ПУСКООТСЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОПНЕВМОКЛАПАН ПОСТОЯННОГО НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК G05D16/00 

Изобретение относится к области систем газоснабжения и промышленной пневмоавтоматики, а более конкретно к устройствам газовой автоматики, обеспечивающим подачу, отсечку и регулирование давления газа.

Известна система газоснабжения, содержащая баллон со сжатым газом, заправочно-дренажный клапан, пускоотсечной электропневмоклапан, регулятор давления и сбросовый клапан (см. «Реактивные системы управления космических летательных аппаратов» / Н.М.Беляев, Н.П.Белик, Е.И.Уваров. - М.: Машиностроение, 1979. - С.45, рис.2.5).

Применение регулятора давления увеличивает габариты и массу системы газоснабжения, в то время как двухкаскадные электропневмоклапаны содержат элементы, которые можно использовать для обеспечения постоянного низкого давления без применения регулятора.

Известен регулятор давления, содержащий полость высокого давления с газоподводящим каналом, канал отвода низкого давления, элемент настройки на заданное низкое давление, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным штоком и образующим в камере со стороны штока полость управления с расположенной в ней механической пружиной, а с противоположной стороны сообщенную с полостью высокого давления каналом в подвижном элементе и штоке полость низкого давления. Этот канал отделен от полости высокого давления проточным седлом, выполненным на торцевой поверхности штока, и отсечным непроточным затвором (см. "Редукторы давления газа" / А.И.Эдельман. - М.: Машиностроение, 1980. - С.58, рис.3.40, б).

Подача управляющего давления в полость управления регулятора не приводит к отсечке расхода газа.

Известен двухкаскадный пускоотсечной электропневмоклапан, содержащий управляющий электромагнитный клапан, полость высокого давления с газоподводящим каналом, канал отвода низкого давления, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным штоком и образующим в камере со стороны штока сообщенную с полостью электромагнитного клапана полость управления с расположенной в ней механической пружиной, а с противоположной стороны сообщенную с полостью высокого давления каналом полость, отделенную от канала отвода выпускным седлом и отсечным затвором, составляющим одно целое с подвижным элементом (см. «Реактивные системы управления космических летательных аппаратов» / Н.М.Беляев, Н.П.Белик, Е.И.Уваров. - М.: Машиностроение, 1979. - С.201, рис.6.14).

К недостатку этого устройства следует отнести зависимость выходного низкого давления в канале отвода от параметров газа на входе, что требует последующего использования регулятора давления.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение габаритов и массы системы газоснабжения за счет расширения функциональных возможностей двухкаскадного пускоотсечного электропневмоклапана и обеспечения им постоянного низкого давления без применения в составе системы самостоятельного регулятора давления.

Решение задачи устранения зависимости низкого давления от параметров газа на входе достигается тем, что в известном пускоотсечном электропневмоклапане, содержащем управляющий электромагнитный клапан, полость высокого давления с газоподводящим каналом, канал отвода низкого давления, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным штоком и образующим в камере со стороны штока сообщенную с полостью электромагнитного клапана полость управления с расположенной в ней механической пружиной, а с противоположной стороны сообщенную с полостью высокого давления каналом в подвижном элементе и штоке полость низкого давления, отделенную от канала отвода выпускным седлом и отсечным затвором, составляющим одно целое с подвижным элементом, канал в подвижном элементе и штоке отделен от полости высокого давления дополнительным седлом, выполненным на торцевой поверхности штока и дополнительным отсечным затвором, соединенным с дополнительно введенным элементом настройки на заданное низкое давление.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже показана схема двухкаскадного пускоотсечного электропневмоклапана постоянного низкого давления.

Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления содержит управляющий электромагнитный клапан 1, полость высокого давления 2 с газоподводящим каналом 3, канал отвода низкого давления 4, цилиндрическую камеру 5 с подвижным элементом 6, снабженным штоком 7 и образующим в камере со стороны штока сообщенную с полостью электромагнитного клапана 1 полость управления 8 с расположенной в ней механической пружиной 9, а с противоположной стороны сообщенную с полостью высокого давления 2 каналом 10 в подвижном элементе 6 и штоке 7 полость низкого давления 11, отделенную от канала отвода 4 выпускным седлом 12 и отсечным затвором 13, составляющим одно целое с подвижным элементом 6. Канал 10 в подвижном элементе и штоке отделен от полости высокого давления 2 дополнительным седлом 14, выполненным на торцевой поверхности штока 7, и дополнительным отсечным затвором 15, соединенным с элементом настройки 16 на заданное низкое давление.

При исключении из состава устройства дополнительного седла 14 и дополнительного отсечного затвора 15 образуется известный пускоотсечной электропневмоклапан с подводом газа от газоподводящего канала 3 к выпускному седлу 12 через полость высокого давления 2 и канал 10 в подвижном элементе 6 и штоке 7, что в данном случае не является существенным отличительным признаком и включено в доотличительную часть формулы изобретения.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии отсутствует сигнал Uвх на входе показанного на чертеже нормально открытого электромагнитного клапана 1, давление в полости управления 8 равно высокому давлению Рв в газоподводящем канале 3, а затворы 13 и 15 находятся на своих седлах 12 и 14 в крайних нижних положениях. Механическая пружина может быть полностью разгружена.

При подаче входного сигнала Uвх давление в полости управления 8 уменьшается до давления окружающей среды и устройство настраивается на заданное низкое давление Рн с помощью элемента настройки, перемещающего вверх дополнительный отсечной затвор 15. При этом низкое давление Рн в полости 11 возрастает и подвижный элемент 6, сжимая первоначально разгруженную пружину 9, перемещается вслед за затвором 15 на довольно значительное расстояние, при котором практически прекращается дросселирование газа между отсечным затвором 13 и выпускным седлом 12, а давление в канале отвода 4 становится близким к давлению Рн в полости 11. В данном случае устройство, как и описанный выше аналог, работает в режиме регулятора давления, обеспечивая подачу газа в потребитель с постоянным низким давлением. Однако в отличие от аналога в заявленном устройстве используется более компактный элемент настройки, позволяющий достаточно просто реализовать дистанционную настройку на заданное низкое давление.

При снятии входного сигнала Uвх давление в полости управления 8 возрастает до давления Рв, и подвижный элемент 6 перемещается в крайнее нижнее положение до посадки отсечного затвора 13 на выпускное седло 12.

Для исключения ударного силового воздействия подвижного элемента 6 через шток 7 на элемент настройки 16 при последующем открытии устройства дополнительный затвор 15 можно заменить на плунжер.

Таким образом, данное устройство по существу является малогабаритным двухфункциональным агрегатом, выполняющим в составе системы газоснабжения одновременно функции двух однофункциональных устройств: двухкаскадного пускоотсечного электропневмоклапана и регулятора давления, обеспечивающих подачу в потребитель газа с постоянным низким давлением и его отсечку.

Область использования изобретения - системы газоснабжения и промышленной пневмоавтоматики, а также устройства газовой автоматики. Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритов и массы системы газоснабжения за счет расширения функциональных возможностей двухкаскадного пускоотсечного электропневмоклапана. Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления содержит управляющий электромагнитный клапан, полость высокого давления с газоподводящим каналом, канал отвода низкого давления, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным штоком и образующим в камере со стороны штока сообщенную с полостью электромагнитного клапана полость управления с расположенной в ней механической пружиной, а с противоположной стороны сообщенную с полостью высокого давления каналом в подвижном элементе и штоке полость низкого давления, отделенную от канала отвода выпускным седлом и отсечным затвором, составляющим одно целое с подвижным элементом. Канал в подвижном элементе и штоке отделен от полости высокого давления дополнительным седлом, выполненным на торцевой поверхности штока, и дополнительным отсечным затвором, соединенным с дополнительно введенным элементом настройки на заданное низкое давление. 1 ил.

Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления, содержащий управляющий электромагнитный клапан, полость высокого давления с газоподводящим каналом, канал отвода низкого давления, цилиндрическую камеру с подвижным элементом, снабженным штоком и образующим в камере со стороны штока сообщенную с полостью электромагнитного клапана полость управления с расположенной в ней механической пружиной, а с противоположной стороны сообщенную с полостью высокого давления каналом в подвижном элементе и штоке полость низкого давления, отделенную от канала отвода выпускным седлом и отсечным затвором, составляющим одно целое с подвижным элементом, отличающийся тем, что канал в подвижном элементе и штоке отделен от полости высокого давления дополнительным седлом, выполненным на торцевой поверхности штока, и дополнительным отсечным затвором, соединенным с дополнительно введенным элементом настройки на заданное низкое давление.