Номер патента: 15669

Опубликовано: 31.10.2011

Автор: Эсвелдт Винсент

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Дроссельный вентиль (1, 25), содержащий корпус (2), имеющий впускное отверстие (3) для текучей среды, находящейся под давлением впуска, дроссель (4, 27) для дросселирования текучей среды до давления выпуска и выпускное отверстие (5) для текучей среды, а также регулировочный элемент (11, 32), установленный снаружи на корпусе (2), вал (13), расположенный внутри предусмотренного на корпусе (2) регулировочного устройства (8), и поршень (16), установленный в имеющем форму трубы кожухе (15) дросселя с возможностью перемещения в осевом направлении, причем регулировочный элемент (11, 32) снабжен первичными магнитами, а вал (13) снабжен вторичными магнитами для приведения во вращение вала (13) за счет магнитной связи между первичными магнитами и вторичными магнитами, причем дроссельный вентиль выполнен с возможностью преобразования индуцируемого регулировочным элементом (11, 32) вращения вала (13) в перемещение поршня (16) в осевом направлении для изменения проходного сечения дросселя (4, 27), отличающийся тем, что на валу (13) установлена винтовая передача (20) с телами качения для преобразования вращения вала (13) в перемещение поршня (16) в осевом направлении.

2. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.1, отличающийся тем, что в нем для преобразования вращения вала (13) в перемещение поршня (16) в осевом направлении предусмотрены переключающий шпиндель (21, 26), установленный с возможностью приведения в линейное движение посредством винтовой передачи (20) с телами качения, а также косозубая реечная передача (22) для преобразования линейного движения переключающего шпинделя (21, 26) в перемещение поршня (16) в осевом направлении.

3. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью преобразования вращения регулировочного элемента (11, 32) посредством винтовой передачи (20) с телами качения непосредственно в осевое перемещение поршня (16).

4. Дроссельный вентиль (1, 25) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он имеет привод от электродвигателя для регулирования проходного сечения дросселя.

5. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.4, отличающийся тем, что упомянутый электродвигатель образован регулировочным элементом (11, 32) в качестве статора и валом (13) в качестве ротора, причем первичные магниты выполнены как электромагниты, а вторичные магниты как постоянные магниты.

6. Дроссельный вентиль (1, 25) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что он снабжен предохранительным устройством (10, 32) для возврата поршня (16) в исходное положение при отказе привода, причем предохранительное устройство (10, 32) содержит пружинный элемент (23), установленный с возможностью растяжения, начиная из исходного положения поршня (16), при вращении регулировочного элемента (11, 32).

7. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.2 или 6, отличающийся тем, что пружинный элемент (23) установлен на переключающем шпинделе (21, 26) с возможностью натяжения посредством его линейного движения.

8. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.7, отличающийся тем, что пружинный элемент (23) размещен внутри корпуса (2).

9. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.6, отличающийся тем, что пружинный элемент (23) установлен на регулировочном элементе (11, 32) с возможностью натяжения посредством вращения регулировочного элемента (11, 32).

10. Дроссельный вентиль (1, 25) по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что находящийся в своем исходном положении поршень (16) обеспечивает максимальное проходное сечение дросселя.

11. Дроссельный вентиль (1, 25) по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что винтовая передача (20) с телами качения выполнена в соответствии со стандартами НАИК (NACE) и МОК (ISO) в отношении защиты от коррозии в нефтяной и газовой промышленности.

Рисунок 1


Текст

Смотреть все

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ Дата публикации и выдачи патента Раскрыт дроссельный вентиль (1) с корпусом (2), имеющим впускное отверстие (3) для текучей среды под давлением впуска, с дросселем (4,) посредством которого можно регулировать текучую среду на давление выпуска и с выпускным отверстием (5) для текучей среды, а также с регулировочным элементом (11) снаружи на корпусе (2), с валом (13), установленным с возможностью вращения и поршнем (16), установленным с возможностью осевого перемещения в кожухе (15) дросселя в форме трубы, причем посредством регулировочного элемента (11) можно вызывать вращение вала (13), а через вращение вала (13) осевое перемещение поршня (16),а посредством осевого перемещения поршня (16) можно регулировать пропускное поперечное сечение дросселя (4). Для подводного использования, в частности, при добыче нефти и газа с использованием труб больших поперечных сечений дроссельный вентиль (1) усовершенствован согласно изобретению установленными на регулировочном элементе (11) первичными магнитами,установленными на валу (13) вторичными магнитами, а также установленной на валу (13) винтовой передачей (20) с телами качения, причем вращение регулировочного элемента (11) передается на вал (13) посредством электромагнитной связи первичных магнитов с вторичными магнитами, а посредством винтовой передачи (20) с телами качения преобразуется в осевое перемещение поршня 015669 Изобретение относится к дроссельному вентилю с корпусом, который имеет впускное отверстие для текучей среды под давлением впуска, дроссель, посредством которого можно регулировать текучую среду до давления выпуска, и выпускное отверстие для текучей среды, а также с регулировочным элементом снаружи на корпусе, с валом, установленным с возможностью вращения, и поршнем, установленным с возможностью осевого перемещения внутри корпуса в кожухе дросселя и выполненным в форме трубы, причем посредством регулировочного элемента можно вызывать вращение вала, а через вращение вала - осевое перемещение поршня, и через осевое перемещение поршня можно регулировать поперечное сечение дросселя. Дроссельные вентили вышеупомянутого вида широко известны во множестве конструктивных разновидностей, например, из заявок заявителя. Такие дроссельные вентили с возможностью регулирования проходного сечения дросселя разработаны по причине хорошей в установленном положении возможности доступа для замены быстроизнашивающихся деталей, а также по причине сравнительно простого в механическом плане регулировочного механизма, преимущественно, традиционно в угловой компоновке(угловой тип вентиля angle type valve), в частности, с протекающей перпендикулярно оси поршня и направлению выпуска текучей средой. В последнее время также все больше находят применение, в частности, там, где нежелательно изменение направления потока, дроссельные вентили в осевой компоновке (осевой тип вентиля axial typevalva), в частности, с возможностью соосного перемещения поршня в направлении впуска и выпуска. К тому же, они имеют при одинаковых гидравлических параметрах более незначительные внешние габаритные размеры, а вследствие соосной компоновки - меньшую нагрузку на материал со стороны протекающей текучей среды и, следовательно, - уменьшенный износ. В известных дроссельных вентилях вращающийся вал механически жестко соединен с регулировочным элементом, например, через фланец. Вращательное движение вала преобразовывается вне корпуса через скользящую друг по другу винтовую резьбу, по принципу болта и гайки, в линейное движение либо непосредственно поршня, - при угловой компоновке, - либо переключающего шпинделя. При осевой компоновке переключающий шпиндель и поршень снабжены соответственно входящими во взаимное зацепление косозубыми нарезками, делающими возможным изменение направления линейного движения. В рамках морской нефте- и газодобычи первые этапы обработки, например сжатие добытого газа,все чаще переносятся непосредственно к месту добычи на морском дне. Эта тенденция сопровождается растущей потребностью в подходящих для подводного применения компонентах, таких как дроссельные вентили. Эти компоненты должны быть не загрязняющими не только по причине защиты окружающей среды, в частности обеспечивать защиту протекающей текучей среды (нефть, газ) от окружающей морской воды, и предотвращать выход текучей среды во внешнюю среду. Более того, они должны также препятствовать при всех обстоятельствах проникновению вызывающей сильную коррозию и заполненной микроорганизмами морской воды в сам вентиль, или в регулирующие элементы. Наконец, нежелателен также любой контакт, в частности электроники регулировочных элементов, с транспортируемой текучей средой, также очень агрессивной из-за загрязнения, в частности, сероводородом. Такую защиту элементов дроссельного вентиля как от протекающий текучей среды, так и от внешней среды, с одной стороны, а, с другой стороны, - абсолютное отсутствие выбросов можно обеспечить с известными концепциями дроссельных вентилей только при значительно увеличенных издержках на уплотнения, а также при повышенных требованиях к качеству материалов и поверхностей. Кроме того,со стороны пользователей бытуют отчасти предубеждения относительно использования под водой неметаллических уплотнительных систем и уплотнительных средств. В ЕР 0308878 AI и ЕР 0681130 AI описаны запорные вентили с вращающейся шаровой головкой, вFR 2536825 fr AI - с линейно перемещаемым, приводимым в движение регулирующей резьбой поршнем,у которых соответственно вращающийся вал соединен в корпусе вентиля с регулировочным элементом вне корпуса посредством электромагнитной связи. Таким образом, протекающая текучая среда отделена от внешней среды без необходимости уплотнения движущихся, пронизывающих корпус элементов. Задача изобретения состоит в создании дроссельного вентиля для подводного применения, в частности, для нефте- и газодобычи с большими поперечными сечениями труб. Поставленная задача в дроссельном вентиле, содержащем корпус, имеющий впускное отверстие для текучей среды, находящейся под давлением впуска, дроссель для дросселирования текучей среды до давления выпуска и выпускное отверстие для текучей среды, а также регулировочный элемент, установленный снаружи на корпусе, вал, расположенный внутри предусмотренного на корпусе регулировочного устройства, и поршень, установленный в имеющем форму трубы кожухе дросселя с возможностью перемещения в осевом направлении, причем регулировочный элемент снабжен первичными магнитами, а вал снабжен вторичными магнитами для приведения во вращение вала за счет магнитной связи между первичными магнитами и вторичными магнитами, причем дроссельный вентиль выполнен с возможностью преобразования индуцируемого регулировочным элементом вращения вала в перемещение поршня в-1 015669 осевом направлении для изменения проходного сечения дросселя, согласно изобретению решается тем,что на валу установлена винтовая передача с телами качения для преобразования вращения вала в перемещение поршня в осевом направлении. В дроссельном вентиле согласно изобретению для преобразования вращения вала в перемещение поршня в осевом направлении предусмотрены переключающий шпиндель, установленный с возможностью приведения в линейное движение посредством винтовой передачи с телами качения, а также косозубая реечная передача для преобразования линейного движения переключающего шпинделя в перемещение поршня в осевом направлении. Дроссельный вентиль согласно изобретению выполнен с возможностью преобразования вращения регулировочного элемента посредством винтовой передачи с телами качения непосредственно в осевое перемещение поршня. Дроссельный вентиль согласно изобретению имеет привод от электродвигателя для регулирования проходного сечения дросселя. Упомянутый электродвигатель образован регулировочным элементом в качестве статора и валом в качестве ротора, причем первичные магниты выполнены как электромагниты,а вторичные магниты - как постоянные магниты. Дроссельный вентиль согласно изобретению снабжен предохранительным устройством для возврата поршня в исходное положение при отказе привода, причем предохранительное устройство содержит пружинный элемент, установленный с возможностью растяжения, начиная из исходного положения поршня, при вращении регулировочного элемента. Пружинный элемент установлен на переключающем шпинделе с возможностью натяжения посредством его линейного движения. Пружинный элемент размещен внутри корпуса. Пружинный элемент установлен на регулировочном элементе с возможностью натяжения посредством вращения регулировочного элемента. Находящийся в своем исходном положении поршень обеспечивает максимальное проходное сечение дросселя. Винтовая передача с телами качения выполнена в соответствии со стандартами НАИК (NACE) и МОК (ISO) в отношении защиты от коррозии в нефтяной и газовой промышленности. Как известно из уровня техники согласно публикации DE 8712878 U1, регулировочный элемент и внутренняя полость корпуса полностью отделены друг от друга при помощи электромагнитной связи,без необходимости уплотнения двигающихся деталей. Вращающийся вал, а при осевой конфигурации,кроме того, переключающий шпиндель, полностью окружены протекающей текучей средой и вследствие этого гидростатически уравновешены в осевом направлении. Переносимые посредством электромагнитной связи от регулировочного элемента на вращающийся вал регулирующие моменты незначительны и, в частности, не достигают известных, необходимых для подводного применения типичных для крупногабаритных компонентов величин. При использовании винтовой передачи с телами качения потеря мощности при переводе вращательного движения вала в поступательное движение и, так же, как впрочем, при существенно не измененном конструктивном принципе - необходимый на валу регулирующий момент, существенно уменьшаются. Винтовые передачи с телами качения - это известные, в частности, системы привода из области применения в металлообрабатывающих машинах для перевода из вращательного движения в поступательное движение используют шарики или резьбовые штоки ("ролики"), обкатывающие, по меньшей мере, поступательно перемещаемый конструктивный элемент. Более незначительное сопротивление качению обкатывающих элементов, по сравнению с трением скольжения между резьбой, делает возможным преобразование, имеющее очень незначительные потери. Коэффициенты полезного действия приводов с роликовой винтовой передачей и приводов с шариковой винтовой передачей по существу идентичны. С одной стороны, роликовые винтовые передачи (роликовый ходовой винт roller screw) строят значительно компактнее, чем приводы с шариковой винтовой передачей, и первые делают возможным, с другой стороны, как преобразование поступательного движения во вращательное, так и наоборот. С одной стороны, предложенный дроссельный вентиль может иметь переключающий шпиндель,причем вращение регулировочного элемента преобразуется посредством винтовой передачи с телами качения сначала в линейное движение переключающего шпинделя, а также иметь косозубую реечную передачу, посредством которой линейное движение преобразуется в осевое перемещение поршня. Направление втекающего и истекающего потока ориентированы в таком дроссельном вентиле с осевой компоновкой в одном направлении и соосно относительно поршня. Альтернативно в предложенном дроссельном вентиле вращение регулировочного элемента посредством роликовой резьбовой передачи может преобразовываться непосредственно в осевое перемещение поршня. Согласно изобретению роликовая резьбовая передача применяется для этого способа, в частности, в дроссельном вентиле с угловой компоновкой. В предпочтительной форме выполнения предложенный дроссельный вентиль имеет приводимый в действие при помощи электродвигателя элемент привода для регулирования поперечного сечения дросселя. В этом случае предложенный дроссельный вентиль наиболее подходит, в частности, для использо-2 015669 вания в автоматически управляемых системах. Альтернативно регулировочный элемент предложенного дроссельного вентиля может приводиться в движение также пневматически, гидравлически или даже вручную при помощи маховичка или переводного рычага. В таком предложенном дроссельном вентиле, приводимом в движение при помощи электромотора,регулировочный элемент может быть выполнен, в частности, как статор, а вал - как ротор элемента привода, и также первичные магниты - как электромагниты, а вторичные магниты - как постоянные магниты. Конструкция предложенного дроссельного вентиля существенно упрощается за счет интеграции регулировочного элемента и вала в приводимый в действие при помощи электродвигателя привод. Существенно уменьшаются также как габариты, так и затраты на изготовление и производственные издержки предложенного дроссельного вентиля. В наиболее предпочтительной форме выполнения предложенный дроссельный вентиль имеет пружинный элемент, который натягивается при вращении регулировочного элемента, начиная от исходного положения поршня, и посредством которого поршень может возвращаться в исходное положение. Тем самым, предложенный дроссельный вентиль имеет предохранитель при отказе привода. Широко известные дроссельные вентили с предохранителем выхода из строя имеют линейно сдвигаемые регулировочные устройства. Предохранитель выхода из строя можно выполнять в таких вентилях просто путем размещения винтовой пружины. Для магнитной связи требуется вращающееся в обоих направлениях регулировочное устройство, то есть изменение направления эксплуатации, которое в противоположность регулирующей резьбе с винтовой резьбой и гайкой обеспечивается винтовой передачей с телами качения, в частности, действующее на переключающий шпиндель осевое усилие переводится посредством тел качения в крутящий момент, передается на корпус винтовой передачи и приводит его во вращение. В таком предложенном дроссельном вентиле с осевой компоновкой в переключающем шпинделе может быть установлен пружинный элемент, растягиваемый при линейном движении шпинделя. При отказе привода пружинный элемент действует сначала непосредственно на переключающий шпиндель, а через косозубое зацепление - опосредовано на поршень, а также через винтовую передачу с телами качения - опосредовано на регулировочный элемент. В такой конструктивной форме пружинный элемент можно размещать, в частности, непосредственно внутри корпуса. Усилие для натягивания винтовой пружины должно переноситься в таком случае регулировочным устройством через магнитную связь и винтовую передачу с телами качения на переключающий шпиндель. Соответственно, как магнитная связь, так и винтовая передача с телами качения должны быть рассчитаны для передачи соответствующих усилий и моментов. Кроме того, насаживаемая на переключающий шпиндель винтовая пружина, поскольку она размещена во внутренней части корпуса, находится в контакте с протекающей через дроссельный вентиль текучей средой. Поэтому выбор материала для винтовой пружины (как и для всех элементов во внутренней части корпуса) в этом отношении ограничен,чтобы они не вступали в реакцию с текучей средой, в частности не могли разъедаться текучей средой. Альтернативно в таком предложенном дроссельном вентиле с осевой компоновкой или угловой компоновкой пружинный элемент может быть установлен на регулировочном элементе и натягиваться при вращении регулировочного элемента. При отказе привода пружинный элемент действует в этом случае непосредственно на регулировочный элемент, а через винтовую передачу с телами качения, а также при необходимости через косозубое зацепление на поршень. В этой конструктивной форме пружинный элемент с регулировочным элементом обычно размещают вне корпуса. В этом случае можно использовать винтовую пружину или спиральную пружину. Кроме того, альтернативно пружинный элемент в пределах корпуса можно соединить непосредственно с поршневым штоком. В одном из таких предложенных дроссельных вентилей с предохранением на случай выхода из строя посредством пружинного элемента поперечное сечение дросселя может быть открыто в исходном положении поршня максимально. Такой предложенный дроссельный вентиль применяют, например, в качестве предохранительного вентиля насоса в параллельном контуре между впуском и выпуском компрессора. Альтернативно, в зависимости от необходимости, в отдельных случаях можно предусматривать полное закрывание поперечного сечения дросселя в исходном положении поршня или в любом определенном промежуточном положении. Винтовая передача с телами качения предложенного дроссельного вентиля предпочтительно удовлетворяет стандартам НАИК (NACE) и МОК (ISO) для защиты от коррозии в нефтепромышленности и газовой индустрии. Винтовую передачу с телами качения не нужно защищать с использованием дорогостоящих средств в таком случае от протекающей текучей среды, что существенно упрощает конструкцию и снижает требования к материалу и производственным допускам. Например, для этого движущиеся элементы роликовой винтовой передачи могут быть выполнены из керамического материала. Индикатор положения предложенного дроссельного вентиля можно настраивать, например, бесконтактно посредством постоянных магнитов и электромагнитного датчика в одном из перемещаемых элементов. Таким образом, эффективно избегают механической погрешности магнитной связи. Далее приводится описание изобретения на двух примерах выполнения. На чертежах показаны:-3 015669 фиг. 1 - первый дроссельный вентиль согласно изобретению,фиг. 2 - второй дроссельный вентиль согласно изобретению и фиг. 3 - фрагмент дроссельных вентилей согласно изобретению. Показанный на фиг. 1 первый предложенный дроссельный вентиль 1 имеет корпус 2 с впускным отверстием 3 для не изображенной текучей среды под давлением впуска, с дросселем 4, посредством которого можно регулировать текучую среду до давления выпуска, и с выпускным отверстием 5 для текучей среды. Корпус 2 состоит из литого корпуса 6 вентиля, привинченного снаружи на корпус 6 вентиля корпуса 7 регулировочного устройства 8, а также из приваренного снаружи к корпусу 6 вентиля напротив регулировочного устройства 8 корпуса 9 предохранительного устройства 10. Дроссельный вентиль 1 имеет надетый в форме горшка на регулировочное устройство 8 вращающийся регулировочный элемент 11, фиксируемый также свинченным с регулировочным устройством 8 кожухом 12 в форме горшка. В то время как через весь корпус 2 дроссельного вентиля 1 протекает, по существу, текучая среда, этот кожух 12 заполнен удовлетворяющей экологическим требованиям, в частности, устойчивой к морской воде рабочей жидкостью. Внутри регулировочного устройства 8 дроссельный вентиль 1 имеет вращающийся вал 13 в форме трубы. Дроссель 4 жестко установлен в корпусе 6 вентиля посредством перемычек 14. Он имеет снабженный радиальными проемами кожух 15 дросселя в форме трубы и поршень 16, установленный с возможностью осевого перемещения в кожухе. Не изображенные проемы кожуха 15 дросселя поочередно закрываются или открываются при перемещении поршня 16. Таким образом, регулируется эффективное поперечное сечение дросселя дроссельного вентиля 1. На регулировочном элементе 11 в качестве первичных магнитов 17, а на валу 13 - в качестве вторичных магнитов 18 соответственно установлено по несколько постоянных магнитов. Вал 13 свинчен с опорным корпусом 19 винтовой передачи 20 с телами качения, преобразующей вращение вала 13 в линейное движение переключающего шпинделя 21. Винтовая передача 20 с телами качения выполнена, по существу, из устойчивого к нефти и к газу материала. Переключающий шпиндель 21 проходит внутри корпуса 2 дроссельного вентиля 1 от корпуса 7 регулировочного устройства 8 через корпус 6 вентиля и дроссель 4 в корпус 9 предохранительного устройства 10. В дросселе 4 переключающий шпиндель 21 косозубый и образует, входя в зацепление с таким же косозубым в данном случае поршнем 16, реечную передачу 22, преобразующую линейное движение переключающего шпинделя 21 в перпендикулярное ему осевое перемещение поршня 16. Предохранительное устройство 10 состоит, по существу, из пружинного элемента 23 на чертеже в форме винтовой пружины, который фиксирует максимально открытым проходное сечение дросселя в представленном рабочем положении дроссельного вентиля 1. Осевое перемещение поршня 16 из рабочего положения уменьшает проходное сечение дросселя и в то же время смещает соединенную с переключающим шпинделем 21 прижимную пластину 24 в предохранительном устройстве 10 к пружинному элементу 23. При уменьшении крутящего момента на регулировочном элементе 11 при определенной величине усилия пружины предохранительное устройство 10 самостоятельно открывает проходное сечение дросселя до рабочего положения. Показанный на фиг. 2 второй дроссельный вентиль 25 согласно изобретению соответствует в основных чертах конструкции и, включая конструктивные детали, первому дроссельному вентилю 1. Поэтому идентичные элементы и узлы обозначены на фиг. 2 в соответствии с фиг. 1. Далее описываются различия с первым дроссельным вентилем 1. Во втором дроссельном вентиле 25 переключающий шпиндель 26 проходит вплоть до дросселя 27 и заканчивается в нем. Предохранительное устройство 28 установлено не напротив регулировочного устройства 29 в корпусе вентиля 30, а жестко соединено с кожухом 31, фиксирующим регулировочный элемент 32. Этот регулировочный элемент 32 привинчен к вращающемуся валу 33, проходящему через предохранительное устройство 28 и заканчивающемуся во фланце 34 для закрепления не изображенного элемента привода. Предохранительное устройство 28, опять же, состоит, по существу, из пружинного элемента 23 в форме винтовой пружины, фиксирующего максимально открытым проходное сечение дросселя. Прижимная пластина 35 в предохранительном устройстве 28 привинчена к опорному корпусу 36 роликовой винтовой передачи 37, ролики 38 установлены в роликовой винтовой передаче 37 с возможностью вращения. Пружинный элемент 23 оказывает осевое усилие на прижимную пластину 35. Ролики 38 роликовой винтовой передачи 37 преобразуют это осевое усилие в крутящий момент на вал 33. Внутри опорного корпуса 36 призматическая шпонка 39 препятствует проворачиванию относительно корпуса 40 винтовой передачи. Направляющий стержень 41 препятствует повороту прижимной пластины 35 вокруг вала 33. Предохранительное устройство 28 второго дроссельного вентиля 25 заполнено той же удовлетворяющей экологическим требованиям рабочей жидкостью, как и кожух 31. Направляющий стержень 41 предотвращает нежелательное вращательное движение прижимной пластины 35 опорного корпуса 36 и корпуса 40 винтовой передачи. На фиг. 2 открывающийся в случае неполадок дроссельный вентиль 25, в частности в случае отказа действующего извне регулирующего момента на регулировочный элемент 32, показан в полностью от-4 015669 крытом положении. При закрытии дроссельного вентиля 25 вращение регулировочного элемента 32 преобразуется одновременно через вал 33, роликовую винтовую передачу 37 и прижимную пластину 35 в осевое сокращение пружинного элемента 23. В случае неполадок пружинный элемент 23 прилагает через прижимную пластину 35 осевое усилие на роликовую винтовую передачу 37 и вызывает посредством нее вращательное движение вала 33 и регулировочного элемента 32, чтобы снова открыть дроссельный вентиль. Размещенные на чертеже вне корпуса элементы предохранительного устройства 28 не находятся в контакте с протекающей в дроссельном вентиле текучей средой и поэтому их можно рассчитывать проще и изготавливать дешевле по сравнению с дроссельным вентилем 1. На фиг. 3 детально показана винтовая передача 20 с телами качения из дроссельных вентилей 1 и 25 согласно фиг. 1 и 2. Винтовая передача 20 с телами качения размещена в опорном корпусе 42, опирающемся на подшипниках качения 43 по оси и радиально (на чертеже не изображено) на корпус 2 и непосредственно соединенным с вторичным магнитом 18. Вращательное движение опорного корпуса 42 и в данном случае также передается посредством призматической шпонки 44 на корпус 45 винтовой передачи 20 с телами качения. Тела 46 качения винтовой передачи 20 с телами качения преобразуют вращение корпуса 45 винтовой передачи в линейное движение переключающего шпинделя 21. Винтовая передача 20 с телами качения застопорена в опорном корпусе 42 посредством завинченной гайки 47. Винтовая передача 20 с телами качения выполнена вследствие высокого коэффициента полезного действия как роликовая винтовая передача. Роликовая винтовая передача может обеспечивать также высокие скорости закрывания, необходимые для предотвращения передачи гидравлических ударов. На чертежах показаны: 1. Дроссельный вентиль 2. Корпус 3. Впускное отверстие 4. Дроссель 5. Выпускное отверстие 6. Корпус вентиля 7. Корпус 8. Регулировочное устройство 9. Корпус 10. Предохранительное устройство 11. Регулировочный элемент 12. Кожух 13. Вал 14. Перемычка 15. Кожух дросселя 16. Поршень 17. Первичный магнит 18. Вторичный магнит 19. Опорный корпус 20. Винтовая передача с телами качения 21. Переключающий шпиндель 22. Реечная передача 23. Пружинный элемент 24. Прижимная пластина 25. Дроссельный вентиль 26. Переключающий шпиндель 27. Дроссель 28. Предохранительное устройство 29. Регулировочное устройство 30. Корпус вентиля 31. Кожух 32. Регулировочный элемент 33. Вал 34. Фланец 35. Прижимная пластина 36. Опорный корпус 37. Роликовая винтовая передача 38. Ролик 39. Призматическая шпонка 40. Корпус винтовой передачи 41. Стержень 42. Опорный корпус-5 015669 43. Тело качения 44. Призматическая шпонка 45. Корпус винтовой передачи 46. Тело качения 47. Гайка ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Дроссельный вентиль (1, 25), содержащий корпус (2), имеющий впускное отверстие (3) для текучей среды, находящейся под давлением впуска, дроссель (4, 27) для дросселирования текучей среды до давления выпуска и выпускное отверстие (5) для текучей среды, а также регулировочный элемент (11,32), установленный снаружи на корпусе (2), вал (13), расположенный внутри предусмотренного на корпусе (2) регулировочного устройства (8), и поршень (16), установленный в имеющем форму трубы кожухе (15) дросселя с возможностью перемещения в осевом направлении, причем регулировочный элемент(11, 32) снабжен первичными магнитами, а вал (13) снабжен вторичными магнитами для приведения во вращение вала (13) за счет магнитной связи между первичными магнитами и вторичными магнитами,причем дроссельный вентиль выполнен с возможностью преобразования индуцируемого регулировочным элементом (11, 32) вращения вала (13) в перемещение поршня (16) в осевом направлении для изменения проходного сечения дросселя (4, 27), отличающийся тем, что на валу (13) установлена винтовая передача (20) с телами качения для преобразования вращения вала (13) в перемещение поршня (16) в осевом направлении. 2. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.1, отличающийся тем, что в нем для преобразования вращения вала (13) в перемещение поршня (16) в осевом направлении предусмотрены переключающий шпиндель(21, 26), установленный с возможностью приведения в линейное движение посредством винтовой передачи (20) с телами качения, а также косозубая реечная передача (22) для преобразования линейного движения переключающего шпинделя (21, 26) в перемещение поршня (16) в осевом направлении. 3. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью преобразования вращения регулировочного элемента (11, 32) посредством винтовой передачи (20) с телами качения непосредственно в осевое перемещение поршня (16). 4. Дроссельный вентиль (1, 25) по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он имеет привод от электродвигателя для регулирования проходного сечения дросселя. 5. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.4, отличающийся тем, что упомянутый электродвигатель образован регулировочным элементом (11, 32) в качестве статора и валом (13) в качестве ротора, причем первичные магниты выполнены как электромагниты, а вторичные магниты как постоянные магниты. 6. Дроссельный вентиль (1, 25) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что он снабжен предохранительным устройством (10, 32) для возврата поршня (16) в исходное положение при отказе привода,причем предохранительное устройство (10, 32) содержит пружинный элемент (23), установленный с возможностью растяжения, начиная из исходного положения поршня (16), при вращении регулировочного элемента (11, 32). 7. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.2 или 6, отличающийся тем, что пружинный элемент (23) установлен на переключающем шпинделе (21, 26) с возможностью натяжения посредством его линейного движения. 8. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.7, отличающийся тем, что пружинный элемент (23) размещен внутри корпуса (2). 9. Дроссельный вентиль (1, 25) по п.6, отличающийся тем, что пружинный элемент (23) установлен на регулировочном элементе (11, 32) с возможностью натяжения посредством вращения регулировочного элемента (11, 32). 10. Дроссельный вентиль (1, 25) по любому из пп.6-9, отличающийся тем, что находящийся в своем исходном положении поршень (16) обеспечивает максимальное проходное сечение дросселя. 11. Дроссельный вентиль (1, 25) по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что винтовая передача(20) с телами качения выполнена в соответствии со стандартами НАИК (NACE) и МОК (ISO) в отношении защиты от коррозии в нефтяной и газовой промышленности.

МПК / Метки

МПК: F16K 31/08, F16K 31/54, F16K 1/12

Метки: дроссельный, вентиль

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-15669-drosselnyjj-ventil.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Дроссельный вентиль</a>

Похожие патенты