Электромагнитный клапан

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 К 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

» ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744923/29 (22) 30.10.89 (46) 15.11.91. Бюл. гЬ 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники (72) Н.Т.Романенко, Н.M.Ãðèãîðåíêî, В.В.Леонов, Д.А.Зинченко, Е.А.Зиновьев, В.Б.Блатов и В,И,Либензон (53) 621.646(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 811039, кл. F 16 К 31/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1346897, кл. F 16 К 31/02, 1986. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН (57) Изобретение относится к трубопроводной арматуре. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет деyg 11 N

„„59„„1691641 А1 формации микронеровностей пары запорный орган — седло и увеличения усилия прижатия запорного органа к седлу. При подаче напряжения на обмотку 8, якорь 7 вместе со штоком 6, закрепленными на нем подвижными магнитами 19, 20 и запорным органом

5 перемещается вверх к столу 10 и к соответствующим полюсам неподвижных магнитов

13, 14. При подходе к этим полюсам подвижные магниты разворачивают шток 6 и запорный орган 5 относительно оси, При выключении обмотки 9 якорь 7 и подвижные, магниты 19, 20 двигаются вниз,.а при подходе к неподвижным магнитам 14, 15 шток 6 с запорным органом 5 снова разворачивается относительно оси, герметизируя стык за-. порный орган — седло. 3 ил.

1691641

Изобретение относится к трубопроводной арматуре.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет микродеформаций микронеровностей пары запорный орган— седло путем поворота запорного органа относительно седла и увеличения усилия при>катия запорного орлеана к седлу

На фиг. 1 представлен электромагнитный клапан в закрытом состоянии; на фиг. 2 — то >ке, в открытом положении; на фиг. 3— разрез А — А на фиг, 1.

Электромагнитный клапан состоит из (фиг. 1, 2) корпуса 1, выполненного из немагнитного материала, с входным патрубком 2, выходным патрубком 3 и седлом 4, запорного органа 5, закрепленного на штоке 6, который соединен с якорем 7 электромагнитного привода, содержащего обмотку 8 и магнитопровод 9 со стопом 10.

В проточках якоря 7 и стопа 10 установлена возвратная пружина 11, при>кимающая запорный орган 5 к седлу 4. При этом между торцами стопа 10 и якоря 7 образуется рабочий зазор 12. Соосно со штоком 6 и якорем 7 электромагнитного привода внутри корпуса 1 размещены чередующиеся плоские многополюсные (фиг, 3) (как минимум с етырьмя полюсами) неподвижные постоянные магниты 13, 14, 15 с центральными отверстиями 16, 17, 18 для прохождения штока 6 и подвижные постоянные магниты

19, 20 (фиг. 1). Неподвижные постоянные магниты 13, 14, 15 закреплены в корпусе 1, а подвижные магниты 19, 20 закреплены на штоке 6 и размещаны соответственно ме>кду неподвижными магнитами 13, 14 и 15, Полюса неподвижных магнитов 13 и 14, оппозитно располо>кенных относительно подвижного магнита 19, имеют противоположную намагниченность. Полюса неподвижных магнитов 14 и 15, оппозитно располо>кенных относительно подвижного магнита 20, имеют противоположную намагниченность. Полюса подвижных магнитов 19 и 20, оппозитно расположенных относительно неподвижного магнита 14, также имеют и роти воположную намап ичен ность.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении (фиг. 1) напряжение на обмотку 8 не подается. Запорный орган 5 прижат к седлу 4 усилием возвратной пру>кины 11 и усилиями притяжения полюсов подви>кных магнитов 19, 20, закрепленных на штоке 6, к соответствующим противоположным полюсам неподвижных магнитов 14 и 15, закрепленных в корпусе

1, Пг>и этом рабочий зазор 12 между торцами якоря 7 и стопа 10 — максимальный, 5

При подаче напряжения на обмотку 8 якорь 7 вместе со штоком 6 и закрепленными на нем подвижными магнитами 19, 20 и запорным органом 5 начинает перемещаться вверх к стопу 10 в центральных отверстиях 16, 17, 18, преодолевая усилие пружины

11 и усилие притяжения полюсов подвижных магнитов 19„20 к соответствующим полюсам неподвижных магнитов 14 и 15.

После отрыва, запорного органа 5 от седла 4 и при подходе подвижных магнитов 19 и 20 к соответствующим верхним неподвижным магнитам 13 и 14 (фиг. 2) в результате взаимодействия одноименных полюсов подвижных магнитов 19, 20 и неподвижных магнитов 13,14 происходит поворот магнитов 19, 20 вместе со штоком 6, запорным органом 5 и якорем 7 относительно неподви>кных магнитов 13, 14. Затем поворот подвижных магнитов 19, 20 происходит уже за счет сил притяжения полюсов неподвижных магнитов к соответствующим противоположным полюсам подвижных магнитов 19, 20. При этом, например, северные полюса неподвижного магнита 13 притягивают к себе южные полюса подвижного магнита 19, а одновременно южные полюса неподвижного магнита 14 притягивают к себе северные полюса подвижного магнита 20. B конце хода якоря 7 завершается поворот запорного органа 5 вокруг своей вертикальной оси относительно седла 4. Кла пан находится в открытом состоянии.

После снягия напряжения с обмотки 8 под действием возвратной пружины 11 якорь 7 вместе со штоком 6 и закрепленными на нем подви>кными магнитами 19, 20 и запорным органом 5 начнет перемещаться вниз к седлу 4, преодолевая усилие притяжения разноименных полюсов подвижных магнитов 19, 20 к соответствующим полюсам неподвижных магнитов 13, 14. При подходе запорного органа 5 к седлу 4 в результате действия сил отталкивания полюсов подви>кных магнитов 19, 20 от соответствующих одноименных полюсов неподви>кных MAIHMTOD 14, 15 происходит поворот подвижных магнитов 19, 20 вместе со штоком 6, запорным органом 5 и сердечником 7 относительно соответствующих неподвижных магнитов 14, 15. Затем этому повороту будут способствовать уже силы притяжения полюсов подвижных магнитов

19, 20 к противоположным полюсам соответствующих неподви>кных магнитов 14, 15.

От момента касания запорного органа 5.с седлом 4 за счет сил притяжения полюсов подвижных магнитов 19, 20 к соответствуюLUMM противоположным полюсам неподвижных магнитов 14, 15 начинаются микроперемещения запорного органа 5 относительно седла 4, связанные с микродеформациями седла 4 и запорною органа 5.

Под действием возвратной пружины 11 и сил притяжения полюсов магнитов 19 и 14, 20 и 15 в контактирующих поверхностях микронеровностей седла 4 и запорного органа 5 возникают сжимающие и касательные напряжения. Микроперемещения запорного органа 5 относительно седла 4 и микродеформации микроне ровностей пары запорный орган 5 — седло 4 продолжаются до тех пор, пока упругие силы со стороны деформированного седла 4 не уравновесят силы, действующие на запорный орган 5 со стороны возвратной пружины 11 и притягивающихся друг к другу противоположных полюсов магнитов t9 и 14, 20 и 15. Клапан находится в закрытом состоянии. Зазор 12 между стопом 10 и якорем 7 — максимальный.

Усилие, развиваемое электромагнитом, должно превышать усилие, пружины 11 и усилие притяжения подвижных магнитов

19, 20 к неподвижным магнитам 14, 15. Усилие пружины 11 в сжатом состоянии должно превышать усилие при1яженич. подои:хнычу магнитов 19, 20 к неподаиwныл магнитал

13, 14.

5 Формула изобретения

Электромагнитный клапан, содержащий корпус из немагнитного л атериала с входным и выходным патрубками и седлом, перекрываемым запорныморганом, связан10 ным через шток с подпружиненным якорем электромагнитного привода, имеющего обмотку и магнитопровод со стопол1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен соосными с приво15 дом чередующимися плоскими с, по меньшей мере, четырьмя полюсами, неподвижными, имеющими центральное отверстие, и подвижными постоянными магнитами, причем каждый подвижный магнит установлен на

20 штоке между смежными неподвижными, шток пропущен через отверстия в неподвижных магнитах, концы магнитов намагничены противоположно, а полюса подвижных магнитов в одном из крайних положений

25 штока расположены над противоположны. ми полюсами подвижных магнитов.

1691641

Составитель Ю.Щербаков

Техред М.Моргентал КорректорЧН.Демчик

Редактор M.Òîâòèí

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3919 Тираж . Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

173035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5