CS273479B1

CS273479B1 - Pneumatic drive in undirect function with hand control

Info

Publication number: CS273479B1
Application number: CS679388A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Marek
Original assignee: Marek Vladimir
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS679388A1

Abstract

Control diaphragm or piston of pneumatic drive is mounted on control shell secured against rotation, in whose lower end, displaceably brought out through the bottom part of the body, a valve stem is mounted, and in the upper end there is a control stem, displaceably brought out through the upper part of the body. The body is on overlapping end equipped with a shoulder ring, leaning from the outside by means of axial bearing against the front wall of the upper part of the body in closed position of the valve stem. The pressure springs are leant against the front wall of the upper part of the body from the inside.<IMAGE>

Description

Vynález se týká pneumatického pohonu v nepřímé funkci s ručním ovládáním pro uzavírací membránové ventily.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pneumatic actuator in indirect function with manual control for shut-off diaphragm valves.

U penumatického pohonu je ruční ovládání používáno z důvodu možnosti nastavit požadovanou přítlačnou sílu kuželky ventilu, přitlačující ventilovou membránu při uzavírání ventilu na těsnicí přepážku telesa ventilu a při nouzovém ovládání při výpadku ovládacího tlakového média.In the case of a penumatic actuator, manual actuation is used to set the desired pressure of the valve plug, pressing the valve diaphragm when closing the valve to the valve body sealing baffle and in emergency operation when the control pressure medium fails.

Je známé řešení pneumatického pohonu v nepřímé funkci, opatřené ručním ovládáním, složené z dělaného tělesa opatřeného přívodem tlakového média a vyrovnávacím otvorem, mezi jehož horní a spodní částí je sevřena ovládací membrána. K ovládací membráně je připevněno ventilové vřeteno s kuželkou, ovládající membránu membránového ventilu a spodní disk, ke kterému jsou připevněny tlačné pružiny pneupohonu, jejichž horní Část je opřena o horní disk, našroubovaný na závitové části vřetene ručního ovládání, procházející závitovým otvorem v horní části tělesa pneupohonu.It is known to provide a pneumatic actuator in an indirect function, provided with a manual control, consisting of a body having a supply of pressure medium and an equalizing opening between which an actuating diaphragm is clamped between the upper and lower parts. The valve diaphragm is fitted to the actuator diaphragm, operating the diaphragm valve diaphragm and the lower disc to which the pneumatic compression springs are attached, the upper part of which is supported by the upper disc, screwed onto the threaded part of the manual control spindle through the threaded hole in the upper body. pneupohonu.

Na vyčnívající části vřetene ručního ovládání z tělesa pneupohonu je upevněno ruční kolo. V horním disku je excentrický průchozí otvor, kterým volně prochází táhlo, upevněné ve spodním disku, opatřené závitem a maticí, sloužící k zajištění potřebné polohy horního disku, nastaveného na závitové částí vřetena ručního ovládání pneupohonu podle požadovaného předpětí tlačných pružin, potřebného k vyvození potřebné přítlačné síly tlačných pružin pro uzavření membránového ventilu. Nevýhodou řešení je, že při snížení pracovního tlaku v ovládacím ventilu vzniká velký přebytek uzavírací síly tlačných pružin, který přitlačuja ventilovou membránu na těsnicí přepážku ventilu a tím ji nadměrně mechanicky namáhá, čímž snižuje její životnost a spolehlivost celého zařízení. Naopak při zvýšení pracovního tlaku ve ventilu může dojít k tomu, že síla tlačných pružin nestačí na uzavření ventilu. Proto je používání ventilů nespolehlivé pro velké změny pracovního tlaku ve ventilu. Nevýhodou je také, že se úměrně s potřebným rozsahem předpětí tlačné pružiny zvětšuje stavební výška pneupohonu, čímž se zvyšuje váha pohonu i celé armatury současně s nárůstem ceny. Nevýhodou řešení je rovněž nedostatečné axiální vedení tlačných pružin, způsobené tím, že jsou drženy disky, z nichž každý je upevněn na samostatném ovládacím prvku a vedení je provedeno pouze excentricky uloženým táhlem, což snižuje stabilitu pružin, hodící se pouze pro malé změny pracovního tlaku ve ventilu.A handwheel is fastened to the protruding part of the manual control spindle from the pneumatic actuator body. In the upper disk there is an eccentric through hole through which a rod, which is threaded and nut-free, passes through the lower disk, provided to secure the necessary position of the upper disk set on the threaded portion of the manual pneumatic actuator spindle according to the required biasing of the compression springs the force of the compression springs to close the diaphragm valve. A disadvantage of the solution is that when the operating pressure in the control valve is reduced, there is a large excess of the closing force of the compression springs, which presses the valve diaphragm onto the valve sealing baffle and thereby excessively stresses it, thereby reducing its service life and reliability. Conversely, if the working pressure in the valve increases, the force of the compression springs may not be sufficient to close the valve. Therefore, the use of valves is unreliable due to large variations in the working pressure in the valve. A disadvantage is also that the proportional spring preload range increases the height of the pneumatic actuator, which increases the weight of the actuator and the valve as the cost increases. A disadvantage of the solution is also the inadequate axial guidance of the compression springs caused by holding the discs, each of which is mounted on a separate actuator, and guided only by an eccentrically mounted linkage, which reduces the stability of the springs suitable only for small variations in working pressure valve.

Uvedené nevýhody známého řešení odstraňuje v podstatě řešení podle vynálezu, kterým je pneumatický pohon v nepřímé funkci s ručním ovládáním pro uzavírací membránové ventily, eložené z děleného tělesa, v němž je umístěna ovládací membrána nebo píst s uloženými tlačnými pružinami, z ovládaného ventilového vřetene, přičemž je ruční ovládání tvořené ovládacím vřetenem, na jehož vyčnívajícím konci z tělesa je upevněno ruční kolo. Podstatou řešení je, že ovládací membrána nebo píst je upevněn na ovládacím pouzdru zajištěném proti otáčení, opatřeném vnitřním závitem, v jehož spodním konci, suvně vyvedeném spodní částí tělesa, je upevněno ventilové vřeteno a v jeho horním konci je upevněno ovládací vřeteno, suvně vyvedené horní částí tělesa, opatřené na přečnívajícím konci nákružkem, opatřeným z vnější strany prostředictvím axiálního ložiska o čelní stěnu horní části tělesa při zavřené poloze ventilového vřetene, tlačné pružiny jsou opřeny o Čelní stěnu horní části tělesa z vnitřní strany.These disadvantages of the known solution are essentially eliminated by the solution according to the invention, which is an indirectly operated pneumatic actuator for a diaphragm shut-off valve eluted from a split body in which a control diaphragm or a piston with stored compression springs is located, from a controlled valve stem. is a manual control formed by a control spindle, at whose projecting end from the body a handwheel is mounted. The principle of the solution is that the actuating diaphragm or piston is mounted on a rotatable actuating sleeve provided with an internal thread, in the lower end of which the lower part of the body is slid out, the valve spindle is fixed and its upper end is mounted With the end of the body part having a collar provided at the projecting end, provided on the outside by means of an axial bearing with the front wall of the upper body part with the valve stem closed, the compression springs are supported against the front wall of the upper body part.

Vyšší účinek řešení podle vynálezu spočívá ve zvýšení spolehlivosti pohonu, životnosti ventilové membrány a tím i spolehlivosti celé armatury, vlivem zajištění přípustné deformace ventilové membrány při uzavírání ventilu, nezávisle na pracovním tlaku ve ventilu, ve zvýšení stability vedení tlačných pružin vlivem osového spojení ventilového vřetene s vřetenem ručního ovládání pomocí závitového pouzdra a ve snížení stavební výšky pneupohonu, ovlivněné tím, že tlačné pružiny Jbou opřeny přímo o těleso pneupohonu.The higher effect of the solution according to the invention is to increase the reliability of the actuator, the life of the valve diaphragm and thus the reliability of the entire valve, by ensuring the permissible deformation of the valve diaphragm when closing the valve. spindle of the manual control by means of a threaded sleeve and in the reduction of the construction height of the pneumatic actuator, influenced by the fact that the compression springs are supported directly on the pneumatic actuator body.

**

CS 273479 BlCS 273479 Bl

Příklad konkrétního provedení pneumatického pohonu podle vynálezu je znázorněn na výkresech, kde na obr. 1 je podélný řez pneumatickým membránovým pohonem v nepři mé funkci, spojeným s membránovým uzavíracím ventilem, na obr, 2 je podélný řez pneumatickým pístovým pohonem v nepřímé funkci, spojeným s membránovým uzavíracím ventilem.An example of a specific embodiment of a pneumatic actuator according to the invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 is a longitudinal section of an indirect diaphragm pneumatic actuator connected to a diaphragm shut-off valve. diaphragm shut-off valve.

Pneumatický pohon podle obr. 1 se skládá z tělesa 1 opatřeného vstupním otvorem 11 tlakového média a vyrovnávacím otvorem 110. Těleso pneupohonu je upevněné na třmenu 20 ventilového tělesa 2 a je složené z horní části 10 a spodní části 101, mezi kterými je sevřena ovládací membrána 2» umístěná ve vnitřním prostoru 111 tělesa 1 pneupohonu. Ovládací membrána 2 J^{e ve} středu uchycena mezi dva opěrné talíře 4, 41 upevněné na ovládacím pouzdru 5, jehož spodní konec 53 je suvně vyveden otvorem 105 spodní části 101 tělesa 1 pneupohonu. V ovládacím pouzdru 5, opatřeném vnitřním závitem 50, jé do spodního konce 53 zašroubováno ventilové vřeteno 21 s kuželkou a do horního konce 54 ovládací vřeteno 6 ručního ovládacího pneupohonu, které je suvně vyvedené z horní čáati 10 tělesa 1. Na opěrném talíři 41 ovládací membrány 2 jsou uchyceny tlačné pružiny 7, jejichž horní konec je opřen o horní část 10 tělesa 1 pneupohonu. Ovládací pouzdro 2 je zajištěno proti pootočení kolíkem 51. zašroubovaným v prvním závitovém otvoru 102, zhotoveném v čelní stěně 103 horní části 10 tělesa 1 z vnitřní strany. Volný konec kolíku 51 je zasunutý do výřezu 52 ovládacího pouzdra Vyčnívající konec ovládacího'vřetene 6 pneupohonu je opatřen nákružkem 61 a čepem 62, Nákružek 61 je opřený o axiální.ložisko 8 uložené na horní části 10 tělesa 1 při nastavené přítlačné síle tlačných pružin 7 na ventilovou membránu 22 v zavřené poloze ventilu. Na čepu 62 je upevněno ruční kolo 9, jehož poloha je po nastavení maximální deformace ventilové membrány 22 zajištěna proti pootočení aretačním kolíkem 91, procházejícím průchozím otvorem 92 v ručním kole 2 a zašroubovaným v druhém závitovém otvoru 104. zhotoveném v čelní stěně 103 horní čáati 10 tělesa 1 pneupohonu z vnější atrany.The pneumatic actuator according to FIG. 1 consists of a body 1 provided with a pressure medium inlet 11 and a compensating bore 110. The pneumatic actuator body is mounted on the caliper 20 of the valve body 2 and consists of an upper part 10 and a lower part 101 between which a control diaphragm is clamped. 2 »located in the interior space 111 of the pneumatic actuator body 1. The control diaphragm 2 is mounted ^{in the} middle between two support plates 4, 41 mounted on the control sleeve 5, the lower end 53 of which is slidably led out through the opening 105 of the lower part 101 of the pneumatic actuator body 1. In the actuating sleeve 5 provided with an internal thread 50, a valve stem 21 with a plug is screwed into the lower end 53 and into the upper end 54 the actuating spindle 6 of the manual actuator, which is slidably guided from the upper part 10 of the housing. 2, compression springs 7 are retained, the upper end of which is supported by the upper part 10 of the pneumatic drive body 1. The control housing 2 is secured against rotation by a pin 51 screwed into a first threaded hole 102 made in the front wall 103 of the upper part 10 of the body 1 from the inside. The free end of the pin 51 is inserted into the cutout 52 of the actuator sleeve. The protruding end of the actuator spindle 6 is provided with a collar 61 and a pin 62. The collar 61 is supported on an axial bearing 8 mounted on the upper part 10 of the body 1 at the prescribed pressure the valve diaphragm 22 in the valve closed position. A handwheel 9 is fastened to the pin 62, the position of which is secured after rotation of the valve diaphragm 22 to maximum rotation by a locking pin 91 passing through a through hole 92 in the handwheel 2 and screwed into a second threaded hole 104 formed in the front wall 103 of the upper part 10 of the pneumatic actuator body 1 from the outer edge.

U alternativního provedení pneumatického pohonu, podle obr, 2, je ve vnitřním prostoru 111 tělesa 1 umístěn místo ovládací membrány 2 ovládací píst 21» upevněný na ovládacím pouzdru 5, spojujícím ventilové vřeteno 21 s ovládacím vřetenem 6 ručního ovládání pneupohonu. Na ovládacím pístu 31 jsou upevněny tlačné pružiny 2» opřené o horní Část 10 tělesa 1 pneupohonu.In the alternative embodiment of the pneumatic actuator according to FIG. 2, an actuating piston 21 is mounted in the interior space 111 of the housing 1 instead of the actuating diaphragm 2 mounted on the actuating sleeve 5 connecting the valve stem 21 to the actuating spindle 6 of the manual actuator. Compression springs 2 are supported on the actuating piston 31 and are supported against the upper part 10 of the pneumatic actuator body 1.

Funkce pneumatického pohonu a nepřímou funkcí, s ručním ovládáním, spočívá v tom, že tlakové ovládací médium se přivádí vstupním otvorem 11 do vnitřního prostoru 111 tělesa 1 pod ovládací membránou 2 nebo píat 31. Ovládací membrána 2 nebo píst 31 se začne současně s ovládacím pouzdrem 2 zvedat proti aíle tlačných pružin a hmotnosti uzavíracího orgánu ventilu a pohonu, průtok ventilovým tělesem 2 se otevře. Při poklesu tlaku ovládacího tlakového média se ovládací membrána 2 nebo píst 31 s ovládacím pouzdrem 5 pohybuje dolů a tlakem pružin 7 se průtok ventilovým tělesem 2_uzavře. Eři výpadku přívodu ovládacího tlakového média do vnit řního prostoru tělesa 1 pneupohonu pod ovládací membránou 2 nebo píst 31 se vlivem stlačených tlačných pružin 2 posouvá ovládací membrána 2 nebo píst 21 dolů, s ní i ovládací pouzdro 2 ^s ventilovým vřetenem 21, jehož kuželka přitlačí ventilovou membránu 22 na přepážku ventilového tělesa 2, čímž se průtok pracovního média ventilovým tělesem 2 uzavře. Aby nedošlo k poškození ventilové membrány 22, je nutno seřídit maximální deformaci ventilové membrány 22. Správné nastavení se provádí ručním kolem 9 po vyšroubování aretačního kolíku 21» pňi nulovém tlaku ovládacího média. Otáčením ručního kola 9 vlevo dosedne ventilová membrána 22 na přepážku ventilového tělesa 2. Dalším otáčením vlevo se zvětšuje deformace ventilové membrány 22 v místě nad přepážkou do té doby, než se deformací vyvolaná osová síla vyrovná s předpětím tlačných pružin 7. Tím se uvolní axiální ložisko 8. ZpětnýmThe function of the pneumatic actuator and the indirect function, with manual control, is that the pressure control medium is fed through the inlet 11 into the interior 111 of the body 1 under the control diaphragm 2 or pistons 31. The control diaphragm 2 or piston 31 starts simultaneously with the control sleeve 2 to be lifted against the pressure spring force and the weight of the valve and actuator, the flow through the valve body 2 opens. When the pressure of the actuating pressure medium drops, the actuating diaphragm 2 or the piston 31 with the actuating sleeve 5 moves downwards and the pressure of the springs 7 closes the flow through the valve body 2. In the absence of a control fluid supply to the interior of the pneumatic actuator body 1 under the actuating diaphragm 2 or piston 31, the actuating diaphragm 2 or piston 21 is moved downwards by compressed compression springs 2, and the actuating sleeve 2 ^with valve stem 21 is pressed. a diaphragm 22 for the partition of the valve body 2, whereby the flow of the working medium through the valve body 2 is closed. In order to avoid damaging the valve diaphragm 22, the maximum deformation of the valve diaphragm 22 must be adjusted. The correct setting is made by handwheel 9 after unscrewing the locking pin 21 at zero pressure of the control medium. By rotating the handwheel 9 to the left, the valve diaphragm 22 rests against the baffle of the valve body 2. Further rotation to the left increases the deformation of the valve diaphragm 22 at the location above the baffle until the deformation caused by the axial force aligns with the biasing of the compression springs. 8. Backward

CS 273479 Bl * pootáčením ručního kola j) o výrobcem stanovenou hodnotu se nastaví optimální deformace ventilové membrány 22, která je potřebná pro utěsnění při maximálním pracovním tlaku ve ventilu. Potom se poloha ručního kole _9 zajistí aretačním kolíkem 91. Tím je pro polohu zavřeno zaručena stálá deformace ventilové membrány 22 nezávisle na tlaku ve ventilu.CS 273479 B1 * by rotating the handwheel j) by the manufacturer's specified value, the optimum deformation of the valve diaphragm 22 required for sealing at the maximum operating pressure in the valve is set. Thereafter, the position of the handwheel 9 is secured by the locking pin 91. Thus, a permanent deformation of the valve diaphragm 22 is guaranteed for the closed position regardless of the pressure in the valve.

Eřivedením ovládacího tlakového média pod ovládací membránou £ nebo píst 31 pneupohonu se začne ovládací pouzdro 5 pohybovat proti síle tlačných pružin 7, současně se bude zvedat ovládací vřeteno 6 s ručním kolem _9 a kuželka a ventilovou membránou 22. čímž se otevře průtok ventilem. Po odpuštění ovládacího přetlaku tlakového média pod ovládací membránu j nebo píst 31. tlačné pružiny 7 opět bezpečně přitlačí ventilovou membránu 22 na přepážku ventilového tělesa 2.a tím se průtok ventilovým tělesem 2 uzavře.By actuating the actuating fluid under the actuating diaphragm 8 or the piston 31 of the pneumatic actuator, the actuating sleeve 5 starts to move against the force of the compression springs 7, simultaneously lifting the actuating spindle 6 with the handwheel 9 and the plug and valve diaphragm 22 thereby opening flow through the valve. After releasing the control overpressure of the pressurized medium under the control diaphragm j or the piston 31 of the compression spring 7 again reliably presses the diaphragm 22 onto the septum of the valve body 2, thereby closing the flow through the valve body 2.

Řešení podle vynálezu je možno využít i pro hydraulické pohony, ovládané tlakovou vodou nebo olejem a u regulačních pohonů.The solution according to the invention can also be used for hydraulic drives actuated by pressurized water or oil and for control drives.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Pneumatic actuator in indirect function and manual control for diaphragm shut-off valves consisting of a split body in which a control diaphragm or piston with pressure springs is mounted, of a controlled valve stem, the manual control being a control spindle at a projecting end from the housing a handwheel is mounted, characterized in that the actuating diaphragm (3) or piston (31) is mounted on a rotatably-actuated control sleeve (5) provided with an internal thread (50), in its lower end (53) and extending downwardly a valve spindle (21) is fastened by a body part (101) and a control spindle (6) is mounted in the upper cone (54), slidably led out by a upper body part (10), provided with a collar ( 61), supported from the outside by an axial bearing (8) against the front wall (103) of the upper part (10) of the body (1) at the closed position of the valve stem (21) and the compression spring (7) are supported on the front wall (103) of the upper part (10) of the body (1) from the inner B-side.

2 drawings