ЭЛЕКТРОУПРАВЛЯЕМЫЙ ГАЗОВЫЙ КЛАПАН Российский патент 2003 года по МПК F16K31/02 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к системам подачи газа в газовых и газодизельных двигателях.

Известны клапаны с втяжным электромагнитом [1], в которых боковые силы, действующие на якорь, воспринимаются подшипниками качения, установленными на корпусе электромагнита и жестко центрирующими ось якоря. Это позволяет сохранять постоянным радиальный зазор между якорем и статором и, следовательно, исключить залипание якоря. Недостатком такого устройства является сложность конструкции и неизбежное увеличение массы подвижных частей электромагнита, что снижает его быстродействие.

Известны также клапаны, в которых применяются электромагниты с плоским якорем [2] , причем якорь электромагнита и запорный орган выполнены как отдельные элементы, центровка якоря осуществляется с помощью плоской пружины, а запорный орган прижимается к седлу цилиндрической пружиной. Однако при длительной работе такого клапана возникают перекосы в движении якоря, что ведет к нарушению герметичности запорного устройства. Это явление связано с деформацией плоской пружины.

Целью настоящего изобретения является устранение перекосов при движении якоря и сохранение герметичности запорного устройства клапана при его работе длительное время.

Поставленная цель достигается тем, что якорь электромагнита подвешен на двух плоских пружинах, установленных на некотором расстоянии друг от друга и жестко закрепленных в корпусе электромагнита по периметру. Благодаря этому исключаются перекосы при движении якоря и сохраняется герметичность запорного устройства клапана.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором показана конструктивная схема предлагаемого электроуправляемого газового клапана.

Клапан состоит из корпуса 1, в котором размещено седло 2 запорного устройства с затвором 12, упорное кольцо 3, ограничительная втулка 15, магнитопровод электромагнита 6, катушка электромагнита 7. Корпус клапана снабжен крышкой 8, которая имеет колпак 9 с изолирующей втулкой 10, через которую выводятся провода для подключения катушки электромагнита. Между магнитопроводом электромагнита и ограничительной втулкой с помощью распорной втулки 4 по периферии жестко зажаты две пластинчатые пружины 13, расстояние между которыми определяется высотой проставочной втулки 14 и шайбы 17. Стяжным болтом 5 пружины соединены с якорем электромагнита 18 и затвором 12. Механизм клапана герметизирован уплотнительными кольцами 16. Полный ход клапана определяется высотой упорного кольца 3. Для подвода и отвода газа клапан имеет входное 19 и выходное 20 отверстия в корпусе.

Электроуправляемый газовый клапан работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение на катушку электромагнита 7 не подается и затвор 12 лежит на седле запорного устройства 2. При этом входное 19 и выходное 20 отверстия клапана разобщены. Герметизация запорного устройства обеспечивается давлением газа со стороны входного отверстия и силой от начальной деформации пружин 13. Величина этой деформации устанавливается при сборке клапана и определяется высотой буртика затвора 12 и высотой распорной втулки 4. Совокупностью этих размеров определяется рабочий ход якоря электромагнита А.

При подаче напряжения в катушку электромагнита якорь под действием электромагнитных сил начинает перемещаться, деформируя пружины 13. При этом поднимается связанный с якорем затвор 12, сообщая между собой входное и выходное отверстия клапана. После посадки якоря на магнитопровод движение затвора прекращается и клапан имеет максимальное проходное сечение. Снятие питающего напряжения приводит к возвращению якоря электромагнита в исходное состояние под действием упругой силы плоских пружин 13, а затвор 12 садится на седло 2, прекращая подачу газа. При этом благодаря наличию двух плоских пружин система "якорь-затвор" совершает плоскопараллельное перемещение без перекосов и нарушения герметизации запорного устройства.

Использование предлагаемого изобретения позволяет значительно улучшить качество работы системы подачи газа, а следовательно, повысить технико-экономические и экологические параметры двигателя.

Источники информации
1. А.с. 490193. Электромагнит, МКИ Н 01 F 7/13, 30.10.1975.

2. RU 2142088. Электроуправляемый газовый клапан, МКИ 6 F 16 К 31/02, 26.10.1998.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к системам подачи газа в газовых и газодизельных двигателях. Якорь электромагнита подвешен на двух плоских пружинах, установленных на некотором расстоянии друг от друга. Пружины жестко закреплены в корпусе своей периферийной частью. Центральная часть пружин жестко связана с якорем электромагнита и затвором запорного устройства. Изобретение позволяет улучшить качество работы системы подачи газа и повысить технико-экономические и экологические параметры двигателя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электроуправляемый газовый клапан, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, затвор и седло запорного устройства, якорь электромагнита, взаимодействующий с магнитопроводом электромагнита, и плоскую пружину, связанную с якорем, отличающийся тем, что якорь имеет две плоские пружины, установленные параллельно, причем по периферии пружины жестко закреплены в корпусе клапана, а центральная часть пружин жестко связана с якорем электромагнита и затвором запорного устройства. 2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что плоские пружины имеют предварительный натяг. 3. Клапан по п. 1 или 2, отличающийся тем, что рабочий ход якоря определяется в совокупности высотой буртика затвора и высотой распорной втулки.