RU227889U1

RU227889U1 - Device for controlling valves

Info

Publication number: RU227889U1
Application number: RU2023133873U
Authority: RU
Inventors: Альберт Маратович Гафаров; Марк Геннадьевич Евсин; Дмитрий Александрович Предыбайло; Виктор Андреевич Трофимов; Глеб Андреевич Шмытьков; Роман Сергеевич Щербина
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Сзд Инжиниринг" (Ооо "Сзд Инжиниринг")
Filing date: 2023-12-19
Publication date: 2024-08-08

Abstract

Полезная модель относится к электрическим средствам управления трубопроводной арматурой (далее - арматура). Технический результат, достигаемый при использовании предложенного технического решения, заключается в повышении надежности устройства для управления арматурой. Технический результат достигается за счет того, что устройство для управления арматурой содержит блок приведения в действие, выполненный с возможностью создания крутящего момента, блок аварийного закрытия, связанный с блоком приведения в действие и включающий в себя: а) шток, выполненный с возможностью взаимодействия с кинематическим элементом арматуры для его перемещения, б) упругий элемент, выполненный с возможностью создания поступательного усилия при выполнении рабочего хода для перемещения штока, в) передачу поступательного движения, связанную с упругим элементом и со штоком и выполненную с возможностью преобразования крутящего момента, принятого от блока приведения в действие, в поступательное усилие и передачи этого поступательного усилия к штоку и к упругому элементу для его сжатия, а также выполненную с возможностью принятия поступательного усилия от упругого элемента и передачи этого поступательного усилия к штоку, блок передачи крутящего момента, выполненный с возможностью передачи крутящего момента от блока приведения в действие в блок аварийного закрытия и включающий в себя самотормозящийся червячный редуктор, при этом блок приведения в действие связан с блоком аварийного закрытия через блок передачи крутящего момента. The utility model relates to electrical means of controlling pipeline valves (hereinafter referred to as valves). The technical result achieved by using the proposed technical solution consists in increasing the reliability of the device for controlling valves. The technical result is achieved due to the fact that the device for controlling the valve comprises an actuation unit configured to create a torque, an emergency closing unit connected to the actuation unit and including: a) a rod configured to interact with a kinematic element of the valve for moving it, b) an elastic element configured to create a translational force when performing a working stroke for moving the rod, c) a transmission of translational motion connected to the elastic element and to the rod and configured to convert the torque received from the actuation unit into a translational force and to transmit this translational force to the rod and to the elastic element for its compression, and also configured to receive a translational force from the elastic element and to transmit this translational force to the rod, a torque transmission unit configured to transmit torque from the actuation unit to the emergency closing unit and including a self-braking worm gear, wherein the actuation unit is connected to the emergency closing unit via the torque transmission unit.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE UTILITY MODEL RELATS

[0001] Полезная модель относится к электрическим средствам управления трубопроводной арматурой (далее - арматура).[0001] The utility model relates to electrical control means for pipeline valves (hereinafter referred to as valves).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

[0002] Из уровня техники известно устройство для управления арматурой, раскрытое в патентном документе RU 2450128 C1, опубл. 10.05.2012 г., и принятое в качестве наиболее близкого аналога. Известное техническое решение включает в себя двигатель, расцепное устройство, реечный редуктор, упругий элемент, кинематический элемент, шток и поршень. Двигатель выполнен с возможностью создания крутящего момента и передачи созданного крутящего момента через расцепное устройство к реечной передаче. Расцепное устройство представляет собой электромагнитную зубчатую разъединяющую муфту, включающую в себя пару колец, имеющих на торцевых поверхностях зубчики, находящихся в зацеплении и выполненных с возможностью расцепления. Реечный редуктор выполнен с возможностью преобразования крутящего момента в поступательное усилие и передачи поступательного усилия через кинематический элемент к поршню. Упругий элемент выполнен с возможностью сжатия под действием поршня и с возможностью перемещения поршня. Кинематический элемент является частью арматуры и обеспечивает перемещение рабочего элемента с заданной кинематикой в процессе открытия или закрытия. Шток соединен с поршнем, упругий элемент установлен между поршнем и корпусом, при этом шток проходит через поршень и через компенсаторы и связан с рабочим элементом затвора арматуры. Поршень выполнен с возможностью закрытия затвора арматуры.[0002] A device for controlling valves is known from the prior art, disclosed in patent document RU 2450128 C1, published on 10.05.2012, and accepted as the closest analogue. The known technical solution includes an engine, a disengaging device, a rack and pinion gear, an elastic element, a kinematic element, a rod and a piston. The engine is designed with the possibility of creating a torque and transmitting the created torque through the disengaging device to the rack and pinion gear. The disengaging device is an electromagnetic toothed disengaging clutch, including a pair of rings having teeth on the end surfaces, which are in engagement and are designed with the possibility of disengaging. The rack and pinion gear is designed with the possibility of converting the torque into a translational force and transmitting the translational force through the kinematic element to the piston. The elastic element is designed with the possibility of compression under the action of the piston and with the possibility of moving the piston. The kinematic element is part of the valve and ensures the movement of the working element with a given kinematics during opening or closing. The rod is connected to the piston, the elastic element is installed between the piston and the body, while the rod passes through the piston and through the compensators and is connected to the working element of the valve gate. The piston is designed with the ability to close the valve gate.

[0003] Известное техническое решение обладает рядом недостатков.[0003] The known technical solution has a number of disadvantages.

[0004] 1. Упругий элемент служит для аварийного закрытия затвора арматуры (упругий элемент, в процессе открытия стопорного или регулирующего клапанов, сжимается и находится в сжатом состоянии пока стопорный или регулирующий клапан открыт, в случае аварии, расцепное устройство расцепляется, разрывая кинематическую связь с двигателем, упругий элемент разжимается и закрывает затвор арматуры), находится в корпусе устройства и оказывает силовое воздействие на поршень, который соединен с клапаном через кинематический элемент, между зубчатой передачей с зубчатым ведомым звеном и рабочим элементом затвора арматуры. Арматура установлена на паропроводе и выполняет функцию по регулированию подачи пара в турбину. Температура рабочего пара, подаваемого на турбину, может составлять 300-600°С. В процессе работы арматура постепенно нагревается, также нагреваются сопряженные с ней элементы, в том числе и упругий элемент, находящаяся в сжатом состоянии. При этом, из-за структурных изменений в металле, происходящих под действием повышенной температуры, упругий элемент постепенно теряет свои рабочие характеристики. Помимо этого, упругий элемент размещен таким образом, что его замена требует полного демонтажа механизма, что усложняет обслуживание и ремонт. Таким образом снижается надежность данного узла.[0004] 1. The elastic element serves for emergency closing of the valve gate (the elastic element, in the process of opening the stop or control valve, is compressed and remains in a compressed state while the stop or control valve is open, in the event of an emergency, the uncoupling device is uncoupled, breaking the kinematic connection with the engine, the elastic element is unclenched and closes the valve gate), is located in the device body and exerts a force action on the piston, which is connected to the valve through a kinematic element, between the gear transmission with a toothed driven link and the working element of the valve gate. The valve is installed on the steam pipeline and performs the function of regulating the steam supply to the turbine. The temperature of the working steam supplied to the turbine can be 300-600 °C. During operation, the valve gradually heats up, and the elements associated with it, including the elastic element, which is in a compressed state, also heat up. At the same time, due to structural changes in the metal that occur under the influence of elevated temperature, the elastic element gradually loses its performance characteristics. In addition, the elastic element is placed in such a way that its replacement requires complete dismantling of the mechanism, which complicates maintenance and repair. Thus, the reliability of this unit decreases.

[0005] 2. Расцепное устройство с зубчиковым подвижным сцеплением (далее - ЗПС) соединяет ротор двигателя и зубчатую шестерню реечного редуктора без дополнительной редукции, что свидетельствует о следующем:[0005] 2. The uncoupling device with a toothed sliding clutch (hereinafter referred to as the TSC) connects the engine rotor and the toothed pinion of the rack and pinion gear without additional reduction, which indicates the following:

[0006] - известное техническое решение предназначено и рассчитано в зависимости от мощности турбины, на которую подается пар, требуется разное количество подаваемого пара для работы в номинальном режиме, для турбины большей мощности производятся паропроводы большего диаметра, при этом пропускная способность клапана должна быть выше, это ведет к увеличению физических размеров клапана и нагрузок, действующих при его открытии и закрытии. По существу, ЗПС подбирается в зависимости от расчетной нагрузки, которую должно выдерживать. Обеспечение передачи крутящего момента в ЗПС выполняется за счет взаимодействия между боковыми поверхностями зубьев, выполненных на торцевых поверхностях зубчатых колец, находящихся в зацеплении. При этом имеет значение площадь соприкосновения боковых поверхностей зубьев и усилие на их сжатие. Соответственно, если выбрать ЗПС, не рассчитанное на определенный вращающий момент, то будет происходить проскакивание зубчатых колец или их срезание, что не позволит открыть клапан и, система не будет работать. При увеличении усилия, действующего на клапан, требуется значительное увеличение размеров расцепного устройства с ЗПС и электродвигателя.[0006] - a known technical solution is designed and calculated depending on the power of the turbine to which the steam is supplied, a different amount of supplied steam is required for operation in the nominal mode, for a turbine of greater power, steam pipelines of a larger diameter are produced, while the valve capacity must be higher, this leads to an increase in the physical dimensions of the valve and the loads acting when it is opened and closed. In essence, the ZPS is selected depending on the design load that it must withstand. Ensuring the transmission of torque in the ZPS is carried out due to the interaction between the side surfaces of the teeth made on the end surfaces of the gear rings in engagement. In this case, the contact area of the side surfaces of the teeth and the force on their compression are important. Accordingly, if you select a ZPS that is not designed for a certain torque, then the toothed rings will slip or be cut off, which will not allow the valve to open and the system will not work. With an increase in the force acting on the valve, a significant increase in the size of the release device with the ZPS and the electric motor is required.

[0007] - для удержания арматуры в открытом виде (в том числе преодоления усилия пружины) требуется работа электродвигателя - наличие электрического сигнала на входах управляющих обмоток роторов двигателя.[0007] - to hold the valve open (including overcoming the spring force), the operation of the electric motor is required - the presence of an electrical signal at the inputs of the control windings of the motor rotors.

[0008] - при закрытии арматуры возникают высокие ударные нагрузки, что может повредить элементы известного технического решения.[0008] - when the valve is closed, high impact loads occur, which can damage the elements of the known technical solution.

[0009] Указанные в данном пункте недостатки свидетельствуют о недостаточной надежности указанных устройств.[0009] The deficiencies indicated in this paragraph indicate the insufficient reliability of the said devices.

[0010] При аварийном закрытии арматуры (ЗПС размыкает кинематическую связь между двигателем и кинематическим элементом, соединенным с клапаном) происходит удар рабочего элемента по седлу арматуры, что приводит к преждевременному износу этих элементов (разбивает поверхности клапана и седла арматуры, контактирующих, при закрытии арматуры), что в свою очередь приводит к прорыву пара через арматуру.[0010] When the valve closes in an emergency (the ZPS breaks the kinematic connection between the engine and the kinematic element connected to the valve), the working element hits the valve seat, which leads to premature wear of these elements (breaks the surfaces of the valve and the valve seat that are in contact when the valve closes), which in turn leads to a breakthrough of steam through the valve.

[0011] Технической проблемой является недостаточная надежность рассматриваемого аналога.[0011] The technical problem is the insufficient reliability of the analogue under consideration.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF THE UTILITY MODEL

[0012] Технический результат, достигаемый при использовании предложенного технического решения, заключается в повышении надежности устройства для управления арматурой.[0012] The technical result achieved by using the proposed technical solution consists in increasing the reliability of the device for controlling the valves.

[0013] Технический результат достигается за счет того, что устройство для управления арматурой, содержит:[0013] The technical result is achieved due to the fact that the device for controlling the valves contains:

[0014] - блок приведения в действие, выполненный с возможностью создания крутящего момента,[0014] - an actuation unit configured to generate torque,

[0015] - блок аварийного закрытия, связанный с блоком приведения в действие и включающий в себя:[0015] - an emergency closing unit associated with the actuation unit and comprising:

[0016] а) шток, выполненный с возможностью взаимодействия с кинематическим элементом арматуры для его перемещения,[0016] a) a rod designed with the possibility of interaction with a kinematic element of the valve for its movement,

[0017] б) упругий элемент, выполненный с возможностью создания поступательного усилия при выполнении рабочего хода для перемещения штока,[0017] b) an elastic element designed with the possibility of creating a translational force when performing a working stroke to move the rod,

[0018] в) передачу поступательного движения, связанную с упругим элементом и со штоком и выполненную с возможностью преобразования крутящего момента, принятого от блока приведения в действие, в поступательное усилие и передачи этого поступательного усилия к штоку и к упругому элементу для его сжатия, а также выполненную с возможностью принятия поступательного усилия от упругого элемента и передачи этого поступательного усилия к штоку,[0018] c) a transmission of translational motion, connected to the elastic element and to the rod and designed with the possibility of converting the torque received from the actuation unit into a translational force and transmitting this translational force to the rod and to the elastic element for its compression, and also designed with the possibility of receiving a translational force from the elastic element and transmitting this translational force to the rod,

[0019] - блок передачи крутящего момента, выполненный с возможностью передачи крутящего момента от блока приведения в действие в блок аварийного закрытия и включающий в себя самотормозящийся червячный редуктор, при этом блок приведения в действие связан с блоком аварийного закрытия через блок передачи крутящего момента.[0019] - a torque transmission unit configured to transmit torque from the actuation unit to the emergency closing unit and including a self-braking worm gear, wherein the actuation unit is connected to the emergency closing unit via the torque transmission unit.

[0020] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что блок приведения в действие включает в себя ручной дублер.[0020] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the actuation unit includes a manual backup.

[0021] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что блок приведения в действие включает в себя основной двигатель и резервный двигатель.[0021] In a further aspect, the proposed technical solution is characterized in that the actuation unit includes a main engine and a backup engine.

[0022] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что блок аварийного закрытия включает в себя поршень, расположенный между упругим элементом и передачей поступательного усилия.[0022] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the emergency closing unit includes a piston located between the elastic element and the transmission of translational force.

[0023] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что блок аварийного закрытия включает в себя демпфер, выполненный с возможностью изменения скорости поршня.[0023] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the emergency closing unit includes a damper configured to change the piston speed.

[0024] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что блок аварийного закрытия включает в себя противоударное устройство, связанное со штоком.[0024] In a further aspect, the proposed technical solution is characterized in that the emergency closing unit includes an anti-shock device associated with the rod.

[0025] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что блок аварийного закрытия включает в себя датчик положения.[0025] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the emergency closing unit includes a position sensor.

[0026] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что блок передачи крутящего момента содержит расцепное устройство.[0026] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the torque transmission unit comprises a disengaging device.

[0027] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что передачи крутящего момента содержит редуктор.[0027] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the torque transmission comprises a gearbox.

[0028] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что передача поступательного движения представляет собой реечную передачу.[0028] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the transmission of translational motion is a rack and pinion transmission.

[0029] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что передача поступательного движения представляет собой роликовинтовую передачу.[0029] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the transmission of translational motion is a roller screw transmission.

[0030] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что передача поступательного движения представляет собой шариковинтовую передачу.[0030] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the transmission of translational motion is a ball screw transmission.

[0031] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что упругий элемент расположен с одной стороны передачи поступательного движения, а шток расположен с другой стороны передачи поступательного движения.[0031] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the elastic element is located on one side of the translational motion transmission, and the rod is located on the other side of the translational motion transmission.

[0032] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расцепное устройство включает в себя несколько дублирующих друг друга расцепных устройств. [0033] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расцепное устройство выполнено с возможностью разрыва кинематической цепи.[0032] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the uncoupling device includes several duplicating uncoupling devices. [0033] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the uncoupling device is designed with the possibility of breaking the kinematic chain.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0034] На Фиг. 1 представлена арматура с вариантом осуществления предложенного технического решения в схематическом виде.[0034] Fig. 1 shows a fitting with an embodiment of the proposed technical solution in schematic form.

[0035] На Фиг. 2 представлена блок-схема варианта выполнения предложенного технического решения.[0035] Fig. 2 shows a block diagram of an embodiment of the proposed technical solution.

[0036] На Фиг. 3 представлена схема участка паропровода, на котором установлена арматура с вариантом выполнения предложенного технического решения.[0036] Fig. 3 shows a diagram of a section of a steam pipeline on which fittings with an embodiment of the proposed technical solution are installed.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A UTILITY MODEL

[0037] На Фиг. 1 представлен пример использования варианта выполнения предложенного технического решения. Устройство 1 для управления арматурой соединено с известной из уровня техники арматурой 2. Арматура 2 представляет собой клапан, например, стопорный или регулирующий, и включает в себя корпус 3, затвор 4 и кинематический элемент 5.[0037] Fig. 1 shows an example of using a variant of the proposed technical solution. The device 1 for controlling the valve is connected to the valve 2 known from the prior art. The valve 2 is a valve, for example, a stop or control valve, and includes a body 3, a shutter 4 and a kinematic element 5.

[0038] Корпус 3 арматуры 2 содержит проточную часть 6 и присоединительные патрубки 7, 8, 9: входной патрубок 7, выходной патрубок 8 и патрубок 9 для присоединения устройства 1 для управления арматурой.[0038] The body 3 of the valve 2 contains a flow part 6 and connecting pipes 7, 8, 9: an inlet pipe 7, an outlet pipe 8 and a pipe 9 for connecting a device 1 for controlling the valve.

[0039] Затвор 4 арматуры 2 содержит рабочий элемент 10 и седло 11. Рабочий элемент 10 и седло 11 расположены внутри корпуса 3 арматуры 2. Седло 11 содержит отверстие, через которое проходит рабочая среда.[0039] The shutter 4 of the valve 2 contains a working element 10 and a seat 11. The working element 10 and the seat 11 are located inside the body 3 of the valve 2. The seat 11 contains an opening through which the working medium passes.

[0040] Арматура 2 выполнена с возможностью нахождения в открытом положении (положении «Открыто») и в закрытом положении (положении «Закрыто»). В открытом положении арматуры 2 затвор 4 открыт (рабочий элемент 10 не прижат к седлу 11), а рабочая среда проходит по проточной части 6 от входного патрубка 7 к выходному патрубку 8. В закрытом положении арматуры 2 затвор 4 закрыт (рабочий элемент 10 плотно прижат к седлу 11 и полностью перекрывает прохождение рабочей среды), а прохождение рабочей среды по проточной части 6 блокировано рабочим элементом 10. В случае, когда арматура 2 выполняет роль стопорного клапана, рабочий элемент 10 находится только в положении «Открыто» (при этом рабочий элемент 10 находится на максимально возможном удалении от седла 11, поток рабочей среды ограничен пропускной способностью арматуры 2) или «Закрыто». В случае, когда арматура 2 выполняет роль регулирующего клапана, возможно частично открытое положение рабочего элемента 10, при этом поток рабочей среды, например, пара, ограничен.[0040] The valve 2 is configured to be in an open position (the "Open" position) and in a closed position (the "Closed" position). In the open position of the valve 2, the gate 4 is open (the working element 10 is not pressed against the seat 11), and the working medium passes through the flow part 6 from the inlet branch pipe 7 to the outlet branch pipe 8. In the closed position of the valve 2, the gate 4 is closed (the working element 10 is tightly pressed against the seat 11 and completely blocks the passage of the working medium), and the passage of the working medium through the flow part 6 is blocked by the working element 10. In the case when the valve 2 acts as a stop valve, the working element 10 is only in the "Open" position (in this case, the working element 10 is at the maximum possible distance from the seat 11, the flow of the working medium is limited by the throughput capacity of the valve 2) or "Closed". In the case where the valve 2 acts as a control valve, a partially open position of the working element 10 is possible, while the flow of the working medium, for example steam, is limited.

[0041] Кинематический элемент 5 арматуры 2 соединен с рабочим элементом 10 арматуры 2 и связан с устройством 1 для управления арматурой.[0041] The kinematic element 5 of the reinforcement 2 is connected to the working element 10 of the reinforcement 2 and is connected to the device 1 for controlling the reinforcement.

[0042] Устройство 1 для управления арматурой предназначено для изменения положения рабочего элемента 10 арматуры 2, выполнено в виде единой конструкции и с возможностью обеспечения требуемой герметичности затвора 4 арматуры 2 и содержит корпус 12, присоединенный к патрубку 9 для присоединения устройства 1 для управления арматурой корпуса 3 арматуры 2.[0042] The device 1 for controlling the valve is intended to change the position of the working element 10 of the valve 2, is made in the form of a single structure and with the ability to ensure the required tightness of the shutter 4 of the valve 2 and contains a body 12 connected to a branch pipe 9 for connecting the device 1 for controlling the valve of the body 3 of the valve 2.

[0043] Со ссылкой на Фиг. 2, 3, устройство 1 для управления арматурой содержит блок 13 приведения в действие, блок 14 аварийного закрытия и блок 15 передачи крутящего момента, соединяющий блок 13 приведения в действие с блоком 14 аварийного закрытия, при этом блок 13 приведения в действие, блок 14 аварийного закрытия и блок 15 передачи крутящего момента связаны между собой с помощью корпуса 12.[0043] With reference to Fig. 2, 3, the device 1 for controlling the valve comprises an actuation unit 13, an emergency closing unit 14 and a torque transmission unit 15 connecting the actuation unit 13 to the emergency closing unit 14, wherein the actuation unit 13, the emergency closing unit 14 and the torque transmission unit 15 are connected to each other by means of a housing 12.

[0044] Блок 13 приведения в действие выполнен с возможностью создания крутящего момента и включает в себя двигатель 16 и ручной дублер 17. Двигатель 16 представляет собой известный из уровня техники серводвигатель.[0044] The actuation unit 13 is configured to generate torque and includes a motor 16 and a manual override 17. The motor 16 is a servomotor known from the prior art.

[0045] Блок 14 аварийного закрытия включает в себя передачу 18 поступательного движения, упругий элемент 19, поршень 20, шток 21, демпфер 22, противоударное устройство 23 и датчики 24 положения.[0045] The emergency closing unit 14 includes a transmission 18 of translational motion, an elastic element 19, a piston 20, a rod 21, a damper 22, an anti-shock device 23 and position sensors 24.

[0046] Передача 18 поступательного движения блока 14 аварийного закрытия выполнена с возможностью преобразования крутящего момента, принятого от блока 13 приведения в действие, в поступательное усилие и передачу этого поступательного усилия к кинематическому элементу 5 арматуры 2 для его перемещения и к упругому элементу 19 для его сжатия. Передача 18 поступательного движения включает в себя ведущее звено 25 и ведомое звено 26. Ведомое звено 26 передачи 18 поступательного движения связано с упругим элементом 19 через поршень 20 и с кинематический элементом 5 арматуры 2 через шток 21.[0046] The transmission 18 of translational motion of the emergency closing unit 14 is designed with the possibility of converting the torque received from the actuation unit 13 into a translational force and transmitting this translational force to the kinematic element 5 of the fittings 2 for its movement and to the elastic element 19 for its compression. The transmission 18 of translational motion includes a driving link 25 and a driven link 26. The driven link 26 of the transmission 18 of translational motion is connected to the elastic element 19 via a piston 20 and to the kinematic element 5 of the fittings 2 via a rod 21.

[0047] Упругий элемент 19 блока 14 аварийного закрытия с одной стороны упирается в опору, например, корпус 12 устройства 1 для управления арматурой или в иное устройство, а другой стороной соединен с поршнем 20. Упругий элемент 19 блока 14 аварийного закрытия связан с передачей 18 поступательного движения, расположен с одной из ее сторон и выполнен с возможностью сжатия при восприятии поступательного усилия от передачи 18 поступательного движения и формирования и передачи поступательного усилия при выполнении рабочего хода (расширении, расжатии) к кинематическому элементу 5 арматуры 2 через поршень 20, ведомое звено 26 передачи 18 поступательного движения, шток 21 и противоударное устройство 23. Упругий элемент 19 блока 14 аварийного закрытия выполнен с возможностью создания поступательного усилия для перемещения штока 21.[0047] The elastic element 19 of the emergency closing block 14 rests on one side against a support, for example, the housing 12 of the device 1 for controlling the valve or another device, and is connected to the piston 20 on the other side. The elastic element 19 of the emergency closing block 14 is connected to the transmission 18 of translational motion, is located on one of its sides and is designed with the possibility of compression when receiving a translational force from the transmission 18 of translational motion and forming and transmitting a translational force when performing a working stroke (expansion, compression) to the kinematic element 5 of the valve 2 through the piston 20, the driven link 26 of the transmission 18 of translational motion, the rod 21 and the shock-absorbing device 23. The elastic element 19 of the emergency closing block 14 is designed with the possibility of creating a translational force for moving the rod 21.

[0048] Поршень 20 блока 14 аварийного закрытия выполнен подвижным, связан с одной стороны с упругим элементом 19, а с другой - с ведомым звеном 26 передачи 18 поступательного движения. Поршень 20 блока 14 аварийного закрытия выполнен с возможностью передачи поступательного усилия от упругого элемента 19 к ведомому звену 26 передачи 18 поступательного движения и поступательного усилия от ведомого звена 26 передачи 18 поступательного движения к упругому элементу 19.[0048] The piston 20 of the emergency closing block 14 is made movable, connected on one side to the elastic element 19, and on the other side to the driven link 26 of the transmission 18 of translational motion. The piston 20 of the emergency closing block 14 is made with the possibility of transmitting a translational force from the elastic element 19 to the driven link 26 of the transmission 18 of translational motion and a translational force from the driven link 26 of the transmission 18 of translational motion to the elastic element 19.

[0049] Шток 21 блока 14 аварийного закрытия выполнен подвижным, связан с ведомым звеном 26 передачи 18 поступательного движения и с кинематический элементом 5 арматуры 2 и выполнен с возможностью перемещения кинематического элемента 5 арматуры 2.[0049] The rod 21 of the emergency closing block 14 is made movable, connected to the driven link 26 of the transmission 18 of the translational motion and to the kinematic element 5 of the valve 2 and is made with the possibility of moving the kinematic element 5 of the valve 2.

[0050] Демпфер 22 блока 14 аварийного закрытия выполнен с возможностью изменения скорости поршня 20, например, торможения поршня 20 вблизи положения полного закрытия затвора 4, и может представлять собой по меньшей мере один известный из уровня техники амортизатор, например, пневмогидравлический, гидравлический, магнитный, жидкостно-магнитный, пневматический или комбинации этих устройств.[0050] The damper 22 of the emergency closing block 14 is designed with the possibility of changing the speed of the piston 20, for example, braking the piston 20 near the position of complete closure of the shutter 4, and can be at least one shock absorber known from the prior art, for example, a pneumatic-hydraulic, hydraulic, magnetic, liquid-magnetic, pneumatic or combinations of these devices.

[0051] Противоударное устройство 23 блока 14 аварийного закрытия связано со штоком 21 и может представлять собой известный из уровня техники пружинный блок двустороннего действия. Противоударное устройство 23 блока 14 аварийного закрытия работает в момент полного закрытия арматуры 2, уменьшая удар: позволяет выполнить незначительное перемещение штока 21 относительно кинематического элемента 5 арматуры 2 в момент полного закрытия. Это дополняет работу демпфера 22 блока 14 аварийного закрытия, который снижает скорость движения ведомого звена 26 передачи 18 поступательного движения, но не останавливает его.[0051] The shock-absorbing device 23 of the emergency closing unit 14 is connected to the rod 21 and may be a double-acting spring unit known from the prior art. The shock-absorbing device 23 of the emergency closing unit 14 operates at the moment of complete closing of the valve 2, reducing the shock: it allows for a slight movement of the rod 21 relative to the kinematic element 5 of the valve 2 at the moment of complete closing. This complements the operation of the damper 22 of the emergency closing unit 14, which reduces the speed of movement of the slave link 26 of the transmission 18 of the translational motion, but does not stop it.

[0052] Датчики 24 положения блока 14 аварийного закрытия выполнены с возможностью детектирования положения штока 21.[0052] The position sensors 24 of the emergency closing unit 14 are designed with the possibility of detecting the position of the rod 21.

[0053] Блок 15 передачи крутящего момента выполнен с возможностью передачи крутящего момента от блока 13 приведения в действие к блоку 14 аварийного закрытия и включает в себя известный из уровня техники обратимый (не самотормозящийся) редуктор 27, червячный редуктор 28 и расцепное устройство 29.[0053] The torque transmission unit 15 is designed to transmit torque from the actuation unit 13 to the emergency closing unit 14 and includes a reversible (non-self-braking) gearbox 27, a worm gearbox 28 and a release device 29, which is known from the prior art.

[0054] Червячный редуктор 28 блока 15 передачи крутящего момента включает в себя входной вал и выходной вал, выполнен самотормозящимся и не передает крутящий момент в обратном направлении от своего выходного вала к своему входному валу. Выполнение червячного редуктора 28 самотормозящимся позволяет исключить крутящий момент (обратную связь), создаваемый арматурой 2 посредством передачи 18 поступательного движения на ведущем звене 25 и передаваемый в двигатель 16, что позволяет выключить двигатель 16 после выполнения рабочего хода арматуры 2. Входной вал червячного редуктора 28 связан с ручным дублером 17 и двигателем 16 блока 13 приведения в действие. Выходной вал червячного редуктора 28 связан с расцепным устройством 29.[0054] The worm gear reducer 28 of the torque transmission unit 15 includes an input shaft and an output shaft, is self-braking and does not transmit torque in the opposite direction from its output shaft to its input shaft. The implementation of the worm gear reducer 28 as self-braking makes it possible to eliminate the torque (feedback) created by the valve 2 by means of the transmission 18 of the translational motion on the driving link 25 and transmitted to the engine 16, which makes it possible to turn off the engine 16 after the working stroke of the valve 2 has been completed. The input shaft of the worm gear reducer 28 is connected to the manual backup 17 and the engine 16 of the actuation unit 13. The output shaft of the worm gear reducer 28 is connected to the uncoupling device 29.

[0055] Расцепное устройство 29 блока 15 передачи крутящего момента представляет собой электромагнитную разъединяющую зубчатую муфту, включающую в себя пару зубчатых колец: при отсутствии электрического сигнала зубчатые кольца электромагнитной зубчатой муфты находятся в зацеплении и передают крутящий момент, при появлении электрического сигнала зубчатые кольца выходят из зацепления друг с другом (расцепляются), кинематическая цепочка разрывается, передача крутящего момента прекращается. Расцепное устройство 29 связано с выходным валом червячного редуктора 28 и с входным валом редуктора 27. Ведущее звено 25 передачи 18 поступательного движения блока 14 аварийного закрытия связано с расцепным устройством 29 и соединено с выходным валом редуктора 27.[0055] The disengaging device 29 of the torque transmission unit 15 is an electromagnetic disengaging toothed clutch, which includes a pair of toothed rings: in the absence of an electrical signal, the toothed rings of the electromagnetic toothed clutch are in engagement and transmit torque, when an electrical signal appears, the toothed rings disengage from each other (disengage), the kinematic chain is broken, and the transmission of torque ceases. The disengaging device 29 is connected to the output shaft of the worm gear reducer 28 and to the input shaft of the gear reducer 27. The driving link 25 of the transmission 18 of the translational motion of the emergency closing unit 14 is connected to the disengaging device 29 and is connected to the output shaft of the gear reducer 27.

[0056] Ведущее звено 25 передачи 18 поступательного движения соединено с выходным валом редуктора 27. Входной вал редуктора 27 соединен с расцепным устройством 29.[0056] The driving link 25 of the transmission 18 of translational motion is connected to the output shaft of the gearbox 27. The input shaft of the gearbox 27 is connected to the disengaging device 29.

[0057] Предложенное техническое решение работает, и его используют следующим образом.[0057] The proposed technical solution works and is used as follows.

[0058] Со ссылкой на Фиг. 3, на которой представлена кинематическая схема устройства 1 для управления арматурой 2. Арматуру 2 устанавливают на паропровод 30. Вращательное движение, создаваемое двигателем 16, передают через червячный редуктор 28, расцепное устройство 29 и редуктор 27 на ведущее звено 25 передачи 18 поступательного движения, где вращательное движение ведущего звена 25 передачи 18 поступательного движения преобразуется в поступательное движение ведомого звена 26 передачи 18 поступательного движения. Ведомое звено 26 передачи 18 поступательного движения при вращении ведущего звена 25 передачи 18 поступательного движения перемещается продольном направлении и открывает либо закрывает арматуру 2 в зависимости от направления вращения ведущего звена 25 передачи 18 поступательного движения. Одновременно с открытием арматуры 2 происходит сжатие упругого элемента 19.[0058] With reference to Fig. 3, which shows a kinematic diagram of a device 1 for controlling a valve 2. The valve 2 is mounted on a steam pipeline 30. The rotational motion created by the engine 16 is transmitted via the worm gear 28, the uncoupling device 29 and the gear 27 to the driving link 25 of the translational motion transmission 18, where the rotational motion of the driving link 25 of the translational motion transmission 18 is converted into the translational motion of the slave link 26 of the translational motion transmission 18. The slave link 26 of the translational motion transmission 18 moves in the longitudinal direction during rotation of the driving link 25 of the translational motion transmission 18 and opens or closes the valve 2 depending on the direction of rotation of the driving link 25 of the translational motion transmission 18. Simultaneously with the opening of the valve 2, the elastic element 19 is compressed.

[0059] Возможность аварийного (быстрого) закрытия арматуры 2 обеспечивается с помощью упругого элемента 19 и расцепного устройства 29. В случае возникновения аварийной ситуации и появлении необходимости выполнить аварийное закрытие арматуры 2 подается управляющий электрический сигнал в расцепное устройство 29, при принятии которого соединение между его соответствующими элементами пропадает (элементы расцепляются), что приводит к размыканию кинематической цепочки от двигателя 16 до передачи 18 поступательного движения. Усилие, удерживающее упругий элемент 19 в сжатом состоянии, пропадает, и упругий элемент 19 выполняет рабочий ход, при этом происходит продольное перемещение поршня 20, ведомого звена 26 передачи 18 поступательного движения и штока 21, что приводит к быстрому закрытию арматуры 2, при этом на поршень воздействует демпфер 22, влияя на скорость движения ведомого звена 26 и штока 21, а в момент соприкосновения рабочего элемента 10 и седла 11 затвора 4 арматуры 2 так же работает противоударное устройство 23.[0059] The possibility of emergency (fast) closing of the valve 2 is ensured by means of the elastic element 19 and the release device 29. In the event of an emergency situation and the need to perform emergency closing of the valve 2, a control electrical signal is sent to the release device 29, upon receipt of which the connection between its corresponding elements disappears (the elements are released), which leads to the opening of the kinematic chain from the motor 16 to the transmission 18 of the translational motion. The force holding the elastic element 19 in the compressed state disappears, and the elastic element 19 performs a working stroke, while the longitudinal movement of the piston 20, the driven link 26 of the transmission 18 of the translational motion and the rod 21 occurs, which leads to the rapid closing of the valve 2, while the piston is affected by the damper 22, influencing the speed of movement of the driven link 26 and the rod 21, and at the moment of contact of the working element 10 and the seat 11 of the shutter 4 of the valve 2, the shockproof device 23 also operates.

[0060] Решение технической проблемы и достижение технического результата продемонстрированы на вышеприведенном варианте выполнения предложенного технического решения. Специалисту в данной области техники очевидны иные варианты выполнения тех или иных признаков предложенного технического решения с использованием известных из уровня техники материально-технических средств.[0060] The solution to the technical problem and the achievement of the technical result are demonstrated in the above embodiment of the proposed technical solution. Other embodiments of the particular features of the proposed technical solution using material and technical means known from the state of the art are obvious to a specialist in this field of technology.

[0061] Предложенное техническое решение может быть использовано для управления известной из уровня техники арматурой, которая может представлять собой, например, известный из уровня техники клапан, в частности, стопорный, регулирующий, может являться приводом или исполнительным механизмом.[0061] The proposed technical solution can be used to control valves known from the prior art, which can be, for example, a valve known from the prior art, in particular a stop valve, a control valve, or can be a drive or an actuator.

[0062] Кинематический элемент 5 арматуры 2 может представлять собой известный из уровня техники шток или шпиндель.[0062] The kinematic element 5 of the fitting 2 may be a rod or spindle known from the prior art.

[0063] Рабочий элемент 10 арматуры 2 может представлять собой известный из уровня техники запирающий и(или) регулирующий элемент.[0063] The working element 10 of the valve 2 may be a locking and/or regulating element known from the prior art.

[0064] В других вариантах выполнения предложенного технического решения форма, размеры и конструкция его элементов или его конструкция в целом может быть отличной от представленных на чертежах и в вышеприведенном описании варианта выполнения предложенного технического решения.[0064] In other embodiments of the proposed technical solution, the shape, dimensions and design of its elements or its design as a whole may differ from those shown in the drawings and in the above description of the embodiment of the proposed technical solution.

[0065] В описанном варианте выполнения предложенного технического решения двигатель 16 являлся основным (рабочим) и представляет собой известный из уровня техники серводвигатель. Блок 13 приведения в действие может включать в себя по меньшей мере один известный из уровня техники двигатель. Например, если арматура 2 представляет собой известный из уровня техники регулирующий клапан, то предложенное техническое решение может включать в себя по меньшей мере два известных из уровня техники двигателя: основной двигатель 16 и резервный двигатель. По меньшей мере два известных из уровня техники двигателя блока 13 приведения в действие могут дублировать друг друга, при этом могут быть установлены соосно и синхронизированы таким образом, что в каждый конкретный момент времени работает только один из двигателей, например, работает основной, а резервный - нет. Наличие основного двигателя 16 и резервного двигателя повышает надежность предложенного технического решения. По меньшей мере два двигателя блока 13 приведения в действие могут работать поочередно и могут быть установлены не соосно, при этом предложенное техническое решение может включать в себя редуктор. В других вариантах выполнения предложенного технического решения в качестве по меньшей мере одного двигателя блока 13 приведения в действие, например, основного двигателя 16 и(или) резервного двигателя, может быть использован известный из уровня техники двигатель, выполненный с возможностью создания крутящего момента. В качестве по меньшей мере одного двигателя блока 13 приведения в действие, например, основного двигателя 16 и(или) резервного двигателя, может быть использован известный из уровня техники двигатель без обратной связи, например, асинхронный или коллекторный с отключением по концевым выключателям.[0065] In the described embodiment of the proposed technical solution, the engine 16 is the main (working) one and is a servomotor known from the prior art. The actuation unit 13 may include at least one engine known from the prior art. For example, if the valve 2 is a control valve known from the prior art, then the proposed technical solution may include at least two engines known from the prior art: the main engine 16 and a backup engine. At least two engines of the actuation unit 13 known from the prior art may duplicate each other, and may be installed coaxially and synchronized in such a way that at any given moment in time only one of the engines operates, for example, the main engine operates and the backup engine does not. The presence of the main engine 16 and the backup engine increases the reliability of the proposed technical solution. At least two engines of the actuation unit 13 may operate alternately and may be installed non-coaxially, and the proposed technical solution may include a gearbox. In other embodiments of the proposed technical solution, a motor known from the prior art, designed with the possibility of creating torque, can be used as at least one motor of the actuation unit 13, for example, the main motor 16 and/or the backup motor. A motor without feedback, known from the prior art, for example, an asynchronous or collector motor with shutdown by limit switches, can be used as at least one motor of the actuation unit 13, for example, the main motor 16 and/or the backup motor.

[0066] В других вариантах выполнения предложенного технического решения блок 13 приведения в действие может включать в себя по меньшей мере один известный из уровня техники двигатель и(или) по меньшей мере один известный из уровня техники ручной дублер 17, например, для выполнения монтажных, пусконаладочных, сервисных, ремонтных и иных видов работ. В случае отказа по меньшей мере одного двигателя блока 13 приведения в действие ручной дублер 17 может быть использован для управления арматурой 2 вместо вышедшего из строя двигателя, что повышает надежность предложенного технического решения.[0066] In other embodiments of the proposed technical solution, the actuation unit 13 may include at least one engine known from the prior art and/or at least one manual backup 17 known from the prior art, for example, for performing installation, commissioning, maintenance, repair and other types of work. In the event of failure of at least one engine of the actuation unit 13, the manual backup 17 may be used to control the valve 2 instead of the failed engine, which increases the reliability of the proposed technical solution.

[0067] В других вариантах выполнения предложенного технического решения состав по меньшей мере одного его блока 13, 14, 15 может быть иным. Например, в блоке 14 аварийного закрытия может отсутствовать по меньшей мере одно устройство, использованное в раскрытом ранее и представленном на чертежах варианте выполнения предложенного технического решения.[0067] In other embodiments of the proposed technical solution, the composition of at least one of its blocks 13, 14, 15 may be different. For example, in the emergency closing block 14, at least one device used in the previously disclosed and presented in the drawings embodiment of the proposed technical solution may be absent.

[0068] Передача 18 поступательного движения может представлять собой известную из уровня техники передачу поступательного движения, например, реечную, роликовинтовую, шариковинтовую, кулисную, кулачковую, механизм, выполненный с возможностью преобразования вращательного движения в поступательное движение. Например, реечная передача по сравнению с роликовинтовой передачей существенно проще и дешевле в изготовлении, ремонтопригодность ее выше, что обеспечивает улучшение баланса эксплуатационных характеристик и стоимости изготовления и дальнейшего обслуживания предложенного технического решения. В свою очередь роликовинтовая передача имеет большую нагрузочную способность по сравнению с реечной передачей при сопоставимых массогабаритных параметрах, существенно выше дискретность перемещения штока 21 предложенного технического решения. Кроме того, роликовинтовая передача обеспечивает заданную точность положения запорного элемента арматуры, что положительно сказывается на надежности предложенного технического решения. Роликовинтовая передача представляет собой редуктор, отдельного редуктора в конструкции при этом может не быть, что также может обеспечить повышение надежности предложенного технического решения. Редуктор роликовинтовой передачи представляет собой планетарный редуктор, который включает в свой состав ролики, взаимодействующие с винтом. Степень редукции при этом высокая. Таким образом, применение роликовинтовой передачи обеспечивает преобразование вида движения из вращательного в поступательное и создает значительное усилие, что положительно сказывается на надежности предложенного технического решения.[0068] The translational motion transmission 18 may be a known from the prior art translational motion transmission, for example, a rack, roller screw, ball screw, rocker, cam mechanism, a mechanism designed with the possibility of converting rotary motion into translational motion. For example, a rack transmission, compared to a roller screw transmission, is significantly simpler and cheaper to manufacture, its maintainability is higher, which ensures an improvement in the balance of operational characteristics and the cost of manufacturing and subsequent maintenance of the proposed technical solution. In turn, a roller screw transmission has a greater load capacity compared to a rack transmission with comparable weight and size parameters, and the discreteness of movement of the rod 21 of the proposed technical solution is significantly higher. In addition, a roller screw transmission ensures a given accuracy of the position of the shut-off element of the valve, which has a positive effect on the reliability of the proposed technical solution. A roller screw transmission is a reducer, in this case there may be no separate reducer in the design, which can also ensure an increase in the reliability of the proposed technical solution. The roller screw gear reducer is a planetary gear reducer that includes rollers that interact with the screw. The degree of reduction is high. Thus, the use of a roller screw gear ensures the transformation of the type of motion from rotary to translational and creates a significant force, which has a positive effect on the reliability of the proposed technical solution.

[0069] Упругий элемент 19 может представлять известную из уровня техники пружину сжатия, например, винтовую, тарельчатую, и может быть выполнен с возможностью работы на по меньшей мере части хода ведомого звена 26 и штока 21. Например, если арматура 2 представляет собой стопорный клапан, то упругий элемент 19 выполнен с возможностью работы во всем диапазоне перемещения ведомого звена 26 и штока 21, если арматура 2 представляет собой регулирующий клапан, то упругий элемент 19 выполнен с возможностью работы по меньшей мере на части хода ведомого звена 26 и штока 21. Предложенное в варианте выполнения предложенного технического решения расположение упругого элемента 19 блока 14 аварийного закрытия позволило перенести его из нагретой зоны в зону с щадящим температурным режимом, что позволило существенно увеличить срок службы упругого элемента 19 и сократить время на обслуживание (замену), а значит повысить надежность предложенного технического решения.[0069] The elastic element 19 may be a compression spring known from the prior art, for example, a helical spring, a disk spring, and may be configured to operate over at least a portion of the stroke of the slave link 26 and the rod 21. For example, if the valve 2 is a stop valve, then the elastic element 19 is configured to operate over the entire range of movement of the slave link 26 and the rod 21; if the valve 2 is a control valve, then the elastic element 19 is configured to operate over at least a portion of the stroke of the slave link 26 and the rod 21. The arrangement of the elastic element 19 of the emergency closure unit 14 proposed in the embodiment of the proposed technical solution made it possible to move it from the heated zone to a zone with a gentle temperature regime, which made it possible to significantly increase the service life of the elastic element 19 and reduce the time for maintenance (replacement), and therefore increase the reliability of the proposed technical solution.

[0070] Наличие поршня 20, демпфера 22 и(или) противоударного устройства 23 в блоке 14 аварийного закрытия предпочтительно.[0070] The presence of a piston 20, a damper 22 and/or an anti-shock device 23 in the emergency closing block 14 is preferable.

[0071] Расположение поршня 20 в верхней части блока 14 аварийного закрытия позволяет отдалить упругий элемент 19 от нагретой зоны, что повышает надежность предложенного технического решения.[0071] The location of the piston 20 in the upper part of the emergency closing block 14 makes it possible to move the elastic element 19 away from the heated zone, which increases the reliability of the proposed technical solution.

[0072] Демпфер 22 снижает ударные нагрузки на механизм предложенного технического решения, особенно в блоке 14 аварийного закрытия в момент закрытия арматуры 2, связанные с высокой скоростью движения ведомого звена 26 передачи 18 поступательного движения и имеющейся инерцией передачи 18 поступательного движения, блока 15 передачи крутящего момента, блока 13 приведения в действие. Демпфер 22 работает при закрытии арматуры 2, снижает скорость движения рабочего элемента 10 перед закрытием арматуры 2. Это позволяет снизить ударные нагрузки на, например, внутренние части передачи 18 поступательного движения, элементы расцепного устройства 29, корпусные детали предложенного технического решения и соединения его внутренних элементов с корпусом 12. Снижение ударных нагрузок позволяет предотвратить преждевременное разрушение элементов предложенного технического решения, а значит повысить его надежность, увеличить срок его службы, а также надежность арматуры 2.[0072] The damper 22 reduces the shock loads on the mechanism of the proposed technical solution, especially in the emergency closing unit 14 at the moment of closing the valve 2, associated with the high speed of movement of the slave link 26 of the translational motion transmission 18 and the existing inertia of the translational motion transmission 18, the torque transmission unit 15, the actuation unit 13. The damper 22 operates when closing the valve 2, reduces the speed of movement of the working element 10 before closing the valve 2. This makes it possible to reduce the shock loads on, for example, the internal parts of the translational motion transmission 18, the elements of the uncoupling device 29, the housing parts of the proposed technical solution and the connections of its internal elements with the housing 12. Reducing the shock loads makes it possible to prevent premature destruction of the elements of the proposed technical solution, and therefore increase its reliability, increase its service life, as well as the reliability of the valve 2.

[0073] Противоударное устройство 23 может иметь преднатяг, превышающий расчетные усилия на рабочем элементе 10, и служит для снижения ударных нагрузок в момент контакта рабочего элемента 10 с седлом 11. Противоударное устройство 23 предпочтительно размещено на конце штока 21. Противоударное устройство 23 позволяет устранить удары в механизме арматуры 2, а также минимизировать пропуск пара при закрытии арматуры 2, что позволяет предотвратить преждевременное разрушение элементов арматуры 2 и обеспечить заданную герметичность затвора 4. Также противоударное устройство 23 позволяет компенсировать тепловые изменения линейных размеров элементов блока 14 аварийного закрытия, позволяя закрыть арматуру 2 вне зависимости от температуры. Противоударное устройство 23 также может обеспечивать компенсацию несоосности кинематического элемента 5, а также поршня 20 и(или) штока 21. Это позволяет повысить надежность предложенного технического решения и арматуры 2.[0073] The shock-absorbing device 23 may have a preload exceeding the calculated forces on the working element 10, and serves to reduce shock loads at the moment of contact of the working element 10 with the seat 11. The shock-absorbing device 23 is preferably located at the end of the rod 21. The shock-absorbing device 23 makes it possible to eliminate shocks in the mechanism of the valve 2, as well as to minimize the leakage of steam when closing the valve 2, which makes it possible to prevent premature destruction of the elements of the valve 2 and to ensure the specified tightness of the shutter 4. The shock-absorbing device 23 also makes it possible to compensate for thermal changes in the linear dimensions of the elements of the emergency closing block 14, making it possible to close the valve 2 regardless of the temperature. The shock-absorbing device 23 can also provide compensation for the misalignment of the kinematic element 5, as well as the piston 20 and/or the rod 21. This makes it possible to increase the reliability of the proposed technical solution and the valve 2.

[0074] В других вариантах выполнения предложенного технического решения расцепное устройство 29 может включать в себя по меньшей мере одно известное из уровня техники расцепное устройство, например, муфту электромагнитную, гидравлическую или пневматическую, устройство, включающее в себя по меньшей мере одну пару зубчатых колец, устройство по типу коленно-рычажного механизма. Иными словами, расцепное устройство 29 может включать в себя несколько дублирующих друг друга известных из уровня техники расцепных устройств. Это позволяет повысить надежность расцепного устройства 29, а значит, и повысить надежность предложенного технического решения в целом.[0074] In other embodiments of the proposed technical solution, the uncoupling device 29 may include at least one uncoupling device known from the prior art, for example, an electromagnetic, hydraulic or pneumatic clutch, a device including at least one pair of toothed rings, a device of the knee-lever type. In other words, the uncoupling device 29 may include several uncoupling devices known from the prior art that duplicate each other. This makes it possible to increase the reliability of the uncoupling device 29, and therefore to increase the reliability of the proposed technical solution as a whole.

[0075] В других вариантах выполнения предложенного технического решения блок 15 передачи крутящего момента может не включать расцепное устройство 29. Использование расцепного устройства 29 предпочтительно, если предложенное техническое решение используют для управления арматурой, представляющей собой, например, стопорный клапан. Расцепное устройство 29, выполненное с возможностью разъединения кинематической цепи, позволяет закрыть арматуру за очень короткий промежуток времени, что очень важно в случае аварийной ситуации, когда требуется быстро прервать подачу рабочей среды через арматуру. Кроме того, исключение из блока 15 передачи крутящего момента расцепного устройства 29 может привести к увеличению инерции механизма, что будет препятствовать движению в начале закрытия арматуры и не позволит уложиться в заданный интервал времени. Помимо этого, ударные нагрузки внутри предложенного технического решения при остановке ведомого звена 26 передачи 18 поступательного движения, в качестве которого может использоваться по меньшей мере одна известная из уровня техники рейка, в момент закрытия затвора 4 будут значительно больше из-за высокой инерции и будут распространяться по всем элементам конструкции предложенного технического решения. Например, если в качестве арматуры 2 используют стопорный клапан, то в момент его закрытия кинематическая цепь размыкается, что снижает инерцию всей конструкции, а удар принимают элементы конструкции предложенного технического решения, расположенные до расцепного устройства 29. Поэтому использование расцепного устройства 29, выполненного с возможностью разрыва кинематической цепи, позволяет устранить указанные выше проблемы, а значит повысить надежность предложенного технического решения.[0075] In other embodiments of the proposed technical solution, the torque transmission unit 15 may not include the release device 29. The use of the release device 29 is preferable if the proposed technical solution is used to control a valve that is, for example, a stop valve. The release device 29, designed with the possibility of disconnecting the kinematic chain, allows the valve to be closed in a very short period of time, which is very important in the event of an emergency when it is necessary to quickly interrupt the supply of the working medium through the valve. In addition, the exclusion of the release device 29 from the torque transmission unit 15 may lead to an increase in the inertia of the mechanism, which will impede movement at the beginning of the valve closing and will not allow it to be completed within the specified time interval. In addition, the impact loads within the proposed technical solution when stopping the slave link 26 of the transmission 18 of the translational motion, which can be at least one rack known from the state of the art, at the moment of closing the gate 4 will be significantly greater due to the high inertia and will spread across all the design elements of the proposed technical solution. For example, if a stop valve is used as the fittings 2, then at the moment of its closing the kinematic chain opens, which reduces the inertia of the entire structure, and the impact is taken by the design elements of the proposed technical solution located before the uncoupling device 29. Therefore, the use of the uncoupling device 29, made with the possibility of breaking the kinematic chain, allows eliminating the above problems, and therefore increasing the reliability of the proposed technical solution.

[0076] В других вариантах выполнения предложенного технического решения поршень 20 и(или) шток 21 блока 14 аварийного закрытия может представлять собой по меньшей мере одно известное из уровня техники устройство, выполненное с возможностью соединения с другими устройствами посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции, например, с использованием известных из уровня техники крепежных изделий, посредством захвата, примыкания, свинчивания, и может представлять собой, например, кинематический элемент, стержень, стакан, диск.[0076] In other embodiments of the proposed technical solution, the piston 20 and/or the rod 21 of the emergency closure block 14 may be at least one device known from the prior art, designed with the possibility of being connected to other devices by means of at least one assembly operation known from the prior art, for example, using fasteners known from the prior art, by gripping, abutting, screwing, and may be, for example, a kinematic element, a rod, a cup, a disk.

[0077] В других вариантах выполнения предложенного технического решения редуктор 27 может отсутствовать. Использование редуктора 27 предпочтительно, поскольку позволяет многократно снизить крутящий момент, передаваемый через ЗПС расцепного устройства 29, что позволяет повысить его надежность и предложенного технического решения в целом.[0077] In other embodiments of the proposed technical solution, the gearbox 27 may be absent. The use of the gearbox 27 is preferable, since it allows for a multiple reduction in the torque transmitted through the ZPS of the uncoupling device 29, which allows for an increase in its reliability and the proposed technical solution as a whole.

[0078] В других вариантах выполнения предложенного технического решения червячный редуктор 28 может отсутствовать. Использование червячного редуктора 28 предпочтительно, поскольку позволяет снизить энергетические затраты на работу двигателя и повысить его надежность и предложенного технического решения в целом при работе в режиме удержания позиции за счет самоторможения/необратимости червячного редуктора 28. В наиболее близком аналоге удержание арматуры в открытом состоянии осуществляет непосредственно двигатель, находящийся постоянно в работе при постоянно входном электрическом сигнале. В случае отсутствия самотормозящегося червячного редуктора 28 вся нагрузка по удержанию арматуры 2 в открытом состоянии передается на двигатель предложенного технического решения. Кроме того, при отсутствии самотормозящегося червячного редуктора 28 под действием упругого элемента 19 раскручиваются все вращающиеся элементы кинематической цепочки, включая ротор по меньшей мере одного двигателя блока 13 приведения в действие, входящие в кинематическую цепочку и в момент закрытия происходит резкая остановка всех крутящихся элементов, и каждая связь испытывает переменные нагрузки.[0078] In other embodiments of the proposed technical solution, the worm gear reducer 28 may be absent. The use of the worm gear reducer 28 is preferable, since it allows to reduce the energy costs for the operation of the motor and to increase its reliability and the proposed technical solution as a whole when operating in the position holding mode due to the self-braking/irreversibility of the worm gear reducer 28. In the closest analogue, the holding of the valve in the open state is carried out directly by the motor, which is constantly in operation with a constant input electrical signal. In the absence of the self-braking worm gear reducer 28, the entire load for holding the valve 2 in the open state is transferred to the motor of the proposed technical solution. In addition, in the absence of a self-braking worm gear 28, under the action of the elastic element 19, all rotating elements of the kinematic chain are spun up, including the rotor of at least one engine of the actuation unit 13, included in the kinematic chain, and at the moment of closing, an abrupt stop of all rotating elements occurs, and each connection experiences variable loads.

[0079] В других вариантах выполнения предложенного технического решения блок 14 аварийного закрытия может включать в себя по меньшей мере один датчик 24 положения, выполненный с возможностью детектирования положения, например, по меньшей мере одного крайнего положения и(или) во всем диапазоне перемещений штока 21. Например, блок 14 аварийного закрытия может включать в себя по меньшей мере один датчик положения 24, выполненный с возможностью определения положения на всей длине рабочего хода штока 21. В других вариантах выполнения предложенного технического решения датчик 24 положения блока 14 аварийного закрытия может представлять собой по меньшей мере один известный из уровня техники геркон, по меньшей мере один известный из уровня техники датчик Холла, по меньшей мере один известный из уровня техники механический датчик или комбинацию этих устройств. Такие устройства могут быть использованы, если предложенное техническое решение применяется совместно с арматурой. В других вариантах выполнения предложенного технического решения датчик 24 положения блока 14 аварийного закрытия может представлять собой по меньшей мере один известный из уровня техники линейный датчик (например, датчик типа линейный переменный дифференциальный трансформатор (LVDT) или иной тип) или комбинацию известных их уровня техники датчиков. В других вариантах выполнения предложенного технического решения датчик 24 положения может отсутствовать.[0079] In other embodiments of the proposed technical solution, the emergency closing unit 14 may include at least one position sensor 24 configured to detect a position, for example, at least one extreme position and/or over the entire range of movement of the rod 21. For example, the emergency closing unit 14 may include at least one position sensor 24 configured to determine a position over the entire length of the working stroke of the rod 21. In other embodiments of the proposed technical solution, the position sensor 24 of the emergency closing unit 14 may be at least one reed switch known from the prior art, at least one Hall sensor known from the prior art, at least one mechanical sensor known from the prior art, or a combination of these devices. Such devices may be used if the proposed technical solution is used in conjunction with valves. In other embodiments of the proposed technical solution, the position sensor 24 of the emergency closing unit 14 may be at least one linear sensor known from the prior art (for example, a sensor of the linear variable differential transformer (LVDT) type or another type) or a combination of sensors known from the prior art. In other embodiments of the proposed technical solution, the position sensor 24 may be absent.

[0080] Специалисту в данной области техники очевидно, что повышение надежности предложенного технического решения обеспечивает также повышение надежности работы арматуры.[0080] It is obvious to a person skilled in the art that increasing the reliability of the proposed technical solution also ensures an increase in the reliability of the valve operation.

[0081] Позиции на чертежах:[0081] Drawing positions:

1 - устройство для управления арматурой,1 - device for controlling valves,

2 - арматура,2 - reinforcement,

3 - корпус арматуры 2,3 - body of the fittings 2,

4 - затвор арматуры 2,4 - valve 2,

5 - кинематический элемент арматуры 2,5 - kinematic element of reinforcement 2,

6 - проточная часть корпуса 3 арматуры 2,6 - flow part of body 3 of fittings 2,

7 - входной патрубок корпуса 3 арматуры 2,7 - inlet pipe of body 3 of fitting 2,

8 - выходной патрубок корпуса 3 арматуры 2,8 - outlet pipe of body 3 of fittings 2,

9 - патрубок для присоединения устройства 1 для управления арматурой корпуса 3 арматуры 2,9 - branch pipe for connecting device 1 for controlling valve body 3 valve 2,

10 - рабочий элемент затвора 4 арматуры 2,10 - working element of the shutter 4 of the fittings 2,

11 - седло затвора 4 арматуры 2,11 - seat of valve 4 of fitting 2,

12 - корпус устройства 1 для управления арматурой,12 - body of device 1 for controlling valves,

13 - блок приведения в действие устройства 1 для управления арматурой,13 - unit for actuating device 1 for controlling valves,

14 - блок аварийного закрытия устройства 1 для управления арматурой,14 - emergency closing unit of device 1 for controlling the valve,

15 - блок передачи крутящего момента устройства 1 для управления арматурой,15 - torque transmission unit of device 1 for controlling the valve,

16 - двигатель,16 - engine,

17 - ручной дублер,17 - manual backup,

18 - передача поступательного движения,18 - transmission of translational motion,

19 - упругий элемент,19 - elastic element,

20 - поршень,20 - piston,

21 - шток,21 - rod,

22 - демпфер,22 - damper,

23 - противоударное устройство,23 - shockproof device,

24 - датчик положения,24 - position sensor,

25 - ведущее звено передачи 18 поступательного движения,25 - leading link of transmission 18 of translational motion,

26 - ведомое звено передачи 18 поступательного движения,26 - driven link of transmission 18 of translational motion,

27 - редуктор,27 - gearbox,

28 - червячный редуктор,28 - worm gear,

29 - расцепное устройство,29 - uncoupling device,

30 - паропровод.30 - steam pipe.

Claims

1. A device for controlling valves, comprising:

an actuation unit capable of generating torque;

an emergency closing unit connected to the actuation unit and comprising:

a) a rod designed with the possibility of interaction with a kinematic element of the valve for its movement;

b) an elastic element designed with the ability to create a translational force when performing a working stroke to move the rod;

c) a transmission of translational motion connected to the elastic element and to the rod and designed with the possibility of converting the torque received from the actuation unit into a translational force and transmitting this translational force to the rod and to the elastic element for its compression, and also designed with the possibility of receiving a translational force from the elastic element and transmitting this translational force to the rod,

a torque transmission unit configured to transmit torque from the actuation unit to the emergency closing unit and including a self-braking worm gear, wherein the actuation unit is connected to the emergency closing unit via the torque transmission unit.

2. A device for controlling valves according to paragraph 1, characterized in that the actuation unit includes a manual backup.

3. A device for controlling valves according to any of paragraphs 1, 2, characterized in that the actuation unit includes a main engine and a backup engine.

4. A device for controlling valves according to item 1, characterized in that the emergency closing unit includes a piston located between the elastic element and the transmission of translational force.

5. A device for controlling valves according to item 4, characterized in that the emergency closing unit includes a damper designed with the ability to change the piston speed.

6. A device for controlling valves according to item 1, characterized in that the emergency closing unit includes an anti-shock device connected to the rod.

7. A device for controlling valves according to item 1, characterized in that the emergency closing unit includes a position sensor.

8. A device for controlling the valve according to item 1, characterized in that the torque transmission unit contains a release device.

9. A device for controlling valves according to item 1, characterized in that the torque transmission unit contains a gearbox.

10. A device for controlling valves according to paragraph 1, characterized in that the transmission of translational motion is a rack and pinion transmission.

11. A device for controlling valves according to paragraph 1, characterized in that the transmission of translational motion is a roller screw transmission.

12. A device for controlling valves according to paragraph 1, characterized in that the transmission of translational motion is a ball screw transmission.

13. A device for controlling a valve according to item 1, characterized in that the elastic element is located on one side of the transmission of translational motion, and the rod is located on the other side of the transmission of translational motion.

14. A device for controlling valves according to paragraph 8, characterized in that the uncoupling device includes several uncoupling devices that duplicate each other.

15. A device for controlling the valve according to item 8, characterized in that the uncoupling device is designed with the possibility of breaking the kinematic chain.