МЕХАНИЗМ ПЕРЕВОДА ЗАТВОРНОЙ ЧАСТИ КЛАПАНА В ОТКРЫТОЕ ИЛИ ЗАКРЫТОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
MECHANISM OF TRANSFERING CLOSING PART OF VALVE TO OPEN OR CLOSED POSITION

Изобретение относится к нефтегазовой, химической и энергетической промышленностям и может использоваться как защитное устройство, переводящее затворную часть запорной или регулирующей трубопроводной арматуры в открытое или закрытое безопасные положения при обесточивании или, наоборот, при подаче электрического сигнала, например, от датчика.
Известен механизм по патенту РФ №2315173 С1 (бюл. №2, от 20.01.2008 г.), установленный на клапан и содержащий подпружиненный вертикальный шток, воздействующий на затворную часть клапана, устройство взвода пружины, электромагнитный привод с горизонтальным подпружиненным штоком с сердечником и электромагнитной катушкой. Механизм не может переводить затворную часть регулирующего клапана из промежуточных состояний в открытое или закрытое безопасные положения при обесточивании электромагнитного привода.
Задачей изобретения является создание механизма с электромагнитным приводом, устанавливаемого на запорный или регулирующий клапан, управляемый ручным или электрическим приводом, затворная часть клапана из любого промежуточного состояния принудительно переводится в открытое или закрытое безопасные положения.
Указанная задача достигается тем, что механизм перевода затворной части клапана в открытое или закрытое положение содержит подпружиненный шток, воздействующий на затворную часть клапана, электромагнитный привод с подпружиненным штоком с сердечником и электромагнитной катушкой, при этом верхний свободный конец штока затворной части шарнирно соединен с центральной частью двуплечевого рычага, один конец которого шарнирно соединен со штоком ручного или электрического привода, а другой шарнирно соединен со штоком, взаимодействующим с помощью защелки со штоком электромагнитного привода.
Создание механизма, позволяющего достичь поставленной задачи, стало возможным благодаря применению системы двух независимых друг от друга воздействий на шток затворной части клапана через двуплечевой рычаг: первого - от штока ручного или электрического привода, а второго - от вертикального подпружиненного штока. Защелка удерживает пружину вертикально подпружиненного штока во взведенном состоянии и одновременно в фиксированном положении точку шарнирного соединения нижней части вертикального подпружиненного штока и двуплечевого рычага, не препятствуя при этом перемещению штока затворной части клапана в направлении открытия или закрытия при соответственном перемещении штока ручного или электрического привода, воздействующего на другой конец двуплечевого рычага. При обесточивании точка шарнирного соединения штока ручного или электрического привода и двуплечевого рычага остается в фиксированном положении, в то время как освобожденная пружина электромагнитного привода перемещает горизонтальный шток, освобождая защелку и тем самым вертикально подпружиненный шток, который под действием вертикальной пружины принудительно переводит нижнюю точку шарнирного соединения с двуплечевым рычагом в крайнее нижнее состояние, пока шток затворной части клапана перейдет в закрытое положение. Для перевода затворной части клапана в открытое положение при обесточивании конструкция переделывается так, что пружина переводит вертикальный подпружиненный шток в крайнее верхнее положение.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен механизм, где затворная часть клапана переведена ручным или электрическим приводом в закрытое положение, на фиг.2 изображен механизм, где затворная часть клапана переведена ручным или электрическим приводом в открытое положение, на фиг.3 изображен механизм, где при обесточивании затворная часть клапана переводится в закрытое положение пружиной из любого положения, на фиг.4 изображен механизм, где при обесточивании затворная часть клапана уже была переведена ручным или электрическим приводом в закрытое положение, на фиг.5 изображен механизм переводящий затворную часть клапана в открытое положение при обесточивании электромагнитного привода.
Механизм содержит плоскую прямоугольную платформу 1 с центральным отверстием 2, шток 3 затворной части клапана, верхний свободный конец 4 штока 3 затворной части, шарнирное соединение с центральной частью двуплечевого рычага 5, конец 6 двуплечевого рычага 5, шарнирно соединенного со штоком ручного или электрического привода 7, закрепленного на одном конце платформы 1, конец 8 двуплечевого рычага 5, шарнирно соединенного с нижней частью вертикального подпружиненного штока 9, находящегося в вертикально удлиненном корпусе 10, который закреплен на другом конце платформы 1, электромагнитный привод 11, со штоком 12 и пружиной 13, причем шток 12 на одном конце содержит сердечник 14 электромагнитной катушки, а на другом имеет внутреннее прямоугольное отверстие 15, где кромка 16 прямоугольного отверстия 15, расположенная ближе к сердечнику 14, взаимодействует с выступом 17, находящимся в верхней части вертикального подпружиненного штока 9, а кромка 18 прямоугольного отверстия 15, находящаяся дальше от сердечника 14, является упором для защелки 19, вставленной в верхнюю часть вертикального подпружиненного штока 9.
Механизм работает следующим образом. Перед началом процесса управления клапаном ручным или электрическим приводом 7 и при наличии электричества шток ручного или электрического привода 7 соответственно ручным или электрическим способом переводится в крайнее нижнее положение (см. фиг.1). При этом, воздействуя на конец 6 двуплечевого рычага 5 и через шарнирное соединение центральной части двуплечевого рычага 5, на верхний свободный конец 4 штока 3 затворной части, в процессе перемещения приводит сначала затворную часть клапана в закрытое положение до упора, после чего при дальнейшем перемещении вниз конца 6 двуплечевого рычага 5 происходит перемещение вверх конца 8 двуплечевого рычага 5, шарнирно соединенного с нижней частью вертикального подпружиненного штока 9, до тех пор, пока выступ 17, воздействуя на кромку 16, не переместит шток 12, введя сердечник 14 до упора внутрь электромагнитного привода 11, сжимая пружину 13 и удерживая ее в сжатом положении за счет электромагнитной энергии. В процессе вертикального перемещения защелка 19 упирается в кромку 18, удерживая пружину вертикального подпружиненного штока 9 в сжатом положении. Теперь конец 8 двуплечевого рычага 5, шарнирно соединенного с нижней частью вертикального подпружиненного штока 9, находится в фиксированном состоянии и система готова к работе. Во время работы, перемещая шток ручного или электрического привода 7, можно перевести затворную часть клапана в закрытое положение (см. фиг.1), в открытое положение (см. фиг.2), а также любое промежуточное состояние. При обесточивании системы пропадает электромагнитная энергия в электромагнитном приводе 11 и под действием пружины 13 шток 12 перемещается, освобождая защелку 19, и вертикально подпружиненный шток 9 под действием пружины переводит затворную часть клапана из любого открытого состояния в закрытое положение (см. фиг.3). Если затворная часть клапана находилась уже в закрытом положении до упора, то вертикально подпружиненный шток 9 остается неподвижным (см. фиг.4). При необходимости в аварийных ситуациях электромагнитный привод 11 можно обесточить дистанционно. Возможно использование механизма с клапаном и первоначально обесточенным электромагнитным приводом. Перевод клапана в открытое или закрытое безопасные положения осуществляется при подаче на электромагнитный привод электрического сигнала.