Обратный клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K15/02 F16K31/08 

(5) ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

t

Изобретение относится к гидравлике и пневматике, а именно к устройствам для управления потоками сред в гидравлических и пневматических системах.

Известен обратный клапан, в котором монолитный запорный орган из магнитного материала и установленное под ним седло расположены между полюсами магнитов, соосно закрепленных в корпусе клапана СП,

Магниты фиксируют запорный в крайних положениях и повышают четкость работы клапана. Это препятствует утечке среды через закрытый клапан при вибрации, уменьшает обратный ток среды, снижает износ деталей при пульсации потока среды, предотвращает нарушение герметичности клапана.

Однако четкая работа известного клапана может быть достигнута при низкой степени взаимной нейтрализации действия на запорный орган поле

магнитов, что требует относительно больших значений длины хода запорного органа и мощности магнитов. Это увеличивает продолжительность рабочего цикла, размеры и металлоемкость клапана. Конструкция клапана не обеспечивает резкого изменения величины и направления суммарного вектора действующих на запорный орган сил в зависимости от положения его межtoду полюсами магнитов. Это препятствует уменьшению продолжительности рабочего цикла и повышению четкости работы клапана, особенно на вязких средах.

15

Магнитный элемент занимает лишь часть объема полости запорного органа, что позволяет ему перемещаться в полости под действием магнитов.Это обеспечивает резкое изменение вели20чины и направления суммарного вектора действующих на запорный орган магнитных сил, что соответственно увеличивает его ускорение. Конструкция запорного органа уменьшает длину его рабочего хода: запорный орган имеет больший размер без увеличения степени взаимной нейтрализации действия магнитных полей на запорный орган, так как масса магнитного вещества элемента остается оптимальной и не рассредоточенной в суммарном магнитном поле. Влияние вязкости среды на изменение величины суммарного вектора сил уменьшено, так как скорость перемещения магнитного элемента в полости запорного органа несоизмеримо выше скорости перемещения самого запорного органа в клапане. Это уменьшает продолжительность рабочего цикла и увеличивает четкость работы клапана. Необходимость магнитах повышенной мощности отпадает, что позволяет уменьшить размеры и металлоемкость клапана. Магнитный элемент запорного органа с переменной рабочей поверхностью представленный сыпучим магнитным материалом, обеспечивает беспрепятственную смену контактирующих участков его поверхности. Цель изобретения - повышение эффективности работы клапана, включая сокращение продолжительности рабочего цикла и повышение четкости работы клапана, а также уменьшение его размеров и металлоемкости. Указанная цель достигается тем, что запорный орган выполнен пустоте лым из немагнитного материала, а в полости его свободно размещен магни ный элемент. Запорный орган с переменной рабочей поверхностью (например, запорный орган шаровой формы) имеет в полости сыпучее магнитное вещество, например, ферритовый порошок. Запорный орган с постоянной рабочей поверхностью (например, запорный орган цилиндрической или конической формы) имеет в полости один или несколько выполненных из магнитного материала (стали, магнитного сплава и др.) дисков, причем диски свободно посажены на один или несколько направляющих стержней, закрепленных внутри запорного органа вдоль или параллельно его вертикальной геометрической оси и выполнены сквозными для обеспечения перетока рабочей сре ды. 9 4 На фиг. 1 изображен клапан с цилиндрическим запорным органом; на фиг. 2 - клапан с шаровым запорным органом. В корпусе 1 установлено седло 2, расположенное между полюсами магнитов 3 и , закрепленных в корпусе соосно. Над седлом расположен запорный орган S, выполненный из немагнитного материала и имеющий упругоэластичное покрытие 6, например, из полимерного материала. В полости запорного органа свободно размещен магнитный элемент 7, представленный порошком магнитного вещества при шаровой форме запорного органа, либо одним или несколькими дисками из магнитного материала, которые свободно посажены на направляющие стержни 8, имеющие сквозные отверстия для прохода среды. Клапан работает следующим образом. При отсутствии поступления среды в клапан запорный орган 5 лежит на седле 2, причем магнитный элемент 7 находится в нижней части полости запорного органа 5 и прижимает его к ;едлу 2 за счет притяжения магнитом 3. При поступлении среды в корпус 1 лапана запорный орган 5 отрывается от седла 2 за счет перепада давлений и перемещается к магниту 4. Действие его на магнитный элемент 7 вырастает, а действие магнита 3 ослабевает. В точке, где сила притяжения магнитного элемента 7 магнитом 4 превышает суммарную силу гравитации и притяжения магнита 3, магнитный элемент 7 перемещается в верхнюю часть полости запорного органа. При этом действие магнита k резко возрастает, а магнита 3 резко ослабевает, а запорный орган получает дополнительное ускорение и, достигнув магнита t, фиксируется в верхнем положении. При прекращении поступления среды в клапан запорный орган отрывается от магнита Ц под действием сил гравитации и начинает перемещаться к магниту 3- В точке, где сила притяжения магнита 3 выше, чем сила притяжения магнита , магнитный элемент 7 перемещается в нижнюю часть полости запорного органа, который при этом получает дополнительное ускорение. Клапан закрывается, причем покрытие 6 смягчает удар запорного органа о седло. Магнит 3 фиксирует запорный орган на седле, чем предупреждает утечку среды через клапан, при вибрации. Свободное размещение магнитного элемента в полости запорного органа выполненного из немагнитного материала, дополнительно повышает четкость работы клапана, ускоряет его рабочий цикл. Настройку клапана на рабочий режим производят подбором мощности магнитов, расстояния между ними, изменением располои ения магнитного Элемента в полости запорного органа путем изменения количества магнитно го порошка или дисков, а также уста новкой прокладок из немагнитного ма териала на магнит со стороны, обращенной к запорному органу. Настро ку производят при изготовлении клапана , но возможна и регулировка его в процессе эксплуатации. Формула изобретения 1, Обратны1Й клапан, состоящий из корпуса с соосно закрепленными ,jp нем магнитами, между полюсами которых расположены седло и размещенный над ним запорный орган, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы клапана, уменьшения его металлоемкости и размеров, запорный орган выполнен tустотелым из немагнитного материала, а в полости его свободно размещен магнитный элемент. 2.Клапан поп.1,отличающ и и с я тем, что магнитный элемент выполнен в виде сыпучего магнитного вещества. 3.Клапан поп.1, отличают щ и и с я тем, что магнитный элемент выполнен в виде одного или нескольких дисков из магнитного материала, например из стали. . Клапан по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что в полости запорного органа параллельно его вертикальной геометрической оси установлены один или несколько полых направляющих стержней с возможностью перетока по ним рабочей среды, на которые свободно посажены диски. Источники информации , принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3 +95620, кл. 137-529, 1970.

(Pus.1

(Риг. 2