Электромагнитный клапан Советский патент 1988 года по МПК F16K31/02 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре.

Цель изобретения - снижение потребляемой мощности путем ее перераспределения между электромагнитным и тепловым приводами.

На чертеже показан электромагнитный клапан.

Электромагнитный клапан имеет входной 1 и выходной 2 патрубки, запорный opjraH 3, прижимаемый к седлу 4 давлением рабочей среды Pax и пружиной 5. За- пфный орган 3 посредством ujTOxa 6 соединён с электромагнитным приводом, содержащим корпус 7, якорь 8, стоп 9 и катушку 10. На щток 6 с зазором надета щайба 11, вз;аимодействующая с буртом 12, выполнен- ньам на штоке 6. Через шток 6, бурт 12 и шайбу 11 запорный орган 3 соединен также с тепловым приводом, содержашим изолято- рй 13 и 14, охваченные витками прово- лс|ки 15, выполненной из металла, обладаю- эффектом памяти формы, и предварительно сдеформированной растяжением. Изоляторы 13 неподвижно закреплены на корпусе 7, а изоляторы 14 установлены на шайбе 11. Между корпусом 7 и шайбой 11 установлена пружина 16, нагружаюшая тепловой привод (витки проволоки 15) и выполняющая роль узла направленной нагрузки. Тепловой привод (проволока 15) подключен к источнику электроэнергии через нормально- замкнутый концевой выключатель 17. Между наружной (корпусом) 7 и центральной (сто- пом) 18 частя.ми электромагнитного привода установлена магнитотвердая вставка 19, разделяющая магнитопровод на два параллельных контура: удерживающий и управляющий. Удерживающий контур включает вставку 19, наружную 7 и центральную 18 части магнитопровода и замыкается якорем 8, а управляющий контур включает вставку 19, наружную 7 и центральную 18 части магнитопровода, разделен магнитным сопротивлением (зазором) 20 и охватывает катущ- ку 10.

Электромагнитный клапан работает следующим образом.

При подаче напряжения через концевой нормально замкнутый выключатель 17 на навитую между изоляторами 13 и 14 проволоку 15 она начинает нагреваться. При разогреве последней до температуры начала прямого мартенситного превращения металла проволоки 15 она начинает возвращаться в свое недеформированное состояние, т. е. сокращаться по длине, перемещая при этом щайбой 11 через бурт 12 запорный орган 3 от седла 4 и сжимая пружины 5 и 16. Возвращение проволоки 15 в недеформированное состояние заканчивается при достижении ею температуры конца прямого мартенситного превращения, которое к этому моменту также заканчивается. Совместно с запорным органом 3 и штоком 6 приводится в движение якорь 8, который при подходе к стопу 9 подхватывается и прижимается к последнему магнитными силами, создаваемыми магнитным потоком вставки 19. Прижимаемый маг5 нитными силами к стопу 9 и удерживаемый ими в этом положении якорь 8 воздействует на концевой нормально замкнутый выключатель 17 и разрывает цепь питания проволоки 15. Начинается охлаждение последней. При охлаждении до температуры

начала обратного мартенситного превращения под действием узла направленной нагрузки - пружины 16 - проволока 15 начинает деформироваться, т. е. растягиваться. Деформация заканчивается при охлаждении

15 ее до температуры конца обратного мартенситного превращения. При этом проволока 15 с шайбой II и изоляторами 14 возвращены в исходное положение и готовы к следующему циклу работы Таким образом, в открытом положении клапан удерживается

20 лишь магнитными силами, создаваемыми магнитным потоком вставки 19. Электроэнергия на удержание клапана как в открытом, так и в закрытом положениях не потребляется.

25Для закрытия электромагнитного клапана достаточно подать импульс напряжения на катушку 10. При этом магнитный поток, возбуждаемый катушкой 10 и совпадающий по направлению с потоком вставки 19 в самой вставке 19, направляют против потока

30 вставки 19 в рабочем зазоре между якорем 8 и стопом 9. Следовательно, суммарный поток в рабочем зазоре значительно уменьшается. Запорный орган 3, шток 6 и якорь 8 при этом под действием пружины, а затем и сил давления Рвх, переме35 щаются в исходное, т. е. закрытое, положение. Магнитный поток вставки 19 замыкается через магнитное сопротивление (зазор) 20, величина которого подбирается из условий обеспечения минимального магнитного пото40

45

ка, достаточного для поддержания вставки 19 в намагниченном состоянии. Контакты выключателя 17 замыкаются и возвращают цепь питания проволоки 15 в исходное состояние. Электромагнитный клапан закрыт и готов к следующему циклу работы.

Формула изобретения

Электромагнитный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и седлом, перекрываемым запорным ор50 га ном, связанным через шток с якорем электромагнитного привода, выполненным в виде катушки и магнитопровода со стопом, и с тепловым приводом на основе металла с памятью формы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, элек55 тромагнитный привод разделен на удерживающий и управляющий контуры, между которыми установлена магнитотвердая вставка, на штоке выполнен бурт, под которым на

ка, достаточного для поддержания вставки 19 в намагниченном состоянии. Контакты выключателя 17 замыкаются и возвращают цепь питания проволоки 15 в исходное состояние. Электромагнитный клапан закрыт и готов к следующему циклу работы.

Формула изобретения

1427139 34

шток установлена подпружиненная в сторонучерез якорь, а управляющий снабжен магседла шайба, связанная с тепловым приво-нитным сопротивлением и охватывает кадом, причем удерживающий контур замкнуттушку.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре. Целью изобретения является 20уменьшение потребляемой мощности путем ее перераспределения между электромагнитным и тепловым приводами. При подаче напряжения на клапап одновременно включаются тепловой привод на основе металла с памятью формы в виде нитей проволоки 15, нагруженных пружиной 16, и электромагнитный привод в виде катушки 10 и якоря 8, разделенный магнитотвердой вставкой 19 на удерживающий и управляющий контуры. Тепловой привод, как более мощный, открывает седло 4, затем электромагнитный привод завершает полный .ход запорного органа 3. Магнитотвердая вставка 19 удерживает клапан в открытом состоянии. 1 ил. /7 SS (Л 4 ГчЭ ОО СО