленности н может быть использовано в других аналогичных пневмотттн3О равлических системах управления в машиностроении.

Известна пневматическая система управления для шарового крана с подвижными седлами, соцержвшая снабженное с команцной полостью перепускное клапвнное устройства, пневматически связанное с силовыми пневмоцижнцрами управления запорной пробкой и седлами крана через золотниковые распрецелители с. командными пневмоцилиндрами и конечные пневмовыключатетш приводов пробки и седел(1).

Недостатком известной системы управления является нацостаточная нвцежность

/ .срабатывания, вызванная отсутствием еди ного командного элемента цля включения и выключения.

Иель изобретения - повьппение надежности срабатывания системы.

Поставленная цель достигается тем, что перепускное клапанное устройство снабжено двухсторонним обратным клапаном, вхоцные каналы которого сообтцены с рабочими полостями пневматических конечных выключателей привоца пробки, в вьеходной -. с командной полостью перет скного клвпанного устройствв, причем команд ный пневмоциитндр золотника, управляющего приводом пробки, сообщен с рабочей полостью пневматического конентого выключателя цривоца подвижных седел, а «омвндный пневмоцнлиндр золотника, управ- ляющего приводом седел, сообщен с комай цной полостью перепускного клацвнного ус тройствв.

Нв фиг. 1 изображена общая схема пневматической системы управления, шаро вым краном; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. l, Пневматическая система управления цля шарового крана 1, имеющего приводные седла 2 и 3, содержит пневмопривод 4 цля пробки 5, цва пневмопривода 6 и 7 соответственно цля седел 2 и 3, управляющая пневматическая система которых соединена между собой параллельна, а также два распределителя 8 и 9, три конеч- 10 ных пневмовыключателя 10, 11 и 12 и перепускное клапанное устройство 13.

Перепускное клапанное устройство 13 имеет внутреннюю полость 14, в которой расположен".. цвухсторонний обратный клапан 15, а также командную камеру 16, в которой размещен поцпружиненный золотник 17, взаимодействующий с якорем

18 электромагнита 19, который снабжен кнопкой управления (пуска) 20 и ее руч- ным дублером 21.

Командная камера 16 имеет торцовое седло, пневматически связанное с внутренней полостью 14 и верхнее торцовое седло, связанное каналом с атмосферой.

Командный пневмоцилинцр 22 распределителя 9 пневматически связан через команцную камеру 16 перепускного клапанного устройства 13 с внутренней полостью 14.

Внутренняя полость 14 имеет два противоположно расположенных торцовых седла с каналами 23 и 24, каждое иэ которых соецинено с соответствующими конечными пневмавыключателями 10 и

11, которые поочередно «инематически

35 взаимоцействуют со штоком пневмопривода

4 (пробки 5) при его крайних положениях.

Командный пневмоцилинпр 25 распределителя 8 пневматически связан с конечным

40 пневмовыключателем 12, который кинематически взаимодействует с одним из штоков пневмопривоцов 6 или 7 седел 2 или

3 соответственно.

Распределители 8 и 9, кроме coorserствующих пневмоцилиндров 22 и 25, име

45 ют каждый по подпружиненному пружиной

26 качающемуся рычагу 27 и поршню 28, переводному блоку 29 с зубам 30, а также по два золотника 31 и 32, переключающих управляющую среду из одних no-, 50 лостей пневмопривоцов 4; 6 и 7 в противоположные.

Распределитель 9 управляет нневмоприводами 6 и 7 (седел 2 и 3 соответствен но), е распределитель 8 — пневмопривоцом55

4-(сферы 5).

К онечные пневмовыключатели 10, 1.1 и 12 состоят каждый из нажимного поц-, 3 934 125 4 пружиненного (имеющего внутрещпою полость) стержня 33, кинематически связанного с золотником 34 и подпружиненным золотником 35.

Пневмопривод 4 через свой шток и ку лису 36 кинематически связан со сферой

5 шарового крана 1, а пневмоприводы 6 и 7, каждый через. свои штоки посредством реечного зацепления, кинематически связаны с соответствующими седлами 2 и 3 которые резьбою соединены с патрубками шарового крана 1 (wa его корпуса).

Управление шаровым краном 1, т.е. его закрытие или открытие посредством вышеописанной пневматической системы, производится путем нажатия кнопки 20 с последующим ее возвращением в первоначальное положение.

Рабочий цикл пневматической системы управления по закрытию шарового крана 1 начинается с включения и последующего выключение кнопки 20, в результате чего электромагнит 19 перемещает золотник,17 вниз и перекрывает поступление сжатого воздуха через нижнее седло командной камеры 16 в пнев моцилиндр 22, но тем самым соединяет этот пневмоцилинцр с атмосферой через ! открытое верхнее седло команцной камеры 16 в результате отхоца or него золотника 17.

Находящийся в пневмоцижнцре 22 обьем сжатого воздуха уходит в атмосферу, а его рычаг 27 и поршень 28 поц действием пружины 26 занимают крайнее нижнее свободное положение.

После обесточивания электромагнита

l9 (кнопка 20 выключена) поц действием сжатого воздуха, поступающего из внутренней полости 14, золотник 17 перемещается вверх и перекрывает верхнее седло командной камеры 16, тем самым отсекая ее от атмосферы, а поршень 28 пневмоцилиндра 22, сжав пружицу 26, перемещает рычаг 27 в крайнее верхнее положение, который, зайдя во впадину зуба

30, поворачивает переводной блок 29 и изменяет положение золотников 31 и 32 распределителя 9 на обратное.

В результате переключения золотников

31 и 32 распрецелителя 9 сжатый воздух (подключенный к распределителю) поступает в противоположную (нижнюю) по лость пневмоприводов 6 и 7, а их другая полость (верхняя) в это время соединена через распределитее 9 с атмосферой.

Штоки пневмоприводов 6 и 7 передвигаются и занимают крайнее верхнее положение, седла 2 и 3 отводят от сферы 5, Рычаг 27 во время отхода штока пневмопривода 4 от стержня 33 конечного пневмовыключателя 10, выйдя из зацепления с переводным блоком 29, т.е. из оцной его впадины при вышеописанной подаче давпения в пнэвмоцилиидр 22, откланяется зубом 30 в другую его впадину, т.е, снова входит в зацепление с перевопным блоком 29 и поворачивает его вокруг оси, обеспечивая тем самым переключение золотников 31 и 32 в другое положение.

В результате переключения золотников

31 и 32 распределителя 9 сжатый воздух, подключенный к распределителю, поступает в противоположную (верхнюю) полость пневмопривоцов 6 и 7, а их другая (нижняя) полость соединена через распрецел теж 9 с атмосферой.

При этом штоки пневмоприводов 6 и 7 занимают крайнее нижнее положение, а седла 2 и 3 через кинематическую связь со штоками пневмоприводов 6 и 7 вновь уплотняют по сфере 5, т.е. таким образом зак анчивается автоматический цикл работы пневматической системы управления шаровым краном. Шаровой кран переводят. с открытого полакения в закрытое.

Во время движения штока пиевмопривс да 6 в крайнее нижнее положение oí ог- .ходит от конечного пневмовыключателя 12 и освобождает его стержень 33, который под действием пружины отходит or золот

5 9341 а стержень 33 конечного пневмовыключателя 12 переводят в крайнее верхнее положение под действием нажима на него штока пневмопривода 6, после чего в пневмоцилиндр 25 поступает сжатый воздух, подключенный к конечному пневмовыключателю 12 в ревут тате отхода от седла

«орпуса золотника 35 под воздействием перемещающегося в верхнее положение стержня 33, который одновременно уцлот-10 няясь по золотнику 34 в это же время отсекает атмосферный канал пневмовыключателя 12 от пневмоцилинцра 25.

Сжатый воздух, воздействуя на поршень

28 распределителя 8, посредством пос- >5 леднего сжимает пружину 26 и перемешает в верхнее положение рычаг 27, который, зайдя во впадину зуба 30, поворачивает переводной блок 29 и изменяет положение эолотниксв 31 и 32 распре- щ целителя 8 на обратное, т.е. переключает

Ихв

В результате переключения золотников

31 и 32 распределителя 8 сжатый воздух подключенный к распределителю 8, z5 поступает в противоположную (нижнюю) полость пневмопривода 4, а его цругая полость (верхняя) в это время соединена через распределитель 8 с атмосферой.

При этом шток пиевмонривоца 4 перешщгается и занимает крайнее верхнее положение, сфера 5 поворачивается на

90 в положение Закрыто, а стержень

33 конечного пневмовыключателя 11 переводят в крайнее вери ее положение поц

35 действием нажима на него штока пневмопривода 4.

Одновременно с отходом штока пневмопривоца 4 в крайнее верхнее положение им освобождается стержень 33 конечного 4 пневмовыключателя 10, в результате чего золотник 35 перекрывает сецло, через которое сжатый воздух, подключенный к конечному пневмовыключателю 10, ранее поступал далее через седло 24, внут

45 реннюю полость 14 и командную камеру

16 в пневмоцилиндр 22 распределителя

9, который теперь под действием пружины отходит or золотника 34 и, тем самым, обеспечивает уход сжатого воздуха

50 из пневмоцилиндра 22 через командную камеру 16; внутреннюю полость 14 и .седло 24 в атмосферу через конечный пненмовыключатель 10.

Так как рабочая полость пневмоци55 линцра 22 имеет незначительный обжм, ro за время хода штока пневмопривода 4 от одного конечного пневмовыключателя

10 до другого - 11 сжатый воздух успе25 6 вает выйти из его полости, давление в которой снижается до атмосферного, а это значит, что пружина 26 отводит тем временем поршень 28 в исходное положение вместе с рычагом 27.

Посо того как штоком пневмопривс ца 4 стержень ЗЗ конечного пневмовыключателя 11 переводят в крайнее верхнее положение, происходит пуск сжатого воздуха, подаваемого к конечному пневмовыключателю 11, который далее через седло 23 входит во внутреннюю полость

14, в которой под цействием этого потока (давления сжатого возцуха) обратный клапа. 15 перекрывает седло 24 и тем самым отсоединяет внутреннюю полость

14 от открытого атмосферного канала конечного пневмовыключателя 10, .а также пропускает сжатый воздух в командную камеру 16, гце золотник 17, прижатый пружиной к верхнему седлу, держит командную камеру 16 в отсеченном от.атмосферы состоянии, и оттуда проходит в полость пневмоцилинцра 22 распределителя 9.

7 994 1 .ника 34, и тем самым обеспечивает уход сжа гого воздуха иэ пневмсцилиндра 2S в атмосферу (через конечный пневмовыключа гель 12), в это приводит к тому, что прумаина 26 распределителя 8 отводит поршень 28 в исходное (нижнее) положение совместно с рычагом 27, который поэтому выхоа т из зацепления с впадиной зуба ., 30 переводного блока 29, Таким образом, происходит подготовка 10 распределителя 8 к следующему автоматическому циклу по открьлию шарового крана.

Д ля повторения автоматического цикла работы пневматической системы управления шаровым краном, r.å. перевода шарового крана в другое (открытое) положение, достаточно вновь произвести кратковременное нажатие кнопки 20 с последу ющим ее возвращением в первоначальное 20 положе ж .

Во время второго автоматического ци клв, вышеописанное взаимодействие час тей и деталей пневматической системы уп равления шаровым краном повторяется 25 (как и цри первом цикле на его закрытие), в результате чего шаровой кран изменяет положение своего запорного органа на обратное, т.е, происходит открытие щарового крана. 30

При этом, до поворота пробки седла также отводят от сферы, а после поворота оба седла будут вновь уплотнены по сфе pe °

Технико-экономическая эффективность 35 предлагаемой пневматической системы управления заключается в повышении надежности срабатывания зв счет полной авто28 8 мафизации управления с помощью одного командного элемента..

Ф ормулв изобретения

Пневматическая система управления

) для шарового крана с подвижными седлами, содержащая снабженное командной полс . стью перепускное клвпанное устройство, пневматически связанное с силовыми, пневмоцилиндрами управления запорной пробкой.и седлами крана через золотниковые ,распредежтели с командными пиевмоциаиндрами, и конечные пневмовыключатели приводов пробки и седел, о т л и ч а ющ аяс я тем,,что, с целью повышения надежности срабатывания системы, дерецускное кладанное устройство снабжено двухсторонним обратным клапаном, входные каналы которого сообщены с рабочими полостями пневматических конечных выключателей привода пробки, а выходной - с командной полостью перепускного ,клвпвнного устройства, причем командный пневм опилин др золотника, управляющего ° . приводам пробки, сообщен с рабочей цолостью пневматического конеыого выключателя привода подвижных седел, а командный пневмоцилиндр золотника, управляющего. приводом седел, сообщен с командной полостью перепускного клапанного устрой ства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 355888, кл..F 16 К 31/12, 1970.

934125

Составитель А. Бирюкова

Редактор А. Козориз Техред Т. Фанта Корректор А. Дзятко

Заказ 3895/28 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4