ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН-ДРОССЕЛЬ Российский патент 2022 года по МПК F16K47/04 F16K47/14 F16K3/02 F16K31/02 

Изобретение относится к регулирующим устройствам и может быть использовано для подачи газов к потребителям после выхода из редуктора, например, в вытеснительной системе подачи топлива ракетного двигателя.

Известны электромагнитные клапаны прямого действия схема которых (см. книгу А.Л. Пржиалковского и С.Х. Щучинского «Электромагнитные клапаны», издательство «Машиностроение» Ленинград 1967, стр. 20, 21 Рис. 4 и 5), взятые за прототип изобретения, и состоящие из:

электромагнита со стопом, якоря со штоком, на котором крепится запорный орган-золотник, пружины и седла с входным и выходным наконечниками, которые отличаются от других видов электроклапанов простотой конструкции, технологичностью в изготовлении и надежностью в эксплуатации.

Недостатком данной простой конструкции является зависимость габаритов электромагнита, потребляемой мощности от величины проходного сечения седла и усилия необходимого на отрыв золотника от седла, на площадь которого действует полное давление рабочего тела. В ракетной технике это ведет к невозможности применения данной конструкции для проходных сечений более 3 мм, и давлениях рабочего тела более 3 МПа, т.к. они становятся громоздкими и нерациональными.

Известны запорные органы - золотники, которые уменьшают необходимое усилие на открытие проходного сечения за счет скольжения по седлу. Это распределители (электромагнитные клапаны) с плоским золотником, (см. книгу А.Л. Пржиалковского и С.Х. Щучинского «Электромагнитные клапаны», издательство «Машиностроение» Ленинград 1967, стр. 102, Рис. 60)

Распределитель на (рис. 60) состоит из седла с выходным штуцером 1, корпуса-крышки 2, золотника 3, который находится в державке штока 4, соединенного с якорем электромагнитного привода 5. Золотник 3 открывает проходное сечение к потребителю, скользя по седлу при подаче напряжения на катушку электромагнитного привода. Для того чтобы открыть отверстие в седле золотник должен иметь ход равный или больше чем величина отверстия в седле, а это необходимый ход для якоря.

Недостатком данной конструкции является большой ход золотника и соответственно якоря, что ведет к увеличению габаритов электромагнита и веса устройства.

Предлагаемое дроссельное устройство - это электромагнитный клапан-дроссель прямого действия с запорным органом плоской заслонкой, скользящей по седлу, у которого имеется два положения в обесточенном состоянии для максимального расхода рабочего тела через него и минимального при подаче тока на катушку электромагнита. Предлагаемое дроссельное устройство, отличается от известных тем, что, имея большие проходные сечения, он снабжен электромагнитным приводом с малым ходом якоря. Это достигается тем, что на заслонке и на седле зеркально, выполнены прорези шириной меньше хода клапана с перемычками, равными или больше хода якоря. Суммарное количество прорезей на заслонке соответствует необходимому проходному сечению. Прорези заслонки и седла совпадают в обесточенном положении электромагнита. Заслонка поджата пружиной к седлу и удерживается на седле державкой, имеющей ручку с внутренней резьбой для крепления с якорем, конец ручки прижат к якорю при помощи резьбы штока. Державка с пружиной над заслонкой штоком и якорем (составляют подвижную часть электромагнитного клапана) поджаты пружиной расположенной на стопе с упором в седло ручкой державки. На цилиндрической поверхности седла, выполнено отверстие для минимального расхода через клапан при подаче напряжения на электромагнит. Ход устанавливается при помощи положения стопа.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен общий вид электромагнитного клапана-дросселя, состоящего: из корпуса 3 с входным наконечником 15, электромагнита 1 со стопом 9, пружины 10, якоря 2, державки 6, соединенной с якорем 2 штоком 5, а в державке находится шайба пружинная 8, прижимающая заслонку 7 к седлу 4 с выходным наконечником 14 и отверстием 13 на цилиндрической поверхности. На седле 4 и поджатой к нему заслонке 7 зеркально выполнены прорези 12. Прорези 12 имеют ширину 0,8 от величины хода якоря, а перемычки между ними равны и больше хода якоря.

При подаче рабочего тела оно проходит через электромагнитный клапан-дроссель с максимальным расходом и минимальным перепадом к потребителю, а и при этом необходимое начальное усилие для перемещения заслонки минимально. При подаче напряжения на электромагнит 1, якорь 2 совместно с державкой 6 и заслонкой 7 втягивается до упора в стоп электромагнита, сжимая пружину 10. Заслонка 7 перемещается вдоль седла 4, и перекрывает прорези в седле перемычками. При этом идет минимальный расход рабочего тела через отверстие 13 расположенного на цилиндрической поверхности седла 4 электромагнитного клапана-дросселя. При сбросе напряжения с электромагнита 1 пружина 10 разжимается, перемещая заслонку 7 в крайнее левое положение, до упора державки 6 в седло 4, и совмещения прорезей седла 4 и заслонки 6, при этом идет максимальный расход рабочего тела через электромагнитный клапан-дроссель.

Изобретение относится к устройствам регулирования расхода газа и может быть использовано в энергетическом машиностроении для подачи газов к потребителям. Электромагнитный клапан-дроссель состоит из: корпуса 3 с входным наконечником 15, седла 4 с выходным наконечником 15, электромагнита 1 со стопом 9, пружины 10, якоря 2, державки 6, соединенной с якорем 2 штоком 5 и в которой, находится шайба пружинная 8, поджимающая заслонку 7 к седлу 4, у которых имеются зеркально выполненные прорези 12, имеющие ширину 0,8 от величины хода якоря, и перемычки шириной, равной или больше, чем ход якоря 2. В обесточенном состоянии электромагнитного дросселя расход через него максимальный, при подаче напряжения на электромагнит отверстия на стопе перекрываются перемычками золотника, и через дроссель идет минимальный расход через боковое отверстие 13, расположенное на цилиндрической поверхности седла 4. Таким образом, для перекрытия проходного сечения через электромагнитный дроссель, которое образуется из суммы отверстий на седле, можно применять электромагнит без увеличения рабочего хода якоря и, соответственно, габаритов и веса. Изобретение направлено на возможность применять электромагниты клапанов прямого действия без увеличения рабочего хода якоря в широком диапазоне расходов рабочего тела, (необходимых проходных сечений седла). 1 ил.

Электромагнитный клапан-дроссель, состоящий из корпуса с входным наконечником, седла с выходным наконечником, электромагнита, с установленными в нем стопом, пружиной и якорем, соединенным штоком с державкой, в которой расположена заслонка, отличающийся тем, что заслонка поджата к седлу шайбой пружинной, а седло и примыкающая к ней заслонка имеют зеркально выполненные прорези шириной, равной 0,8 величины хода якоря, и перемычки между ними, равные или больше хода якоря, а так же, например, на цилиндрической поверхности седла имеется неперекрываемое отверстие, через которое проходит минимальный расход рабочего тела при подаче напряжения на электромагнитный клапан-дроссель.