Электромагнитный клапан Советский патент 1987 года по МПК F16K31/02 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре.

Цель изобретения - повышение герметичности за счет обеспечения возможности поворота запорного органа относительно седла в момент их контакта.

На фиг. 1 показан электромагнитный клапан, разрез; на фиг. 2 - решетчатый гипер- болоидный торсион с плоскими прямолинейными перьями; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Электромагнитный клапан состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 с помощью упорной шайбы 4 и крышки 5 установлено седло 6. Пере городка 7 разделяет корпус на запорную 8 и приводную 9 полости. В приводной полости 9, закрытой крышкой 10, установлен электромагнитный привод, состоящий из соленоида 11, закрепленного на каркасе 12, упругой системы в виде решетчатого гиперболоид- ного торсиона 13 с плоскими прямолинейными перьями 14. Нижний торец торсиона 13 жестко закреплен на перегородке 7 и одновременно прижимает к ней каркас 12 электромагнита. Клапан имеет четыре полумуфты. Первая полумуфта 15 большого диаметра выполнена на верхнем торЦе торсиона 13, вторая полумуфта 16 большого диаметра установлена на тарели 17 свободного с возможностью вращения и перемещения вдоль ОСИ: третья полумуфта 18 малого диаметра жестко закреплена на якоре 19, четвертая полумуфта 20 выполнена на якоре 21. Между полумуфтами 15 и 16 и между полумуфтами 18 и 20 установлены тарированные пружины 22 и 23. Причем жесткость пружины 23 всегда выбирается больше жесткости пружины 22, и обе эти жесткости выбираются исходя из задаваемых характеристик быстродействия запорного устройства. Якорь 19 снабжен хвостовиком 24 и ограничителем 25 хода и соединен с запорным органом 26. В перегородке 7 выполнен клиновой паз 27, в котором установлен шарик 28.

Электромагнитный клапан работает следующим образом.

Для включения клапана на соленоид 11 подают постоянный электрический ток. Под действием магнитного поля якорь 21 начинает втягиваться во внутреннюю полость каркаса 12, преодолевая при этом сопротивление пружины 22. Якорь 19 и жестко связанная с ним полумуфта 18 остаются при этом неподвижными, либо двигаются во внутренней полости каркаса 12 со скоростью значительно меньшей, чем полумуфта 16. Достигается это за счет того, что жесткость пружины 23 всегда больше жесткости пружины 22, а полумуфта 18 по размерам гораздо меньше полумуфты 16, что обеспечивает силу тяги полумуфты 18 меньше, чем у полумуфты 16. В момент, когда зазор Н станет равным нулю, под воздействием

электромагнита полумуфты 15, 16 и 18, 20 прижимаются одна к другой и жестко соединяются в одно целое и в дальнейшем продолжают двигаться совместно. С этого

же момента якорь 21 начинает деформировать (сжимать) гиперболоидный торсион 13 в осевом направлении. Поскольку ниж- НИИ торец торсиона 13 жестко закреплен в корпусе 1, то при воздействии на него в осевом направлении верхний торец торсиона и выполненная зацело с ним полумуфта 15 начинают вращаться в сторону наклона перьев 14 торсиона 13. За счет силового прижатия полумуфт 15 и 16 это вращение передается якорю 19 и запорному органу 26.

5 Такое движение запорного органа 26 продолжается до соприкосновения с седлом 6. При этом в контактирующих поверхностях седла и запорного органа возникают сжимающие и касательные напряжения. Микроперемещения клапана продолжаются до тех

0 пор, пока упругие силы со стороны деформированного седла не уравновесят силы, действующие на запорный орган со стороны привода.

Для отключения клапана прекращают

f- подачу электрического тока на соленоид 11. В результате этого система полумуфт 15, 16 и 18, 20 под воздействием деформированных перьев торсиона 13 и пружин 22 и 23 начинает двигаться в крайне верхнее положение. Причем полумуфты 15 и

Q 16 при этом одновременно вращаются относительно оси штока в сторону, противоположную их вращению при работе устройства в режиме герметизации. Вращению якоря 19 и полумуфты 18 в этом же направлении препятствует механизм свободного хода.

5 Поэтому при работе устройства в режиме разгерметизации якорь 19 и полумуфта 18 двигаются только поступательно вверх. В момент начала движения якоря 19 и связанного с ним запорного органа 26 происходит разгерметизация стыка запорный орган0 седло, что обеспечивает беспрепятственное поступление герметизируемой среды из входного патрубка 2 через седло б в запорную полость 8 и выходной патрубок 3. Работа устройства в режиме разгерметизации продолжается до момента занятия его элементами крайне верхнего положения.

Формула изобретения

Электромагнитный клапан, содержащий (л корпус с входным и выходным патрубками и седлом, запорный орган и соленоидный электромагнитный привод с основным, связанным с запорным органом и установленным в направляющей корпуса, и дополнительным нагруженными пружинами яко- 5 рями, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности, он снабжен фрикционной полумуфтой большого диаметра, установленным вокруг соленоида привода решетчатым гиперболическим торсионом, нижние торцы которого жестко связаны с корпусом, а верхние - с фрикционной полумуфтой большого диаметра, ответной фрикционной полумуфтой большого диаметра, соединённой с дополнительным якорем, полумуфтами малого диаметра, выполненными на

торцах основного и дополнительного якорей, причем дополнительный якорь выполнен с центральным отверстием, а основной якорь- с проходящим через это отверстие хвостовиком и ограничителем хода, при этом жесткость пружины основного якоря больше жесткости пружины дополнительного якоря.

Фиг.д

Изобретение относится к машиностроению, в частности к трубопроводной арматуре. Целью изобретения является повышение герметичности за счет обеспечения возможности поворота запорного органа относительно седла в момент их контакта. В корпусе 1 с седлом 6 установлены основной 19 и дополнительный 21 якоря, полумуфты 15 и 16 большого диаметра, 18 и 20 малого диаметра, соленоид 11, решетчатый торсион 13, возвратные нружины 22 и 23. При нодаче напряжения на соленоид I 1 якоря 21 и 19 движутся вниз, после хода Н, полумуфты 15 и 16, 18 и 20 соединяются, а торсион 13 под действием их сил начинает скручиваться. Его движение передается запорно.му органу 26. При контакте запорного органа 26 с седло.м 6 происходит уплотнение их стыка с поворотом запорного органа 26 относительно седла 6. 3 ил. (О (Л 00 4 Ci оо со