Електромагнітний клапан

Електромагнітний клапан, що складається із корпусу з патрубками і сідлом навколо прохідного отвору, запірного органа, двопозиційного електромагніту з встановленим між котушками постійним магнітом та якоря з'єднаного з запірним органом за допомогою штока і буферної пружини, який відрізняється тим, що якір виконаний із двох циліндричних частин, з'єднання яких розташоване біля полюса постійного магніту і утворює всередині якоря порожнину для розташування буферної пружини і головки штока збільшеного діаметра Корисна модель електромагнітного клапана відноситься до арматуробудування і може бути використана в пневмо- та гідросистемах авіаційної, космічної техніки, нафтохімічної промисловості та енергетики Електромагнітні клапани, як правило, складаються із корпусу з вхідними та вихідними патрубками для приєднання до трубопроводу, запірного органу, з'єднаного з якорем або розміщеного безпосередньо на якорі, і електромагніту Часто зустрічаються конструкції, в яких якір і запірний орган з'єднані з допомогою штоку, а також зустрічаються конструкції електромагнітних клапанів, у яких шток з'єднаний з якорем через пружну ланку, тобто, через буферну пружину Шток і буферна пружина розміщені всередині якоря впродовж осі і займають простір, який міг би бути використаний для магнітопроводу, який збільшує силу тяги електромагніта Відомий електромагнітний клапан, в якому запірний орган з'єднаний з якорем за допомогою штока і буферної пружини [1], взято в якості аналогу Електромагнітний клапан складається із корпусу з сідлом, комбінованого запірного органу, пілотний запірний орган якого з'єднаний з якорем за допомогою штока і гнучкої ланки - пружини Шток і пружини знаходяться всередині якоря і займають простір, який міг би бути використаний для збільшення перерізу якоря і полюса В зв'язку з цим діаметр штоку виконується невеликого розміру, що призводить до великих питомих наванта жень на шток В результаті багато циклового навантаження штока відбувається втомне руйнування останнього Тому така конструкція має обмежений ресурс, що є недоліком конструкції Відомий електромагнітний клапан з двохпозиційним поляризованим електромагнітом [2], прийнятий в якості прототипу Електромагнітний клапан складається з корпуса, запірного органу та електромагніту На корпусі електромагніту встановлені дві котушки і постійний магніт, закриті зверху кожухом, всередині корпусу електромагніту розміщені нижній зупинник і якір з'єднаний з запірним органом з допомогою штока і компенсаційної буферної пружини Буферна пружина попередньо стиснута між потовщеною частиною штоку та якорем і утримується в стисненому стані голівкою штоку, розміщеною на верхньому торці якоря Коли клапан закривається, буферна пружина додатково стискується, а коли відкривається пружина розжимається і якір ударяє по ГОЛІВЦІ штока В результаті численних ударів якоря в голівку штока відбувається втомне руйнування тонкої частини штока Крім цього, голівка штока знаходиться в робочому зазорі і займає частину площі робочого зазору, що знижує силові характеристики електромагніта Ці два фактори є недоліками клапана В основу винаходу поставлена задача розробки конструкції клапана, стійкого до багаторазових циклічних навантажень штока шляхом зміщення місця з'єднання штока з якорем в область низьких 4156 рівнів магнітного поля якоря і збільшення діаметрів шийки і голівки штока Поставлена задача та технічний результат досягаються тим, що в електромагнітному клапані, який складається із корпусу з патрубками і сідлом навколо прохідного отвору, запірного органу, двохпозиційного електромагніту з встановленим між котушками постійним магнітом, якоря, з'єднаного із запірним органом за допомогою штоку і буферної пружини, якір виконаний з двох циліндричних частин, з'єднання яких розташоване біля полюса постійного магніту і утворює всередині якоря порожнину для розміщення буферної пружини і голівки штока збільшеного діаметра Загальні з прототипом суттєві ознаки корпус з патрубками і сідлом біля прохідного отвору, запірний орган, двохпозиційний електромагніт з вбудованим між котушками постійним магнітом і якір, з'єднаний з запірним органом з допомогою штоку і буферної пружини Суттєва відмінна ознака корисної моделі електромагнітного клапана, що заявляється, яка забезпечує одержання технічного результату, така - якір виконаний з двох циліндричних частин, з'єднання яких розташоване біля полюса постійного магніту та утворює всередині якоря порожнину для розташування буферної пружини і головки штока збільшеного діаметру Зазначена суттєва відмінна ознака забезпечує наступний результат Виконання місця з'єднання штока з якорем всередині якоря дає можливість збільшити площу полюса якоря та збільшити силові характеристики електромагніта Збільшення діаметрів штока та голівки штока зменшує питомі навантаження на шток та збільшує ресурс електромагнітного клапана Зазначені особливості збільшують запас сили електромагніта та збільшують ресурс електромагнітного клапана, що дає можливість широкого застосування його у відповідальних системах життє діяльності космічних апаратів На фіг показано схему корисної моделі, що заявляється Електромагнітний клапан складається з корпусу 1 з патрубками та сідлом 2, запірного органу З та корпусу електромагніту 4 Електромагніт включає в себе якір 5, в якому розташована буферна пружина 6 та шток 7 В корпусі 4 також розташований закладний зупинник 8 На корпусі 4 встановлені котушки 9 і 10 а між ними - постійний магніт 11 Котушки 9, 10 і постійний магніт 11 закриті кожухом 12 Шток 7 має голівку 13 Дія електромагнітного клапана відбувається в наступний спосіб Магнітний потік, збуджений постійним магнітом 11, проходить через бокову поверхню якоря 5 і прямує вгору, бо вгорі менший проміжок між якорем та корпусом 4, ніж внизу Тут створюється сила, котра утримує вгорі якір і запірний орган Для закриття клапана струм включають в котушку 9 на 0,5-1 секунду Між зупинником 8 і нижнім кінцем якоря виникає сила магнітного притягання Якір 5 із запірним органом 3 рухаються вниз - спочатку запірний орган торкається сідла 2 і зупиняється, а якір ще продовжує рух вниз стискуючи пружину 6 При зупинці якоря на зупиннику 8 і вимкненні струму, він буде утримуватися внизу силою магнітного потоку постійного магніту 11 В цей час між голівкою 13 штока 7 та якорем 5 створюється проміжок і шток та запірний орган притискується вниз тільки пружиною 6 При вмиканні струму в котушці 10, якір починає рухатись вгору, б'є знизу по ГОЛІВЦІ 13 штока і потім піднімає шток 7 та запірний орган 3 вгору, як показано на фіг 1 Після ТОГО, ЯК якір підніметься вгору і вимкнеться струм в котушці 10, постійний магніт підтримує магнітний потік між верхнім полюсом якоря і корпусом та створює силу притягання якоря до корпуса Електромагнітний клапан застосовується в системі життєзабезпечення космічних апаратів Фіг. Комп ютерна верстка М Клкжін Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 42, 01601