Способ управления ходом запорного органа клапана с двухсекционным электромагнитным приводом

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС1 )УБЛИК

А1 (19) (П) (5)) 4 F 16 К 31 02

) ф р-, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 453525, кл. F 16 К 31/02, 1972.

C е (21) 3882444/25-08 (22). 29.03.85 (46) 07.03.87. Бюл. N- 9 (71) Калининский политехнический институт (72) В.С.Покусаев, С,А.Смеловский, О.В.Сутягин и В.М.Ярош (53) 621.646(088.8) (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ХОДОМ ЗАПОРНО " .ГО ОРГАНА КЛАПАНА С ДВУХСЕКЦИОННЫИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРИВОДОМ

Й71 Изобретение относится к арматуростроению. Целью изобретения является повышение надежности в работе клапана путем уменьшения износа уплотнительных элементов. Секцию 3 электромагнитного привода включают в импульсном режиме постоянного тока, а на секцию 2 подают ток той же полярности. Взаимодействие магнитныхполей секций обеспечиваетснижение скорости якоря 4 в крайнихположениях. 4 ил.

1 12951

Изобретение относится к арматуро- . строению.

Цель изобретения — повышение надежности клапана в работе путем уменьшения износа уплотнительных эле- g ментов.

На фиг.l показан клапан, разрез; на фиг.2-4 — схемы перемещения якоря.

В корпусе 1 установлены первая 2 и вторая 3 секции электромагнитного привода, якорь 4, соединенный с запорным органом 5. В корпусе выполнен стоп 6 и установлены регулировочные прокладки 7 и 8. Якорь 4 нагружен 15 пружиной 9. Запорный орган 5 взаимодействует с седлом 10.

Усилие пружины 9, масса якоря 4 и силы, создаваемые магнитными полями первой 2 и второй 3 секции элек- 20 тромагнитного привода при подключении их к источнику постоянного тока, подобраны так, что обеспечивает заданный ход b запорного органа 5.

Способ реализуется следующим обра- 25 зом.

Предварительно определяют положение центра масс якоря 4, например, учитывая, что якорь 4 имеет правильную форму тела вращения и разбивая 30 его условно на отдельные части, массы которых можно определить расчетом, а положения их центров масс яв-, ляются заведомо известными, расстояние по оси симметрии от выбранной базовой точки до центра масс якоря

4 определяется как частное от деления суммы произведений масс указанных отдельных частей соответственно на расстояния по оси симметрии от > базовой точки до их центров масс на массу якоря 4.

Зная заданный ход b запорного органа 5, определяют крайние положения центра масс якоря 4. Точкой 0 условного равновесия первой секции 2 электромагнита является точка, s которой находится центр масс якоря 4 при действующей на него пружине 9 и подаче постоянного тока на первую секцию 2 электромагнита. Последнюю устанавливают в корпусе 1 относительно якоря

4 так, что указанная точка 0 условного равновесия располагается между крайними положениями центра масс яко- 55 ря 4.

Вторую секцию 3 электромагнита включают в импульсном режиме постоянного тока, т.е. на нее подают импуль25 сы постоянного тока с заданной частотой, которая определяется требуемой величиной потока жидкости или газа через клапан.. На первую секцию 2 подают постоянный ток той же полярности. При подаче первого импульса тока на вторую секцию 3 и постоянного тока на первую секцию 2 якорь 4 под действием сил, создаваемых магнитными полями второй 3 и первой 2 секций, втягивается в электромагнит до соприкосновения со стопом 6, сжимая пружину 9 и отрывая эапорный орган 5 от седла 10, При этом центр масс якоря

4 из крайнего положения А с расстоянием L от седла 10 (фиг.2) переходит через точку 0 условного равновесия первой секции 2 в крайнее положение Б с расстоянием L = L + Ъ от седла 10 (фиг.3). Проход жидкости или газа открыт.

После снятия импульса постоянного тока со второй секции 3 якорь 4 под действием пружины 9 и магнитного поля первой секции 2 перемещается в сторону седла 10 переходя при этом из положения Б через точку 0 условного равновесия в положение В с расстоянием L от седла 10 (фиг.4).

При переходе через точку 0 магнитное поле первой секции 2 начинает действовать против силы пружины

9, снижая при этом скорость якоря 4 да его остановки. При подаче нового импульса тока на вторую секцию 3 якорь 4 перемещается иэ положения В в положение Б. Цикл повторяется. При общем выкпючении тока на электромагните якорь 4 под действием пружины

9 возвращается в положение А, перекрывая проход жидкости или газа.. Клапан закрыт.

Положение точки В определяет минимальное расстояние Lz от центра масс якоря 4 до седла 10 при работе клапана в импульсном режиме. Точка

В располагается между начальным крайним положением А якоря 4 и точкой 0 условного равновесия первой секции

2, что связано с тем, что якорь 4 при переходе из точки Б через точку

0 обладает определенной скоростью, которая и гасится на расстоянии между точками 0 и В.

Зазор между запорным органом 5 и седлом 10 при положении центра масс якоря 4 в точке В можно при необходимости установить путем уменьшения

3 12 толщины регулировочных прокладок 8, поскольку, если точка В совпадает с точкой А, это не позволяет получить максимальный положительный эффект при использовании изобретения, так как допускает ударное взаимодействие запорного органа 5 и седла 10 в импульсном режиме работы. Минимально допустимый зазор между запорным органом 5 и седлом )О при расположении якоря 4 в точке В должен составлять не менее 0,025 мкм, так как эта величина равна максимальной высоте неровностей профиля для поверхностей

14-го класса. При меньшей величине зазора нельзя гарантировать отсутствия контактного взаимодействия запорного органа 5 и седла 10 в импульсном режиме работы. С другой стороны максимальный зазор между эалорным органом 5 и седлом 1,0 не должен превышать величины хода b запорного органа 5 при максимальном расстоянии от центра масс якоря 4 до седла 10, т.е. при положении центра масс якоря 4 в точке Б, так как зто связано с нарушением заданных рабочих параметров клапана. В этом случае зазор между запорным органоМ 5 и седлом 10 следует уменьшать путем увеличения толщины регулировочных прокладок 8. Кон. кретная величина зазора h для данного исполнения клапана устанавливается в указанном диапазоне в зависимости от требований к количеству жидкости или газа, пропускаемого клапаном при положении якоря 4-в точке В. При

95125 этом сохраняется заданная величина хода запорного органа 5 путем соответствующей корректировки хода якоря

4 с помощью регулировочных прокладок

5 7 и регулировочной втулки.

Требование к расположению точки О условного равновесия между крайними положениями А и Б центра масс якоря

4 объясняется следующим образом. При положении точки 0 до точки А не создается тормозящий эффект первой секции 2 при движении якоря 4 из положения Б в положение В. При положении О за точкой Б пружина 9 не может преодолеть силу, создаваемую магнитным . полем первой секции 2, и перевести якорь 4 в положение В с минимальным расстоянием до седла IO при работе клапана в импульсном режиме.

Формула изобретения

Способ управления ходом запорного органа клапана с двухсекционным электромагнитным приводом, заключающийся в том, что обе секции одновременно подключают к источнику питания для обеспечениМ хода запорного органа, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности клапана в работе за счет уменьшения износа уплотнительных элементов, одну секцию электромагнитного привода вклю" чают в импульсном режиме постоянного 5 тока и одновременно на другую секцию подают постоянный ток той же полярности, 1295125

4Ю? 2

Составитель И.Теравская

Техред Л.Олейник

Редактор И.Горная

Корректор Г,Решетняк

Заказ 603/42

Тираж 812 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4