Электромагнитный микроклапан Советский патент 1992 года по МПК F16K31/02 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре., Целью изобретения является повышение надежности работы клапана, что достигнуто за счет использования силового воздействия потока среды на якорь.

На фиг. 1 приведен микроклапан с разрезе; на фиг. 2 и 3 - варианты исполнения клапана.

Электромагнитный микроклапан содержит электромагнитный привод 1, состоящий из наружного горшкообразного магнито- провода 2, шайбы 3 и осевого винта 4. По оси горшкообразного магнитопровода установлен составной внутренний магнитопро- вод 5 с мэгнитнотвердой вставкой 6.

Магнитопровод 2 и часть составного магнитопровода соединены между собой немагнитной вставкой 7. В электромагнитный привод клапана входят тарельчатый якорь 8 со стержнем и уплотнитсльным вкладышем, причем стержень якоря является осевой направляющей и на поверхности его выполнены две проточки для прохождения рабочей среды (клапан содержит пружину9, корпус 10, направляющую ступенчатую втулку 11, седло 12, регулировочные прокладки 13,14 и силовую гайку Т5). В корпусе 10 выполнены впускной 16 и выпускной 17 каналы. В направляющей ступенчатой втулке 11 из немагнитного материала выполнены каналы 18 и проточка 19.

Для эффективного использования газового потока рабочей среды при работе клапана используются каналы 18

На фиг. 2 и 3 показано два варианта исполнения каналов на направляющей сту- пенчагой втулке 11,

В первом варианте (см.фиг.2) каналы 18 на втулке 11 выполнены на большем диаметре полого цилиндра на участке между полым диском втулки и тарелью якоря 8, которые равномерно расположены по цилиндру и направлены перпендикулярно к оси перемещения якоря.

Во втором варианте (см.фиг.3) на полом диске направляющей ступенчатой втулки выполнены каналы 18, равноудаленные от ее оси и равномерно расположенные по окtWb

iO

ружности диска втулки и направленные по ходу перемещения якоря.

Для прохождения рабочей среды в клапане имеются каналы 20,21. Канал 21 образован между внутренним диаметром меньшего цилиндра ступенчатой втулки 11 и направляющим стержнем тарельчатого якоря 8, где выполнены два среза. Также на тарельчатом якоре имеется канал 22.

Клапан работает Следующим образом.

Открытие микроклапана осуществляется подачей импульса напряжения на обмотку электромагнитного привода 1, при этом создаваемый ею магнитный поток замкнется по контуру магнитопровода(лоз2,3,4,5,6), при этом тарельчатый якорь, преодолевая сопротивление пружины 9, притягивается к торцевой поверхности магнитопровода (поэ.2,5,7) электромагнитного привода и клапан открывается. Одновременно намаг- нитится магнитотвердая вставка б, благодаря чему после снятия электропитания микроклапан остается открытым, так как тарельчатый якорь остается притянутым к магнитопроводу за счет магнитного потока создаваемого магнитотвердой вставкой G,

В закрытом состоянии клапана его герметичность обеспечивается за счет сил давления рабочей среды и пружины, действующих на уплотнительную часть по- верхности седла 12, При открытии клапана рабочая среда, пройдя впускной канал 16,проходит по каналу 20 между корпусом

10и направляющей ступенчатой втулкой 11

и поступает через канал 18 (см.фиг.2,3) в проточную полость 21. Газовый поток рабочей среды равномерно распределяется в проточной полости 21 втулки за счет выполнения в направляющей ступенчатой втулке

11каналов 18, которые образуют направ- ленные струи газового потока, действующие на якорь 8 и способствующие увеличению быстродействия в момент открытия клапана и удержанию якоря 8 у торцевой поверхности электромагнитного привода. Затем рабочая среда по каналу 18 (см.фиг.2.3), образованным между внутренним диаметром меньшего цилиндра ступенчатой втулки 11 и направляющим стержнем тарельчатого якоря, где выполнены два ере- за, пройдя седло 12, поступает в выпускной канал 17 корпуса 10.

Для закрытия микроклапана на обмотки привода 1 подается импульс напряжения постоянного тока обратной полярности, но гораздо меньший по величине, что приведет

к размагничиванию магнитотвердой вставки 6, следовательно, исчезнет магнитный поток и якорь под действием сил давления газа и пружины 9 перекроет проходное сечение седла 12.

На фиг. 2 изображено направление газового потока в проточной полости втулки 16, которое равномерно направлено навстречу друг другу, вследствие чего образуется газовая подушка рабочей среды, действующая равномерно на торцевую поверхность якоря против хода перемещения якоря. Это позволяет существенно снизить скорость посадки якоря на седло 12 при закрытии клапана.

Выполнение каналов 18 на ступенчатой втулке 11, как показано на фиг.З, позволяет при закрытии использовать динамическое усилие газового потока так, чтобы оно было направлено против хода перемещения якоря и действовало на тарель якоря 8. Такое действие рабочей среды потока также снижает скорость посадки якоря 8 на седло 12 при закрытии клапана.

Наличие ступенчатой втулки 11. кроме того, позволяет производить притирку уплотняющей поверхности седла 12 и проверку герметичности запорного органа вне корпуса клапана.

Формула изобретения

1.Электромагнитный микроклапан, содержащий корпус с впускным и выпускным каналами, электромагнитный привод, выполненный в виде горшкообразного магнитопровода, по оси которого установлен составной внутренний магнитопровод с магнитно-твердой вставкой, обмотку и подпружиненный тарельчатый якорь с осевой направляющей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, в выпускном канале установлена направляющая ступенчатая втулка из немагнитного материала с равномерно распределенными на боковой стороне поверхности ступени большего диаметра каналами и выточкой на наружной поверхности, осевая направляющая якоря размещена внутри втулки выше указанных каналов, а на горшкообразном маг- нитопроводе выполнена проточка, в которой размещена часть ступени большего диаметра втулки.

2.Микроклапан поп.1, от л ича ю щи й- с я тем, что в ступенчатой втулке выполнены каналы, расположенные под якорем, причем оси каналов параллельны движению якоря,

20 22 21 /8 9 5 6 2 1

Фиг.1

18 8

&Ъ

I

№%//////; S3

1112

Изобретение относится к трубопроводной арматуре Целью изобретения является повышение надежности работы клапана за счет использования силового воздействия потока среды на «хорь. При подаче напряжения на привод 1 тарельчатый якорь 8 притягивается к магнитопроводам 2, 5 и открывает седло 12, Клапан открыт. Поток среды из канала 16 через отверстия во втулке 18 равномерно распределяется под якорем 8 и увеличивает быстродействие клапана 1 з.п.ф-лы, 3 ил.