САМОДЕЙСТВУЮЩИЙ НИППЕЛЬНЫЙ КЛАПАН Российский патент 1997 года по МПК F16K15/14 

Изобретение относится к компрессорному машиностроению и предназначено для управления процессами всасывания и нагнетания в поршневых компрессорах.

Известно "Электромагнитное устройство для регулирования производительности поршневых компрессоров" [а. с. СССР N 128967, кл. F 16 К 15/14, 1960] содержащее пластинчатые пружинные клапана с магнитопроводящими упорами и обмотки электромагнитов, встроенные в кольцевые пазы упоров. Однако, это устройство предназначено для кольцевых пластинчатых клапанов.

Известно также устройство "Электромагнитный клапан" [а. с. СССР N 452712, кл. F 16 К 31/02, 1975 содержащее запорный орган из ферромагнитного материала и ярмо электромагнита из кольца из немагнитного материала. Однако, под действием повышенной температуры клапана, что является непременным фактором работы компрессоров, магнитная проницаемость ферромагнитного материала запорного органа уменьшается, возрастает магнитное сопротивление электромагнита, вследствие чего катушка электромагнита снижает свое тяговое усилие, которое может оказаться недостаточным для втягивания якоря электромагнита. Все это снижает надежность работы клапана.

За прототип принят "Cамодействующий ниппельный клапан "[а. с. СССР N 804977, кл. F 16 К 15/14, 1978 содержащий корпус с призматическими отверстиями, в которых установлены ниппели в виде многогранных призм, с закрепленными на них упругими пластинами с запорной частью в виде лопатки, расположенной с возможностью взаимодействия с ограничителями подъема, выполненными в виде установленного в корпусе монолитного диска с призматическими отверстиями для прохода среды и размещения ниппелей. Однако, этот клапан не способен регулировать производительность компрессора, т.е. область применения его узкая, только для перекрытия входных и выходных отверстий цилиндров для потока среды. К тому же, упругая запорная пластина с течением времени и под действием температуры, теряет свои упругие свойства, что снижает надежность работы клапана.

Задача изобретения расширение области применения и повышение надежности работы клапана.

Это достигается тем, что упругие пластины выполнены из ферромагнитного материала, а ограничитель подъема в виде кольца из магнитомягкого феррита с полюсными наконечниками и с размещенными на них катушками, причем катушки размещены против лопаток пластин.

Сущность изобретения заключается в следующем:
Как уже было отмечено в критике второго аналога изобретения /N 452712/, для большинства электротехнических материалов повышение температуры ведет к уменьшению их магнитной проницаемости и, как следствие уменьшению силы тяги электромагнита. Было бы неплохо найти такие материалы, которые с точки зрения магнитной проницаемости работали бы в "противофазе" т.е. при повышении температуры магнитная проницаемость, например, запорной пластины, как обычно, уменьшалась, а катушки с электромагнитном наоборот увеличивалась. Этого можно достичь, если катушку, например, типа Mn-Zn или Ni-Zn, у которых магнитная проницаемость до определенной температуры /+190^oC/ возрастает. [Ферромагниты и магнитодиэлектрики. Справочник. Под общей ред. Н.Д.Горбунова. М. Сов. радио, 1968. с.70. рис.4.5] Вследствие этого, при повышении температуры магнитная проницаемость запорной пластины уменьшается, а сердечника катушки увеличивается, результатом чего является достаточно стабильная сила притяжения запорной пластины к электромагниту.

На чертеже схематически изображен самодействующий ниппельный клапан в разрезе.

Клапан содержит: корпус 1 с призматическими отверстиями 2, в которых установлены ниппели 3 в виде многогранных призм, с закрепленными на них упругими пластинами 4 из ферромагнитного материала, представляющие собой плоские пружины, концы которых выполнены в виде лопатки и являются запорной частью 5 пластины 4. В ниппелях выполнены центральные отверстия 6 и боковые окна 7. В корпусе 1 размещен ограничитель подъема 8, выполненный в виде кольца из магнитомягкого феррита, содержащий полюсные наконечники 9 с размещенными на них катушками 10 так, что они расположены против лопаток 5. Полюсные наконечники 9 крепятся в ограничителе подъема 8 с помощью винтов 11 с потайной головкой.

Клапан работает следующим образом. При прямом ходе поршня /на всас/ газ проходит по центральным отверстиям 6 ниппелей 3 и, отгибая упругие пластины 4, выходит из клапана через боковые окна 7. При этом запорная часть /лопатка 5/ пластины 4 прижимается к внутренней поверхности ограничителя подъема 8, который ограничивает ход подъема лопатки. Подавая напряжение к катушкам 10, можно искусственно отжимать лопатки 5 от ниппеля 3 к полюсным наконечникам 9. В связи с тем, что отжим лопаток можно осуществлять в какой угодно момент /времени, части хода поршня, давления в нагнетательной магистрали компрессора/, следовательно, можно регулировать производительность компрессора, т.е. расширить область применения клапана, а применение "противофазных" магнитных материалов позволяет повысить надежность работы клапана.

Использование: в компрессорном машиностроении, в частности для управления процессами всасывания и нагнетания в поршневых компрессорах. Сущность изобретения: упругие пластины клапана выполнены из ферромагнитного материала, а ограничитель подъема - в виде кольца из магнитомягкого феррита с полюсными наконечниками и с размещенными на них катушками. Катушки размещены против лопаток пластин. 1 ил.

Самодействующий ниппельный клапан, содержащий корпус с призматическими отверстиями, в которых установлены ниппели в виде многогранных призм с закрепленными на них упругими пластинами с запорной частью в виде лопатки, расположенной с возможностью взаимодействия с ограничителями подъема, выполненными в виде установленного в корпусе монолитного диска с призматическими отверстиями для прохода среды и размещения ниппелей, отличающийся тем, что упругие пластины выполнены из ферромагнитного материала, а ограничитель подъема в виде кольца из магнитомягкого феррита с полюсными наконечниками и с размещенными на них катушками, причем катушки размещены против лопаток пластин.