Клапан електромагнітний прямоточний

1. Клапан електромагнітний прямоточний, який містить порожнистий циліндричний корпус з коаксіально встановленими всередині сідлом, основним електромагнітним приводом, який включає C2 1 3 81747 мережі і перемістити його до обмежувача додаткового поводу і цим зменшити повітряну щілину між якоррем-суваком і його обмежувачем. Повне відкриття клапана здійснюється основним електромагнітним приводом. Основний недолік електромагнітного клапана [2] стосується катушки основного електромагніту, яка при довготривалому включенні нагрівається до температури вищої 150°С. Це обумовлено тим, що при високих тисках робочого середовища виникає необхідність в притисненні якоря до ущільнення з великим зусиллям, що забезпечується пружиною. Через це для відриву якоря-сувака від ущільнення до катушки електромагніту потрібно підвести значну потужність для подолання опору пружини, ущільнювачів і електромагнітного опору при пуску клапана. Відомий електромагнітний клапан [3] має додатковий електромагнітний повід, якір якого нерухомо з'єднаний з якорем основного, їх електромагніти ввімкнені в мережу паралельно, а магнітні потоки спрямовані на зустріч один одному. При подачі напруги на катушки додаткового та основного електромагнітних приводів якорі обох приводів під дією електромагнітних потоків переміщаються одночасно до своїх обмежувачів. Прохід в сідлі відкривається. Робоче середовище поступає на вихід по внутрішніх каналах. Клапан відкритий і затвор затримується в такому стані, поки котушки знаходяться під напругою. Переваги електромагнітного клапана в тому, що у випадку пошкодження одної з котушок закрив не міняє свого положення. Це важливо в системах безпеки. Таким чином, додатковий повід бере участь у відкритті затвору, завдяки чому зменшується споживання потужності. Сумарне тягове зусилля клапана менше залежить від зовнішнього магнітного поля завдяки зустрічному вмиканню котушок. Недолік відомого електромагнітного клапана не розвантажений запірний пристрій, який обумовлює необхідність великих затрат потужності на електромагнітний повід в момент зрушення запірного елемента, а також проходить спад тиску робочого середовища при його проході через внутрішні частини запірного елемента. Ці недоліки відомого клапана проявляються значно в конструкціях клапанів з великим умовним діаметром прохідного каналу. Винахід вирішує технічне завдання вдосконалення характеристик електромагнітного поводу шляхом введення в конструкцію клапана реле і реле часу, які забезпечують подачу напруги живлення на катушки основного і додаткового електромагніту по черзі і з затримкую в часі для основного електромагніту при пуску клапана і з затримкую в часі відключення живлення від додаткового електромагніту при закритті клапана, а також послідовне включення двох котушок до мережі в робочому режимі клапана, що забезпечує зняття теплового навантаження на катушки. Для забезпечення інформованості про перехід клапана в режим роботи і для управління роботою реле вводиться мікроперемикач. Для цього згідно з винаходом, на циліндричній поверхні осердя 4 якоря-сувака виконана кільцева профільна канавка, з поверхнею якої контактує торчком підпружинений штовхач, а протилежний кінець штовхача контактує з мікроперемикачем, який являється елементом схеми живлення клапана. Зіставний аналіз винаходу з прототипом та іншими технічними рішеннями показують його відмінність. У відповідності з винаходом живлення на катушки подається по черзі із затримкою в часі для катушки основного електромагніту при пуску клапана і з затримкою в часі відключення живлення від додаткового електромагніту при закритті клапана, а в робочому режимі забезпечується послідовне включення котушок до мережі, з'єднаних послідовно, що забезпечує зняття теплового навантаження на катушки і знімає обмеження тривалості непреривної роботи клапана. В прототипі катушки основного та додаткового електромагніту включені до мережі одночасно або по черзі з відключенням від мережі катушки додаткового електромагніту в робочому режимі. Крім того клапан винаходу оснащений підпружиненим штовхачем, який одним кінцем впирається в поверхню канавки якоря, а протилежним контактує з перемикачем випрямовувача і забезпечує з допомогою реле включення котушок до мережі, з'єднаних послідовно, а также забезпечує візуальну інформацію про робочий режим клапана. Це важливо в системах безпеки. Суть винаходу пояснюється кресленням: на Фіг.1 - конструкція електромагнітного прямотічного клапана (розріз), де позначено: 1 - вхідний канал, 2 - вихідний канал, 3 - корпус, 4 - сідло, 5 - ущільнення, 6 - якір-сувак, 7, 8 - котушка основного і додаткового електромагнітних приводів, 9 осердя додаткового електромагнітного поводу, 10 і 11 - обмежувач основного і додаткового електромагнітних приводів, 12 - дистанційна втулка, 13 уступ магнітопроводу якора-сувака, 14 - пружина, 15 - штовхач, 16 - випрямляч напруги живлення, 17 - кожух, 18 - мікроперемикач. На Фіг.2 - електрична схема управління клапаном де позначено:, VD1-випрямляч (міст), VD2індикатор, VD3, VD6 - діоди, R1 - резистор, SB1, SB2 -перемикач, SB3, SB3 - мікроперемикач, YA1, YA2 - електромагніти, К1...К4 -реле, КТ1, КТ2 - реле часу. Клапан містить циліндричний корпус 3, всередині якого коаксіальне встановлені сідло 4, якірсувак 6, катушка 7 основного електромагнітного поводу, рухоме осердя 9, дистанційна втулка 12 і пружина 14. Запірний пристрій виконаний на сідлі 4 якорем-суваком 6 на ущільненні 5. Сідло має обвідні канали для проходу робочого середовища. Якірсувак 6 виготовлений у вигляді порожнинної трубки із немагнітної сталі, на поверхні якої нерухомо закріплено осердя із технічної сталі, яке має уступ 13. Одним кінцем якір-сувак впирається у вихідний канал 2. Котушки 7 і 8 основного і додаткового електромагнітних приводів розміщені вздовж осі циліндру і вмикаються в мережу по черзі з допомогою реле часу КТ2 і реле КЗ. Осердя 9 додаткового електромагнітного поводу встановлене на якорі 5 81747 суваку 6 р ухомо і контактує за допомогою дистанційної втулки 12 з якорем-суваком. Принцип роботи клапана полягає в наступному. При обезструмлених котушках основного і додаткового електромагнітних приводів якір-сувак 6 під дією блоку пружин 14 знаходиться в крайньому положенні і контактує своїм торчаком з ущільнювачем 5. Клапан закритий. При подачі живильної напруги на котушку 8 осердя 9 під дією електромагнітного поля котушки 8 відриває якір-сувак 6 від сідла, впливаючи на нього за допомогою дистанційної втулки 12, і залишається в цьому положенні на час затримки подачі живлення на котушк у 7 протягом 8-10с, що визначається реле часу КТ2. Дальше переміщення якора-сувака здійснюється катушкою 7 основного електромагнітного поводу, яка підключається до мережі з допомогою реле КЗ. Клапан відкривається повністю при досягненні якорем-суваком 6 обмежувача 10. При переміщенні якоря до обмежувача, штовхач взаємодіє з осердям якоря і перемикачем SB3 і SB4, які забезпечують вмикання до мережі елементів кола індикації для інформування відкритості клапана і в робочому режимі підключення котушок до мережі, з'єднаних послідовно з допомогою реле К4. Це сприяє зменшенню теплового навантаження на катушки основного та додаткового електромагнітів і не обмежує час безперервної роботи клапана. Живлення клапана здійснюється через діодний міст VD1, що забезпечує живлення клапана постійним струмом. 6 При відкритому клапані робоче середовище з вхідного каналу 1 обтікає сідло 4 і поступає у ви хідний канал 2 через внутрішню порожнину якорясувака. Після зняття живильної напруги з котушки 7 основного електромагнітного поводу якір-сувак 6 під дією блоку пружин 14 повертається до обмежувача додаткового електромагніта і залишається в цьому положенні на час затримки відключення живлення на котушці 8 (5-6)с, яке здійснюється з допомогою реле часу КТ1. Після зняття живлення з катушки 8 клапан повертається в початковий стан. Клапан закритий. Застосування стандартних контактних пристроїв, і вказаного вище з'єднання котушок дозволяє зменшити потужність, збільшити хід якорасувака, знизити ударні навантаження рухомих деталей, покращити тепловий режим котушок, захистити котушки від теплового удару при тривалій роботі, зменшити зношення ущільнення в сідлі, захистити пристрої від гідравлічного удару, підвищити надійність і безпеку клапана за рахунок інформірованності. Джерела інформації: 1. СССР №1642176 Трубопровідна арматура з автоматичним керуванням. Довідник Д.Ф.Гуревич, О.Н.Заринський, С.І.Косих, Ю.І.Тарасьєв, С.Х.Щучинський; Під загальною редакцією С.І.Косих. Машинобудування, 1982, 320 с. рис. 212, с. 32. 2. Деклараційний патент №38803 кл. F16K31/02, 2001, Бюл. N41 (прототип) 3. Авт. Свід, СРСР №1642176, кл. F16K31/02, 1991. Бюл. №14. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 81747 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601