Научная статья на тему 'Перспективы и практика применения спироидных передач в приводах трубопроводной арматуры'

Перспективы и практика применения спироидных передач в приводах трубопроводной арматуры Текст научной статьи по специальности «Машиностроение»

CC BY
112
156
Поделиться
Ключевые слова
СПИРОИДНЫЕ РЕДУКТОРЫ / ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА / ПРИВОДЫ / ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Аннотация научной статьи по машиностроению, автор научной работы — Гольдфарб В. И., Трубачев Е. С., Кузнецов А. С.

Описан опыт разработки и производства спироидных редукторов приводов трубопроводной арматуры. Даны классификация и типоразмерный ряд редукторов, особенности их изготовления. Показаны перспективы применения разработанных редукторов для управления арматурой совместно с электроприводом.

Похожие темы научных работ по машиностроению , автор научной работы — Гольдфарб В.И., Трубачев Е.С., Кузнецов А.С.,

PRACTICE AND FUTURE TRENDS OF SPIROID GEAR APPLICATION IN PIPELINE VALVE DRIVES

The development and production experience of spiroid gearboxes for pipeline valve drives are discribed. The classification and dimension row of gearboxes and their production features are given. Future trends are shown for the developed gearboxes application in valve control jointly with the electric drive.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Перспективы и практика применения спироидных передач в приводах трубопроводной арматуры»

СИЛОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ И ДВИГАТЕЛИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ. КОНЦЕПЦИИ ПРИМЕНЕНИЯ

УДК 621.833

В.И. Гольдфарб, д-р техн. наук, проф., вице-президент IFToMM, директор Института механики, (3412) 59-25-03, gold@udmlink.ru, Е.С. Трубачев, д-р техн. наук, проф., (3412)59-25-03, truba@istu.ru, А.С. Кузнецов, канд. техн. наук, доц., (3412)59-25-03, andrkuzn@istu.ru (Россия, Ижевск, ИжГТУ)

ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ СПИРОИДНЫХ ПЕРЕДАЧ В ПРИВОДАХ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Описан опыт разработки и производства спироидных редукторов приводов трубопроводной арматуры. Даны классификация и типоразмерный ряд редукторов, особенности их изготовления. Показаны перспективы применения разработанных редукторов для управления арматурой совместно с электроприводом.

Ключевые слова: спироидные редукторы, трубопроводная арматура, приводы, перспективы применения.

Одной из ключевых проблем для нефтегазовой, энергетической, химической и других отраслей промышленности, определяющих состояние отечественной экономики, является создание необходимой инфраструктуры для надежной транспортировки таких источников энергии, как нефть, газ, пар, воздушно-угольные смеси, а также жидких и газообразных продуктов в химической и коммунальной отраслях. Обязательными элементами этой инфраструктуры являются трубопроводы с огромным количеством разнообразной запорной и запорно-регулирующей трубопровод-

ной арматуры (ТПА), управление которой осуществляется с помощью приводов и редукторов.

Многообразие приводов и редукторов определяется различными условиями их эксплуатации и различными по исполнению и функциональному назначению объектами (арматурой), на которые они устанавливаются. При этом надежность, безотказность, конкурентоспособность на отечественном и мировом рынках, оперативность управления указанными объектами, и, следовательно, энергетическими, промышленными и коммунальными системами, в целом, во многом определяются аналогичными свойствами приводной техники.

Совершенствование техники и технологии в указанных отраслях промышленности, в особенности в атомной энергетике, требует применения арматуры и приводов нового поколения. Приводы должны быть адаптируемы к различным видам и типоразмерам арматуры, иметь исполнения, предназначенные как для стационарной эксплуатации с арматурой, так и переносные, быстросъемные, демонтируемые после окончания процесса управления, быть конкурентоспособными на отечественном и мировом рынках. Производство приводов должно удовлетворять отечественную потребность в такой продукции, быть гибким и способным к расширению.

За последние годы накопился положительный опыт использования в приводах прогрессивных видов механических передач, который показал, что созданные на их основе редукторы по важнейшим техническим и экономическим характеристикам не только не уступают зарубежным аналогам, но и в ряде случаев превосходят их. Принимая во внимание, что свыше 40 % приводов с редукторами являются до настоящего времени предметом импорта, а также их ответственность в проблеме обеспечения указанных показателей, проблема разработки и освоения производства гаммы импортозамещающих редукторов нового поколения, отвечающих названным требованиям, является актуальной, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Также приводится общая информация о перспективах применения спироидных передач и о разработанных в Институте механики ИжГТУ и серийно производимых на предприятии ООО «Механик» спироидных редукторах приводов ТПА.

Классификация спироидных редукторов

Более 15 лет назад по заданию одного из заводов, производящих шаровые краны для трубопроводов, были начаты работы по созданию спи-роидных редукторов взамен производимых компанией «Cameron» червячных редукторов для управления арматурой. Это решение было принято на основании анализа достоинств геометрии и кинематики зацепления спиро-идных передач [1-3], делающих предпочтительным их применение в приводах трубопроводной арматуры с учетом характерных для них условий

эксплуатации, а именно: высоких нагрузочных и, в особенности, перегрузочных моментов, низких скоростях вращения, широких диапазонах рабочих температур. Действительно, большой коэффициент перекрытия, большие значения приведенных радиусов кривизны, благоприятное расположение контактных линий, меньшие (нежели в червячных передачах) скорости скольжения, меньшая чувствительность к различного рода погрешностям обеспечивают большие нагрузочную и перегрузочную способность и износостойкость спироидных передач сравнительно с их ближайшими аналогами - червячными передачами.

В настоящее время в Институте механики ИжГТУ разработана гамма спироидных редукторов [4, 5], устанавливаемых на различную арматуру - шаровые краны, заслонки (четвертьоборотные редукторы), задвижки, клапаны (многооборотные редукторы), для широкого диапазона нагрузочных моментов - от 300 до 64000 Нм. Единственным производителем указанных редукторов является предприятие ООО «Механик», активно функционирующее на рынке арматуростроения и поставляющее редукторы ряду ведущих арматуростроительных предприятий страны.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Классификация спироидных редукторов приводов ТПА (рис. 1) построена таким образом, чтобы по возможности максимально отразить все признаки, связанные с функциональным назначением редукторов, их конструктивными особенностями и техническими возможностями.

Рис. 1. Классификационная схема спироидных редукторов ТПА

63

Основной классификационный признак отражает принадлежность редуктора к тому или иному типу арматуры: четвертьоборотные, устанавливаемые на запорные узлы поворотного типа - шаровые краны или дисковые затворы, в которых рабочий запорный орган поворачивается на 90 и многооборотные, применяемые для управления запорными узлами поступательного типа - клиновыми и шиберными задвижками.

Четвертьоборотные редукторы

Выходной вал редуктора данного типа непосредственно связан (через шпоночное или призматическое соединение) со штоком запорного узла, открытие или закрытие которого осуществляется за 1/4 оборота выходного вала редуктора (для гермоклапанов, в силу особенностей их конструкции, угол поворота может достигать 120 °). Продолжительность открытия или закрытия для приводного исполнения редуктора обычно не превышает 2 мин.

Первый из классификационных признаков четвертьоборотных редукторов, приведенных на рис. 1, определяет требования к величине люфта выходного вала редуктора (мертвого хода). Для запорной арматуры величина мертвого хода специально не оговаривается и в случае приводного исполнения компенсируется настройкой его автоматики. Для запорно-регулирующей арматуры скорость ее реагирования и/или вероятность появления вибраций напрямую зависит от величины мертвого хода, оговариваемой заказчиком в заранее заданных пределах (как правило, не более 1 °).

Наличие/отсутствие механических ограничителей хода запорного органа - второй классификационный признак (рис. 1). Такими ограничителями редуктор снабжается в случае необходимости исключения появления ошибок при выставлении запирающего органа (затвора, клапана или шара) в крайние положения «открыто» и «закрыто» и отсутствия таких ограничителей непосредственно на арматуре. В случае управления от электропривода, имеющего, как правило, конечные выключатели и датчики положения, по которым настраиваются предельные положения запирающего органа, механические ограничители, имеющиеся в конструкции запорного узла или редуктора, играют дублирующую роль.

Возможны два конструктивных варианта реализации механических ограничителей редуктора. Первый вариант выполнен в виде двух жестких упоров, непосредственно ограничивающих крайние положения «откр» и «закр» секторного колеса (ступица которого является выходным валом). Второй вариант выполнен в виде винтового ограничителя, связанного с входным валом редуктора. Оба варианта позволяют выполнять настройку угла поворота выходного вала редуктора: для первого варианта в диапазоне от 80 до 120 °, для второго - от 40 до 130 °.

Необратимость (самоторможение) передачи редуктора является свойством, препятствующим неуправляемому смещению запорного органа, которое может появиться при работе некоторых видов запорной арматуры (дисковых затворов и гермоклапанов), когда поток и (или) давление среды, воздействующие на запорный орган, создают вращающий момент.

Самоторможение обеспечивается, главным образом, правильным выбором величины передаточного отношения передачи. Так, например, необратимость можно обеспечивать при величинах передаточного отношения от 35 и более, а при передаточных отношениях, меньших 20, необратимость передачи обеспечить, как правило, невозможно. Однако следует помнить, что одинаковое передаточное отношение может быть реализовано при различных сочетаниях параметров передач. Поэтом в ответственных случаях необратимость конкретных передач должна быть проверена испытаниями в условиях, соответствующих или близких к реальным.

Число ступеней редуктора (классификационный признак 4 - рис. 1) определяется главным образом величиной максимального вращающего момента и необходимостью его понижения до величин от 50 до 500 Нм, соответствующих моментам, развиваемым с помощью электроприводов распространенных типоразмеров или маховиками приемлемых размеров. Можно рекомендовать применение одноступенчатых редукторов при нагрузочных моментах управления арматурой до 4000... 6000 Нм, а при больших их значениях, как правило, рациональны двухступенчатые исполнения спироидных редукторов.

Практика применения спироидных редукторов для различных производителей запорной арматуры определила широкий спектр вариантов присоединения на входном и выходном валах (классификационные признаки 5 и 6 - рис. 1):

1. На входном валу: с маховиком; без маховика с валом под маховик; с фланцем и валом по стандарту ISO 5210; с фланцем и валом по ОСТ 26-07-763-73; со специальными параметрами фланца и/или вала.

2. На выходном валу: с фланцем и валом по стандарту ISO 5211:2001; со специальными параметрами фланца и/или вала.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В отношении климатического исполнения (классификационный признак 7 - рис. 1) спироидные редукторы ТПА классифицируются таким же образом, как арматура, для которой они применяются.

Многооборотные редукторы

Выходной вал многооборотного редуктора связан с ходовой гайкой, обеспечивающей поступательное перемещение шпинделя и связанного с ним клина (или шибера). При этом, как известно, длина хода шпинделя определяется диаметром условного прохода DN и величиной шага ходовой резьбы. В большинстве случаев для полного закрытия или открытия задвижки требуется от 25 до 90 полных оборотов ходовой гайки и, соответ-

65

ственно, выходного вала редуктора. Это приводит к тому, что в сравнении с четвертьоборотными редукторами многооборотные находятся в более жестких условиях эксплуатации - продолжительность открытия или закрытия для приводного исполнения может достигать 15 мин, а для ручного (от маховика) - 1 час, что, в свою очередь, порождает противоречивые требования к выбору передаточных отношений многооборотных редукторов: с одной стороны, нужно стремиться к большим значениям i, чтобы обеспечивать меньшие вращающие моменты на входном валу (что позволит выбрать меньший и более дешевый электропривод или более удобный для оперирования маховик с меньшим диаметром), а с другой - к меньшим значениям i, чтобы обеспечивать меньшее время оперирования арматурой.

Для приводного исполнения меньшее время оперирования можно получить и путем применения более скоростного привода. В случае ручного исполнения, единственным способом удовлетворить обоим вышеуказанным требованиям является применение двухскоростного редуктора, в котором реализованы два варианта передаточного отношения, большее из которых применяется для страгивания (начало открытия) или запирания клина, а меньшее применяется на большей части общего времени оперирования (обычно не менее 4/5), когда нагрузка на шпинделе невелика и составляет не более 1/5 от максимальной нагрузки. В соответствии с этим для многооборотных редукторов определяется классификационный признак 1 (см. рис. 1).

Одним из требований к запорным узлам является наличие указателя положения «открыто» и «закрыто» (нормативные документы ПБ 08624-03, ПБ 03-585-03, ПБ 10-573-03 и др.). В случаях, когда в конструкции задвижек, используемых при ручном управлении, размещение указателя, связанного непосредственно со шпинделем, невозможно, редуктор может быть снабжен специальным указателем положения запорного органа (клина или шибера). Это определяет классификационный признак 2 (см. рис. 1).

Третий признак - наличие или отсутствие защитного колпака -определяет возможность применения редуктора для арматуры с выдвижным или невыдвижным шпинделем или с необходимостью защиты выдвижного шпинделя или отсутствием такой необходимости.

Классификационные признаки 4 - 7 имеют тот же смысл, что и для четвертьоборотных редукторов со следующими уточнениями, отражающими их область применения:

1. Двухскоростной вариант редуктора выполнен двухступенчатым.

2. Варианты присоединения на выходном валу отличаются нормативными документами их определяющими:

а) с фланцем и валом по ISO 5210;

б) с фланцем и валом по ОСТ 26-07-763-73;

в) со специальными параметрами фланца и/или вала.

Типоразмерныеряды спироидныхредукторов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Размерные ряды четвертьоборотных редукторов

Известно, что основной характеристикой редукторов (не только спироидных), определяющей как диапазон применения, так и их массога-баритные показатели является максимальный вращающий момент Т, потребный для закрытия/открытия запорного узла. Каждый производитель редукторов сталкивается с задачей выбора размерного ряда редукторов, который покрывал бы весь диапазон вращающих моментов, и его дискретность удовлетворяла бы двум противоречивым требованиям. С одной стороны, число диапазонов ряда и соответственно число его размерных единиц должно быть минимально - это обеспечивает минимальные затраты на разработку редукторов и освоение их производства. С другой стороны, каждый представитель ряда не должен быть слишком избыточным по массе и стоимости при его использовании на нижней границе диапазона.

Для построения размерного ряда (рис. 2) можно выделить четыре основных подхода, применяемых на практике:

1. Формирование ряда по возникающей потребности заказчика.

2. Формирование ряда на основе анализа вращающих моментов потребных для открытия/закрытия узлов с различным выбором постоянного коэффициента ряда по одному из нормальных рядов.

3. Формирование ряда на основе известных нормативных документов (российских и международных стандартов), определяющих требования к фланцевому креплению редуктора в зависимости от действующего вращающего момента.

4. Комбинированный.

Первый подход используется в тех случаях, когда производство редукторов является частью производства ТПА, либо когда их производство ориентировано на небольшое число предприятий, производящих ТПА, в числе которых есть основное, номенклатура которого определяет номенклатуру редукторов. Именно в таких условиях в ООО «Механик» проектировались редукторы 1-го поколения и формировался ряд 1 редукторов 2-го поколения, приведенный на рис. 2,а. Основной недостаток данного подхода проявился при расширении числа потребителей редукторов как результат сочетания двух факторов. С одной стороны, расширение во многих случаях означало замещение спироидными редукторами аналогичных изделий, производившихся на предприятиях - изготовителях ТПА, которые не были связаны необходимостью обеспечения взаимозаменяемости своих изделий и изделий других предприятий. С другой стороны, в течение длительного времени отсутствовал единый отечественный нормативный документ на параметры фланцевых соединений между редуктором и запорным узлом. Вследствие этого предприятия были вольны формировать собственный размерный ряд и выбирать те параметры соединений, которые были более рациональны для запорных узлов их собственного

67

производства. Все это привело к появлению большого числа вариантов присоединений для каждого редуктора размерного ряда, большая часть из которых не согласуется с международным стандартом ISO 5211:2001, соблюдение которого де-факто становится требованием со стороны конечных потребителей ТПА.

а

б

Рис.2. Размерные ряды четвертьоборотных редукторов: а - редукторы второго поколения; б - редукторы третьего поколения

При использовании второго подхода производитель сталкивается с двумя противоречивыми стремлениями:

- сделать более плотное разбиение, избегая тем самым применения относительно дорогих редукторов с большим запасом по нагрузочной способности;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- напротив, сделать более редкое разбиение, снижая номенклатуру редукторов и имея большие возможности для унификации редукторов для различных типоразмеров арматуры.

Третий подход обычно является частным случаем второго, при этом проектировщик и производитель не свободны в выборе коэффициента ряда, а подчиняются имеющемуся стандартному ряду (например, ряду упомянутого стандарта ISO 5211:2001), что, с одной стороны, является жестким ограничением, с другой - имеет положительную сторону -унификацию присоединений и упорядочение предложений на рынке арматуры.

По мнению авторов, более гибким, позволяющим учесть и требования конкретных потребителей и унифицировать детали редукторов, является разумное сочетание первого и третьего подходов (четвертый - комбинированный - подход). В этом случае необходимость уплотнения стандартного ряда диктуется конкретными практическими основаниями.

Размерные ряды многооборотных редукторов

В отличие от арматуры с поворотным действием запорного органа, в которой пока нет единого подхода к нормированию параметров соединений с приводами и редукторами, для фланцевых соединений редукторов с запорным узлом прямоходного действия в отечественном арматуро-строении де-факто установилось единообразие на основе использования отраслевого стандарта ОСТ 26-07-763-73, устанавливающего требования к параметрам присоединений многооборотных приводов и редукторов. Именно он был положен в основу построения ряда 1 многооборотных спи-роидных редукторов (рис. 3, а).

Однако указанный стандарт также имеет недостаток в виде достаточно редкого разбиения на интервалы, являющегося при этом нерегулярным. Это приводит к относительному удорожанию редукторов на нижних диапазонах интервалов, особенно, в диапазонах вращающих моментов от 250 до 1000 Нм (тип присоединения «В») и от 2500 до 10000 Нм (тип «Д»). Указанные интервалы основного ряда рационально разбить на 2 интервала каждый с коэффициентом 2. Верхний диапазон ряда также следует дополнить диапазоном до 14000 Нм. Такой подход был использован при создании ряда многооборотных редукторов 3-го поколения, приведенного на рис. 3, б.

а

б

Рис. 3. Размерные ряды многооборотных редукторов: а - редукторы второго поколения; б - редукторы третьего поколения

Некоторые особенности изготовления редукторов

Принципиально технология изготовления спироидных редукторов не отличается от технологии изготовления червячных. В качестве упомянутых особенностей отметим лишь две, имеющие отношение к нарезанию спироидных колес.

Первая особенность относится к модификации поверхностей зубьев с целью исключения кромочного контакта в зацеплении, возможного из-за неизбежных погрешностей изготовления и монтажа и деформаций звеньев в нагруженной передаче. Она достигается путем локализации контакта, обеспечиваемой выбором параметров установки инструмента (спироидных

фрез) в соответствии с методикой, изложенной в [6]. При этом положение центра, размеры пятна контакта и его ориентация на зубе колеса задаются заранее. Решение указанной задачи актуально в связи с тем, что червяк и колесо изготавливаются из стали, подвергаемой термической обработке для достижения высокой поверхностной твердости зубьев, в процессе которой возникают неизбежные деформации, которые могут быть причиной кромочного контакта.

Вторая особенность относится к проблеме унификации фрез для нарезания колес. Известно [7], что при большом разнообразии передач, отличающихся межосевыми расстояниями и передаточными отношениями, необходимо иметь такое же количество фрез, копирующих геометрию, положение и относительное движение соответствующих червяков. Такая ситуация с экономической точки зрения затруднительна из-за высокой стоимости фрез, усугубляясь для передач с малым передаточным отношением, требующим применения многозаходных фрез, стоимость которых существенно выше, чем однозаходных.

Указанные трудности можно избежать с использованием метода унификации фрез [8, 9], позволяющего:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а) в 5 - 10 раз уменьшить номенклатуру фрез;

б) применять однозаходные фрезы для нарезания колес, зацепляющихся с 2-, 3- и даже 4-заходными червяками;

в) модифицировать поверхности зубьев, обеспечивая требуемую локализацию контакта.

Указанный метод широко применяется при производстве спироид-ных редукторов приводов ТПА в ООО «Механик».

Наконец, отметим, что заключительным этапом изготовления редукторов являются обязательные для 100 % изделий приемо-сдаточные испытания на специальных стендах.

Спироидныередукторы и электропривод

Рассмотрим два аспекта: а) применение спироидных редукторов в сочетании с электроприводом и б) применение спироидных передач в электроприводе.

Первый аспект очевиден: сочетание редуктор - электропривод широко применяется в практике арматуростроения [10]. При этом редуктор играет роль силового модуля, понижающего нагрузку от арматуры к электроприводу и защищающего его от вибраций, ударов и других колебаний нагрузки. Применение редуктора в указанной схеме дает, кроме того, возможность выбора электропривода с меньшими габаритами, мощностью и, следовательно, стоимостью, что во многих случаях является решающим фактором.

Имеется еще одна, по мнению авторов, интересная альтернатива при выборе редуктора и электропривода, а именно: варьированием параметров

71

применяемого редуктора обеспечить снижение номенклатуры и стоимости применяемых электроприводов. Схематично эта альтернатива демонстрируется рис. 4, где показано применение одного и того же электропривода для управления арматурой различных типоразмеров. В таблице показано, каким образом может быть организован подбор редукторов, исходя из последнего требования.

Рис. 4. Унификация электроприводов для разных типоразмеров

арматуры

Остановимся теперь на втором аспекте. Известно, что встроенные в электроприводы зубчатые передачи можно разделить на: а) силовые, непосредственно воспринимающие нагрузочный момент от управляемого объекта и передающие движение от электродвигателя на указанный объект; б) передачи ручного дублирования, передающие движение на управляемый объект от маховика ручного управления; в) передачи приборного отсека, передающие движение на устройства регистрации оборотов, ограничительные устройства и другие элементы регистрации состояния привода.

Пример унификации электропривода AUMA SA14.1 (Т = 250 Нм) для различных типоразмеров арматуры

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Типоразмер дискового затвора (Оу / Ру) 500 / 10 450 / 25 900 / 16 750 / 40

Вращающий момент на штоке, Нм 2260 4918 11000 29280

Типоразмер спироидного редуктора РЗА-С-2700 РЗА-С-6000 РЗА-С2-11200 РЗА-С2-32000

Макс. вращающий момент редуктора, Нм 2700 6000 11200 32000

Передаточное отношение 46 118 171 642

Время оперирования затвором (Пэл-прив=80 об/мин), с 9 22 32 120

Требуемый вращающий момент электропривода, Нм 163 174 152 175

Сразу отметим, что передачи приборного отсека здесь не обсуждаются.

Говоря о передачах силовых и ручного дублирования, остановимся на предъявляемых к ним технических требованиях:

- воспринимать достаточно большие нагрузки - до 2000.. .4000 Нм;

- иметь достаточно большие передаточные отношения (более 40.60);

- обеспечивать самоторможение;

- обеспечивать гарантированную надежность и долговечность привода, удобство эксплуатации, технологичность изготовления и сборки, приемлемые массогабаритные и стоимостные показатели.

Анализ известных конструкций электроприводов показывает, что в качестве силовых передач основное применение получили червячные и различного вида планетарные передачи. Это можно объяснить прежде всего возможностью достижения в них больших (до 60.80) передаточных отношений в одной ступени при компактности и достаточно большой нагрузочной способности. При этом компоновочные решения в случаях применения червячной и планетарной передач отличаются друг от друга в связи с тем, что входной и выходной валы у первой ортогональны, а у второй сосны. Применение той или иной передачи определяется сложившимися на конкретном предприятии опытом, тенденциями, традициями и технологическими возможностями.

Заметим здесь, что конструктивно и технологически червячная передача на наш взгляд является предпочтительнее.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В ручных приводах подавляющее применение получили червячные передачи благодаря отмеченным их особенностям.

Дополнительно подчеркнем, что для исключения самопроизвольного перемещения рабочего органа арматуры без управляющего воздействия со стороны электропривода, силовая передача и передача ручного дублера должны иметь самоторможение либо необходимо введение в конструкцию специального устройства (муфты обратного хода), усложняющего и удорожающего привод. В случае червячной передачи самоторможение легко достигается при передаточных отношениях, больших 40.

Поскольку спироидные передачи относятся к передачам типа червячных, то все те достоинства, которые обеспечиваются применением червячных передач, автоматически обеспечиваются и спироидными. Но в силу указанных выше преимуществ последних в случае их применения, как в качестве силовых передач, так и передач ручного дублирования, можно добиться улучшения технико-экономических показателей приводов. Геометрические особенности расположения зоны зацепления в спироидных передачах вызовут в этом случае некоторое изменение конструкции при-

вода, в целом, но не усложнят его конструкцию и приведут к появлению оригинальных патентоспособных решений.

Список литературы

1. Nelson W.D. Spiroid gearing. Machine Design, 1961.№ 3. P. 136 -144, № 4. P. 93 - 100, № 5. P. 165 - 171.

2. Георгиев А.К., Гольдфарб В.И. Аспекты геометрической теории и результаты исследования спироидных передач с цилиндрическими червяками // Механика машин. Вып. 31. 1972. С. 70 - 80.

3. Goldfarb V.I. What we know about spiroid gears. Proceedings of the Intern // Conference on Mechanical Transmissions. Vol.1. China: Science Press, 2006. P. 19-26.

4. Goldfarb V.I., Trubachev E.S., Makarov V.V. A new generation of drives for pipeline valves // Valve World. Vol.11. Issue 6, 2006. P.32-35

5. Спироидные редукторы трубопроводной арматуры / В.И. Гольдфарб [и др.]. М.:Вече, 2011. 222 с.

6. Goldfarb V.I., Trubachev E.S. Manufacturing synthesis of spiroid gearing // Proceedings of the 11th IFToMM World Congress. China. Tianjin. 2004. P.901-905.

7. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. М.: Наука, 1968. 584 с.

8. Goldfarb V.I., Trubachev E.S., Savelieva T.V. Unification of the hobs in spiroid gears // Proceedings of the International Conference on Gears. Germany. Munich, 2005. P 1755 -1761.

9. Goldfarb V.I., Trubachev E.S., Lunin S.V. System of hobs unification for gearwheel cutting of worm-type gears // Proceedings of the ASME International Conference IDETC'07. USA. Las-Vegas. 2007.

10. Гольдфарб В.И., Трубачев Е.С., Кузнецов А.С. К выбору редуктора для электропривода трубопроводной арматуры // Арматуростроение. № 2. 2009. С. 25-28.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

V.I. Goldfarb, E.S. Trubachev, A.S. Kuznetsov

PRACTICE AND FUTURE TRENDS OF SPIROID GEAR APPLICATION IN PIPELINE VALVE DRIVES

The development and production experience of spiroid gearboxes for pipeline valve drives are discribed. The classification and dimension row of gearboxes and their production features are given. Future trends are shown for the developed gearboxes application in valve control jointly with the electric drive.

Key words: spiroid gearboxes, pipeline valve, drives, application trends.

Получено 18.10.11