Клапан с электромагнитным приводом Советский патент 1993 года по МПК F16K31/02 

Настоящее изобретение относится к подотрасли промышленной трубопроводной арматуры, преимущественно к клапанам с электромагнитным приводом, предназначенным для работы в качестве исполнительного устройства в схемах автоматики на трубопроводах, по которым транспортируются жидкие и газообразные рабочие среды. Такие клапаны, состоят из корпуса с седлом, запорного устройства и электромагнитного привода.

Известны конструкции поршневых клапанов с электромагнитным приводом, например, по черт. П326291-010, 015 (см. С.Х.Шучмнский, А.А.Мельникова Новые конструкции клапанов с электромагнитным приводом ЦИНТИХИМнефтемаш, серия ХМ-10, № 5, 1973 г.). предназначенные для работы на среде пар с температурой до 175°С.

Уплотнение в затворе в таких клапанах выполнено из фторопласта 4.

Известны также конструкция клапана поа.с. №875160, кл. F 16 К 31/02, 1979 г., в котором уплотнение сердечника выполнено из полимерного материала в виде конуса и конструкция клапана по патенту США № ,3486736, кл. 251-315, 1969 г., в которой седло выполнено полимерным, причем на поверхности седла выполнены кольцевые концентрические выступы различной высоты для обеспечения герметичности запорной пары.

Основным недостатком перечисленных конструкций является ограниченная циклическая износоустойчивость уплотнения в затворе, выполненного из полимерных материалов.

Объясняется это в значительной степени ударными нагрузками в зоне уплотнения при посадке затвора на седло в момент перекрытия прохода.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в клапане с электромагнитным приводом, содержащем корпус с седлом, затвор, электромагнитный привод, седло корпуса выполнено с внутренним конусом, затвор снабжен уплотнительной шайбой из полимерного материала контактирующей по плоскости с тарелкой, которая в зоне над седлом переходит во внешний конуг.

Проведенный патентный поиск показал отсутствие электромагнитных клапанов с предлагаемой совсжупностыо признаков. Таким образом, в данном случае известные элементы с новыми признаками и связями придают объекту новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте (повышение герметичности и износоустойчивости уплотнения в затворе), вследствие чего решение может быть признано обладающим существенными отличиями,

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен электромагнитный клапан в разрезе; на фиг. 2 - конструктивное исполнение уплотнения основного затвора.

0 Клапан содержит корпус 1, в котором размещен основной затвор, содержащий золотник 2, уплотнительную шайбу 3, мембрану 4 и тарель 5 с корпусной поверхностью 6.

В корпусе 1 расположено седло 7, пере5 ходящее во внутренний конус 8 и контактирующее при закрытии клапана с уплотнительной шайбой 3. Золотник имеет разгрузочное отверстие 9, а мембрана 4 - калиброванное загрузочное отверстие 10.

0 Площадь сечения отверстия 10 меньше площади сечения разгрузочного отверстия 9.

Электромагнитный привод состоит из магиитопровода 11, якоря - разгрузочного

5 затвора 12, пружины 13 и катушки 14.

При подаче напряжения на катушку 14 электромагнитного привода якорь - разгрузочный затвор 12 - поднимается и открывает проход среды через разгрузочное

0 отверстие 9.

Рабочая среда из надмембранной полости А поступает в полость В малого давления.

Выход среды из полости А через отвер5 стие 9 происходит быстрее, чем поступление в нее среды из полости В высокого давления через отверстие 10.

В результате давление в полости А падает и мембрана под действием перепада

0 давления среды прогибается и поднимается с тарелью 5 и золотником 2, открывая уплотнительную шайбу 3 от седла 6 корпуса 1. Клапан отГфыт. После обесточивания катушки 12 элект5 ромагнитного привода якорь - разгрузочный затвор 12 - падает под собственным весом и воздействием пружины 13 вниз и перекрывает проход рабочей среды через разгрузочное отверстие 9 из полости А в

0 полость В, в результате чего давление в полостях А и В уравнивается.

Мембрана 4 прогибается и вместе с золотником 2 и тарелью 5 под действием массы деталей и усилия пружины 13 опускается

5 до соприкосновения уплотнительной шайбы 3 с седлом б, Клапан закрыт.

Положительный эффект предлагаемого устройства вызван тем, что затвор выполнен из полимерного материала (фторопласт 4), а

седло с внутренним конусом. При закрытии затвор садится на вершину .седла. При увеличении давления среды нагрузка на запорный орган увеличивается, но т.к. седло выполнено с внутренним конусом и тарелка с конусом, то у уплотнения есть возможность упругой деформации по поверхности конуса седла. Площадь соприкосновения увеличивается, погонная нагрузка не превышает предельных нагрузок для полимерного материала и его выдавливания не происходит.

Конус на тарелке дает возможность для упругой деформации уплотнения и одновременно является ограничением ее.

Повышение герметичности и износоустойчивости затвора вызвано тем, что не происходит выработки уплотнения по причинам указанным выше, а так же конструкция с конусом обеспечивает самофиксацию затвора на седле. Это дает стабильность показателей в процессе длительной наработки.

Изобретение относится к арматуростро- ению. Цель изобретения - повышение надежности. Сущность изобретения: седло 7 корпуса выполнено с внутренним конусом 8, а затвор снабжен уплотнительной шайбой 3 из полимерного материала, контактирующей по полости с тарелкой 5, которая в зоне над седлом 6 переходит во внешний конус, ответный конусу на седле. 2 ил.

Формула изобретения

Клапан с электромагнитным приводом, содержащий корпус с седлом, над которым установлен основной запорный орган в виде тарелки, уплотненной шайбы и мембраны с загрузочным и разгрузочным

отверстиями в нем, и электромагнитный привод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, седло выполнено с внутренним конусом, тарелка запорного органа с конусом, ответным конусу на седле, а уплотнительная шайба из полимерного материала.

Фиг.2