АВТОМАТИЧЕСКОЕ НАБИВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (АНУ)

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для промывки и последующего восстановления герметичности в зоне узлов уплотнения запорно-регулирующей арматуры.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является набивочное устройство, содержащее пневмопривод, в корпусе которого на штоке установлен блок поршней, жестко связанных между собой, и содержащее силовой цилиндр, в корпусе которого установлен поршень, не имеющий жесткой связи с блоком поршней пневмопривода, распределительный узел, установленный на корпус пневмопривода, гидронасос, корпус которого установлен в емкости для гидрожидкости и содержащий плунжерную пару, всасывающий и нагнетательный клапаны, взаимодействующие с гидрожидкостью, нагнетаемую с одной стороны поршня силового цилиндра, с другой стороны которого наполнен высоковязкий материал, при этом с одной стороны емкости гидронасоса установлен силовой цилиндр, а с другой стороны - установлен пневмопривод, связанный со штоком плунжерной пары, который взаимодействует со всасывающим и нагнетательным клапанами, причем последний связан с полостью
7
силового цилиндра (см. а.с. СССР №1784225 МПК F16 N 13|02 опубл. 1993 г.).
В известном нагнетателе высоковязкого материала в пневмоцилиндр подают воздух. Давлением воздуха перемещается пневмопоршень, жестко связанный со штоком плунжера. Полость плунжера заполняется гидрожидкостью. Гидрожидкость воздействует на поршень силового цилиндра, который выдавливает вязкий материал. За счет кратности площадей поршней пневмоцилиндра и силового цилиндра создается увеличение давления на выходе с коэффициентом усиления 4-5.
Недостатками известного нагнетателя высоковязкого материала являются: сложен в изготовлении и сборке, а также сложен в эксплуатации из-за большого веса (в 3 раза тяжелее предлагаемого автоматического набивочного устройства (АНУ)) и для его использования необходимо высокое входное давление воздуха (газа).
Технический результат, достигаемый при использовании настоящего автоматического набивочного устройства (АНУ): упрощение изготовления и сборки, повышение надежности, безопасности и ремонтопригодности, возможность использования взаимозаменяемых пневмоприводов как отечественного, так и импортного производства, улучшение условий эксплуатации: эксплуатация возможна при низком входном давлении воздуха (газа)
(0,4-0,7 МПа) и возможно использование для промывки каналов запорно-регулирующей арматуры.
Технический результат достигается следующим образом:
В автоматическом набивочном устройстве (АНУ), содержащем пневмопривод, в корпусе которого на штоке установлен блок поршней, жестко связанных между собой, и содержащем силовой цилиндр, в корпусе которого установлен поршень, не имеющий жесткой связи с блоком поршней пневмопривода, распределительный узел, установленный на корпус пневмопривода, гидронасос, корпус которого установлен в емкости для гидрожидкости и содержащий плунжерную пару, всасывающий и нагнетательный клапаны, взаимодействующие с гидрожидкостью, нагнетаемую с одной стороны поршня силового цилиндра, с другой стороны которого наполнен высоковязкий материал, при этом с одной стороны емкости гидронасоса установлен силовой цилиндр, а с другой стороны - установлен пневмопривод, связанный со штоком плунжерной пары, который взаимодействует со всасывающим и нагнетательным клапанами, причем последний связан с полостью силового цилиндра, в распределительном узле установлен золотник плавающего типа, выполненный с кольцевыми воздушными каналами с возможностью взаимодействия с воздушной системой пневмопривода через систему проточек и отверстий в его корпусе, а в корпус гидронасоса установлен предохранительный
(перепускной) клапан, связывающий полость силового цилиндра с емкостью гидронасоса.
В автоматическом набивочном устройстве (АНУ) распределительный узел и гидронасос не имеют жесткой связи, соответственно, с блоком поршней пневмопривода и поршнем силового цилиндра.
В автоматическом набивочном устройстве (АНУ) в качестве гидрожидкости использовано дизельное топливо.
В автоматическом набивочном устройстве (АНУ) на входе пневмопривода установлен воздушный фильтр.
Установленный в корпус гидронасоса клапан настроен на фиксированное давление.
Распределительный узел состоит из корпуса и золотника с кольцевыми воздушными каналами и взаимодействует с блоком поршней пневмопривода через воздух (газ), поступающий по отверстиям и каналам в его корпусе.
Предлагаемое автоматическое набивочное устройство (АНУ) может быть изготовлено в двух исполнениях: с пневмоприводом, собранном из деталей российского производства (базовое исполнение) и с пневмоприводом импортного производства различных типа, размеров и возможностей без изменения конструкции гидропривода и силового цилиндра, например, собранном из узлов и деталей
производства немецкой фирмы «Festo» (см. Каталог по пневмоавтоматике, Германия, версия 2002/2003), при этом оба пневмопривода - взаимозаменяемые.
На черт.1 схематично представлено предлагаемое автоматическое набивочное устройство (АНУ) с пневмоприводом, собранном из деталей российского производства (базовое исполнение);
На черт.2 - схематично представлен распределительный узел, где:
1. Корпус пневмопривода.
2. Поршень пневмопривода.
3. Шток поршня.
4. Поршень пневмопривода.
5. Соединительная гайка.
6. Шток плунжерной пары.
7. Полость емкости для гидрожидкости.
8. Емкость для гидрожидкости.
9. Предохранительный (перепускной) клапан.
10. Канал клапана.
11. Нагнетательный клапан.
12. Крышка.
13. Силовой цилиндр.
14. Высоковязкий материал.
15. Поршень силового цилиндра.
16. Полость силового цилиндра.
17. Корпус гидронасоса.
18. Всасывающий клапан.
19. Полость плунжерной пары.
20. Плунжерная пара.
21. Кольцевой канал золотника.
22. Золотник.
23. Корпус распределительного узла.
24. Полость пневмопривода.
25. Воздушное отверстие.
26. Воздушное отверстие.
27. Воздушное отверстие.
28. Воздушный канал.
29. Воздушное отверстие.
30. Воздушный канал.
31. Воздушное отверстие.
32. Воздушное отверстие.
33. Воздушный канал.
34. Воздушный канал.
35. Воздушное отверстие.
36. Воздушное отверстие.
37. Входное отверстие.
38. Воздушное отверстие.
На черт.3 - схематично представлено предлагаемое автоматическое набивочное устройство (АНУ) с пневмоприводом компании «Festo";
На черт.4 - пневмопривод компании «Festo», где:
39. Опора распределителя.
40. Кожух пневмопривода.
41. Угловое соединение.
42. Короткоходовой пневмоцилиндр.
43. Шланг воздушный.
44. Опора пневмопривода.
45. Вилка.
46. Винт.
47. Винт.
48. Монтажная плита.
49. Распределитель.
50. Винт полый.
51. Кольцо.
52. Датчик положения.
53. Угловое соединение.
54. Переходник.
55. Штекер.
56. Шланг воздушный.
57. Выпускной дроссель.
58. Шланг воздушный.
59. Воздушный фильтр.
Описание работы предлагаемого автоматического набивочного устройства (АНУ) с пневмоприводом, собранном из деталей российского производства:
К корпусу гидронасоса 17, установленному в емкости для гидрожидкости 8, с одной стороны присоединен силовой цилиндр 13, а с другой стороны - корпус пневмопривода 1. На корпусе пневмопривода 1 установлено распределительное устройство, корпус 23 которого соединен с полостью пневмопривода через воздушные отверстия 29, 31, 32, 35 и воздушные каналы 28, 30, 33, 34. Распределительное устройство состоит из корпуса 23 и золотника 22, при этом золотник 22 не имеет жесткой связи с блоком поршней 2 и 4, а взаимодействует с ним через воздух (газ).
Гидронасос состоит из корпуса 17, емкости для гидрожидкости 8, предохранительного (перепускного) 9, всасывающего 18 и нагнетательного 11 клапанов, соединенных через систему отверстий и каналов с полостью емкости для гидрожидкости и полостью силового цилиндра, а также плунжерной пары 20, шток 6 которой с одной стороны жестко связан через соединительную гайку 5 со штоком 3 блока поршней 2, 4 пневмопривода, а с другой стороны через гидрожидкость, проходящую через всасывающий 18 и нагнетательный
11 клапаны, воздействует на поршень силового цилиндра 15, с обратной стороны которого размещается высоковязкий материал.
Силовой цилиндр 13, внутри которого свободно перемещается поршень 15, через канал 10 и предохранительный (перепускной) клапан 9 соединен с емкостью для гидрожидкости, при этом клапан 11 нормально закрытого типа.
Пневмопривод немецкой компании «Festo» состоящий из короткоходового цилиндра 42, шток которого через вилку 45 жестко соединен со штоком 6 плунжерной пары 20, и монтажной плиты 48, на которую монтируются распределитель 49, датчики положений 52, выпускные дросселя 57, полый винт 50, угловые соединения 41, 53 и кольца 51, соединяется через опору 44 с корпусом гидронасоса 17. Воздух (газ) к распределителю 49 и короткоходовому цилиндру 42 подается по воздушным шлангам 43, 56, и 58.
Предлагаемое автоматическое набивочное устройство (АНУ) работает следующим образом:
Воздух (газ) через входное отверстие 37 поступает в корпус распределителя 23, откуда по каналу 21 золотника в воздушное отверстие 31 и далее по каналу 33 и воздушному отверстию 27 в полость 24 пневмопривода. При этом блок поршней 2, 4 под давлением воздуха/газа перемещается совместно с жестко связанным с ним штоком 6 плунжерной пары 20. Полость 19 плунжерной пары заполняется гидрожидкостью, которая поступает через всасывающий
клапан 18 из емкости для гидрожидкости 8. Когда блок поршней 2, 4 приходит в свою крайнюю точку, поршень 4 открывает воздушное отверстие 26 в корпусе пневмопривода 1, по которому воздух (газ) через воздушный канал 34 и воздушное отверстие 35 поступает в корпус распределителя 23. Под давлением воздуха/газа золотник 22 перемещается и перекрывает воздушное отверстие 31 (прекращается подача воздуха в корпус пневмопривода). Перемещаясь далее, золотник 22 открывает воздушные отверстия 32 и 38. Через воздушное отверстие 32 и воздушный канал 28 воздух (газ) поступает в полость 24 пневмопривода и перемещает блок поршней 2, 4, а через отверстие 38 воздух (газ) из полости 24 пневмопривода сбрасывается в атмосферу.
Блок поршней 2, 4 под давлением воздуха (газа) перемещается в направлении силового цилиндра 13 и перемещает шток 6 плунжерной пары 20, который выдавливает гидрожидкость из полости 19 плунжерной пары 20 через нагнетательный клапан 11 в полость 16 силового цилиндра, где гидрожидкость своим давлением воздействует на поршень 15, который перемещаясь выдавливает высоковязкий материал 14. Под давлением высоковязкий материал 14 из силового цилиндра 13 подается в узлы уплотнения запорно-регулирующей арматуры.
Когда блок поршней 2, 4 приходит в свою крайнюю точку, поршень 2 открывает воздушное отверстие 25, через которое
воздух/газ поступает по каналу 30 и воздушному отверстию 29 в корпус распределителя 23 и перемещает золотник 22 в противоположном направлении, который перекрывает отверстие 32 (прекращается подача воздуха в корпус пневмопривода) и открывает отверстия 31 и 36. Через отверстие 36 воздух/газ из полости 24 пневмопривода сбрасывается в атмосферу. Через отверстие 31 воздух/газ поступает в полость пневмопривода 24 и перемещает блок поршней 2, 4 совместно со штоком 6 плунжерной пары 20 в направлении от силового цилиндра 13. Происходит заполнение полости 19 плунжерной пары гидрожидкостью. При этом нагнетательный клапан 11 закрывается и препятствует перетеку гидрожидкости из полости 16 силового цилиндра в полость 19 плунжерной пары 20.
При возрастании давления в полости 16 силового цилиндра выше параметров, отрегулированных клапаном 11, гидрожидкость через канал 10 предохранительного (перепускного) клапана 9 воздействует на шарик клапана, открывает его и через отверстие в корпусе клапана перетекает в емкость гидронасоса 8. Давление гидрожидкости в полости 16 силового цилиндра снижается, в результате чего снижается давление гидрожидкости на поршень 15, а предохранительный (перепускной) клапан 9 под воздействием собственной пружины закрывается. Гидрожидкость из полости 7 емкости гидронасоса 8 засасывается в полость 19 плунжерной пары и
через нагнетательный клапан 11 нагнетается в полость 16 силового цилиндра, где воздействует на поршень 15. Работа предохранительного (перепускного) клапана 9 позволяет регулировать и поддерживать давление набивки при устранении утечек газа на запорно-регулирующей арматуре с различными характеристиками условного давления.
2
Автоматическое набивочное устройство (АНУ) с пневмоприводом из узлов и деталей производства немецкой фирмы «Festo» работает аналогично. При этом переключение распределителя 49 осуществляется датчиками положений 52, а устройство распределителя 49 обеспечивает гарантированный запуск автоматического набивочного устройства (АНУ) при давлении воздуха/газа от 0,1 МПа (1 кгс/см). Наличие в пневмоприводе выпускных дросселей 57 позволяет регулировать производительность автоматического набивочного устройства (АНУ).
Для исключения засорения пневмопривода на входе применен воздушный фильтр.
Экономический эффект от использования предлагаемого автоматического набивочного устройства (АНУ) составляет не менее 40 млн. руб. на одном газовом предприятии.
При использовании материалов заявки необходимо обратиться к авторам полезной модели.