Электромагнитный клапан

Изобретение относится к запорным устройствам с приспособлением для удаления конденсата из воздушных магистралей и предназначено для применения в трубопроводной арматуре и для управления потоком воздуха в пневмосистемах железнодорожного транспорта. Электромагнитный клапан содержит запорный узел, входной и выходной патрубки, нагревательный элемент и коммутатор. Первый вход коммутатора соединен с общим проводом бортовой сети питания. Второй вход коммутатора соединен с линией питания для разогрева электромагнитного клапана и подключен к аноду первого диода. Катод первого диода объединен с катодом второго диода и подключен к первой обмотке электромагнитного клапана. Третий вход коммутатора подключен к линии питания включения электромагнитного клапана, соединен с анодом второго диода, с первым концом первого реле и с запускающим входом одновибратора. Второй конец упомянутого реле подключен к общему проводу. Выход одновибратора подан на первый конец обмотки второго реле. Второй конец этого реле подан на общий провод бортовой сети питания. Времязадающий вход одновибратора соединен с центральным контактом релейной группы первого реле. На размыкающий контакт релейной группы подключен датчик температуры. Он смонтирован вблизи обмоток электромагнитного клапана. Входной патрубок связан с запорным узлом, соединенным с выходным патрубком. Вторая релейная группа контактов первого реле соединена с общим проводом бортовой сети, с релейной группой контактов второго реле и со второй обмоткой клапана. С первой обмоткой клапана соединена релейная группа второго реле. Она подключена к общему проводу питания и к катодам первого и второго диодов. Изобретение направлено на повышение надежности, снижение материалоемкости, а также на улучшение ремонтопригодности и удобства в эксплуатации. 3 ил.

 

Изобретение относится к запорным устройствам с приспособлением для удаления конденсата из воздушных магистралей и может найти применение в трубопроводной арматуре и в управлении потоком воздуха в пневмосистемах железнодорожного транспорта.

В качестве постановки задачи необходимо отметить следующее. Предприятия железнодорожной отрасли, занимающиеся производством и эксплуатацией подвижного состава, постоянно сталкиваются с проблемой обеспечения работоспособности электропневматического оборудования в холодное время года. Одним из таких изделий является клапан для сброса конденсата из тормозных резервуаров локомотива. Диапазон рабочего давления 0-1 мПа. Диапазон температуры окружающей среды - 60...+70°С. Диаметр прохода 8 мм. Клапан рассчитан на самоотогревание в холодное время года, то есть в той ситуации, когда за время бездействия внутри клапана может замерзнуть водяной конденсат. Для решения этой проблемы существуют различные устройства.

Известно изобретение по авт.св. №756120, кл. F 16 К 49/00, заявл. 01.12.79. Оно описывает клапанное устройство, содержащее корпус с полостями высокого и низкого давления, седло, взаимодействующий с ним запорный орган, и устройство для обогрева, причем устройство для обогрева выполнено в виде расположенного в зоне обогрева клапана, например, обратного с запорным органом в виде подпружиненного стакана, полость которого сообщена с полостями высокого и низкого давлений клапанного устройства.

Известно изобретение по авт.св. №417670, кл. F 16 К 49/00, заявл. 28.08.72, описывающее устройство для предотвращения обледенения пневмогидроаппаратуры, имеющей входной и выходной патрубки, посредством воздействия на обмерзающие органы средой с температурой более высокой, чем точка образования обледенения, оно выполнено в виде заполненного обогреваемой средой, например спиртом, замкнутого резервуара, нижняя и верхняя части которого связаны каналами с входным патрубком обогреваемого аппарата.

Из всех устройств аналогичного назначения самым близким по технической сущности является описанное в источнике: Крылов В.И., Крылов В.В., Ефремов В.И., Демушкин П.Т. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава. Справочник. М.: Транспорт, - 1989. (С.245 - Электропневматический клапан поддувки КП-100). Это устройство выбрано в качестве прототипа. Оно содержит запорный элемент, входной и выходной патрубки, нагревательный элемент.

Указанное устройство решает проблему работоспособности электропневматического оборудования и проблему оттаивания замерзшего конденсата. Однако в нем не достигается технический результат, выраженный в увеличении надежности, снижении материалоемкости. Соответственно, в нем не обеспечивается достаточная ремонтопригодность и удобство в эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном электромагнитном клапане, содержащем запорный узел, входной и выходной патрубки, нагревательный элемент, дополнительно введен коммутатор, первый вход коммутатора соединен с общим проводом бортовой сети питания, второй вход коммутатора соединен с линией питания, предназначенной для разогрева клапана электромагнитного и подключен к аноду первого диода, катод которого объединен с катодом второго диода и подключен к первой обмотке клапана электромагнитного, третий вход коммутатора подключен к линии питания включения клапана электромагнитного и соединен с анодом второго диода, с первым концом первого реле электромагнитного, второй конец которого подключен к общему проводу, и с запускающим входом одновибратора, выход которого подан на первый конец обмотки второго реле, второй конец которой подан на общий провод бортовой сети питания, причем, времязадающий вход одновибратора соединен с центральным контактом релейной группы первого реле, на размыкающий контакт которого подключен датчик температуры, смонтированный вблизи обмоток клапана электромагнитного, входной патрубок связан с запорным узлом, соединенным с выходным патрубком, вторая релейная группа контактов первого реле соединена с общим проводом бортовой сети, с релейной группой контактов первого реле и со второй обмоткой клапана электромагнитного, с первой обмоткой которого соединена релейная группа второго реле, подключенная также к общему проводу питания и к катодам первого и второго диодов, вход которого связан с обмоткой первого реле и входом одновибратора, выход одновибратора связан с входом второго реле и выходом датчика температуры, вход коммутатора связан с анодом диода первого диода, катод которого связан с первой обмоткой электромагнита, второй вход коммутатора через анод второго диода связан с катодом первого диода, контакты первого реле установлены с возможностью изменения последовательного или параллельного включения второй обмотки к первой обмотке, входной патрубок связан с входом запорного узла электромагнитного клапана, снабженного обмотками электромагнита, выходной патрубок связан с выходом запорного узла.

В процессе проведенного поиска по источникам научно-технической патентной информации не обнаружено устройств аналогичного назначения с приведенной совокупностью существенных признаков, обеспечивающий заявляемый технический результат. Таким образом, предлагаемое изобретение представляет собой техническое решение задачи, являющееся новым, промышленно применимым и обладающее изобретательским уровнем.

На фиг.1 показан общий вид прототипа.

На фиг.2 показан общий вид устройства.

На фиг.3 показана принципиальная схема устройства.

Заявляемое устройство содержит коммутатор 1 и клапан электромагнитный 10. Вход 2 коммутатора соединен с общим проводом бортовой сети питания. Вход 3 коммутатора соединен с линией питания, предназначенной для разогрева клапана электромагнитного и подключен к аноду диода 5, катод которого объединен с катодом диода 6 и подключен к обмотке 12 клапана электромагнитного 10. Вход 4 коммутатора подключен к линии питания включения клапана и соединен с анодом диода 6, с первым концом реле электромагнитного 7, второй конец которого подключен к общему проводу бортовой сети, и с запускающим входом одновибратора 8. Выход одновибратора 8 подан на первый конец обмотки реле 9, второй конец которой подан на общий провод бортовой сети питания. Причем времязадающий вход одновибратора 8 соединен с центральным контактом релейной группы 7.1, на размыкающий контакт которого подключен датчик температуры 11. Он смонтирован вблизи обмоток 12; 13 клапана электромагнитного 10. Через входной патрубок 14 управляемая среда поступает на запорный узел 15, соединенный с выходным патрубком 16. Релейная группа контактов 7.2 соединена с общим проводом бортовой сети, с релейной группой контактов 9.1 и с обмоткой 13 клапана, с обмоткой 12 которого соединена релейная группа 9.1, подключенная также к общему проводу питания и к катодам диодов 5, 6. Устройство реализует четыре режима работы клапана электромагнитного посредством переключения его двух одинаковых обмоток (12; 13) и работает следующим образом:

1. При подаче питания по линии «РАЗОГРЕВ» на вход 3 коммутатора 1 ток проходит через диод 5 на нормально разомкнутый контакт релейной группы 9.1 (как показано на фиг.3) и на начало (отмечено точкой) обмотки 12 клапана 10. Конец этой обмотки через нормально замкнутый контакт релейной группы 9.1 подается на конец обмотки 13, начало которой через нормально замкнутый контакт релейной группы 7.2 соединено с общим проводом питания. Таким образом, реализуется электрически последовательное соединение обмоток 12; 13 при их встречном магнитном включении (через обмотку 12 ток проходит от начала к концу, а через обмотку 13 - от конца к началу.) Далее этот режим обозначается как разогрев с номинальной мощностью.

2. Если температура магнита, измеряемая датчиком 11, ниже заданного порога, этот датчик, по времязадающему входу одновибратора 9, формирует на его выходе сигнал постоянного включения реле 9. Например, если одновибратор 8 реализован на транзисторе (полевом), в качестве датчика температуры 11 может быть использован терморезистор, смещающий транзистор одновибратора в зону постоянного открывания. В этом случае (температура ниже порога, заданного датчиком 11) реле 9 сработает и через контактную группу 9.2 этого реле обмотка клапана 13 будет подключена своим концом непосредственно к катоду диода 5. Через него линия «РАЗОГРЕВ» введена в коммутатор, а начало этой обмотки останется подключенным к общему проводу через нормально замкнутую контактную группу реле 7.2.

Таким образом, будет скоммутирована схема, в которой обмотки 12; 13 так и останутся включенными встречно по магнитному потоку, но электрически будут соединены с линией питания «РАЗОГРЕВ» параллельно. Далее этот режим обозначается как форсированный разогрев. При нагреве датчика температуры 11 выше установленной температуры одновибратор 8 перейдет в закрытое состояние (в транзисторном варианте) обмотка реле 9 обесточится, контактная группа 9.1 перейдет в состояние, показанное на схеме, и обмотки окажутся включенными встречно по магнитному потоку и последовательно - электрически. Таким образом, после форсированного нагрева до заданной температуры клапан перейдет к разогреву на номинальной мощности. Этот разогрев будет продолжаться до того момента, когда с линии «РАЗОГРЕВ» будет снято питание либо пока питание не появится на линии «ВКЛЮЧЕНИЕ» клапана (вход 4 коммутатора).

3. При подаче питания на линию «ВКЛЮЧЕНИЕ» клапана (вход 4 коммутатора), срабатывает реле 7 и разрывается цепь датчика температуры через контактную группу 7.1. Датчик уже не воздействует на одновибратор (8), который переходит теперь в ждущий режим по запускающему входу и срабатывает по этому входу от сигнала непосредственно с линии «ВКЛЮЧЕНИЕ» клапан, поступившего на вход коммутатора 4. Время работы одновибратора устанавливается порядка 1...2 с, и выбирается по соображениям гарантированного с большим запасом срабатывания клапана электромагнитного. Контактная группа реле 7.2, при срабатывании реле 7, коммутирует начало и конец обмотки 13 так, что эта обмотка оказывается включенной согласованно по магнитному потоку с обмоткой 12. Причем, пока работает одновибратор 8 и реле 9 находится во включенном состоянии, контактная группа этого реле (9.2) соединяет начало обмотки 13 (через контакты реле 7.2) непосредственно с катодом диода 6, через который питание по линии «ВКЛЮЧЕНИЕ» клапана подано на вход 4 коммутатора. Конец же обмотки 13 через контакты реле 7.2 и контакты реле 9.1 оказывается подключенным к общему проводу питания.

Таким образом, собирается схема, где обмотки электромагнита включены согласованно по магнитному потоку и параллельно электрически. Далее этот режим обозначен как режим форсированного включения. В этом режиме электромагнит развивает усилие, как минимум в два раза превышающее усилие, если бы его обмотки были включены согласованно по магнитному потоку и последовательно электрически. Таким образом, при повышенном усилии происходит переключение запорного узла 15 клапана в открытое состояние и преодоление его движущимися деталями рабочего хода до замыкания магнитного потока в контуре электромагнита.

4. По окончании импульса на выходе одновибратора 8, удерживающего реле 9 во включенном состоянии, контактная группа 9.1 этого реле возвращается к состоянию, показанному на фиг.3. Обмотка 13 при этом оказывается включенной последовательно электрически с обмоткой 12 и согласованно с ней по магнитному потоку. Электромагнит переходит в режим «УДЕРЖАНИЕ» клапана. В этом режиме падает мощность потребления по линии «ВКЛЮЧЕНИЕ» электромагнита. Одновременно падает и намагничивающая сила в зазоре магнита. Но поскольку в состоянии «ВКЛЮЧЕНИЕ» зазор в магнитопроводе мал, индукции вполне достаточно для уверенного удержания клапана в этом состоянии.

Таким образом, в режимах нагрева на номинальной мощности и форсированного нагрева обмотки магнита всегда включены встречно по магнитному потоку. Эти режимы отличаются только параллельным или последовательным электрическим включением двух обмоток магнита. В режимах форсированного включения и удержания обмотки всегда включены согласованно по магнитному потоку. И эти два режима отличаются друг от друга только параллельным или последовательным электрическим соединением.

Во всех четырех режимах ток в любом случае протекает через обмотки электромагнита. Отличие в том, что номинальный ток протекает в режимах номинального разогрева и удержания. Максимальный ток протекает через электромагнит в режимах форсированного разогрева и форсированного включения. При этом мощности потребления в режимах форсированного разогрева и форсированного включения равны друг другу. То же самое относится и к мощности потребления в режимах номинального разогрева и удержания. В общем, клапан нагревается в любом из четырех описанных режимов. В паре форсированных режимов (разогрев или удержание) клапан разогревается повышенной мощностью. В паре режимов номинального разогрева и удержания нагрев происходит при номинальном (последовательное включение обмоток) потреблении. Причем логика работы схемы такова, что сигнал «ВКЛЮЧЕНИЕ» клапана имеет высший приоритет относительно сигнала «РАЗОГРЕВ». Эта приоритетность реализуется переключением реле 7 только от сигнала «ВКЛЮЧЕНИЕ». Сигнал же «РАЗОГРЕВ» может управлять коммутацией обмоток (встречно/согласованно по потоку) только при обесточенном реле 7. Реле 9 обеспечивает переход от электрически последовательного включения к параллельному подключению обмоток. Обмотки 12; 13 выполняются одинаковыми по ампер-виткам и по способу их размещения на магнитопроводе клапана. Это обусловлено требованием хорошей взаимной компенсации их магнитных потоков на режимах разогрева, для предотвращения ложного срабатывания клапана при перекосе магнитных потоков от двух встречно включенных обмоток. Впрочем, требование к идентичности потоков, образуемых обмотками 12; 13, не является технически жестким.

ПРИМЕР 1. Для испытанных образцов каждая из обмоток имела примерно 2400 ампер-витков (при параллельном включении обмоток). В режиме «ВКЛЮЧЕНИЕ» (форсированное включение) ампер-витки суммируются и дают общую намагничивающую силу порядка 4800 ампер-витков. В режиме удержания будет, соответственно, по 1200 ампер-витков на обмотку и 2400 ампер-витков суммарно. Если обмотки выполнены неточно, допустим с отклонением в 10% (для современной практики изготовления это очень много), то перекос по магнитному потоку и составил бы по 10% от каждой обмотки. Допустим, одна обмотка отклонилась в плюс (по ампер-виткам) а другая, - в минус. Тогда суммарный перекос составит 240+240=480 ампер-витков в режиме форсированного включения и 240 ампер-витков в режиме удержания. И в том, и в другом случае это будет всего лишь 10% от намагничивающей силы, реализуемой в данном режиме. Таким образом, даже при заведомо завышенном допуске на точность изготовления (нормально - до 3%), в режиме разогрева магнит будет развивать не более 10% от усилия, развиваемого в режиме «ВКЛЮЧЕНИЕ» при соответствующем электрическом соединении обмоток. Если бы при такой намагничивающей силе могли осуществиться открывание либо удержание клапана, это означало бы, что проектный режим изделия завышен как раз десятикратно - по срабатыванию либо по удержанию. Существующая практика, известная авторам настоящего описания, предусматривает (как максимум) двойной запас в режиме форсированного включения и четырехкратный в режиме удержания. В практике же испытания описанного устройства было экспериментально обнаружено, что усилие остаточной (временной) намагниченности после выключения магнита непосредственно из режима «ВКЛЮЧЕНИЕ» составляло 300...500 г. (Это усилие остаточной намагниченности в технике имеет название «залипание» и преодолевается расчетной возвратной пружиной). В случае же выключения магнита с переходом через режим нагрева (встречное включение обмоток) остаточное усилие стабильно было нулевым. Это хорошо согласуется с кривой намагничивания используемых в магнитопроводе сплавов. Например, магнит получился таким, что асимметрия двух его обмоток превышает порог удержания клапана в состоянии «ВКЛЮЧЕНИЕ». Следует учесть, что эта асимметрия может возникнуть только в том случае, если намагничивающая сила одной обмотки существенно превышает намагничивающую силу другой обмотки. Технически очень легко соединить обмотки 12; 13 с коммутатором 1 так, что при переходе от режима удержания к режиму нагрева на номинальной мощности будет переключаться направление протекания тока именно в той обмотке, намагничивающая сила которой больше. Таким образом, после перехода в режим нагрева на номинальной мощности (из режима удержания) в магните будет действовать намагничивающая сила разбаланса (асимметрии) между двумя обмотками. Направлена эта намагничивающая сила будет противоположно той силе, которая действовала в магните в режиме удержания. То есть в данном случае будет реализовано размагничивание. Оно уменьшает остаточную намагниченность, но асимметрия в этом случае должна быть сопоставима с намагничиванием в режиме удержания, чтобы преодолеть коэрцитивную силу в магнитопроводе, а затем и намагнитить его в другом направлении. Таким образом, предлагаемая конструкция электромагнитного клапана с коммутатором и двумя переключаемыми обмотками, не только не накладывает дополнительных требований на технологию изготовления клапана, но и предоставляет возможность использовать эффект размагничивания путем смены направления индукции в магнитопроводе.

ПРИМЕР 2. Для наглядности сопоставим предлагаемый вариант с тем вариантом исполнения, который может служить ближайшей и очевидной заменой прототипа при его усовершенствовании. А именно, рассмотрим вариант исполнения, где нагреватель намотан в виде дополнительной нагревательной обмотки, например нихромовым проводом. Причем эта дополнительная обмотка выполнена на одной катушке (в отличие от прототипа) с основной тяговой обмоткой электромагнитного клапана. Этот вариант сравним с предложенной конструкцией. Общие условия для конкретного электромагнитного клапана с условным проходом 8 мм таковы, что оптимальным было бы его потребление (с соответствующим выделением тепла) величиной 25...30 В·А. В этом случае обеспечивается большой срок службы по тепловыделению в режиме постоянного включения в любое время года. То есть при любой реальной температуре окружающей среды в диапазоне - 60...+70°С. Этой же мощности по тепловыделению вполне (гарантированно) достаточно для поддержания электромагнитного клапана в температурном режиме выше точки замерзания конденсата в минусовой части указанной температурной зоны. При выполнении электромагнита с отдельной нагревательной обмоткой, например нихромовым проводом, технически затруднительно обеспечить мощность этой обмотки выше 15 В·А. Мощность же основной (тяговой) обмотки должна составлять около 40 В·А для гарантированного срабатывания в рамках условий, заданных характером эксплуатации. Например, с учетом падения напряжения в сети питания при максимальном нагреве (большом сопротивлении, с падением намагничивающей силы) тяговой обмотки. Повышать мощность тяговой обмотки нецелесообразно по соображениям перегрева клапана в режиме постоянного включения. Таким образом, рассмотренный вариант с отдельной нагревательной обмоткой имеет характеристики как бы в нижних частях зон желаемых параметров по нагреву и по запасу тягового усилия. Например, для оттаивания конденсата требуется включение электромагнита (на нагрев) примерно за 30 минут до начала работы. Впрочем, это условие реализовано в сложившейся практике, в том числе и для прототипа. Предлагаемый вариант исполнения электромагнитного клапана испытан с двумя обмотками, каждая из которых имеет электрическую мощность 50 В·А при подаче на нее всего напряжения питания электромагнита. То есть при параллельном включении в обмотках электромагнита выделяется мощность 100 В·А, а при последовательном 25 В·А. Мощность 100 В·А выделяется в режимах форсированного нагрева и форсированного включения. Мощность 25 В·А выделяется в режимах разогрева на номинальной мощности и удержания.

В режиме форсированного разогрева мощность 100 В·А позволяет растопить замерзший конденсат за 5...7 минут при самых низких режимах эксплуатации (практически конденсат на этих температурах не образуется). После достижения электромагнитным клапаном температуры, заданной датчиком, магнит переходит в режим разогрева на номинальной мощности. В данном случае - 25 В·А. Режим форсированного включения продолжается максимум 2 секунды и не влияет на среднее потребление мощности. Не вызывает этот режим и перегрева магнита. Решение позволяет производителю не менять технологию изготовления электромагнита как элемента конструкции, осваивая при этом комплектацию своих изделий блоками управления режимами и поставлять на рынок продукцию, соответствующую объективно существующим запросам.

В качестве примеров конструктивного исполнения можно отметить следующее. При разработке клапана приходилось учитывать конструктивные трудности использования для нагрева специальной обмотки, например нихромовым проводом. В этом случае приходится балансировать между стремлением обеспечить максимально возможную для всей конструкции мощность нагревательного элемента и относительно малым объемом данного элемента, в котором происходит интенсивное тепловыделение. Кроме того, приходится учитывать понятное желание потребителя иметь клапан со сменной катушкой электромагнита, что может оказаться неудобным при наличии двух компонентов, - нагревательного элемента и силовой (тяговой) обмотки. Таким образом, пришлось искать вариант, удовлетворяющим требованиям, которые на первый взгляд кажутся противоречивыми. Как часто бывает, оказалось возможным увязать решение нескольких проблем одним конструктивным решением. Электромагнит имеет всего одну «тяговую» обмотку, изготовленную из медного намоточного провода. Нагревательного элемента магнит не имеет совсем. При этом «тяговая» обмотка разделена на две одинаковых секции. При необходимости разогрева две секции обмотки включаются последовательно электрически и встречно - по магнитному потоку. При этом магнитные поля двух секций полностью взаимно компенсируются. Таким образом, магнит не «магнитит», а только выделяет тепло, равное тепловыделению при «рабочем» включении обмоток. При необходимости открыть клапан две секции, работающие непосредственно перед сигналом «открыть» на нагрев (встречно по магнитному полю, в холодное время года) переключаются на согласованное включение. Клапан срабатывает. При питании с линии включения клапана его обмотки снова переключаются на нагрев, если на шине «нагрев» есть напряжение. Если этого напряжения на шине «нагрев» нет, клапан полностью выключается. Таким образом, в зимнее время года, когда шина «нагрев» (шина питания) включена, электромагнит постоянно находится под напряжением. В случае появления питания еще и на шине «включить», происходит просто переключение магнитной согласованности постоянно включенных обмоток. В теплое время года, когда питание на шину «нагрев» не подается, обмотка магнита находится под напряжением только при появлении питания на шине «включить». Питание электромагнита по линиям «включить» и «нагрев» осуществляется от сети поезда 110 вольт постоянного тока. При этом обеспечивается срабатывание клапана от пониженного питания 77 вольт при давлении до 1 мПа. В устройстве используются стандартные реле, диоды и другие электрические элементы соответствующих номиналов. Обмотки выполняются медным проводом. В контексте технологии изготовления предлагаемый электромагнитный клапан проще конструкции, в которой использовалась бы отдельная нагревательная обмотка, либо отдельно изготавливаемый и монтируемый (как в прототипе) нагревательный элемент. В предлагаемой конструкции электромагнитного клапана цель реализуется путем переключения двух одинаковых обмоток из медного провода. Технически эти две обмотки формируются в том же самом режиме, что и стандартная намотка магнита. Отличие всего лишь в двух дополнительных отводах, разделяющих технологически единую катушку на две обмотки. Намоточный медный провод по своим характеристикам тепло- и электропроводности, позволяет реализовать режим разогрева магнита гораздо эффективней, чем это можно было бы сделать с помощью, например, дополнительной обмотки нихромовым проводом. Для наглядности здесь можно напомнить о том, что намотка нихромом в несколько слоев на практике практически не применяется. Слишком велико получится удельное тепловыделение при низкой теплопроводящей способности провода. Неизбежно появятся точки локального перегрева. С большой вероятностью многослойный нихромовый нагреватель прослужит недолго. В предлагаемом же варианте вообще не реализуется какого-либо режима использования обмотки электромагнитного клапана, кроме того, который является штатным для любого электромагнита. Нагрев осуществляется путем изменения направления индукции, создаваемой двумя одинаковыми обмотками. Для обмоток в этом случае нет никаких отличий от работы в режиме обычного включения любого электромагнита. По сравнению с вариантом нагреваемого клапана, где нагреватель был бы выполнен отдельно (например, как в прототипе) в предлагаемой конструкции введен коммутатор. Без этого дополнительно к прототипу блока предлагаемый клапан не может быть реализован. Но следует не забывать - технически и технологически этот вновь введенный блок прост и дешев. В разных климатических и элементных вариантах (релейный, полупроводниковый) стоимость коммутатора не превысит 5...7% от стоимости всего клапана. Притом себестоимость всего предлагаемого устройства существенно ниже стоимости комплекта прототипа в любом случае. Да и технически прототип, в котором нет коммутатора, все же имеет узел (распределительную коробку в виде отдельного бокса), в котором реализована коммутация подходящих проводов. Например, между электромагнитным клапаном и нагревательным элементом. В современной технике такая распределительная коробка в себестоимости хорошо сопоставима с любой аналогичной (например, коммутатором в предлагаемом устройстве) коробкой. При этом схемное исполнение распределительной коробки (коммутатора) не вносит существенной доли в ее себестоимость. Также следует учитывать очевидную тенденцию к реализации в электромагнитах двух режимов - форсированное включение и удержание. При этом в конструкции любого электромагнита уже обязательно будет устройство, реализующее указанные режимы. В этом плане можно констатировать, что введение коммутатора в предложенную конструкцию всего лишь соответствует требованиям современного рынка. Предлагаемое решение позволяет производителю не менять технологию изготовления электромагнита как элемента конструкции, осваивая при этом комплектацию своих изделий блоками управления режимами и поставлять на рынок продукцию, соответствующую объективно существующим запросам.

Как видно из описанного выше, именно заявленная совокупность конструктивных признаков обеспечивает повышение надежности и снижение материалоемкости изделия. Кроме того, его реализация позволяет добиться улучшения ремонтопригодности и удобства в эксплуатации. Обеспечивается значительное снижение веса и пространства, занимаемого устройством. Указанного выше технического результата невозможно достичь с применением прототипа. Изготовление указанного устройства возможно в условиях машиностроительного предприятия со стандартным набором оборудования.

Электромагнитный клапан, содержащий запорный узел, входной и выходной патрубки, нагревательный элемент, отличающийся тем, что в него дополнительно введен коммутатор, первый вход коммутатора соединен с общим проводом бортовой сети питания, второй вход коммутатора соединен с линией питания, предназначенной для разогрева клапана электромагнитного, и подключен к аноду первого диода, катод которого объединен с катодом второго диода и подключен к первой обмотке клапана электромагнитного, третий вход коммутатора подключен к линии питания включения клапана электромагнитного и соединен с анодом второго диода, с первым концом первого реле электромагнитного, второй конец которого подключен к общему проводу, и с запускающим входом одновибратора, выход которого подан на первый конец обмотки второго реле, второй конец которой подан на общий провод бортовой сети питания, причем времязадающий вход одновибратора соединен с центральным контактом релейной группы первого реле, на размыкающий контакт которого подключен датчик температуры, смонтированный вблизи обмоток клапана электромагнитного, входной патрубок связан с запорным узлом, соединенным с выходным патрубком, вторая релейная группа контактов первого реле соединена с общим проводом бортовой сети, с релейной группой контактов второго реле и со второй обмоткой клапана электромагнитного, с первой обмоткой которого соединена релейная группа второго реле, подключенная также к общему проводу питания и к катодам первого и второго диодов.