Електромагнітний клапан

Електромагнітний клапан, який має корпус з вхідним і вихідним патрубками, електромагнітний привід з обмоткою керування, нижнім і верхнім фланцями, головний клапан, виконаний у вигляді C2 1 3 80836 з аналогічними рішеннями, конструкція прототипу забезпечила переваги, дозволяє розширити діапазон використання по тиску й температурі. У той же час конструкції прототипу властивий і ряд недоліків. До них слід віднести: відсутність фіксації запірного органа у відкритому положенні, що не виключає виникнення його коливань при пульсації тиску на вході в клапан, а це, в свою чергу сприяє механічній зношуваності ущільнювача, що встановлений між плунжером і корпусом клапана. В основу вина ходу поставлене завдання створення конструкції електромагнітного клапана, шляхом удосконалення магнітної системи електромагнітного привода клапана, що забезпечує стійку фіксацію запірного органа головного клапана й усунення вимушених коливань. Поставлене завдання й технічний результат досягаються тим, що в електромагнітному клапані, який має корпус з вхідним і вихідним патрубками, електромагнітний привід з обмоткою керування, нижнім і верхнім фланцями, головний клапан, виконаний у вигляді поршня з нагнітальним отвором і каналами витрачення (скидання тиску), пілотний клапан, керований тиском над-поршневої порожнини головного клапана, головний клапан виконаний з магнітом'якого матеріалу, є елементом диференційної магнітної системи електромагнітного привода, містить у центрі поршня шток, а на ньому немагнітне розточення, примусово впроваджуване в зону нижнього обушка під час відкриття головного клапана, котре, в момент впровадження в зону нижнього обушка, забезпечує зміну напрямку (перемикання) магнітного потоку через полюс, організований на нижньому обушку з боку головного клапана, фіксацію плунжера при повному відкритті клапана; при цьому в центральному штоці головного клапана в аксіальному напрямку виконаний отвір, у якому встановлений штовхач, з організованим робочим зазором, котрим забезпечується керування золотником пілотного клапана. Суттєві відмінні ознаки електромагнітного клапана наступні: - головний клапан виконаний з магнітом'якого матеріалу; - головний клапан є елементом диференційної магнітної системи електромагнітного привода, містить у центрі поршня шток; - у штоку виконане немагнітне розточення, примусово впроваджуване в зону нижнього обушка під час відкриття головного клапана, котре забезпечує в момент проходження через полюс зміну напрямку (перемикання) магнітного потоку організовану, з боку головного клапана, фіксацію плунжера при повнім відкритті клапана; - в центральному штоці головного клапана в аксіальному напрямку виконаний отвір; - в отворі штока встановлений штовхач, з організованим робочим зазором, котрим забезпечується керування золотником пілотного клапана. Наведені відмінні ознаки забезпечують наступний результат. Виконання головного 4 клапана з магнітом'якого матеріалу й немагнітного розточення, розташованого перед нижнім обушком на його центральному штоці, забезпечує переведення магнітного потоку електромагніта під час примусового входження розточення в зону нижнього обушка й досягненні плунжером контакту з полюсом, утворюється магнітний фіксатор, який забезпечує утримання головного клапана при будь-яких значеннях тиску робочого середовища. Наявність аксіального отвору в штоці головного клапана із установленим у ньому штовхачем між золотником пілотного клапана й верхнім сердечником, у розточенні якого встановлені регулювальні шайби, котрими організовується робочий зазор, величина якого дозволяє встановлювати тимчасові характеристики клапана в межах енергетичних можливостей електромагнітною привела. Технічне рішення електромагнітного клапана, що заявляється, пояснюється кресленнями: на фіг.1 зображений поздовжній розріз електромагнітного клапана, в положенні „Закрито", у знеструмленому стані; на фіг.2 - те ж саме, в положенні „Відкрито", електромагніт підключений до мережі керування. Клапан складається (див. Фіг.1) з корпуса 1 із вхідним 2 і вихідним 3 патрубками. Усередині корпуса 1 виконане сідло 4 головного клапана 5 з ущільнювачем 6, розташованим на нижній основі, плунжера 7 з ущільнювачами 8, установленими по утворюючій і направляючій 9, котра запресована в корпусі клапана 1. У основі головного клапана 5 виконана камера 10, у якій установлений вузол пілотного клапана, що складає з підтисненого пружиною 11 золотника 12. При цьому зусилля підтиснення пружини 11 регулюється ступенем вгвинчування направляючої 13, виконаної із дренажними отворами 14. У верхній площині золотника 12 установлений ущільнювач 15, котрий перекриває канали 16 витрачення (скидання робочого середовища), що виконані в штоці 17, які забезпечують з'єднання надпоршневої камери 18 з виходом клапана. При цьому прохідний перетин каналів скидання 16, дренажних отворів 14 задається більшим від прохідного перетину нагнітального отвору 19, виконаного в основі плунжера головного клапана, що підтиснений пружиною 20, установленою між головним клапаном і нижнім обушком 21 електромагнітного привода. Електромагнітний привод в свою чергу складається з обмотки керування 22, герметичної гільзи 23, усередині якої встановлений підтиснений пружиною 24 сердечник 25 на зазорі «h», обумовлений довжиною штовхача 26, котрий установлений в виконаному в аксіальному напрямку отворі штока 17 головного клапана 5 між золотником 12 і регулювальними шайбами 27. Магнітна система електромагніта містить верхній обушок 28, кожух 29, установлений між верхнім обушком 28 і притиснутий кріпильними гвинтами 30 до нижнього обушка 21, у основі якого організований магнітний полюс 31. Магнітний полюс 31 під час повного відкриття головного клапана є його фіксатором за рахунок перемикання магнітного потоку завдяки 5 80836 впровадженню (входженню) розточення 32 у зону нижнього обушка. Герметична гільза 23 кріпиться за допомогою накидної гайки 33 до електромагнітного привода, який, у свою чергу, жорстко закріплений на корпусі 1 клапана, а герметичність кріплення щодо навколишнього середовища забезпечується ущільнювачами 34,35. Робота електромагнітного клапана. На фігурі 1 клапан показаний у положенні „Закрито", обмотка 22 електромагніта знеструмлена, головний клапан 5 підтиснений пружиною 20 ущільнювачем 6 до сідла 4; золотник 12 перекриває канали 16 витрачення (скидання) робочого середовища з надпоршневої камери 18 у вихідний патрубок 3 через дренажні отвори 14, виконані в напрямній 13, що вгвинчуваної в камеру 10, чим регламентується зусилля підтиснення золотника 12 пружиною 11 і за допомогою штовхача 26 організовується робочий зазор «h» між сердечником 25 і штоком 17 головного клапана 5, виконаних з магнітом'якого матеріалу й, установленим на ході «Н» /повному ході відкриття головного клапана/ плунжера 7 з ущільнювачами 8 між запресованою напрямною 9 у корпусі 1 клапана. Сердечник 25 установлений у герметичній гільзі 23 і підтиснений зворотною пружиною 24, а гільза 23 жорстко з'єднана з кожухом електромагніта. При подачі робочого середовища у вхідний патрубок 2 через нагнітальний отвір 19 робоче середовище надходить у надпоршневу порожнину 18 і створює додаткове зусилля притиснення головного клапана 5 до сідла 4 пропорційно тиску на вході. Для відкриття клапана на керуючу обмотку 22 електромагнітного привода подається керуюча напруга. При цьому сердечник 25, котрий установлений на малому робочому зазорі ,Ді", під впливом магніторушійної сили переміщається до штока 17 і, при цьому, впливаючи на штовхач 26 переміщає золотник 12 і відкриває пілотний клапан. Робоче середовище з надпоршневої порожнини 18 скидаються у вихідний патрубок 3 через канали скидання 16, в штоці 17 головного клапана 5, через дренажні отвори 14 у напрямній 13, перетин яких вибраний більшим від прохідного перетину нагнітального отвору 19. Магнітний потік Ф1 керуючої обмотки 22 у цей момент замикається по ланцюзі: сердечник 25, шток 17, нижній обушок 21, кожух 29, верхній обушок 28, сердечник 25. Після скидання тиску робочого середовища з надпоршневої порожнини головний клапан 5 під впливом тиску робочого середовища на вході переміщується разом із притягнутим сердечником 25 до полюса 31, при цьому одночасно відбувається входження розточення 32, розташованого на штоці 17, у зону нижнього обушка. Це забезпечує збільшення магнітного опору й перерозподілу магнітного потоку по ланцюгу: сердечник 25, головний клапан 5 зі штоком 17 і плунжером 7, магнітний полюс 31 розташований на нижньому обушк у 21, кожух 29, верхній обушок 28, сердечник 25. Замкнута магнітна система утримує головний клапан біля 6 полюса 31, як це показано на фіг.2, перерозподіленим магнітним потоком Ф2. При цьому пульсації тиску в трубопроводі не сприймаються головним клапаном 5. Закриття клапана відбувається завдяки зняттю керуючої напруги з обмотки електромагніта й, відповідно, зменшенням утримуючого магнітного потоку. Сила стисненої пружини 11 повертає золотник 12 пілотного клапана, забезпечується перекривання каналів 16 витрачення (скидання) робочого середовища з надпоршневої порожнини 18, тиск у якій, що надходить через нагнітальний отвір 14, збільшується до величини вхідного і під дією зворотної дії пружини головний клапан 5 сідає на сідло 4 й перекриває прохідний отвір. Підбором товщини пакета регулювальних шайб задається (установлюється) величина зазору «h», що забезпечує можливість настроювання необхідних характеристик відкриття або закриття клапана в межах енергетичних можливостей електромагніта. Використана література: 1. С.Х. Щучинский. Клапаны с электромагнитным приводом. Справочное пособие. Москва. Энергоатомиздат 1988. Стр.60. 2. Проспект фірми Herion Bauqrpp A100 ELKFM AUTOMATIK Ausqabe 4/75. 7 80836 8