Клапан для текучей среды
Формула / Реферат
1. Клапан (1, 32) для текучей среды, содержащий корпус (2, 33), который имеет впускное отверстие (3, 34) для текучей среды, запорный элемент (9, 47), посредством которого регулируется поток текучей среды, и выпускное отверстие (5, 36) для текучей среды, а также исполнительное устройство (8, 37), которое имеет электрический сервопривод (17, 40) для регулирования запорного проходного сечения запорного элемента (9, 47), и корпус (15, 38) привода, с которым жестко соединен статор (16, 39) сервопривода (17, 40), при этом во внутренней полости (20, 45) корпуса (15, 38) привода, находящейся под давлением текучей среды, кинематически связан с запорным элементом (9, 47) подвижный бегунок (19, 41) сервопривода (17, 40), причем статор (16, 39) также расположен во внутренней полости (20, 45), отличающийся тем, что внутренняя полость (20, 45) корпуса (15, 38) привода отделена от текучей среды посредством подвижного разделительного элемента (26, 48), причем подвижный разделительный элемент (26, 48) выполнен в виде свободно перемещающегося уравнительного поршня или сильфона, связанного, с одной стороны, с внутренней полостью (20, 45) корпуса (15, 38) привода и выполненного, с другой стороны, для взаимодействия с текучей средой.
2. Клапан (1, 32) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что запорный элемент (9, 47) выполнен с возможностью перемещения посредством сервопривода (17, 40) в осевом направлении в корпусе (2) клапана или в корпусе (38) привода.
3. Клапан (1) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что впускное направление текучей среды во впускное отверстие (3) соответствует выпускному направлению текучей среды из выпускного отверстия (5), при этом запорный элемент (9) выполнен с возможностью перемещения соосно впускному направлению и выпускному направлению.
4. Клапан (1, 32) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что разделительный элемент (26) расположен в компенсационном цилиндре (25).
5. Клапан (1) по п.4, отличающийся тем, что компенсационный цилиндр (25) расположен в стенке корпуса (2).
6. Клапан (1, 32) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что при его функционировании внутренняя полость (20, 45) заполнена жидкостью.
7. Клапан (1, 32) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что бегунок (19, 41) представляет собой ротор, при этом передаточный механизм преобразует вращательное движение бегунка (19, 41) в поступательное движение соединенного с запорным элементом (9, 47) шпинделя (21, 44).
8. Клапан (1, 32) по пп.6 и 7, отличающийся тем, что при его функционировании жидкость во время поступательного движения шпинделя (21, 44) обтекает передаточный механизм.
9. Клапан (1) по одному из пп.7 или 8, отличающийся тем, что передаточный механизм представляет собой механизм (18) винт-гайка качения.
10. Клапан (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что содержит предохранительное устройство, которое в случае прекращения энергоснабжения перемещает запорный элемент (9) в положение блокировки.
11. Клапан (1) по п.10, отличающийся тем, что предохранительное устройство представляет собой электрическую систему.
12. Клапан (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что содержит указатель (30) положения, который сигнализирует о положении запорного элемента (9).
13. Клапан (1, 32) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сервопривод (17, 40) выполнен коррозионно-стойким.

Текст
КЛАПАН ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Изобретением раскрыт клапан для текучей среды, содержащий корпус, который имеет впускное отверстие для текучей среды, запорный элемент, посредством которого регулируется поток текучей среды, и выпускное отверстие для текучей среды, а также исполнительное устройство (37), которое имеет электрический сервопривод (40) для регулирования запорного проходного сечения запорного элемента, и корпус (38) привода, с которым жестко соединен статор (39) сервопривода (40), при этом во внутренней полости (45) корпуса (38) привода, находящегося под давлением текучей среды,кинематически связан с запорным элементом подвижный бегунок (41) сервопривода (40), причем статор (39) также расположен внутри внутренней полости (45). Чтобы клапан с расположенным в текучей среде сервоприводом использовать для текучих сред с абразивными и коррозионными компонентами, предлагается отделить внутреннюю полость (20, 45) корпуса (15, 38) привода от текучей среды посредством подвижного разделительного элемента (26, 48), причем подвижный разделительный элемент (2 6, 48) выполнен в виде свободно перемещающегося уравнительного поршня или сильфона, связанного, с одной стороны, с внутренней полостью (20, 45) корпуса (15,38) привода и выполненного, с другой стороны, для взаимодействия с текучей средой. Изобретение относится к клапану для текучей среды, содержащему корпус, который имеет впускное отверстие для текучей среды, запорный элемент, посредством которого регулируется поток текучей среды, и выпускное отверстие для текучей среды, а также исполнительное устройство, которое имеет электрический сервопривод для регулирования запорного проходного сечения запорного элемента, и корпус привода, с которым жестко соединен статор сервопривода, при этом во внутренней полости корпуса привода, находящегося под давлением текучей среды, кинематически связан с запорным элементом подвижный бегунок сервопривода, причем статор также расположен внутри внутренней полости. В DE 4214814 А 1 раскрыт такой регулирующий расход клапан для нагревательного контура транспортного средства, сервопривод которого расположен в потоке теплоносителя. При этом благодаря расположенному внутри сервоприводу этот клапан имеет очень компактную форму конструкции. Запорные и дроссельные клапаны общеизвестны в области изобретения, например, из программы заявителя, большим разнообразием конструктивных форм как осевой, осевой конический или кольцевой поршневой клапан, как подъемный или подъемный конический клапан ("globe valve"), как золотниковый и запорный золотниковый клапан, шаровой кран или дроссельная заслонка. Путем осевого или вращательного изменения положения запорного элемента - поршня, шарика, пластины или конуса - посредством запорного проходного сечения клапана устанавливают и регулируют поток находящейся под давлением текучей среды. Известные запорные и дроссельные клапаны с электрически регулируемыми запорными проходными сечениями разработаны на основе хорошей в смонтированном состоянии доступности для замены изнашиваемых деталей, а также на основе механически сравнительно простого регулировочного механизма, как правило, зачастую углового типа (angle type valve), то есть с текучей средой, поступающей перпендикулярно оси поршнеобразного запорного элемента и в направлении выпускного отверстия. В последнее время расширяется использование, в частности, в случае нежелательности изменения направления потока, также дроссельных клапанов осевого типа ("кольцевой поршневой клапан"), то есть с соосным смещаемым в направлении впуска и выпуска запорным элементом. Причем при одинаковых гидродинамических параметрах они имеют уменьшенные наружные габариты и более низкую в связи с соосным типом конструкции материальную нагрузку со стороны потока текучей среды и, следовательно,меньший износ. В известных запорных и дроссельных клапанах в качестве сервоприводов применяют двигатели с вращающимся якорем, бегунком или ротором (также балансирные двигатели "Torque" или "Drehmomentmotoren"). Вращательное движение бегунка посредством взаимно скользящей ходовой резьбы по принципу "винт-гайка" преобразуется в прямолинейное движение. Линейно движущаяся деталь представляет собой либо соединенный непосредственно с запорным элементом шпиндель, либо, например,при осевом типе конструкции шпиндель переключения. При осевом типе конструкции шпиндель переключения и шпиндель снабжены соответственно входящими друг с другом в зацепление винтовыми зубьями, которые обеспечивают изменение прямолинейного движения. Из ЕР 0937928 А 1 известен дроссельный клапан углового типа, в котором статор и ротор электрического сервопривода отделены друг от друга перегородкой, которая, в частности, герметично экранирует электрические выводы сервопривода относительно внутренней зоны клапана, воздействия протекающей через дроссельный клапан текучей средой. Приводное усилие передается через перегородку на ротор. В DE 3933169 А 1 раскрывается дроссельный клапан осевого типа, в котором электрический сервопривод герметично и с уплотнением по давлению изолирован в отдельной камере относительно текучей среды. Лишь приводимый сервоприводом и снабженный ходовой резьбой вал выведен из камеры во внутреннюю зону дроссельного клапана и сообщает движение поршнеобразному запорному элементу. В DE 10058441 А 1 раскрывается сущность дроссельного клапана углового типа, причем сервопривод закреплен снаружи на корпусе клапана в отдельном герметично уплотненном корпусе, и также в этом случае лишь снабженный ходовой резьбой вал выведен во внутреннюю зону дроссельного клапана. Также в этом клапане статор и ротор разделены перегородкой. При добыче и транспортировке нефти и газа в химической промышленности, а также в других промышленных отраслях в целях безопасности и защиты окружающей среды повышаются требования по предотвращению утечек. Утечка токсичных текучих сред в принципе должна быть исключена, по меньшей мере, минимизирована в рамках технических возможностей. Касательно запорных и дроссельных клапанов речь здесь идет, в частности, о герметичной установке шпинделей переключения. В рамках морской добычи и транспортировки нефти и газа все больше внимания уделяется мерам по переработке, например сжатию добытого газа, непосредственно на месте добычи на дне моря. Эта тенденция приводит к повышенному спросу на соответствующие для работы под водой компоненты,такие как клапаны. Эти компоненты должны быть безопасными в отношении утечек не только из соображений защиты окружающей среды, то есть обеспечивать экранирование вытекающей текучей среды(нефти, газа) относительно окружающей морской воды и исключать выход текучей среды в окружающее пространство. Кроме того, требуется также при любых обстоятельствах предотвратить проникновение высококоррозионных и заселенных микроорганизмами морских вод в сам клапан или в исполнительное устройство. Наконец, нежелателен также любой контакт, в частности, элементов электроники и механических деталей исполнительного устройства с добытой текучей средой, которая в связи с загрязненностью абразивными и коррозионными компонентами, такими как песок, ржавчина, и, в частности, сероводородом может быть в равной мере очень агрессивной. Это экранирование передающих напряжение деталей исполнительного устройства относительно вытекающей текучей среды, равно как и относительно окружающего пространства, с одной стороны, и устойчивость в отношении имеющихся на морском дне условий давления, с другой стороны, могут быть достигнуты в известных конструктивных разработках клапанов лишь за счет упрочненных, т.е. более толстых перегородок между сервоприводом и окружающей средой, сервоприводом и внутренней зоной клапана или между статором и ротором сервопривода. В последнем случае любое увеличение зазора между статором и ротором снижает КПД сервопривода. В этом контексте клапан согласно DE 4214814 А 1 не позволяет обеспечить герметизацию механических деталей исполнительного устройства относительно загрязнений. Задача В основе изобретения лежит задача использования клапана с расположенным в текучей среде сервоприводом для текучих сред с абразивными и коррозионными компонентами. Решение Исходя из известных клапанов согласно изобретению предлагается, что внутреннюю полость корпуса привода отделяют от текучей среды посредством подвижного разделительного элемента. Таким образом эффективно исключается проникновение текучей среды в исполнительное устройство, в частности, между статором и бегунком (ротором) сервопривода. За счет смещения разделительного элемента компенсируются изменения объема внутреннего пространства. Такие изменения объема происходят, например, смещением шпинделя, изменениями температуры или утечек через динамические уплотнения между внутренней полостью и текучей средой. Использование статора с высоким пределом прочности на давление, и в зависимости от условий применения устойчивого также на проникновение среды, и соответствующих электрических выводов позволяет отказаться от разделительной стенки между статором и бегунком и таким образом непосредственно обеспечивает достижение при высоком давлении существенно более высокого КПД сервопривода. Предпочтительно на заявленном клапане предусмотрен запорный элемент, который посредством сервопривода перемещается в осевом направлении в корпусе клапана или в корпусе привода. Такие клапаны согласно изобретению представляют собой, например, дроссельные или запорные клапаны с перемещающимся (в корпусе) в осевом направлении поршнем и золотниковые клапаны. Так как на обоих концах шпинделя действует давление текучей среды, то шпиндель полностью разгружен в направлении движения. Альтернативно, в клапане согласно изобретению посредством сервопривода вращается запорный элемент. Такие 90-ные клапаны согласно изобретению представляют собой, например, клапаны типа шаровых кранов или дроссельных заслонок. В клапане согласно изобретению впускное направление текучей среды во впускное отверстие предпочтительно соответствует выпускному направлению текучей среды из выпускного отверстия, и запорный элемент перемещается соосно впускному направлению и выпускному направлению. Такой заявленный клапан осевого типа конструкции отличается небольшой материальной нагрузкой со стороны потока текучей среды. Далее, исполнительное устройство, в частности, корпус привода с сервоприводом такого клапана, согласно изобретению расположено защищенным внутри корпуса. Как альтернатива, заявленный клапан также может быть выполнен углового типа. Сервопривод предпочтительно помещен при этом в корпусе хорошо доступным снаружи для ремонта и обслуживания. Предпочтительно в заявленном клапане разделительный элемент представляет собой свободно перемещающийся в компенсационном цилиндре уравнительный поршень или сильфон. Перемещение уравнительного поршня или сильфона компенсирует в таком клапане согласно изобретению изменения объема во внутренней полости. Предпочтительно в таком заявленном клапане в стенке корпуса расположен компенсационный цилиндр. Такой дроссельный клапан согласно изобретению имеет особенно простую конструкцию. Альтернативно, компенсационный цилиндр может быть частью корпуса привода, и уравнительный поршень или сильфон включают, например, соединенный по оси с запорным элементом шпиндель. Особенно предпочтительно, что внутреннюю полость на клапане согласно изобретению заполняют жидкостью. Заполнение без давления внутренней полости упрощает расчет клапана согласно изобретению для переменных условий давления. Жидкость может представлять собой смазочный материал. Таким образом могут смазываться подвижные детали исполнительного устройства, в частности передаточный механизм между бегунком и шпинделем. При использовании самосмазывающихся компонентов может применяться жидкость, например также вода. С другой стороны, посредством жидкости сервопривод защищен от взрыва. Разделительный элемент исключает загрязнение жидкости текучей средой и наоборот. Жидкость во внутренней полости поддерживает отвод тепла из сервопривода, в частности, от статора. Она может подаваться по соответствующим каналам с наружной стороны во внутреннюю полость клапана согласно изобретению, причем с регулярной периодичностью производится ее замена или она также постоянно фильтруется в процессе циркуляции. Осмотр (или автоматическое, физическое или химическое тестирование) состояния жидкости обеспечивают контроль состояния износа клапана согласно изобретению в текущем режиме работы. В клапане согласно изобретению бегунок может представлять собой, в частности, вращающийся ротор, при этом передаточный механизм преобразует вращательное движение бегунка в поступательное движение соединенного с запорным элементом шпинделя. Такой клапан с двигателем с вращающимся якорем в качестве сервопривода может быть изготовлен экономически особенно выгодным, так как такие сервоприводы - также как шаговые двигатели - имеются на рынке в самом разнообразном исполнении как товары широкого потребления. Альтернативно, сервопривод может представлять собой линейный электродвигатель, также как шаговый двигатель, который при определенном условии приводит непосредственно в действие запорный элемент через шпиндель без передаточного механизма. Исполнительное устройство такого клапана согласно изобретению имеет особенно небольшие конструктивные размеры. В таком клапане согласно изобретению с заполненной жидкостью внутренней полостью жидкость обтекает приводной механизм преимущественно во время поступательного движения шпинделя. Таким образом обеспечивается, с одной стороны, хорошая смазка приводного механизма и, с другой стороны,снижаются производственно-технические издержки за счет многократного использования имеющихся полостей. Как альтернатива или в дополнение жидкость может подаваться в корпус также через небольшие отверстия. Предпочтительным образом в заявленном клапане с двигателем с вращающимся якорем передаточный механизм представляет собой механизм винт-гайка качения. Механизмы винт-гайка качения представлены, в частности, известными передаточными механизмами из применения в металлообрабатывающих станках: для преобразования между вращательным и поступательным движениями используются шарики или стержни с резьбой ("ролики"), которые перекатываются, по меньшей мере, на поступательно перемещаемых деталях. Существенно более низкое по сравнению с трением скольжения между передачей типа гайка-винт сопротивление качения перекатывающихся элементов обеспечивает преобразование с очень небольшими потерями. Коэффициент полезного действия передаточных механизмов типа ролик/шарик-резьба, по существу, сравнимы. Механизмы "ролик-резьба" ("roller screw"), с одной стороны, заметно более компактны конструктивно, чем механизмы типа шарик-резьба, и обеспечивают, с другой стороны, преобразование как с поступательного движения во вращение, так и обратное преобразование. В качестве альтернативы в клапане согласно изобретению передаточный механизм может представлять собой ходовую резьбу на соединенном с запорным элементом шпинделе с бегунком в виде гайки. По сравнению с передаточным механизмом винт-гайка качения ходовая резьба имеет значительно большие потери, но существенно выгоднее в изготовлении. При отключении энергоснабжения поршень такого заявленного клапана остается в своем соответствующем положении. Предпочтительно заявленный клапан имеет предохранительное устройство, которое в случае прекращения энергоснабжения перемещаетзапорный элемент в положение блокировки. Такой клапан согласно изобретению обеспечивает надежную эксплуатацию также при прекращении энергоснабжения. Особенно предпочтительным в таком клапане согласно изобретению является предохранительное устройство как электрическая система. Заявленный клапан может иметь аварийное энергоснабжение, в частности, через батарею или конденсатор. Такой клапан согласно изобретению гарантирует, с одной стороны, шунтирование сбоев напряжения без занятия положения блокировки и, с другой стороны, регламентирование в зависимости от целевого применения различных положений блокировки. В качестве альтернативы предохранительное устройство представляет собой возвратную пружину. На таком клапане согласно изобретению в положении блокировки запорного элемента проходное сечение дросселя раскрыто максимально. Такой клапан согласно изобретению используют, например, как насосный предохранительный клапан в байпасе между впуском и выпуском компрессора. В качестве альтернативы проходное сечение дросселя в основном положении запорного элемента, в зависимости от требований, в отдельных случаях может быть предусмотрено полностью закрытым или при электрическом предохранительном устройстве находиться в любом регламентированном промежуточном положении. В клапане согласно изобретению с заполненной жидкостью внутренней полостью предохранительное устройство может быть установлено также снаружи на канале обслуживания и, например, посредством гидропневматического аккумулятора давления в случае сбоя автоматически создавать во внутренней полости с жидкостью сверхдавление и таким образом смещать запорный элемент в положение блокировки (защиты). В особенно предпочтительном варианте осуществления клапан согласно изобретению имеет указатель положения, который сигнализирует о положении запорного элемента. Положение запорного элемента в клапане, например поршня в дроссельной коробке, представляет собой непосредственную меру для запорного проходного сечения и достоверным параметром рабочего положения клапана. Заявленный клапан может, например, посредством постоянного магнита и электромагнитного преобразователя на одной из подверженных осевому перемещению или вращению деталях бесконтактно регулировать показания положения. Далее, сервопривод заявленного клапана предпочтительным образом является коррозионно-стойким. Такой клапан согласно изобретению предъявляет минимальные требования к окружающей среде сервопривода и обеспечивает увеличение сроков техобслуживания и ремонта. Сервопривод такого клапана согласно изобретению соответствует, в частности, преимущественно стандартам NACE и ISO для коррозионной защиты в нефтегазовой промышленности. Также при утечке между внутренней полостью и текучей средой, в частности, при проникновении во внутреннее пространство текучей среды, таким образом исключается повреждение сервопривода. Например, с этой целью передающие напряжение и магнитные детали сервопривода могут быть заделаны в синтетический материал. Клапан согласно изобретению для улучшения эксплуатационной надежности может иметь резервный статор сервопривода и/или резервные электрические и электронные узлы/модули. Заявленные клапаны облегчают выполнение рабочих операций, в частности, с токсичными, т.е. опасными для окружающей среды, людей или климата текучими средами, не только при добыче нефти и газа в глубине моря, но также, например, в нефтехимии, на ядерных объектах, а также в медицинском и фармацевтическом оборудовании, например в производстве гормонов, полная интеграция сервопривода в находящуюся под давлением внутреннюю полость клапана повышает безопасность относительно утечек и обеспечивает значительное увеличение сроков техобслуживания, ремонта и замены. Примеры осуществления Ниже изобретение поясняется на основе двух примеров осуществления. При этом показаны: фиг. 1 - клапан согласно изобретению в разрезе, фиг. 2 - исполнительное устройство клапана в разрезе, фиг. 3 - детальное изображение исполнительного устройства, фиг. 4 - второй клапан согласно изобретению и фиг. 5 - исполнительное устройство второго клапана. Показанный на фиг. 1 заявленный клапан 1 представляет собой дроссельный клапан в почти полностью открытом положении. Он включает корпус 2 с впускным отверстием 3 для непоказанной текучей среды под первым уровнем давления, дроссель 4 для дросселирования на втором уровне давления и выпускное отверстие 5 для текучей среды на выходе из дроссельного клапана. Клапан 1 может работать также в противоположном проточном направлении от выпускного отверстия 5 к впускному отверстию 3. Дроссель 4 выполнен в форме трубчатой дроссельной коробки 6 между соединенным с корпусом 2 трубчатым внутренним телом 7 в потоке текучей среды и выпускным отверстием 5. В дроссельной коробке 6 посредством электрического исполнительного устройства 8 перемещается в осевом направлении поршнеобразный запорный элемент 9. Со стороны выпускного отверстия 3 внутреннее тело 7 закрыто навинченной на исполнительное устройство 8 амортизационной крышкой 10. Соединительная линия 11 исполнительного устройства 8 ведет по направляющему каналу 12 из внутреннего тела 7 к наружной стороне 13 корпуса 2. Направляющий канал герметично закрыт заглушкой 14, которая содержит непоказанные электрические выводы для исполнительного устройства 8. Показанное на фиг. 2 детально исполнительное устройство 8 имеет свинченный из двух частей корпус 15 привода. В корпусе 15 привода жестко закреплен статор 16 используемого как сервопривод электродвигателя с вращающимся якорем и радиально и аксиально смонтирован представленный лишь схематично передаточный механизм 18 винт-гайка качения (передаточный механизм "ролик - резьба"). С передаточным механизмом 18 винт-гайка качения бегунок 19 ("ротор") сервопривода 17 соединен с фиксацией от проворота. Передаточный механизм 18 винт-гайка качения во внутренней полости 20 корпуса 15 привода преобразует вращение бегунка 19 в осевое перемещение шпинделя 21, герметично уплотненный уплотнениями 23 конец 22 которого выведен из корпуса 15 привода и свинчен с запорным элементом 9. Внутреннее пространство 20 заполнено непоказанным жидким смазочным материалом под вторым уровнем давления. Как показано на фиг. 3, корпус 2 имеет в стенке компенсационный цилиндр 25 со свободно перемещающимся в осевом направлении уравнительным поршнем в форме разделительного элемента 26. Компенсационный цилиндр 25 через первый канал 27 заполняется смазочным материалом, по второму каналу 28 - текучей средой и передает выпускное давление текучей среды на смазочный материал. С наружной стороны 13 корпуса 2 компенсационный цилиндр 25 закрыт навинчивающейся пробкой 29. Противоположный относительно запорного элемента 9 конец 24 шпинделя 21 омывается смазочным материалом. При закрытии клапана 1 смазочный материал отсасывается из компенсационного цилиндра 25 через первый канал 27 к противоположному концу 24. В результате разделительный элемент 26 соответственно смещается в компенсационном цилиндре 25 и через второй канал 28 отсасывает текучую среду в компенсационный цилиндр 25. При открытии клапана 1 противоположный относительно запорного элемента 9 конец 24 шпинделя 21, наоборот, вытесняет смазочный материал из внутренней полости 20 и через первый канал 27 в компенсационный цилиндр 25. Разделительный элемент 26 вытесняет соответственно текучую среду через второй канал 28 из компенсационного цилиндра 25. Клапан 1 согласно изобретению имеет непоказанную возвратную пружину в форме предохранительного устройства и электромагнитный указатель положения 30, который сигнализирует о соответствующем положении запорного элемента 9 на непоказанный модуль контроля посредством расположенной в направляющем канале 12 соединительной линии 31 в заглушке 14. Сервопривод 17 и передаточный механизм 18 винт-гайка качения клапана 1 могут быть коррозионно-стойкими и также соответствовать стандартам NACE и ISO для коррозионной защиты в нефтегазовой промышленности. На фиг. 4 показан второй клапан 32 согласно изобретению, т.е. дроссельный клапан углового типа также здесь в почти полностью открытом положении. Второй клапан 32, также как и первый клапан 1,включает корпус 33 с впускным отверстием 34 для непоказанной текучей среды под первым уровнем давления ("впускное давление"), дроссель 35 для дросселирования на втором уровне давления ("выпускном давлении") и выпускное отверстие 36 для текучей среды на выходе из дроссельного клапана. Представленное детально на фиг. 5 исполнительное устройство 37 второго клапана 32 согласно изобретению содержит свинченный из двух частей корпус 38 привода. В корпусе 38 привода жестко закреплен статор 39 используемого как сервопривод 40 электродвигателя с вращающимся якорем. Бегунок 41 сервопривода 40 соединен с гайкой 42 без возможности проворота. Гайка 42 перемещается по ходовой резьбе 43 шпинделя 44. Гайка 42 во внутренней полости 45 корпуса 38 привода преобразует вращение бегунка 41 в осевое перемещение шпинделя 44, герметично уплотненный конец 46 которого выведен из корпуса 38 привода и свинчен с поршнеобразным запорным элементом 47. Внутренняя полость 45 заполнена жидким смазочным материалом под вторым уровнем давления. Между гайкой 42 и запорным элементом 47 на шпинделе 44 насажен свободно перемещающийся уравнительный поршень в форме разделительного элемента 48, который, с одной стороны, физически изолирует внутреннюю полость 45 сервопривода 40 от текучей среды и, с другой стороны, передает давление текучей среды на внутреннюю полость 45 и смазочный материал. Также во втором клапане 32 противоположный запорному элементу 47 конец 49 полностью омывается во внутренней полости 45 смазочным материалом. Исполнительное устройство 37 может быть выполнено как взаимосвязанный модуль, который также при использовании на дне моря может быть заменен в рамках рабочей операции на смонтированном клапане. Перечень позиций на чертеже 1 - клапан 2 - корпус 3 - впускное отверстие 4 - дроссель 5 - выпускное отверстие 6 - дроссельная коробка 7 - внутреннее тело 8 - исполнительное устройство 9 - запорный элемент 10 - амортизационная крышка 11 - соединительная линия 12 - направляющий канал 13 - наружная сторона 14 - заглушка 15 - корпус привода 16 - статор 17 - сервопривод 18 - передаточный механизм винт-гайка качения 19 - бегунок (ротор) 20 - внутренняя полость 21 - шпиндель 22 - конец 23 - уплотнение 24 - конец 25 - компенсационный цилиндр 26 - разделительный элемент 27 - канал 28 - канал 29 - пробка 30 - указатель положения 31 - соединительная линия 32 - клапан 33 - корпус 34 - впускное отверстие 35 - дроссель 36 - выпускное отверстие 37 - исполнительное устройство 38 - корпус привода 39 - статор 40 - сервопривод 41 - бегунок (ротор) 42 - гайка 43 - ходовая резьба 44 - шпиндель 45 - внутренняя полость 46 - конец 47 - запорный элемент 48 - разделительный элемент 49 - конец 50 - концевое кольцо ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Клапан (1, 32) для текучей среды, содержащий корпус (2, 33), который имеет впускное отверстие(3, 34) для текучей среды, запорный элемент (9, 47), посредством которого регулируется поток текучей среды, и выпускное отверстие (5, 36) для текучей среды, а также исполнительное устройство (8, 37), которое имеет электрический сервопривод (17, 40) для регулирования запорного проходного сечения запорного элемента (9, 47), и корпус (15, 38) привода, с которым жестко соединен статор (16, 39) сервопривода (17, 40), при этом во внутренней полости (20, 45) корпуса (15, 38) привода, находящейся под давлением текучей среды, кинематически связан с запорным элементом (9, 47) подвижный бегунок (19,41) сервопривода (17, 40), причем статор (16, 39) также расположен во внутренней полости (20, 45), отличающийся тем, что внутренняя полость (20, 45) корпуса (15, 38) привода отделена от текучей среды посредством подвижного разделительного элемента (26, 48), причем подвижный разделительный элемент (26, 48) выполнен в виде свободно перемещающегося уравнительного поршня или сильфона, связанного, с одной стороны, с внутренней полостью (20, 45) корпуса (15, 38) привода и выполненного, с другой стороны, для взаимодействия с текучей средой. 2. Клапан (1, 32) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что запорный элемент (9, 47) выполнен с возможностью перемещения посредством сервопривода (17, 40) в осевом направлении в корпусе(2) клапана или в корпусе (38) привода. 3. Клапан (1) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что впускное направление текучей среды во впускное отверстие (3) соответствует выпускному направлению текучей среды из выпускного отверстия (5), при этом запорный элемент (9) выполнен с возможностью перемещения соосно впускному направлению и выпускному направлению. 4. Клапан (1, 32) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что разделительный элемент (26) расположен в компенсационном цилиндре (25). 5. Клапан (1) по п.4, отличающийся тем, что компенсационный цилиндр (25) расположен в стенке корпуса (2). 6. Клапан (1, 32) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что при его функционировании внутренняя полость (20, 45) заполнена жидкостью. 7. Клапан (1, 32) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что бегунок (19, 41) представляет собой ротор, при этом передаточный механизм преобразует вращательное движение бегунка(19, 41) в поступательное движение соединенного с запорным элементом (9, 47) шпинделя (21, 44). 8. Клапан (1, 32) по пп.6 и 7, отличающийся тем, что при его функционировании жидкость во время поступательного движения шпинделя (21, 44) обтекает передаточный механизм. 9. Клапан (1) по одному из пп.7 или 8, отличающийся тем, что передаточный механизм представляет собой механизм (18) винт-гайка качения. 10. Клапан (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что содержит предохранительное устройство, которое в случае прекращения энергоснабжения перемещает запорный элемент (9) в положение блокировки. 11. Клапан (1) по п.10, отличающийся тем, что предохранительное устройство представляет собой электрическую систему. 12. Клапан (1) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что содержит указатель (30) положения, который сигнализирует о положении запорного элемента (9). 13. Клапан (1, 32) по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сервопривод (17, 40)
МПК / Метки
МПК: F16K 31/04, F16K 1/12
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-22657-klapan-dlya-tekuchejj-sredy.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Клапан для текучей среды</a>
Предыдущий патент: Способ очистки сингаза
Следующий патент: Туба, изготовленная литьем под давлением
Случайный патент: Пиперидиновые агонисты gpcr