Электромагнитный клапан /его варианты/ Советский патент 1985 года по МПК F16K31/02 

2. Электромагнитный клапан, содержащий корпус с входные и выходным патрубками, в котором установлен нагруженный пружиной запорный орган, соединенный с основным якорем электромагнита в виде управляющей катушки и стопа, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, между торцами стопа и управляющей катушкой установлен дополнительный якорь с зазором относительно стопа.

причем указанный зазор больше зазора между основным якорем и стопом в закрытом положении клапана, и дополнительная катушка, размещенная на дополнительном якоре и включенная встречно относительно управляющей катушки.

3. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что продольная ось дополнительной катушки параллельна торцовой поверхности стопа.

1. Электромагнитный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором установлен нагруженный пружиной запорный орган, соединенный с основным якорем электромагнита в виде управляющей катушки и стопа, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия, между торцами стопа и управляющей катущкой установлен дополнительный якорь с зазором относительно стопа, причем указанный зазор больше зазора между основным якорем и стопом в закрытом положении клапана, а в стопе выполнены окна и в них установлена дополнительная управляющая катущка. (Л |С О5

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для управления гидравлическим и газовым оборудованием.

Цель изобретения - повышение быстродействия клапана за счет уменьшения поверхностных токов, тормозящих переходной процесс.

На фиг. 1 показан электромагнитный клапан, разрез; на фиг. 2-5 - варианты исполнения.

В корпусе 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками установлен запорный орган 4, нагруженный пружиной 5 и соединенный штоком б с якорем 7 электромагнита, выполненного в виде управляющей катушки 8 и стопа 9. Между торцами стопа 9 и управляющей катушкой 8 установлен дополнительный якорь 10 с зазором S относительно стопа 9, причем этот зазор больше зазора между якорем 7 и стопом в закрытом положении.

В стопе 9 выполнены окна 11 и в них установлена дополнительная управляющая катушка 12. В электромагнитном клапане (фиг. 2) дополнительная катущка 12 размещена на дополнительном якоре 10 и включена встречно управляющей, катушке 8.

В электромагнитном клапане (фиг. 3) продольная ось дополнительной катушки 12 параллельна торцовой поверхности стопа 9.

В клапанах (фиг. 4 и 5) дополнительная катушка 12 установлена таким образом, что ее продольная ось симметрии соответственно перпендикулярна боковым поверхностям стопа и якоря и соответственно продольная ось перпендикулярна боковым поверхностям стопа и силовым линиям магнитного поля.

Электромагнитный клапан работает следующим образом.

Управ ляющая катушка 8, подключенная к источнику постоянного тока, создает магнитный поток Ф, занимающийся через П-образный стоп 9 и якорь.7 и создающий притягивающее якорь 7 усилие. Поэтому якорь 7 притянут к стопу 9. Запорный орган 4, жестко соединенный штоком 6 с якорем 7, открывает запорный орган. При необходимости закрытия запорного органа 4 управляющая катушка 8 и дополнительная 12 подключаются к источнику постоянного тока. Катушка 12 выполнена токовой маловитковой с малым количеством витков и малой индуктивностью, так как созданный этой катушкой магнитный поток Oi должен только насытить полюсные наконечники стопа, а не создавать притягивающее якорь 7 усилие. Поэтому катушка 12 при возникновении потока Ф1 создает незначительное ЭДС самоиндукции и поток Ф1 увеличивается практически мгновенно с малым запаздыванием. Поток Ф1 насыщает полюсные наконечники стопа вокруг окон 11 по пути удерживающего якорь 7 потока Ф, поэтому поток Ф управляющей катушки 8 вынужден переключится из якоря7 в дополнительный якорь 10 (возникает поток Ф). Суммарно поток в удерживающей катушке 8 (ф.ф2) не меняется, происходит только перераспределение потоков из якоря в дополнительный якорь 10, поэтому в переходной процесс не вовлекается ЭДС самоиндукции многовитковой катушки 8 и переключение потоков происходит без замедлений. При достаточно малой величине потока Ф отключающая пружина 5 открывает якорь от полюсных наконечников стопа и закрывает запорным органом 4 клапан. Время отключения клапана практически определяется только инерцией подвижных частей, а не переходными электромагнитными процессами.

При необходимости открытия клапана источник постоянного тока отключается от управляющей катушки 8. Поток Ф} этой катушки практически мгновенно исчезает. Зазор S между дополнительным якорем 10 и полюсными наконечниками стопа выбран всегда больше, чем зазор между якорем 7.

и полюсными наконечниками стопа в отключенном положении якоря, поэтому поток Ф переходит обратно в якорь 7, увеличивая поток Ф и создавая притягивающее якорь 7 усилие. Снова суммарный поток Ф + Ф в удерживающей катушке не меняется и переходной процесс протекает без тормозящих явлений ЭДС самоиндукции многовитковой катущки 8. Происходит мгновенное увеличение потока Ф и притягивающего якорь 7 усилия. Якорь 7 резко притягивается к полюсным наконечникам стопа, открывая клапан.

Для уменьшения влияния хотя и незначительной ЭДС самоиндукции катущки 12 при возникновении и исчезновении потока Ф и пронизывании им катушки 12 (поток Ф создает притягивающее якорь усилие и гораздо больще потока Ф, поэтому вызывает больщую ЭДС самоиндукции), продольная ось симметрии катушки 12 расположена перпендикулярно торцовым поверхностям полюсных наконечников. Поэтому магнитный поток Ф пронизывает витки катушки 12 в одном полюсном наконечнике стопа в одном направлении, а в другом - в противоположном направлении. Создание ЭДС самоиндукции в обеих частях катушки 12 взаимно противоположны и компенсируют друг друга. Изменение потока Ф не тормозится ЭДС самоиндукции катушки 12.

Для уменьшения тормозящих переходной процес наведенных поверхностных токов магнитопровод необходимо изготовить шихтованным. Так как магнитный поток в управляющей катушке 8 не меняется, для уменьшения трудоемкости изготовления шихтованными можно изготавливать только часть магнитопровода: якорь 7, полюсные наконечники П-образного стопа 9 и дополнительный якорь- 10.

Фиг.З

Ф,

«М ,,.,«., //

w

8

in

( /

ТР