Вакуумный клапан с электромагнитным приводом и гидравлическим демпфером Советский патент 1993 года по МПК F16K31/02 

ел

с

Изобретение относится к клапану ваку- , с электромагнитным приводом и гидравлическим демпфером. Клапан предназначен в основном для вакуумных устано- вс к в автоматизированных устройствах, требующих безударной и тихой работы.

Целью изобретения является повыше- нИе быстродействия клапана путем умень- шЈния времени открывания и закрывания, с одновременным сохранением большой его стойкости и прочности клапана.

На фиг. 1 изображен клапан с подвижным гидроцилиндром, фиг. 2 - зависимость скорости открытия и закрытия клапана в функции пути запорного органа.

Клапан содержит корпус 1 с фланцами, предназначенными для присоединения к вакуумной установке. На фиг. показано, что

фланец вакуум присоединен со стороны откачки, а фланец атмосфера присоединен к установке откачки. К корпусу 1 присоединен корпус 2 электромагнитного привода.i Фланец вакуум корпуса 1 клапана соединен отрезком вакуумтрубопровода 3 с клапанным седлом 4. В закрытом состоянии клапана запорный орган 5 прижимается пружиной 6 к седлу 4. Пружина 6 помещена внутри упругого сильфона 7. Запорный орган 5 соединен с сердечником 8 электромагнита 9 посредством штока 10, Электромагнит 9 находится в корпусе 2 электромагнитного привода. Клапан имеет дополнительный шток 11 расположенный по оси штока 10. С дополнительным штоком 11 сопряжен поршенек 12 гидравлического демпфера 13, с уплотняющим элементом 14. Демпфер 13

00 00 00 XI

S

со

находится в цилиндрическом отверстии сердечника 8, причем цилиндрическое отверстие сердечника 8 является гидроцилиндром 15 гидравлического демпфера 13. Поршенек 12 может двигаться вместе с дополнительным штоком 11 в пределахустанов- ленного шага S относительно неподвижного стопа 16. Под сердечником 8 имеется зазор М для достижения выгодного распределения сил магнитного поля, в результате чего повышена тяговая сила электромагнита, и благодаря чему становится легче старт из положения покоя закрытого клапана. Корпус 1 клапана и корпус 2 электромагнитного привода в месте их соединения загермети- зированы уплотнением 17, исключающим возможность проникновения влаги в их полости.

Принцип работы и характеристику открытия и закрытия клапана поясняет фиг. 2, где на оси ординат представлена скорость V находящегося в движении запорного органа 5, совместно с сердечником 8, а на оси абсцисс путь Sn запорного органа 5 с сердечником 8. По левой стороне оси ординат показана характеристика скорости V запорного органа 5 при открывании клапана, а по правой стороне характеристики скорости V запорного органа 5 при закрывании клапана. На пути установленного шага S движение запорного органа 5 проходит без торможения, так как основные элементы демпфера 13 - поршень 12 и цилиндр 15 - движутся синхронно. На упомянутом отрезке пути S осуществляется преодолевание сил от вакуумного присоса запорного органа 5 и тем самым осуществление первого этапа подъема запорного органа 5. После прохождения пути S начинается второй этап подъема запорного органа 5 с включением сил торможения от демпфера 13 до момента остановки движения сердечника 8, ; Клапан работает следующим образом.

При отключенном электромагнитном приводе запорный орган 5 под действием пружины 6 прижат к седлу 4. При включении электромагнитного привода сердечник 8 перемещается вверх, перемещая шток и жестко связанный с ним запорный орган 5. Запорный орган 5 отходит от седла 4, соединяя патрубок 3 с полостью корпуса 1. Сердечник 8 с размещенным в нем гидродемпфером 15, перемещается вверх на величину S до упора дополнительного штока 11 гидродемпфера в стоп 16. После упора штока в стоп 16, сердечник 8 продолжает перемещаться, при этом гидродемпфер 13 оказывает сопротивление перемещению сердечника 8, обеспечивая плавное замедленное движение запорного органа 5. После отключения электромагнитного привода сердечник 8 и связанный с ним запорный орган 5 опускаются под собственным весом и под действием пружины 6.

Клапан с двухэтапной работой привода позволяет получать более выгодные характеристики работы клапана. Значительное ускорение запорного органа 5 в начале пути S при открывания или закрывания клапана,

а также его медленное движение в конце пути перед остановкой клапана, смягчает вибрацию и ударные нагрузки, повышает надежность действия. Клапан совмещает достоинства электромагнитного и гидравлического либо пневматического приводов. Формула изобретения Вакуумный клапан с электромагнитным приводом и гидравлическим демпфером, содержащий корпус, в котором размещен загорный орган, электромагнитный привод с неподвижным стопом и сердечником, причем запорный орган соединен штоком с сер- дечнйком привода, а гидравлический демпфер выполнен в виде гидроцилиндра с

поршнем, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным штоком с упором и уплотняющими элементами, в стопе выполнено сквозное осевое отверстие, а в сердечнике - осевая расточка, в которой

размещен поршень, ограничивающий полость гидроцилиндра, один конец дополнительного штока с уплотняющими элементами размещен в осевой расточке сердечника и соединен с поршнем гидроцилиндра, а другой конец штока в сквозном отверстии стопа, причем дополнительный шток расположен с возможностью его совместного с сердечником перемещения относительно стопа в пределах зазора между стопом и упором на

дополнительном штоке.

4

О)

V

фиг. 2

Sn