ЭЛЕКТРОПРИВОД ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к комбинированным средствам управления трубопроводной арматуры с помощью двигателя и вручную.
Из уровня техники известны электроприводы трубопроводной арматуры описанные в патентах RU92930 RU192264, RU164884.
Электроприводы содержат электродвигатель, планетарный редуктор, металлическую втулку с заданным профилем, закрепленную на валу электропривода, бесконтактные датчики конечных положений вала электропривода, механические упоры, электронный блок управления.
Недостатком известных конструкций электроприводов является наличие обратного хода рабочего органа арматуры при воздействии среды.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является электропривод трубопроводной арматуры, описанный в патенте RU171013.
Недостатком данной конструкции является низкий КПД и большие габариты в электроприводах с большими выходными крутящими моментами (500 Н⋅м и больше).
Задачей заявленной полезной модели является улучшение его характеристик при минимальных габаритах электропривода.
Техническим результатом является снижение массогабаритных характеристик, повышение КПД и устранение обратного хода рабочего органа арматуры при воздействии среды.
Поставленная задача решается созданием конструкции электропривода трубопроводной арматуры, в котором применен редуктор комбинированного типа, состоящий из планетарного ряда, пары конических шестерен и червячной передачи. Применение червячной передачи в редукторе электропривода устраняет обратный ход рабочего органа арматуры.
В отличии от прототипа, комбинированный редуктор имеет большие передаточные числа в диапазоне от 400 до 600. Применение редукторов с такими большими передаточными числами позволяет применять электродвигатели с минимальными выходными крутящими моментами, что существенно снижает энергопотребление электропривода при прочих равных условиях, а также массогабаритные характеристики.
Заявляемый электропривод трубопроводной арматуры содержит корпус, бесконтактный двигатель с постоянными магнитами на роторе, червячный редуктор, блок управления, датчики конечных положений угла поворота вала редуктора, при этом в качестве редуктора применен комбинированный редуктор, состоящий из планетарного ряда, пары конических шестерен и червячной передачи.
Лучшим вариантом решения является, когда датчики конечных положений угла поворота вала редуктора установлены в корпусе перпендикулярно боковой плоскости червячного колеса с возможностью реагирования на радиально расположенные отверстия червячного колеса.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где на Фиг.1 показаны
1 - бесконтактный электродвигатель с постоянными магнитами на роторе, содержащий датчик положения ротора; 2 - металлическая втулка с заданным профилем; 3 - механические упоры; 4 - ручной дублер; 5 - датчики конечных положений; 6 - вал электродвигателя; 7 - выходной вал редуктора (электропривода); 8 - солнечная шестерня; 9 - сателлиты; 10 - водило; 11 - ведомая коническая шестерня; 12 - ведущая коническая шестерня; 13 - эпицикл; 14 - вал червяка; 15 - червячное колесо со специальными отверстиями 16.
Электропривод работает следующим образом.
На электродвигатель 1 подается напряжение питания от блока управления 17.
Вращение от солнечной шестерни 8, соединенной с валом 1 электродвигателя, через сателлиты 9 передается на водило 10 и соединенную с ним ведущую коническую шестерню 12; при этом эпицикл 13 заторможен. Ведущая коническая шестерня 12 передает вращение на ведомую коническую шестерню 11. Расположенный на одном валу с ней червяк 14 через червячное колесо 15 передает вращение на выходной вал 7 редуктора (электропривода). Выходной вал 7 редуктора (электропривода) связан с валом исполнительного механизма.
В корпусе редуктора напротив втулки с заданным профилем 2 закреплены два механических упора 3 и два датчика конечных положений 5.
Металлическая втулка с заданным профилем 2 расположена на выходном валу редуктора (электропривода) 7. Датчики конечных положений 5 реагируют на отверстия 16 в червячном колесе 15 и выдают в блок управления электрический сигнал о достижении заданного положения выходного вала редуктора (электропривода) 7.
При работе электропривода угол поворота выходного вала редуктора (электропривода) 7 ограничен механическими упорами 3 и металлической втулкой 2. При необходимости регулировки угла поворота выходного вала редуктора (электропривода) 7 вручную поворачивают механические упоры 3 до необходимой величины. Для регулировки датчиков конечных положений 5 угла поворота вала электропривода 7 поступают следующим образом. Датчики конечных положений 5 угла поворота вала редуктора (электропривода) 7 устанавливают на минимальный угол, необходимый для поворота арматуры. Механические упоры 3 настраивают на необходимый угол поворота арматуры. Включают электропривод, например, в положение ОТКРЫТО. Датчик конечного положения 5 реагирует на отверстия 16 червячного колеса 15 и выдает электрический сигнал в блок управления. Блок управления начинает отсчет импульсов датчика положения ротора электродвигателя 1 с момента поступления сигнала от датчика конечного положения угла поворота вала редуктора (электропривода) электропривода 7 до механического упора 3. Количество импульсов запоминается в памяти блока управления. Также запоминается угловое положение вала редуктора (электропривода) 7 при команде ЗАКРЫТО.
Таким образом, отключение электродвигателя происходит после поступления электрического сигнала от датчиков конечного конечных положений угла поворота 5 и отсчета необходимого количества импульсов датчика положения ротора электродвигателя 1. После настройки угла срабатывания по электрическому сигналу незначительно увеличивают угол расположения механических упоров 3.