Электромагнитный клапан Советский патент 1981 года по МПК F16K31/02 

Изобретение относится к арматурост роению и предназначено для работы в системах с дистанционным управлением потоком среды в трубопроводе. Известен электромагнитный клапан, в корпусе которого с входным и выходным каналами установлен подпрзпкиненный запорньгй орган, соединенный с якорем, выполненным в виде концентрически расположенных полых цилиндров, взаимодействующих между собой посредством упоров 1 . Недостатком известного электромагнитного клапана является малая величина втягивающего усилия при срабатыг вании внутреннего якоря. Известен также электромагнитньй клапан, в корпусе которого с входным и выходным каналами соосно установлены подпружиненньш запорньй орган, связанный с электромагнитным приводом, и поршень с хвостовиком, воздействующим на запорньй орган со стороны, про тивоположный приводу, причем подпоршневая полость сообщена с входным каналом 2J. Однако для известного клапана характерно невысокое быстродействие, так как перемещение запорного органа при открытии осуществляется за счет усилия рабочих пружин. Цель изобретения - повышение быстродействия электромагнитного клапана при относительно больших перемещениях запорного органа. Поставленная цель достигается тем, что в корпусе между подпоршневой полостью и выходным каналом выполнена перегородка с центральным отверстием, через которое пропущен хвостовик, . поршня, причем на хвостовике выполнен кольцевой поясок, перекрывающий указанное отверстие при закрытом клапане. На чертеже показан предлагаеглгй электромагнитный клапан, общий вид. Клапан состоит из корпуса 1 с седлом 2 и входным 3 и выходным 4 каналами, запорного органа 5, прижатого к

седлу 2 пружиной 6 и взаимодействующего с хвостовиком 7 поршня 8, подпружиненного пружиной 9. На хвостовике выполнен кольцевой поясок 10. Привод состоит из электромагнита 11 со стопом 12, внешнего 13 и внутреннего 14 якорей. В корпусе 1 выполнена перегородка 15 с центральным отверстием 16, через которое пропущен хвостовик 7 поршня 8. Подпоршневая полость д соединена каналом 17 с входным каналом 3, а подпрршневая полость б перекрыта кольцевым пояском 10 при закрытом клапане.

Вместо поршня могут быть применен мембрана или сильфон. Величина перекрытия кольцевым пояском 10 отверстия 16 регулируется при помощи прокладок 18 и выбирается меньше, чем величина рабочего хода запорного органа 5. Ход внешнего якоря устанавливается из условия получения максимального усилия электромагнита..

Электромагнитный клапан работает следующим образом.

Рабочая среда из входного канала 3 поступает в подпоршневую полость А. и действует на поршень 8. Давление рабочей среды на поршень уравновшивается усилием пружины 9, запорный орган 5 прижат к седлу 2. При подаче на электромагнит 11 напряжени под действием магнитных сил внешний якорь 13 перемещается и сврим уступом захватывает внутренний якорь 14, жестко соединенный с запорным органом 5, и открывает его от седла 2. Под действием возникающего при этом перепада давления поршень 8 движется совместно с запорным органом 5. При отрыве запорного органа от седла рабочая среда поступает в выходной канал 4, в результате чего давление в полости5 увеличивается, достигая рабочего, однако вследствие того, что отверстие 16 в полость 6 перекрыто кольцевым пояском 10, давление в ней растет медленнее, чем в выходном канале 4. Поэтому в этот момент помимо магнитных сил на запорный орган действует дополнительное усилие от хвостовика 10 поршня 8 за счет перепада давлений в полостях А: и € в результате чего происходит полное открывание клапана. Щ)и открытии полости 6 кольцевым пояском 10 давление в ней вследствие

ебольшого объема резко возрастает и достигает величины давления в выходном канапе 4 и поршень 8 под действием пружины 9 отходит вниз i причем хвостовик 10 устанавливается ниже уровня седла 2 и остается в этом положении.

При снятии напряжения запорный орган 5 возвращается в исходное положение и вследствие прекращения расхода рабочей среды давление в выходном канале 4 и в полости 6 падает. Под действием перепада давления поршень 8, преодолевая усилие пружины 9,

движется вверх до упора в торец запорного органа 5, По мере падения давления в полости б уменьшается усилие прижатия запорного органа 5 к сед лу 2, так как увеличивается усилие,

действующее на поршень 8 со стороны полости А . Под действием пружины 9 хвостовик 7 устанавливается ниже уровня седла 2.

Таким образом, в процессе открытия

на запорный орган 5 помимо магнитных сил действует дополнительное усилие от хвостовика 7, обусловленное перекрытием полости Б кольцевым пояском 10, что увеличивает быстродействие клапана в целом.

Формула изобретения

Электромагнитный клапан, в корпусе

которого с входнь1М и выходным каналами соосно установлены подпружиненный запорньй орган, связанный с электромагнитным приводом, и поршень с хвостовиком, воздействующий на запорный

орган со стороны, противоположной приводу, причем подпоршневая полость сообщена с входным каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в корпусе между подпоршневой полостью и выходным каналом выполнена перегородка с центральным отверстием, через которое пропущен хвостовик поршня, причем на хвостовике выполнен кольцевой поясок, перекрывающий указанное отверстие при закрытом -клапане.

Источники информации, принятые во внимание пря экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР R 543807, кп. F 16 К 31/02, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 459632, кл. F 16 К 31/02, 1975.