ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД КЛАПАНА Российский патент 1997 года по МПК F16K31/02 

Изобретение относится к области арматуростроения, а более конкретно к клапанам с электромагнитным приводом, имеющим пары скольжения, и может быть использовано в различных областях техники для многократного и быстрого перекрытия газовых и жидкостных магистралей.

Известен электромагнитный привод клапана втяжного типа прямого действия, в корпусе которого установлен подвижный якорь цилиндрического типа, перемещающийся поступательно относительно корпуса (или гильзы корпуса) в осевом направлении (Щучинский С.Х. Клапаны с электромагнитным приводом. М. Энергоатомиздат, 1988, с.12, рис.11). Недостатком данного клапана являются значительные потери в тяговых характеристиках и как следствие нестабильность характеристик быстродействия при преодолении якорем сил трения в паре скольжения металла по металлу относительно корпуса.

Возможность бокового смещения цилиндрического якоря внутри гильзы корпуса с образованием проточного канала (зазора) серповидной формы ведет к защемлению твердых частиц в уголковых зонах указанного канала и как следствие к заклиниванию якоря.

Известны попытки покрыть якорь и корпус покрытием из фторопласта (Пржиалковский А.Л. Щучинский С.Х. Электромагнитные клапаны. М. Машиностроение, 1967, с.179, рис.99), здесь проблема потерь на трение частично решена, однако недостаток в части защемления частиц и последующего заклинивания якоря остается.

Установка фторопластовых колец на цилиндрическую поверхность якоря, по аналогии с практикой применения их в пневмо(гидро) поршнях, обеспечивает осевую стабилизацию якоря, снижает потери на трение, однако ведет к появлению застойных зон как сборщиков грязи, что в процессе эксплуатации приводит к образованию твердофазных макросоединений, состоящих из более мелких частиц, вызывающих нарушение нормальной работоспособности электроклапана.

Основными задачами изобретения являются стабилизация характеристик электромагнитных приводов по быстродействию и ресурсу за счет снижения потерь на трение, устранение возможности защемления твердых частиц в проточном канале и заклинивания якоря.

Решение задачи заключается в том, что на цилиндрической поверхности якоря выполняется не менее трех пар продольных пазов, куда устанавливаются П-образные направляющие, например, из фторопласта-4, пленки из которого имеют широкий диапазон по толщине и отличаются высокой точностью исполнения и чистотой поверхности (ГОСТ 24222-70). Количество П-образных направляющих определяется из условия обеспечения концентрического расположения якоря относительно оси корпуса (осевая стабилизация якоря), а толщина пленки, определяющая боковой зазор между якорем и корпусом (или гильзой корпуса), выбирается из условия беспрепятственного прохождения твердых частиц с размерами, определяемыми уровнем классности рабочей среды.

На фиг.1 изображен электромагнитный привод клапана в разрезе, на фиг.2 - поперечный разрез якоря клапана.

Электромагнитный привод клапана содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, соединенный герметично с электромагнитом 4, в стопе 5 которого расположена пружина 6, поджимающая якорь 7 с запорным органом,на цилиндрической поверхности которого (якоря) параллельно его оси выполнены попарно пазы 8, в которые установлены неметаллические (в частности, фторопластовые) пленочные элементы 9 П-образной формы, исключающие непосредственный контакт якоря 7 с направляющей гильзой 10 электромагнита 4.

Электромагнитный привод клапана работает следующим образом. При подаче напряжения на катушку электромагнита 4 под действием магнитного потока якорь 7 с запорным органом движется в направляющей гильзе 10, причем движение - скольжение якоря происходит через установленные в пазах 8 неметаллические пленочные элементы 9 П-образной формы. Ширина кольцевой щели между гильзой 10 и якорем 7 определяется толщиной пленки 9 и позволяет проходить твердым частицам рабочей среды с размером не более толщины пленки без опасности их защемления между гильзой и якорем.

При снятии напряжения с катушки электромагнита 4 якорь 7 под действием пружины 6 возвращается в исходное состояние.

Использование: в арматуростроении, может найти применение в различных областях техники для многократного и быстрого перемещения цилиндрических скользящих элементов. Сущность изобретения: электромагнитный привод клапана состоит из электромагнита втяжного типа с цилиндрическим якорем. На цилиндрической поверхности якоря выполнены по меньшей мере три пары продольных пазов. В пазах установлены П-образные направляющие, например, из фторопласта-4. 2 ил.

Электромагнитный привод клапана, состоящий из электромагнита втяжного типа с цилиндрическим якорем, отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности якоря выполнены по меньшей мере три пары продольных пазов, в которые установлены П-образные направляющие, например, из фторопласта-4.