Электромагнитный клапан

 

Использование: в арматуростроении. Сущность изобретения: в корпусе выполнено седло и установлен электромагнит с подпружиненным якорем и столом. Якорь имеет сквозное отверстие, на котором закреплена основная мембрана с гофром, образующая в корпусе демпферную полость, заполненную антикоррозионной жидкостью. В осевом отверстии якоря размещен немагнитный стержень, упирающийся в стоп. В торце якоря со стороны седла выполнена расточка и на нем установлен наконечник , имеющий сквозное отверстие, расположенное внутри проекции седла Между наконечником и якорем зажата дополнительная мембрана. При закрытом затворе клапана гофр основной мембраны направлен от места касания торца немагнитного стержня Площадь проекции торца стержня, контактирующего с дополнительной мембраной, равна удвоенной площади седла. 1 з.п.ф-лы, 4 иа

(19} ШД (11} (51) 5 016 К31 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 490391 9/29 (22) 22.01.91 (46) 30.12.93 Бюл. Na 47-48 (71) Научно-производственное предприятие "Сатурн" (72) Митько АП. (73) Митько Александр Павлович (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН (57) Использование: в арматуростроении Сущность изобретения: в корпусе выполнено седло и установлен электромагнит с подпружиненным якорем и столом. Якорь имеет сквозное отверстие, на котором закреплена основная мембрана с гофром, образующая в корпусе демпферную полость, заполненную антикоррозионной жидкостью. В осевом отверстии якоря размещен немагнитный стержень, упирающийся в стоп В торце якоря со стороны седла выполнена расточка и на нем установлен наконечник, имеющий сквозное отверстие, расположенное внутри проекции седла Между наконечником и якорем зажата дополнительная мембрана.

При закрытом затворе клапана гофр основной мембраны направлен от места касания торца немагнитного стержня. Площадь проекции торца стержня, контактирующего с дополнительной мембраной, равна удвоенной площади седла. 1 зпф-лы, 4 ил.

2005246

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к электромагнитным клапанам, а именно к электромагнитным клапанам, работающим в обоих направлениях.

Известен электромагнитный клапан, состоящий из корпуса с входным и выходным штуцерами, катушки. сердечника, к которому крепится реэинометаллической затвор, внутреннего и внешнего магнитопроводов и запорной пружины. Внутренняя полость электромагнитного привода заполнена кремнийорганической жидкостью и изолирована от рабочей полости клапана резиновой мембраной, Недостатком известной конструкции являются ее малые функциональные воэможности, обусловленные тем, что дополнительное запирание клапана давлением рабочей среды происходит при ее подаче только в одном направлении (на запирающий элемент), в результате чего подача давления рабочей среды в обратном направлении приведет к негерметичности в затворе клапана.

Известен электромагнитный клапан, состоящий из корпуса с входным и выходным патрубками и седлом полости выходного патрубка, электромагнита со стопом и подпружиненным якорем с закрепленным на нем запирающим элементом, внешнего магнитопровода, герметиэирующей разделительной трубки и мембраны. отделяющей внутреннюю. полость электромагнитного привода, заполненную антикорроэионной жидкостью, от рабочей полости (1).

Недостатком известной конструкции являются ее малые функциональные воэможности, обусловленные тем, что дополнительное запирание клапана давлением рабочей среды происходит только при ее подаче в направлении на запирающий элемент, в результате чего подача давления в обратном направлении приведет к негерме.тичности в затворе клапана.

В качестве прототипа выбран электромагнитный клапан (2), в корпусе которого выполнено седло и установлен электромагнит со стопом и подпружиненным якорем. имеющим сквозное осевое отверстие, на котором закреплена мембрана, образующая в корпусе демпферную полость, заполненную антикоррозионной жидкостью, в осевом отверстии якоря размещен немагнитный стержень, упирающийся верхним торцом в стол электромагнита. в торце якоря со стороны седла выполнена расточка и на нем установлен наконечник, причем между последним и якорем зажата дополнительная мембрана. образующая с наконечником полость, соединенную каналом с входом клапана.

Недостатком этого якоря являются его малые функциональные возможности. обусловленные тем, что разгрузка и дополнительное запирание клапана давлением рабочей среды происходит только при ее подаче в направлении под запирающий элемент, в результате чего подача давления ра1О бочей среды в обратном направлении приведет к негерметичности в затворе клапана;

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей клапана путем обеспечения дополнительного запирания затвора клапана давлением рабочей среды при ее подаче как в направлении на запирающий элемент, так и под него.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитном клапане, содержащем корпус, в котором выполнено седло и установлен электромагнит со стопом и подпружиненным якорем, имеющим сквозное осевое отверстие, и на котором закреплена

25 основная мембрана с гофром, образующая в корпусе демпферную полость, заполненную антикоррозионной жидкостью, причем в осевом. отверстии якоря размещен немагнитный стержень, имеющий возможность

3О упора в стоп электромагнита. в торце якоря со стороны седла выполнена расточка и на нем установлен наконечник. имеющий сквозное отверстие, расположенное внутри проекции седла, а между наконечником и

35 якорем зажата дополнительная мембрана, гофр основной мембраны при закрытом затворе направлен от места касания торца немагнитного стержня.

Площадь проекции торца немагнитного

4о стержня, контактирующего с дополнительной мем б раной, ра в на удвоен ной площади седла, На фиг.1 представлено продольное сечение электромагнитного клапана; затвор клапана закрыт. рабочая среда подается в направлении на запирающий элемент; на фиг.2 — то.же, но рабочая среда подается в направлении под запирающей элемент; на фиг.3 — местное сечение, затвор клапана в

5о закрытом положении; на фиг.4 — продольное сечение электромагнитного клапана, затвор открыт, направление подачи рабочей среды произвольное, Электромагнитный клапан содержит корпус 1 с седлом 2, в котором установлен электромагнит 3 со стопом 4 и подпружиненным якорем 5, имеющим сквозное отверстие б (фиг.1). На якоре 5 закреплена основная мембрана 7, имеющая гофр, способный "перехлопываться", т.е. менять свое

2005246 лость 13 и от.,имает немэгнитный стержень

9 до его упора естоп 4,,При этом дополнительная мембрана 12 вытесняет из полости, образованной расточкой 10, антикоррозионную жидкость, которая поступает в демпферную полость 8 и "перехлопывает" основную мембрану 7, После этого давление рабочей среды равномерно воздействует на внутреннюю поверхность полости 13 рабочей среды, воздействующего на площадь торца немагнитного стержня 9. ограниченную диаметром БД (см.фиг.3), через магнйгный стержень передается на стоп 4 и не воздействует на запирающий элел1ент.

Усилие от давления рабочей среды на кольцевую поверхность АБ и ДЕ уравновешивается усилием от воздействия рабочего давления на кольцевую поверхность АВ и

ГЕ, так как их проекции друг на друга равны.

Таким образом. запирающий элемент прижимается к седлу 2 усилием, равным произведению давления рабочей среды нэ площадь проекции торца немагнитного стержня 9, ограниченную диаметром ВГ, за вычетом площади седла 2, имеющего диаметр D. А так как площадь проекции ВГ торца немагнитного стержня 9 равна удвоенной площади седла 2, то затвор клапана так же, как и в случае подачи давления ра30 бочей среды на запирающийся элемент, дополнительно запирается усилием, равным произведению площади седла клапана на давление рабочей среды, Это обеспечивает

35 равные условия работы клапана при подаче рабочей среды в любом направлении.

Независимо от направления подачи давления рабочей среды при подаче напряжения на обмотку электромагнита 3 созданный ею магнитный поток, стремясь замкнуться, поднимает якорь 5 вместе с наконечником 11 и открывает затвор клапан, 40 (56) Патент CLUA М 3098635, кл.251-54, 1962.

Авторское свидетельство СССР

1122856, кл. F 16 К 31/02, 1983.

Формула изобретения

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН, в расточка и на нем установ; ен наконечник, имеющий сквозное отверстие, располокорпусе которого выполнено седло и уста- 50 женное внУтРи проекции седла, а между ноелен электромагнит со стопом и подпру наконечником и Якорем зажата до о жиненным якорем, имеющим сквозное тельнаЯ мембРана, отличэющийсЯ тем, что осевое отверстие, на котором закреплена при закрытом затворе клапана гофр основосновная мембрана с гофром, образующая ной мембраны направлен от места касания в корпусе демпферную полость, заполнен- 55 торца немэгнитного стержня. ную антикоррозионной жидкостью, причем 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, в осевоМ отверстии якоря размещен не- что площадь проекции торца немэгнигного магнитный стержень, имеющий еозмож- стержня, контактирующего с дополнительность упора в стоп электромагнита, е ной мембраной, равна удвоенной площади торце якоря со стороны седла выполнена седла. направление на противоположное, и образующая е корпусе демпферную полость 8, заполненную антикорроэионной жидкостью. В осевом отверстии 6 установлен немагнитный стержень . 9, имеющий возможность упора своим верхним торцом в стоп 4, В торце якоря 5 выполнена расточка 10. а на якоре установлен наконечник 11.

Между наконечником 11 и якорем 5 зажата дополнительная мембрана 12, образующая с наконечником полость 13, соединенную с полостью патрубка, выходящего под запирающий элемент, при помощи отверстия 14. (см.фиг..1 и 3). Площадь проекции торца не-. магнитного стержня 9. контактирующего с дополнительной мембраной 12, .ограниченная диметром БД (см.фиг.3) равна удвоенной площади седла, имеющего диаметр О.

Клапан работает следующим образом.

Затвор клапана перекрыт, При подаче давления среды в направлении на запирающий элемент (см,фиг,1) рабочая среда, проходя через патрубок, поступает в рабочую полость клапана и вдавливает гофр основной мембрана 7 в сторону демпферной полости клапана. Выдавленная мембраной 7 антикоррозионная жидкость поступает в полость, образованную расточкой 10, и прижимает немагнитный стержень 9 к наконечнику 11, После этого давление в демпферной полости выравнивается с давлением рабочей среды в рабочей полости клапана. и запирающий элемент оказывается окружен равномерно распределенным давлением, равным давлению рабочей среды. Разгруженной от давления оказывается только поверхность запирающего элемента, ограниченная седлом f2. Таким образом, затвор клапана, вдобавок к усилию возвратной пружины, дополнительно запирается силой, равной произведению площади седла на давление рабочей среды.

При подаче давления рабочей среды в направлении под запирающий элемент (см.фиг,1), рабочая среда, проходя через патрубок и отверстие 14, поступает в по10, (см.фиг.3). Очевидно, что усилие от давления

2005246

2005246

200524б т

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Ге арин», 101

Редактор

Заказ 3429

Составитель С.Митько

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М Шаро

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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