СИЛОВАЯ СТУПЕНЬ ДЛЯ РУЧНОГО ПРИВОДА ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ
POWER STEP FOR MANUAL DRIVE OF PIPELINE ACCESSORIES

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве привода для запорной и запорно-регулирующей трубопроводной арматуры (ТА).
Известен ручной двухскоростной привод для ТА (см. патент RU 74994 U1, F16K 31/00), содержащий с повышенным передаточным числом зубчатую передачу (ступень), управляемую дополнительным (переключающим) маховиком, закрепленным на конце центрального вала, коаксиально пропущенного через ведущий вал, управляемый рабочим маховиком, а на другом конце - полумуфту включения передачи (ступени) с низким передаточным числом. При этом спицы маховиков соединены между собой шарнирно.
К недостаткам известного решения относится невозможность совмещения зубчатой передачи с повышенным передаточным числом с другими видами зубчатых передач с низким передаточным числом, например цилиндрической, что снижает его потребительские свойства.
Известна также силовая ступень для ручного привода трубопроводной арматуры (см. заявка  № 2008136357/22(046489)) - прототип, содержащая с повышенным передаточным числом зубчатую передачу, установленную на управляемом рабочим маховиком ведущем валу повышенной передачи, внутри которого коаксиально установлен центральный вал, с одной стороны управляемый переключающим маховиком, размещенным между сдвоенными спицами рабочего, а с другой стороны соединен с подпружиненным относительно ведущего вала повышенной передачи механизмом переключения рычажного типа и торцевой полумуфтой низшей передачи, причем рычаги переключения закреплены на ведомой шестерне повышенной передачи и управляют полумуфтой включения последней.
К недостаткам известного решения относится технологическая сложность настройки синхронной работы рычажного механизма переключения ступеней привода на различные передаточные отношения.
Технической задачей, решаемой в предлагаемом устройстве, является исключение настройки механизма переключения ступеней привода с повышенным передаточным числом на низшее передаточное число и наоборот.
Поставленная задача решается тем, что полумуфта включения повышенной передачи установлена на ведущем валу низшей передачи соосно подвижно и соединена с торцевой полумуфтой включения низшей передачи подвижно вращательно.
На чертеже изображена схема силовой ступени для привода ТА с конической передачей.
Ступень состоит из зубчатой передачи 1 с повышенным передаточным отношением (повышенная передача), установленной на ведущем валу 2, управляемом рабочим маховиком 3, на выходном звене которой закреплена полумуфта 4 повышенной передачи.
Внутри ведущего вала 2 коаксиально размещен центральный вал 5 с переключающим маховиком 6 и подпружиненным пружиной 7 относительно ведущего вала 2 блоком переключения, включающим полумуфту 8 повышенной передачи, установленной подвижно соосно посредством, например, шлиц 9, на ведущем валу 10 зубчатой передачи с низким передаточным числом (низшая передача) и соединенной подвижно вращательно с полумуфтой 11 низшей передачи, взаимодействующей с ответной полумуфтой 12, закрепленной на валу 10, управляющем через зубчатую передачу 13 шпинделем 14 ТА.
Заявляемая ступень работает следующим образом.
Закрытие ТА (либо клиновой задвижки, либо клапана) в период прохождения рабочей среды через проходной канал ТА.
До соприкосновения уплотнительных полей затвора ТА на шпиндель необходимо приложить суммарное усилие, слагаемое из усилия затрачиваемого на: преодоление давления рабочей среды на площадь сечения шпинделя, преодоление силы трения в сальниковом уплотнении, преодоление силы трения между направляющими корпуса и клина (для клиновой задвижки), преодоление сил трения в узле привода и резьбовой паре «шпиндель-втулка ходовая». Для преодоления этого суммарного усилия предназначена первая (низшая) ступень привода, либо коническая, либо цилиндрическая, либо червячная зубчатая передача.
В этом случае посредством вращения рабочего маховика 3 момент передается на маховик 6, центральный вал 5, сомкнутые полумуфты 11 и 12, на ведущий вал 10 низшей ступени привода и через зубчатую пару 13 на шпиндель 14 ТА.
После соприкосновения уплотнительных полей затвора ТА усилие, необходимое для преодоления силы трения между направляющими корпуса и клином (для клиновых задвижек), исчезает из-за появления зазора между направляющими корпуса и направляющими клина, а появляется увеличивающееся по мере опускания клина усилие, необходимое для преодоления силы трения между одной или обеими сторонами пар уплотнительных полей затвора ТА, вплоть до создания необходимых для обеспечения герметичности в затворе ТА удельных давлений.
Для данного случая переключающий маховик 6 подтягивается к рабочему маховику 3 и преодолением усилия пружины 7 обеспечивается разъединение полумуфт 11 и 12 и соединение полумуфт 8 и 4, т.е. разъединяется муфта управления передачи с низшим передаточным отношением, а соединяется муфта управления передачей с повышенным передаточным отношением. В этом сдвоенном положении, управляя маховиками 6 и 3, увеличенный момент передается через полумуфты 4 и 8, шлицы 9 на ведущий вал 10 и через зубчатую передачу 13 на шпиндель 14, создавая при этом на уплотнительных полях затвора ТА удельное давление, необходимое для его герметизации.
Открытие затвора ТА проводится в обратном порядке, т.е. сдвоенными маховиками (переключающий маховик 6 подтянут к рабочему маховику 3) при сомкнутых полумуфтах 4 и 8 и разомкнутых 11 и 12 момент передается через коническую зубчатую передачу 13 на шпиндель 14, последний открывает затвор ТА, после размыкания уплотнительных полей затвора ТА маховик 6 опускают, под действием пружины 7 размыкаются полумуфты 8 и 4, а замыкаются полумуфты 11 и 12, и рабочим маховиком 3 производится полное открытие ТА.
Таким образом, благодаря тому что полумуфта 8 управления передачей с повышенным передаточным числом (повышенная передача) закреплена соосно подвижно на ведущем валу 10 передачи с низшим передаточным числом (низшая передача) и соединена подвижно вращательно с полумуфтой 11 управления передачей с низшим передаточным числом, исключается настройка механизма переключения упомянутых передач.