Пневматическая система управления для шарового крана

в 934125 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУ Сфюэ СоветеникСарйектичвсникреспттбвикДополнительное к аат, санд-ву(гг) Заявлено 2 3. 10.80 (гт ) 2996227/25-08е нрисоекнненнем заявки М(5)М. Кл. Р 16 К 31/12 Веудератааае кататат ееер йй йааи азабратаакЯ н аткриткЯ(54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ШАРОВОГО КРАНА Изобретение относится к арматуростроению для автоматического управления шаровым краном с приводными седлами, обеспечивакнцее цвухсторонние уплотнения проходного сечения шарового крана, ио.5 пользуемого в качестве запорной арматуры на трубопроводах энергетических уста- новак, а также в нефтехимической, газовой промышленности и может быть использовано в цругих аналогичных пневмогттц 36 равлических системах управления в машиностроении.Известна пневматическая система управления для шарового крана с подвижными седлами, соцержвшая снабженное с команцной полостью перепускное клапвннае устройства, пневматически связанное с силовыми пневмоцианцрами управления запорной пробкой и седлами крана через золотниковые распрецелители с. командными пневмациатндрами и конечные пневмовыключатетат приводов пробки и седел 1.Недостатком известной системы управления является нацастаточная нвцежность.срабатывания, вызванная отсутствием еди ного командного элемента цля включения и выключения.Цель изобретения - повьппение надежности срабатывания системы.Поставленная цель достигается тем, что перепускное клапанное устройство снабжено двухсторанним обратным клапаном, входные каналы которого сообтцены с рабочими полостями пневматических ксатечных выключателей привоца пробки, в вьэходной -. с камвндной полостью перетскного клвпанного устройствв, причем команд ный пневмоциатндр золотника, управляющего приводом пробки, сообщен с рабочей полостью пневматического коне яого вы ключвтеля нривоца подвижных седел,в омандный пневмаднлиндр золотника, управ. ляюшего приводом седел, сообщен с комайцной полостью перепускного клацанного ус тройствв. Нв фиг. 1 изображена общая схема пневматической системы управления, шаро3 934 1вым краном;на фиг, 2 - разрез А-А нафиг. 1.Пневматическая система управления дляшарового крана 1, имеющего приводныеседла 2 и 3, содержит пневмопривод 4цля пробки 5, цва пневмопривода 6 и 7соответственно для седел 2 и 3, управ"ляющая пневматическая система которыхсоединена между собой параллельна, в также два распределителя 8 и 9, три конеч оных пневмовыкдючатедя 10, 11 и 12 иперепускное клапанное устройство 13.Перепускное клапанное устройство 13имеет внутреннюю полость 14, в которойрасположен. двухсторонний обратный клапан 15, а также командную камеру 16,в которой размещен поцпружиненный золотник 17, взаимодействующий с якорем18 электромагнита 19, который снабженкнопкой управления (пуска) 20 и ее руч-ным дублером 21,Командная камера 16 имеет торцовоеседдо, пневматически связанное с внутренней полостью 14 и верхнее торцовоеседло, связанное каналом с атмосферой,Командный пневмоцилинцр 22 распрецелителя 9 пневматически связан черезкоманцную камеру 16 перецускного кдапвнного устройства 13 с внутренней полостью 14.Внутренняя полость 14 имеет два противоположно расположенных торцовыхседла с каналами 23 и 24, каждое иэкоторых соецинено с соответствующимиконечными пневмавыключателями 10 и11, которые поочередно инематическивзаимоцействуют со штоком пневмопривода4 (пробки 5) при его крайних положениях.Командный пневмоцидинцр 25 распределителя 8 пневматически связан с конечнымпневмовыключателем 12, который кинема 40тически вэвимоцействует с одним иэ штоков пневмопривоцов 6 или 7 седел 2 или3 соответственно.Распределители 8 и 9, кроме соответствующих пневмоцилиндров 22 и 25, име- ф 5ют каждый по подпружиненному пружиной26 качающемуся рычагу 27 и поршню 28,переводному блоку 29 с зубам 30, а также по два золотника 31 и 32, переключающих управляющую среду из одних по-,лостей пневмоприводов 4; 6 и 7 в противоположные.Распределитель 9 управляет цневмопривоцами 6 и 7 (седел 2 и 3 соответственно), а распределитель 8 - пневмопривоцом 554(сферы 5).Конечные пневмовыключатеди 10, 1.1и 12 состоят каждый из нажимного под- ,25 4пружиненного (имеющего виутрежпою полость) стержня ЗЗ, кинематически связанного с золотником 34 и подпружиненнымзолотником Зб.Пневмопривод 4 через своЯ шток и кулису 36 кинематически связан со сферой6 шарового крана 1, а пневмоприводы 6и 7, каждый через. свои штоки посредствомреечного зацепления, кинемвтически связаны с соответствующими седлами 2 и 3которые резьбою соединены с патрубкамишарового кран,а 1 (ищ его корпуса).Управление шаровым краном 1, т.е.его закрытие или открытие посредствомвышеописанной пневматической системы,производится путем нажатия кнопки 20 споследующим ее возвращением в первоначальное положение.Рабочий цикл пневматической системы управления по закрытию шаровогокрана 1 начинается с включения и послецующего выключение кнопки 20, в результате чего электромагнит 19 перемещает золотник,17 вниз и перекрываетпоступление сжатого воздуха через нижнее седло командной камеры 16 в пневмоцилиндр 22, но тем самым соединяетэтот пневмоцилинцр с атмосферой черезоткрытое верхнее седло команцной камеры 16 в результате отхоца от негозолотника 17.Находящийся в пневмоцидиндре 22обьем сжатого воздуха уходит в атмосферу, а его рычаг 27 и поршень 28 поцдействием пружины 26 занимают краЯнее нижнее свободное положение,После обесточивания электромагнита19 (кнопка 20 выключена) поц действием сжатого воздуха, поступающего извнутренней полости 14, золотник 17 юремещается вверх и перекрывает верхнееседло командной камеры 16, тем самымотсекая ее от атмосферы, а поршень 28пневмоцилиндра 22, сжав пружицу 26, перемещает рычаг 27 и крайнее верхнее положение, который, зайдя во впадину зуба30, поворачивает переводной блок 29 иизменяет положение золотников 31 и 32распределителя 9 на обратное.В результате переключения золотников31 и 32 распрецелителя 9 сжатый воздух (подключенный к распределителю) поступает в противоположную (нижнюю) пслость пневмоприводов 6 и 7, в их другаяполость (верхняя) в это время соединеначерез распределитеа 9 с атмосферой.Штоки пневмоприводов 6 и 7 передвигаются и занимают крайнее верхнее цоложение, седла 2 и 3 отводят от сферы б,Рычаг 27 во время отхода штокапневмопривоца 4 от стержня 33 конечного пневмовыключателя 10, выйдя из зацепления с переводным блоком 29, т.е, из оцной его впадины при вышеописанной подаче цавпения в пнэвмоцилиидр 22, откланяется зубом ЗО в другую его впадину, т.е, снова входит в зацепление с перевопным блоком 29 и поворачивает его вокруг оси, обеспечивая тем самым переключение золотников 31 и 32 в другое положение.В результате переключения золотников31 и 32 распрецелителя 9 сжатый воздух, подключенный к распределителю, поступает в противоположную (верхнюю) полость пневмопривоцов 6 и 7, а их другая (нижняя) полость соединена через распредеа- тегь 9 с атмосферой.При этом штоки пневмоприводов 6 и 7занимают крайнее нижнее положение, а седла 2 и 3 через кинематическую связь со штоками пневмоприводов 6 и 7 вновь уплотняют по сфере 5, т.е. таким образом зак анчивается автоматический цикл работы пневматической системы управления шаровым краном. Шаровой кран переводят с открытого полакения в закрытое.Во время движения штока пиевмопривс да 6 в крайнее нижнее положение он от-;- ходит от конечного пневмовыключателя 12 и освобождает его стержень 33, который под действием пружины отходит от золотс 5 9341а стержень 33 конечного пневмовыключателя 12 переводят в крайнее верхнее положение под действием нажима на негоштока пневмопривода 6, после чего в пневмоцнлиндр 25 поступает сжагый воздух,подключенный к конечному пневмовыключателю 12 в резуа тате отхода от седлабурнуса золотника 35 под воздействиемперемещающегося в верхнее положениестержня 33, который одновременно уцлотоняясь по золотнику 34 в это же время отсекает атмосферный канал пневмовыключателя 12 от пневмоцилиндра 25.Сжатый воздух, воздействуя на поршень28 распределителя 8, посредством послецнего сжимает пружину 26 и перемешает в верхнее положение рычаг 27, который, зайдя во впадину зуба 30, поворачивает переводной блок 29 и изменяетположение золотников 31 и 32 распре- щделителя 8 на обратное, т.е, переключаетИхвВ результате переключения золотников31 и 32 распределителя 8 сжатый воздух подключенный к распределителю 8, 25поступает в противоположную (нижнюю)полость пневмопривода 4, а его цругаяполость (верхняя) в это время соединеначерез распределитель 8 с атмосферой,При этом шток пиевмоцривоца 4 переаигается и занимает крайнее верхнееположение, сфера 5 поворачивается на690 в положение Закрыто, а стерженьЗЗ конечного пневмовыключателя 11 переводят в крайнее верхнее положение поц35действием нажима иа него штока пневмопривода 4,Одновременно с отходом штока пневмопривода 4 в крайнее верхнее положениенм освобождается стержень 3 3 конечного 4пневмовыключателя 10, в результате чего золотник 35 перекрывает седло, черезкоторое сжатый воздух, подключенный кконечному пневмовыключателю 10, ранее поступал далее через седло 24, внут45реннюю полость 14 и командную камеру16 в пневмоцилиндр 22 распределителя9, который теперь под действием пружины отходит от золотника 34 и, тем самым, обеспечивает уход сжатого воздуха50из пневмоцилинцра 22 через команднуюкамеру 16; внутреннюю полость 14 и.седло 24 в атмосферу через конечныйпневмовыключатель 10.Так как рабочая полость пневмоци 55линдра 22 имеет незначительный обьем,то за время хода штока пневмопривода 4от одного конечного пневмовыключателя10 до другого - 11 сжаты воздух успе 25 6вает выйти из его полости, давление в которой снижается до атмосферного, а это значит, что пружина 26 отводит тем временем поршень 28 в исходное положение вместе с рычагом 27.Посо того как штоком пневмопривс. да 4 стержень ЗЗ конечного пневмовыключателя 11 переводят в крайнее верхнее положение, происходит пуск сжатого воздуха, подаваемого к конечному пневмовыключателю 11, который далее через седло 23 входит во внутреннюю полость 14, в которой под действием этого потока (давления сжатого воздуха) обратный клапа. 15 перекрывает седло 24 н тем самым отсоединяет внутреннюю полость 14 от открытого атмосферного канала конечного пневмовыключателя 10, а также пропускает сжатый воздух в командную камеру 16, где зологник 17, прижатый пружиной к верхнему седлу, держит командную камеру 16 в отсеченном от.атмосферы состоянии, и оттуда проходит в полость пневмоцилинцра 22 распределителя 9..ника 34, и тем самым обеспечивает уходсжатого воздуха из пневмсцилиндра 25 ватмосферу (через конечный пневмовыключагель 12), а это приводит к тому, чтопружина 26 распределителя 8 отводитпоршень 28 в исходное (нижнее) положение совместно с рычагом 27, который поэтому выхоат иэ зацепления с впадинойзуба 30 переводного блока 29,Таким образом, происходит подготовка 1 Ораспределителя 8 к следующему автоматическому циклу по открьаию шарового крана.Для повторения автоматического циклаработы пневматической системы управления шаровым краном, т.е. перевода шарового крана в другое (открытое) положение, достаточно вновь произвести кратковременное нажатие кнопки 20 с последующим ее возвращением в первоначальное 20положе ж.Во время второго автоматического цикла, вышеописанное взаимодействие частей и деталей пневматической системы управления шаровым краном повторяется 25(как и дри первом цикле на его закрытие),в результате чего шаровой кран изменяетположение своего запорного органа на обратное, т.е, происходит открытие щарового крана. ЗОПри этом, до поворота пробки седлатакже отводят от сферы, а после поворота оба седла будут вновь уплотнены посферееТехнико-экономическая эффективностьпредлагаемой пневматической системы управления заключается в повышении надежности срабатывания за счет полной авто 25 8матизации управления с помощью одного командного элемента.Ф ормула изобретенияПневматическая система управления (для шарового крана с подвижными седлами, содержащая снабженное командной полста стью перепускное клапанное устройство, пневматически связанное с силовыми,пневмоцилиндрами управления запорной пробкой.и седлами крана через золотниковые,распредежтели с командными пиевмоциашдрами, и конечные пневмовыключатели приводов пробки и седел, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью довышегия надежности срабатывания системы, перенускное клацанное устройство снабжено двухсторонним обратным клапаном, входные каналы которого сообщены с рабочими полостями пневматических конечных выключателей привода пробки, а выходной - с командной полостью перепускного ,клапанного устройства, причем командный пневм опилин др золотника, управлякщего , приводом пробки, сообщен с рабочей полостью пневматического коне щого выключателя привода подвижных седел, а командный пневмоцилиндр золотника, управляющего. приводом седел, сообщен с командной полостью перепускного клапанного устрой ства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 355888, клР 16 К 31/12, 1970,934125 Ре цак Заказ 3895/28 Тираж 990 ПодписВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская набд. 4 П фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель А. Бирюкова А. Козориз Техред Т, фантаКорректор А, Дзятко В