ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН Российский патент 2003 года по МПК F16K31/02 F16K37/00 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, точнее к запорным органам этой арматуры, а более конкретно к электромагнитным клапанам, имеющим сигнализаторы конечных положений запорного органа.

Известны электромагнитные клапаны, содержащие корпус с рабочей полостью, размещенный в этой полости запорный орган и указатель конечных положений последнего, имеющий тягу, жестко связанную с приводом (см., например, а.с. 1372145, кл. F 16 K 37/00, 1988 г.).

Сигнализатор конечных положений запорного органа выполнен в виде подпружинной рычажной планки из магнитомягкого материала с возможностью взаимодействия с выключателем и размещен на магнитопроводе со стороны стопа.

Технический результат, достигаемый изобретением, в этом клапане получен быть не может, поскольку он не является разгруженным.

Известны также электромагнитные клапаны, содержащие корпус с рабочей полостью, размещенный в этой полости запорный орган и указатель конечных положений рабочего органа, имеющий тягу, жестко связанную с постоянным магнитом и запорным органом (см. патент РФ 2098708, кл. F 16 K 37/00, 1997 г.). В данном клапане, который выполнен неразгруженным, тяга помещена в изолированную камеру.

И в этом клапане технический результат, достигаемый изобретением, получен быть не может, т.к. он является неразгруженным.

Задача, поставленная изобретением, - создание разгруженного клапана прямого действия с экономичным электроприводом и с надежным в эксплуатации указателем конечных положений запорного органа.

Технический результат, достигаемый изобретением, повышение экономичности привода путем обеспечения разгруженности клапана, имеющего указатель конечных положений рабочего органа.

Данный технический результат достигается тем, что электромагнитный клапан содержит корпус с рабочей полостью внутри, размещенный в этой полости запорный орган и указатель конечных положений последнего, имеющий тягу, жестко связанную с якорем привода, расположенную осесимметрично якорю и снабженную постоянным магнитом, при этом тяга помещена в камеру, которая соединена посредством обводной линии с зоной рабочей полости, расположенной под запорным органом, и вышеуказанная камера изолирована от зоны рабочей полости, расположенной над запорным органом с помощью уплотнения, установленного вокруг якоря.

Дополнительный технический результат - обеспечение демпфирования запорного органа.

Дополнительный технический результат достигается тем, что обводная линия в зоне присоединения рабочей полости под запорным органом снабжена калиброванным отверстием; запорный орган снабжен штоком, на котором установлено профилированное кольцо с возможностью перемещения по внутренней поверхности корпуса, имеющее диагональную прорезь; под профилированным кольцом установлена тарелка для упора возвратной пружины, в тарелке с заданным зазором размещена втулка, свободно расположенная на штоке и имеющая буртик, установленный с возможностью прижатия к тарелке в момент процесса закрытия запорного органа.

На чертеже схематически изображен описываемый клапан.

Электромагнитный клапан содержит корпус 1 с рабочей полостью с зоной 2, расположенной под запорным органом 3 (находящимся в положении "закрыто"), и с зоной 4, расположенной над запорным органом 3. К зоне 2 примыкает патрубок 5 для выхода рабочей среды, к зоне 4 - патрубок 6 для входа рабочей среды. Клапан снабжен указателем конечных положений, который имеет тягу 7, жестко соединенную с якорем 8 привода и расположенную осесимметрично якорю (преимущественно на одной оси с якорем). Тяга 7 снабжена постоянным магнитом 9, который взаимодействует с герконами 10а и 10б, подающими световой и электрический сигнал при нахождении клапана (запорного органа) в конечных положениях. Постоянный магнит 9 помещен в камеру 11, которая соединена посредством обводной линии 12 (в виде патрубка) с зоной 2, расположенной под запорным органом; в частном случае такое соединение обеспечивается путем встроения линии 12 в патрубок 5. Камера 11 изолирована от рабочей полости (т.е. от зон 2 и 4) с помощью уплотнения 13, установленного вокруг якоря 8. Обводная линия 12 в зоне присоединения к рабочей полости (к зоне 2) снабжена калиброванным отверстием 14.

Запорный орган снабжен штоком 15, на котором установлено профилированное кольцо 16, имеющее бурт 17 с уплотнением 18, которой имеет возможность перемещения по внутренней поверхности 19 рабочей полости. Уплотнение 18 выполнено с диагональной прорезью 20.

Над профилированным кольцом 16 установлены тарелка 21 для упора возвратной пружины 22. Внутри тарелки 21 с заданным зазором размещена втулка 23, свободно расположенная на штоке 15 и имеющая буртик 24. Буртик 24 будет плотно прижат к тарелке 21 процессе закрывания запорного органа 3. Электромагнитный привод имеет катушку 25, магнитопровод 26 и полость 27 между якорем 8 и магнитопроводом 26.

Работает клапан следующим образом.

Рабочая среда подается, как правило, по патрубку 6 и отводится по патрубку 5. Однако предусмотрена и реверсивная работа клапана. В этом случае среда будет подводиться по патрубку 5 и отводиться по патрубку 6. При нахождении запорного органа 3, а следовательно, и всего клапана в положении "закрыто" электромагнитный привод будет обесточен, т.е. в катушку 25 ток не поступает.

Постоянный магнит 9 будет взаимодействовать с герконом 10а, который подает сигнал о нахождении клапана в положении "закрыто". Возвратная пружина 22 находится в разжатом состоянии. Перед открытием клапана давление в патрубках 5 и 6 уравновешивается. При открытии клапана на катушку подается ток, катушка взаимодействует с якорем 8 и шток 15 поднимается вверх вместе с запорным органом 3. Рабочая среда из патрубка 6 будет поступать в патрубок 5.

Вместе со штоком 3 будет подниматься и тяга 7. Когда запорный орган 3 будет находиться в крайнем верхнем положении, постоянный магнит будет взаимодействовать с герконом 10 и подавать соответствующий сигнал о нахождении клапана в верхнем крайнем положении.

Для закрытия клапана привод обесточивается (ток в катушку 25 не подается). Под действием возвратной пружины 16 запорный орган 3 пойдет вниз, стремясь занять положение "закрыто", при этом давление полости 27 и в полости четыре благодаря калиброванному отверстию 14, плотному прижатию буртика 24 к тарелке 21 и прорези 17 будет уменьшаться, что обеспечит демпфирование запорного органа 3.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а более конкретно к электромагнитным клапанам, имеющим сигнализаторы конечных положений запорного органа. Электромагнитный клапан содержит корпус с рабочей полостью внутри, размещенный в этой полости запорный орган и указатель конечных положений последнего, который имеет тягу, жестко связанную с якорем привода. Тяга расположена осесимметрично якорю и снабжена постоянным магнитом. Эта тяга помещена в камеру, которая соединена посредством обводной линии с зоной рабочей полости, расположенной под запорным органом. Камера изолирована от зоны рабочей полости, расположенной над запорным органом с помощью уплотнения, установленного вокруг якоря. Технический результат, достигаемый изобретением, - повышение экономичности привода путем обеспечения разгруженности клапана, имеющего указатель конечных положений рабочего органа. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электромагнитный клапан, содержащий корпус с рабочей полостью внутри, размещенный в этой полости запорный орган и указатель конечных положений последнего, имеющий тягу, жестко связанную с якорем привода, расположенную осесимметрично якорю и снабженную постоянным магнитом, при этом тяга помещена в камеру, которая соединена посредством обводной линии с зоной рабочей полости, расположенной под запорным органом, и вышеуказанная камера изолирована от рабочей зоны полости, расположенной над запорным органом с помощью уплотнения, установленного вокруг якоря.2. Электромагнитный клапан по п.1, отличающийся тем, что обводная линия в зоне присоединения к рабочей полости под запорным органом снабжена калиброванным отверстием.3. Электромагнитный клапан по п.1, отличающийся тем, что запорный орган снабжен штоком, на котором установлено профилированное кольцо с возможностью перемещения по внутренней поверхности корпуса, имеющее диагональную прорезь.4. Электромагнитный клапан по п.1, отличающийся тем, что над профилированным кольцом установлена тарелка для упора возвратной пружины, в тарелке с заданным зазором размещена втулка, свободно расположенная на штоке и имеющая бурт, установленный с возможностью прижатия к тарелке при нахождении запорного органа в положении "закрыто".