ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН Советский патент 1973 года по МПК F16K31/02 

1

Предлагаемый клапан может быть применен для дозировки небольших количеств газа.

Электромагнитные клапаны подразделяются на два типа: клапаны удерживающие, в которых сила притяжения якоря быстро спадает с отдалением якоря, и клапаны втяжные, в которых сила действия на якорь со стороны электромагнита не очень сильно изменяется с отдалением якоря в определенных пределах.

Для повышения быстродействия в предлагаемом электромагнитном клапане на якоре симметрично относительно поперечной оси установлены две соленоидные обмотки импульсного включения, магнитные поля которых взаимодействуют с магнитными полями соответствуюших им электромагнитов постоянного включения.

На фиг. 1, 3, 5 представлены три модификации клапана; на фиг. 2, 4, б - состояния клапана при различных положениях якоря-затвора.

Клапан включает «левый магнитопровод Ш-образного типа /; «правый магнитопровод Ш-образного типа 2; «левую обмотку 3 постоянного включения; «правую обмотку 4 постоянного включения; якорь 5; обмотки 6 и 7 кратковременного включения, укрепленные на подвижном якоре 5 (соленоиды); втулкаседло Я клапана, вставленная в центральный

сердечник «левого магнитопровода 1; втулкаседло 9 клапана, вставленная в центральный сердечник «правого магнитопровода 2; корпус 10 клапана; штуцеры 11 и 12 для ввода (вывода) газа в клапан через втулки-седла 8 и 9; штуцер 13 для ввода (вывода) газа в клапан через корпус 10; устройство 14-15 соединения газовой магистрали со штуцером; устройство 16 для регулировки положения и уплотнения втулок-седел 8 и 9 в корпусе клапана.

Затвором клапана служит якорь 5. Торцовая плоскость магнитопровода / (2) и втулкиседла 8 (9) служит местом посадки якоря и местом отсечки потока газа. В теле втулкиседла могут быть размещены эластичные уплотнения, которые на рисунке не показаны.

Совмещение торцовых плоскостей магнитопровода / (2) и втулки-седла 8 (9) достигается либо посредством регулировки (фиг. I и 5), либо за счет предварительной подгонки (фиг. 3). Клапан имеет симметричную конструкцию.

В нормальном рабочем положении в две обмотки постоянного включения 3 и 4 подается электрический ток противоположных направлений так, что между обмотками 3 и 4 действует сила взаимного отталкивания. Об мотка 6 (7) кратковременного включения обесточена.

Якорь 5 находится под действием двух магнитных полей, создаваемых обмотками 3 н 4, и, смещаясь по каким-либо причинам из центрального положения, должен притянуться к одному из магнитопроводов / или 2 (который перетянет). В этом положении якорь удерживается в притянутом положении точно так, как в электромагнитных клапанах «удерживающего типа.

При подаче импульса тока в обмотку 6 (7) между обмотками 3 н 6 (7) я 4 и 6 (7) возникают пондеромоторные силы.

Так как обмотки 3 к 4 включены навстречу друг другу, то обмотка 6 (7) при включении в нее тока будет притягиваться к одной из обмоток 3 или 4 и отталкиваться от другой 4 или 3.

Если сила, действующая на обмотку 6 (7) со стороны обмоток 3 и 4, направлена в сторону протяжения якоря, то положение якоря не изменится, и клапан останется в прежнем состоянии.

Для переключения клапана в обмотку 6 (7) необходимо подать следующий импульс тока,-но обратного направления. Тогда происходит переключение клапана. Таким образом, для переключения клапана необходимо подавать в обмотку 6 (7) импульсы постоянного тока разного направления поочередно.

Для якоря клапана существуют два устойчивых положения, а перемещение якоря из одного устойчивого положения в другое осуществляется включением чередующихся по полярности импульсов тока в обмотку кратковременного включения. Как видно на фиг. 1, 3 и 5 половина обмотки кратковременного включения 6 (7) находится внутри обмотки 3, а другая половина - внутри обмотки 4. Для надежного отлипания якоря 5 от магнитопровода J/ или 2 целесообразно параметры обмоток и тока в них подавать так, чтобы поле, создаваемое половиной обмотки 6 (7), компенсировало полностью поле обмотки 3 (4) и соответственно удваивало напряженность чоля обмотки 4 (3).

Клапан, показанный на ф-иг. 1 и 2, открыт только при движении. В нем конструкция

втулок-седел и якоря-затвора такова, что отверстия в них смещены друг относительно друга, и при контакте якоря-затвора с торцом одной из втулок-седла происходит закрытие клапана. Таким образом, клапан в варианте на фиг. 1 открыт только во время перемещения якоря от втулки к втулке. Такое исполнение конструкции седла и затвора клапана позволяет получать кратковременные импульсы давления.

В варианте клапана, изображенном па фиг. 3, обе втулки-седла имеют сверления как для входа газа, так и для выхода, а диск якоря-затвора - сплошной, без отверстия.

Если якорь находится в одном из крайних положений, то подача газа через отверстия соответствующей втулки . В этом варианте клапан прерывает подачу газа в одной из двух магистралей (схема «или), и

в том случае, когда в этих магистралях давления газа различны.

На фиг. 5 изображен клапан, работающий по схеме тройника. Кроме втулок-седел вводвывод газа выполнен также и в корпусе

клапана. Таким образом, в этом варианте клапан может распределять подачу газа в одну из двух магистралей или наполнение объема и его освобождение от газа. Этот клапан должен иметь отверстия в корпусе катушки 6 (7) кратковременного включения для прохода газа. На фиг. 5 эти отверстия не показаны.

Предмет изобретения

Электромагнитный клапан, в корпусе которого симметрично относительно поперечной оси устройства расположены два электромагнита постоянного включения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, на якоре симметрично относительно поперечной оси установлены две соленоидные обмотки импульсного включения, магнитные поля

которых взаимодействуют с магнитными полями соответствующих им электромагнитов постоянного включения.

CM

I

$

3

е