Электрозапальник Советский патент 1992 года по МПК F23Q5/00 

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в нефтяной и разовой промышленности в условиях воздействия атмосферных факторов и предназ- наченно преимущественно для воспламенения газовых выбросов при аварийных разрывах действующих трубопроводов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электрозапальник,содержащий корпус с экранирующим зонтом и разрядной камерой, в которой выполнены окна, размещенные в корпусе неподвижный электрод, управляющий электромагнит и установленный в его осевом канале подпружиненный подвижный электрод, при этом на входе в осевой канал электромагнита выполнена пылезащитная камера с защитной крышкой (мембраной), а искрообразующий контакт подвижного электрода выполнен в виде шайбы с коническим гнездом 1. Мембрана имеет центральное отверстие с диаметром больше диаметра подвижного электрода. Устройство предназначено для работы в условиях воздействия атмосферных факторов.

Однако известное устройство характеризуется недостаточно высокой надежностью в работе и сложностью.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение электрозапальника.

Поставленная цель достигается тем, что в электрозапальнике, содержащем корпус с экранирующим зонтом, разрядную камеру с окнами, размещенный в корпусе управляющий электромагнит, установленный в его осевом канале подвижный электрод с искрообразующим контактом, в котором выполнено коническое гнездо,расположенную на входе в осевой канал пылезащитную камеру с защитной мембраной, в которой выполнено центральное отверстие, и неподвижный электрод, подвижный электрод выполнен с кольцевой проточкой, ширина которой не меньше величины его рабочего хода, а глубина увеличивается в направлении сверху вниз, при этом защитная мембрана установлена центральным отверстием в проточке у ее верхнего буртика,

а диаметр центрального отверстия мембраны равен диаметру электрода в верхней части проточки.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения являются вы- полнение подвижного электрода с кольцевой проточкой, ширина которой не меньше величины его рабочего хода, а глубина увеличивается в направлении сверху

вниз, установка защитной мембраны центральным отверстием в проточке у ее верхнего буртика, а также выполнение диаметра центрального отверстия мембраны и диаметра электрода в верхней части проточки

равными.

Указанные признаки позволяют при более простом исполнении (установка защитной мембраны) повысить надежность работы электрозапальника за счет повышения степени защиты осевого канала электромагнита от попадания пыли и влаги.

Практически осевой канал электромагнита постоянно герметизирован, и только в период включения электрозапальника в положении, при котором подвижный электрод находится в середине рабочего хода, герметичность нарушается, так как открывается зазор между защитной мембраной и электродом в проточке. Однако кратковременность образования зазора и наличие нижнего буртика проточки и пылезащитной камеры исключают попадание пыли в осевой канал электромагнита.

На фиг.1 изображен предлагаемый

электрозапальник, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Электрозапальник содержит крышку 1, в которую запрессована шайба 2 со стержнем 3 с установленными на нем с помощью

заклепок 4 основанием 5 и пружиной 6, причем основание 5 и пружина 6 соединены с помощью заклепки 7. Крышка 1 образует герметичное соединение с корпусом 8 с помощью прокладки 9. В корпусе 8 установлен

электромагнит 10, который образует электрический контакт через пружинный контакт 11 и наконечник 12, установленный в изоляторе 13. со стержнем 3 с одной стороны, а также образует электрический контакт с подвижным электродом 14, установленным в его в осевом канале 15, с помощью пружины

16 и винта 17. В цилиндре искрообразующе- го контакта 18 подвижного электрода 14 выполнена кольцевая проточка 19, ширина которой не меньше величины рабочего хода подвижного электрода 14. Возможно выполнение кольцевой проточки выше в стержне подвижного электрода. В проточке 19 центральным отверстием установлена эластичная защитная мембрана 20, которая защемлена по периферии концами цилиндрической части разрядной камеры 21 и цилиндрической части корпуса 8. Эластичная мембрана 20 установлена у верхнего буртика проточки 19 и образует одну из стенок пылезащитной камеры 22. Диаметр центрального отверстия защитной мембраны 20 равен диаметру подвижного электрода 14 в верхней части проточки 19, т.е. у верхнего буртика проточки 19, где установлена мембрана. Глубина проточки увеличивается в направлении сверху вниз с тем, чтобы между защитной мембраной 20 и цилиндром искрообразующего контакта 18 в проточке 19 был зазор (кроме верхней части проточки). В противном случае при работе электрозапальника мембрана 20 будет мешать движению электрода 14. При этом соответствие диаметра центрального отверстия мембраны 20 диаметру цилиндра в верхней части проточки 19 обеспечивает герметичность осевого канала электромагнита в статике, В разрядной камере 21 выполнены окна 23 для прохода газа. В основании 24 разрядной камеры 21 установлен неподвижный электрод 25, который контактирует с искрообразующим контактом 18 подвижного электрода 14. В.основание 24 разрядной камеры 21 запрессованы детали, аналогичные запрессованным в крышку 1 - шайба 2 со стержнем 3 с установленными на нем с помощью заклепок 4 основанием 5 и пружиной 6 (не показаны). Экранирующий зонт 26 выполнен как часть корпуса 8. Стенками корпуса 8 и экранирующего зонта 26 образован карман 27, предназначенный для улавливания частиц пыли, песка и влаги.

Электрозапальник работает следующим образом.

К моменту поступления фазы переменного тока напряжением 220 В с частотой 50 Гц подвижный электрод под действием своего веса и силы пружины 16 поджат к неподвижному электроду 25, поэтому катушка электромагнита 10 оказывается подключенной к сети переменного тока через пружину 6, основание 5, стержень 3, пружинный контакт 11, наконечник 12 и пружину 16. По цепи катушки электромагнита 10 начинает протекать ток. Электрическое поле проводника катушки электромагнита 10 с током порождает магнитное поле. Магнитное поле, в свою очередь, втягивается подвижный электрод 14 с искрообразующим контактом 5 18. Происходит размыкание катушки электромагнита 10 от сети переменного тока, сопровождающееся резким уменьшением тока через катушку электромагнита 10, что ведет к возникновению дуги при отрыве по- 10 движного электрода 14, с искрообразующим контактом 18 от неподвижного электрода 25, и катушка электромагнита 10 оказывается отключенной от сети переменного тока, магнитное поле убывает и 15 пружина 15 возвращает подвижный электрод 14 с искрообрэзующим контактом 18 в первоначальное положение. Затем процесс повторяется. Катушка электромагнита 10, расположенная в герметичном объеме, за- 0 щищена от воздействия атмосферных осадков: в статике вход в канал электромагнита (через пылезащитную камеру 22) герметизирует защитная мембрана 20. При работе электрозапальника, несмотря на зазор, об- 5 разующийся между мембраной 20 и подвиж- ным электродом 14 в проточке 19. попадание частиц пыли в осевой канал 15 электромагнита практически невозможно, так как этот зазор образуется кратковре- 0 менно (только в среднем положении подвижного электрода 14, в нижнем положении зазор перекрывает нижний буртик проточки 19), вход в пылезащитную камеру в момент образования зазора на 5 прямой и даже в случае проникновения частицы пыли в этот момент через зазор она осаждается в пылезащитной камере. Кроме того, кольцевой зазор между экранирую- щим зонтом 26 и основанием 24 разрядной 0 камеры 21 выполнен таким образом, что независимо от направления ветра твердые частицы песка, пыли и влага в основном попадают в карман 27, При погашении энергии в кармане твердые частицы скатывают- 5 ся по наклонной плоскости основания, не попадая в окна 23. Для того, чтобы защитная мембрана 20 не мешала движению электрода 14, ширина кольцевой проточки 19, в котором установлена мембрана, не меньше 0 рабочего хода электрода 14.

Пример 1. Проводили испытание опытных образцов предлагаемого и известного электрозапальников в полевых условиях. В период испытаний в течение 3 мес 5 наблюдались следующие погодные условия: неоднократный дождь с ветром, сухая ветреная погода, ветер с пылью, минусовая температура. При неоднократном включении электрозапальников на протяжении всего периода испытаний оба безотказно

работали. Однако при разборке запальников в осевом канале электромагнита известного электрозапальника были обнаружены прилипшие к стенкам частички пыли. При более длительной эксплуатации (в течение нескольких лет) такое загрязнение может привести к помехам перемещения подвижного электрода и отказу электрозапальника. Канал предлагаемого электрозапальника оказался совершенно чистым.

Таким образом, предлагаемый запальник при более простой конструкции обладает большей надежностью при работе в условиях воздействия атмосферных факторов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Электрозапальник, содержащий корпус с экранирующим зонтом, разрядную камеру

с окнами, управляющий электромагнит, в осевом канале которого установлен подвижный электрод с искрообразующим контактом, а также пылезащитную камеру с

защитной мембраной, имеющей центральное отверстие, и неподвижный электрод, о т- ли чающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, подвижный электрод выполнен с кольцевой

проточкой, имеющей ширину не меньше величины рабочего хода электрода и переменную глубину, увеличивающуюся по мере удаления от электромагнита, при этом защитная мембрана установлена своим центральным отверстием в проточке у ее буртика с меньшей глубиной, а диаметр центрального отверстия мембраны равен диаметру проточки, имеющей меньшую глубину.

Изобретение может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности для воспламенения газовых выбросов при разрывах трубопроводов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности. Подвижный электрод 14 выполнен с кольцевой проточкой 19, имеющей ширину не меньше величины рабочего хода электрода 14 и переменную глубину, увеличивающуюся по мере удаления от электромагнита 10. Защитная мембрана 20 установлена своим центральным отверстием в проточке 19 у ее буртика с меньшей глубиной. Диаметр центрального отверстия мембраны 20 равен диаметру проточки 19, имеющей меньшую глубину. Электрозапальник содержит также неподвижный электрод 25, а подвижный электрод 14 снабжен искрообразующим