МЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ДВИЖЕНИЯ НА ВАЛ ШТАТНОЙ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ
MECHANICAL MOVEMENT TRANSMISSION TO SHAFT OF STANDARD PIPE FITTINGS

Предлагаемая механическая передача движения на вал штатной трубопроводной арматуры (далее передача) является частью одностороннего, пространственного привода устройства с ручным взводом и может преимущественно быть использована в системах аварийной защиты для приведения в закрытое или открытое положение штатной запорной трубопроводной арматуры.
Известные (RU 89135, МПК E03C 1/05 (2006.01) 27.11.2009; RU 91579, МПК E03C 1/05, E03C 1/242 (2006.01) 20.02.2010 и RU 91580, МПК E03C 1/05, E03C 1/242 (2006.01) 20.02.2010) устройства аварийного отключения подачи воды содержат установленный в кране (стойке) вал с закрепленной на нем рукояткой. Периферия рукоятки соединена с гибким передаточным элементом механизма, частично размещенным с возможностью движения в трубе для гибкого передаточного элемента механизма, вдоль ее центровой линии. Ближний к рукоятке конец трубы для гибкого передаточного элемента механизма закреплен в ориентирующем ее элементе, закрепленном на смежной крану трубе трубопровода (стойке).
Недостатком указанных устройств является сложность создания в них универсального крепления элемента, ориентирующего трубу для гибкого передаточного элемента механизма, а также отсутствие возможности удобной ориентации самого ориентирующего элемента, т.к. смежная крану труба действующего трубопровода может быть по-разному ориентирована относительно крана, а окружающее пространство ограничено.
Указанные недостатки отсутствуют в прототипе RU 2554413, МПК E03C 1/05 (2006.01), E03C 1/242 (2006.01), F16P 5/00 (2006.01), F16L 29/00 (2006.01), F17D 5/02 (2006.01) 27.06.15. Там на рукоятке, с возможностью вращательного или винтового движения, смонтировано звено, содержащее названный ориентирующий элемент, а между звеном и стойкой установлена механическая связь, препятствующая вращению звена вокруг оси вращения вала, по крайней мере, в одном направлении.
Недостатком прототипа является невозможность передачи им движения, по крайней мере, на еще один кран, то есть прототип не позволяет использовать один двигатель для привода сразу нескольких кранов (например, горячей и холодной воды).
Техническим результатом заявленного изобретения является создание устройства, передающего движение не только на вал штатного крана, но и на имеющий возможность движения в трубе для гибкого передаточного элемента гибкий передаточный элемент другого механизма. Это позволяет использовать один двигатель для привода сразу нескольких кранов.
Для этого известная передача содержит установленный в стойке вал с закрепленной на нем рукояткой. Периферия рукоятки соединена с гибким передаточным элементом механизма, частично размещенным с возможностью движения в трубе для гибкого передаточного элемента механизма. Ближний к рукоятке конец трубы для гибкого передаточного элемента механизма закреплен в ориентирующем элементе, закрепленном на звене, смонтированном на рукоятке с возможностью вращательного или винтового движения, соосного оси вращения вала. Между звеном и стойкой установлена механическая связь, препятствующая вращению звена вокруг оси вращения вала по крайней мере в одном направлении и выполненная или посредством, по крайней мере одного, самого удобного из множества, элемента сопряжения механической связи звена со стойкой, сопряженного с твердым или гибким телом, связанным со стойкой, или посредством упора звена в стойку. На названном звене дополнительно смонтирован, по крайней мере, один ориентирующий элемент, в котором, соответственно, закреплена дополнительная труба для соответствующего гибкого передаточного элемента механизма, частично размещенного в ней с возможностью движения и соединенного с периферией рукоятки.
На фиг. 1 представлен вид спереди передачи, в которой элемент D сопряжения механической связи звена 10 со стойкой сопряжен с твердым телом 19 этой связи, связанным со стойкой (стеной 3) посредством проушины 20.
На фиг. 2 представлен вид сверху передачи по фиг. 1. Если цепь D-19-20 установить симметрично относительно плоскости, в которой расположены ось трубопровода 2 и ось B вращения вала 6 крана 1, то симметричное твердому телу 19 механической связи звена 10 со стойкой тело может быть не только твердым, но и гибким.
На фиг. 3 представлен вид спереди передачи, в которой механическая связь звена 10 со стойкой осуществлена посредством упора в трубопровод 2 (стойку) кронштейна 21, закрепленного на звене 10 в удобном положении с помощью заклепок 8 и выбранных из множества элементов D сопряжения механической связи звена 10.
На фиг. 4 представлен вид сверху передачи по фиг. 3.
Наименование позиций и обозначений на фигурах.
1. Кран штатный (стойка).
2. Трубопровод действующий (стойка).
3. Стена (стойка), на которой закреплены действующий трубопровод 2 со штатным краном 1 и проушина 20.
4. Рукоятка штатная крана 1.
5. Винт крепления штатной рукоятки 4 к валу 6 крана 1.
6. Вал штатного крана 1.
7. Хомут крепления универсальной рукоятки 9 к штатной рукоятке 4 посредством заклепок 8.
8. Заклепка.
9. Рукоятка универсальная.
10. Звено, смонтированное на универсальной рукоятке 9 с возможностью вращательного движения вокруг неподвижной относительно универсальной рукоятки 9 оси A.
11. Элемент, ориентирующий и удерживающий ближний к универсальной рукоятке 9 конец трубы 13 для гибкого передаточного элемента 15 механизма таким образом, чтобы центровая линия конца трубы 13 для гибкого передаточного элемента 15 механизма совпадала с касательной к траектории вращательного движения периферии универсальной рукоятки 9 вокруг оси A. При этом вектор силы, которую способен передать от двигателя на рукоятку 9 работающий только на растяжение гибкий передаточный элемент 15 механизма, направлен в сторону закрывания крана 1. Элемент 11 заранее закреплен на звене 10.
12. Элемент, ориентирующий и удерживающий ближний к универсальной рукоятке 9 конец трубы 14 для гибкого передаточного элемента 16 механизма таким образом, чтобы центровая линия конца трубы 14 для гибкого передаточного элемента 16 механизма совпадала с касательной к траектории вращательного движения периферии универсальной рукоятки 9 вокруг оси A. При этом вектор силы сопротивления движению элементов дополнительного устройства, которую способен передать на рукоятку 9 работающий только на растяжение гибкий передаточный элемент 16 механизма, направлен в сторону открывания крана 1. Элемент 12 либо заранее закреплен на звене 10, либо монтируется на месте эксплуатации устройства в удобном положении посредством элементов D и крепежных деталей.
13, 14. Труба для гибкого передаточного элемента механизма, в которой частично, с возможностью движения вдоль ее центровой линии, размещен соответствующий гибкий передаточный элемент (15, 16) механизма. К трубе относят гибкий шланг, включая металлический.
15, 16. Гибкий передаточный элемент механизма - в частности, это может быть трос.
17, 18. Зажим гибкого передаточного элемента (15, 16) механизма.
19. Твердое тело механической связи звена 10 со стойкой (проушиной 20).
20. Проушина (стойка).
21. Кронштейн звена 10. Имеет г-образную форму с соосными элементам D сквозными отверстиями в верхней полке, предназначенными для объединения его со звеном 10 посредством заклепок. Осуществляет механическую связь звена 10 со стойкой посредством упора в трубопровод 2 (стойку).
A - ось вращательного движения звена 10. Неподвижна относительно универсальной рукоятки 9.
B - ось вращения вала 6 штатного крана 1.
C - отверстия сквозные в теле универсальной рукоятки 9. Предназначены для закрепления гибких передаточных элементов 15 и 16 механизма на ее периферии. Для удобства монтажа устройства выполнено множество отверстий C.
D - элемент сопряжения механической связи звена 10 со стойкой. Является совокупностью поверхностей, линий и отдельных точек звена 10, по которым оно соприкасается с другим элементом сопряжения указанной связи. Образован на теле звена 10 сквозным отверстием. Для удобства монтажа устройства выполнено множество элементов D.
Предлагаемая передача (фиг. 1-4) сформирована на основе нормально открытого для движения воды штатного крана 1 действующего трубопровода 2, закрепленного на стене 3. К штатной рукоятке 4, закрепленной винтом 5 на валу 6 штатного крана 1, посредством хомутов 7 и заклепок 8 присоединена универсальная рукоятка 9 таким образом, чтобы неподвижная относительно универсальной рукоятки 9 ось A, допустимого вращательного движения звена 10, как можно точнее совпала с прямой, параллельной оси B вращения вала 6 крана 1. (При неприемлемых трудностях объединения рукояток 4 и 9, на вал 6 тем же винтом 5 закрепляется единая рукоятка, совмещающая свойства объединяемых.) Звено 10 содержит элементы 11 и 12, ориентирующие и удерживающие ближние к универсальной рукоятке 9 концы труб 13 и 14 для гибкого передаточного элемента механизма, в которых с возможностью движения вдоль их центровых линий частично размещены гибкие передаточные элементы 15 и 16 механизма соответственно, например тросы. Элементы 11 и 12 ориентируют концы труб 13 и 14 таким образом, чтобы центровые линии концов этих труб и соответствующих тросов 15 и 16 совпадали с соответствующими касательными к траектории вращательного движения вокруг оси A периферии универсальной рукоятки 9, на которой в противоположные стороны намотаны тросы 15 и 16. Поэтому, при закрывании крана 1 трос 15 сматывается с рукоятки 9, а трос 16 наматывается на нее. Один конец троса 15 закреплен на рукоятке 9 посредством одного, самого удобного из множества, сквозного отверстия C и зажима 17, другой - на двигателе привода. Один конец троса 16 также закреплен на рукоятке 9 посредством одного, самого удобного из множества, сквозного отверстия C и зажима 18, а другой закреплен точно так же, как трос 15, только на рукоятке дополнительного крана.
Для закрепления на стойке сориентированного звена 10 и, соответственно, труб 13 и 14, звено 10 содержит множество элементов D сопряжения механической связи звена 10 со стойкой. Самый удобно расположенный из них сопряжен (фиг. 1 и 2) с твердым телом 19 механической связи звена 10 со стойкой, которое, в свою очередь, связано со стойкой посредством проушины 20, закрепленной на стене 3 (стойке). Если цепь D-19-20 установить симметрично относительно плоскости, в которой расположены ось трубопровода 2 и ось B вращения вала 6 штатного крана 1, то симметричное твердому телу 19 механической связи тело может быть не только твердым, но и гибким. И, наконец, самой компактной, не требующей привязки к стене 3, является передача, представленная на фиг. 3 и 4. Там сопряжение звена 10 со стойкой осуществлено посредством упора в трубопровод 2 (стойку) кронштейна 21; закрепленного на звене 10 в удобном положении с помощью заклепок 8 и, выбранных из множества, элементов D сопряжения механической связи звена 10 со стойкой. Существуют и другие варианты механической связи сориентированного звена 10 со стойкой посредством его элементов D.
Нормально открытые кран 1 с установленной на нем предлагаемой передачей и дополнительный кран с такой же передачей или прототипом, позволяют содержимому их трубопроводов двигаться к потребителю с заранее установленными посредством рукояток скоростями. Возможно обычное пользование кранами в ранее установленных пределах, так как трос 15 не препятствует вращению рукой рукоятки 9 вокруг оси B вращения вала 6 крана 1, а либо упруго изгибается при этом, либо затягивается в трубу 13 силой специальной пружины привода. Кинематическая связь, установленная тросом 16 между рукоятками, допускает отдельное ручное управление дополнительным краном и только совместное с ним закрывание крана 1.
При появлении аварийного сигнала в системе управления приводом кранов 1 и дополнительного, двигатель привода смещает трос 15 вдоль центровой линии трубы 13. Закрепленный посредством отверстия C и зажима 17 на периферии рукоятки 9 и направленный с помощью ориентирующего элемента 11 по касательной к траектории вращательного движения периферии рукоятки 9 вокруг оси A, сматывающийся с рукоятки 9 трос 15 поворачивает ее вокруг оси B вращения вала 6 крана 1 в закрытое для движения содержимого трубопровода 2 положение. При этом цепь D-19-20 или кронштейн 21 препятствуют соответствующему повороту звена 10. Закрепленный посредством отверстия C и зажима 18 на периферии рукоятки 9 и направленный с помощью ориентирующего элемента 12 по касательной к траектории вращательного движения периферии рукоятки 9 вокруг оси A, наматывающийся на рукоятку 9 трос 16 передает движение на универсальную рукоятку дополнительного крана для его закрывания. При этом дальние от рукоятки 9 концы троса 16 и его трубы 14 закреплены на универсальной рукоятке дополнительного крана точно так же, как трос 15 и его труба 13 на универсальной рукоятке 9.