Электромагнитный клапан

Авторы патента:

Никитенко Геннадий Владимирович (RU)

Владельцы патента RU 2357143:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет (RU)

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапанам с электромагнитным приводом, и предназначено для использования в конструкциях вакуумных систем, в устройствах дистанционного управления потоками газа и жидкости. Электромагнитный клапан содержит корпус с патрубками, шток с плунжером, электромагнит с двумя катушками. Якорь фиксируется пружинами в нейтральном положении. Якорь находится между намагничивающими катушками и когтеобразными полюсами. Якорь изготовлен из двух магнитомягких вставок и немагнитной прослойки. Две катушки электромагнита намотаны на магнитопроводы. Изобретение направлено на повышение точности регулирования и изменения потока рабочей среды. 1 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапанам с электромагнитным приводом, и может быть использовано в конструкциях вакуумных систем, в устройствах дистанционного управления потоками газа и жидкости.

Уровень техники

Известен электромагнитный клапан, содержащий механизм ручного управления для установки клапана в открытое состояние, электромагнит, седло клапана, якорь с запорным органом, выполненные с возможностью перемещения между седлом клапана и электромагнитом, и две шайбы. Одна шайба выполнена из магнитного, другая шайба - из магнитопроводящего материала. Обе шайбы установлены с одной стороны относительно запорного органа с якорем, а электромагнит - с другой стороны. Одна из шайб жестко связана посредством штока с запорным органом и якорем, другая установлена неподвижно. При установке клапана в закрытое состояние обе шайбы находятся в непосредственной близости друг от друга, а одна из шайб выполнена с возможностью регулировки конечного расстояния между ними (см. авт.св. RU №2282090, кл. F16K 31/06).

Известен электромагнитный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, электромагнит, якорь с запорным органом, выполненный с возможностью взаимодействия с электромагнитом, и устройство для индикации положения запорного органа, например магнитоуправляемый контакт. Магнитопровод в области перехода его в стоп выполнен разъемным. В стопе и прилегающем к нему магнитопроводе выполнено отверстие, в которое установлено устройство индикации положения запорного органа с возможностью перемещения вдоль оси этого отверстия (см. авт.св. RU №2282771, кл. F16K 31/06).

Данные аналоги имеют следующие недостатки. Нет возможности установить клапан в промежуточное положение в автоматическом режиме, сложность изготовления, большое количество деталей, низкая надежность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту и принимаемый авторами за прототип является клапан электромагнитный, основной запорный орган которого установлен в цилиндрической полости корпуса, а в его внутренней полости расположен вспомогательный клапан, соединенный штоком с электромагнитным приводом, причем он снабжен дополнительным электромагнитом, якорь которого соединен с рычагом, укрепленным на корпусе, а на штоке вспомогательного клапана установлен упор, воспринимающий воздействие указанного рычага (см. авт.св. SU 456952, кл. F16K 31/06).

Недостатком прототипа является сложная конструкция и наличие рычагов, что затрудняет управление работой устройства.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью изобретения, сводится к повышению точности регулирования и изменения потока рабочей среды.

Технический результат достигается с помощью электромагнитного клапана, содержащего корпус с патрубками, шток с плунжером, электромагнит с двумя катушками, якорь, который фиксируется пружинами в нейтральном положении и находится между намагничивающими катушками и когтеобразными полюсами, причем якорь изготовлен из двух магнитомягких вставок и немагнитной прослойки, две катушки электромагнита намотаны на магнитопроводы.

Применение заявленного электромагнитного клапана позволит повысить точность регулирования потока рабочей среды, упростит конструкцию и повысит ее надежность.

Краткое описание чертежей

На чертеже представлен общий вид электромагнитного клапана.

Осуществление изобретения

Электромагнитный клапан состоит из корпуса 1 с патрубками 2 для соединения с трубопроводом (не показан). В корпус 1 через отверстие в крышке 3 вставлен шток 4. Отверстие уплотнено кольцами 5. На конце штока 4 закреплен плунжер 6. Шток 4 соединен с якорем 7, который изготовлен из двух магнитомягких вставок и немагнитной прослойки. Якорь 7 фиксируется пружинами 8 в нейтральном положении и находится между двумя намагничивающими катушками 9, 10. Катушки 9, 10 намотаны на магнитопроводы 11, 12 когтеобразной формы с полюсами.

Электромагнитный клапан работает следующим образом. Корпус 1 через патрубки 2 соединяется с трубопроводом с рабочей средой. Крышка 3 ограничивает движение штока 4. Уплотнительные кольца 5 предохраняют от утечек рабочей среды. Шток 4 с закрепленным плунжером 6 совершают возвратно-поступательные движения, задаваемые якорем 7. Положение якоря зависит от намагничивающей силы на катушках 9, 10. При подаче одинакового значения напряжения на намагничивающие катушки 9, 10 якорь 7 под действием одинаковых электромагнитных сил располагается посередине. Плунжер 6 занимает среднее положение как показано на чертеже. Пропускная способность электромагнитного клапана уменьшается в два раза. При увеличении значения напряжения на намагничивающей катушке 10 и пропорциональном уменьшении значения напряжения на намагничивающей катушке 9 электромагнитная сила, создаваемая намагничивающей катушкой 10, увеличивается и притягивает якорь 7 вниз. Шток 4 с плунжером 6 перемещаются вниз и постепенно перекрывают патрубки 2. Пропускная способность электромагнитного клапана уменьшается. Если значение напряжения на намагничивающей катушке 10 не увеличивать, то якорь 7 остается в промежуточном положении. Дальнейшее увеличение значения напряжения на намагничивающей катушке 10 до максимального приводит к тому, что шток 4 с плунжером 6 перекрывают патрубки 2. Электромагнитный клапан закрыт, а рабочая среда не поступает в трубопровод. При увеличении значения напряжения на намагничивающей катушке 9 возникает электромагнитная сила, притягивающая якорь 7 вверх. Шток 4 с плунжером 6 открывают патрубки 2, а поток рабочей среды увеличивается. Дальнейшее увеличение значения напряжения на намагничивающей катушке 9 до максимального приводит к тому, что шток 4 с плунжером 6 полностью открывают патрубки 2, электромагнитный клапан открыт, а рабочая среда поступает в систему в полном объеме. Таким образом происходит регулирование потока рабочей среды. Залипание якоря 7 предотвращается пружинами 8. Якорь 7 изготовлен из прослойки из немагнитного материала со вставками из магнитомягкого материала. Такая конструкция якоря 7 позволяет разделить магнитные потоки, а также уменьшить массу и габариты электромагнитного клапана в целом. Когтеобразная форма магнитопроводов 11, 12 увеличивает площадь взаимодействия и величину намагничивающей силы.

В отличие от прототипа заявленный электромагнитный клапан имеет электромагнит, режимом работы которого легче управлять, за счет чего повышается скорость и точность изменения потока рабочей среды.

Электромагнитный клапан, содержащий корпус с патрубками, шток с плунжером, электромагнит с двумя катушками, отличающийся тем, что якорь фиксируется пружинами в нейтральном положении и находится между намагничивающими катушками и когтеобразными полюсами, причем якорь изготовлен из двух магнитомягких вставок и немагнитной прослойки, две катушки электромагнита намотанными на магнитопроводы.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к центробежным самовсасывающим насосам с предвключенным струйным аппаратом. .

Электромагнитный клапан (варианты) // 2344328

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным (отсечным) клапанам с электромагнитным приводом, используемым в системах автоматики теплоэнергетических установок, технологических трубопроводных системах для управления потоком природного газа.

Способ регулирования расхода жидкой среды и магнитореологическое устройство для его осуществления // 2343533

Электромагнитный клапан (варианты) // 2343328

Изобретение относится к арматуростроению, в частности, к электромагнитным клапанам с импульсным управлением, используемым в системах безопасности теплоэнергетических установок для управления потоком природного газа.

Электромагнитный клапан // 2342584

Изобретение относится к машиностроению, в частности к реверсивным клапанам с дистанционным импульсным управлением, и предназначено для использования как в качестве запорных органов на различных магистралях, трубопроводах и других коммуникациях, так и в качестве исполнительного механизма в системах автоматического управления подачей газа по трубопроводу.

Электромагнитный клапан // 2338110

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным (отсечным) клапанам с электромагнитным приводом, и предназначено для использования в системах автоматики теплоэнергетических установок, технологических трубопроводных систем для управления потоком природного газа.

Клапан электромагнитный запорный // 2335683

Изобретение относится к устройствам для управления потоками газов и жидкостей и предназначено для использования в устройствах и системах с дистанционным автоматизированным управлением.

Клапан дозированной подачи рабочей среды // 2320912

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для дозированной подачи рабочей среды и управления проходным отверстием соединительного трубопровода, по которому в качестве рабочей среды пропускается газ или жидкость.

Нормально закрытый регулятор расхода газа // 2285851

Изобретение относится к автоматике и предназначено для его использования в автоматах для точной дозировки расхода газов, в приборах учета расхода газов. .

Электромагнитный клапан // 2282771

Электромагнитный клапан (варианты) // 2442925

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к электромагнитным клапанам с импульсным управлением, используемым в системах безопасности теплоэнергетических установок для управления потоком природного газа

Раздаточное устройство для аппарата раздачи воды и аппарат раздачи воды с раздаточным устройством // 2443928

Изобретение относится к раздаточному устройству для аппарата раздачи воды, который рассчитан, прежде всего, на раздачу питьевой воды, с клапанным устройством, которое имеет стержень клапана, выполненный с возможностью уплотнительного прилегания к седлу клапана, и с раздаточным корпусом, который имеет первое входное отверстие и находящееся с первым входным отверстием в гидродинамической связи второе входное отверстие для подсоединения подводящих водопроводов, а также выходное отверстие для выдачи воды, которое находится в гидродинамической связи с первым входным отверстием и вторым входным отверстием, причем гидродинамическая связь между обоими входными отверстиями и выходным отверстием происходит через канальный участок, который на расположенном на торцевой стороне конце имеет седло клапана для стержня клапана

Клапанный модуль для подачи текучих, прежде всего газообразных, сред // 2447344

Изобретение относится к машиностроению и предназначено в качестве клапанного модуля для подачи текучих, прежде всего газообразных, сред в двигатель внутреннего сгорания

Электромагнитный клапан // 2450192

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в системах управления жидкостно-газовыми потоками

Клапанный механизм гидравлической мощности, по меньшей мере, с одним электромагнитным клапаном // 2478859

Изобретение относится к клапанному механизму гидравлической мощности, по меньшей мере, с одним электромагнитным клапаном, соленоид которого соединен или может быть соединен посредством всего двух управляющих линий с электронным устройством управления и (или) связи

Клапанное устройство регулировки давления // 2484347

Изобретение относится к клапанному устройству регулировки давления согласно уровню техники, более детально определенному в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения

Клапанный узел // 2484349

Пневмоклапан // 2503869

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах газоснабжения, включая оборудование ракетно-космических комплексов. Пневмоклапан содержит корпус, седло с клапаном. Уплотняющая поверхность седла расположена со стороны, противоположной входному штуцеру. Клапан установлен с опорой на двуплечий рычаг. Одно плечо указанного двуплечего рычага шарнирно соединено с подпружиненным штоком, а другое в закрытом положении клапана зафиксировано шепталом. Последнее шарнирно закреплено на корпусе пневмоклапана и застопорено чекой. При этом шептало установлено с возможностью контакта со штоком пиропривода, закрепленного на корпусе пневмоклапана. Указанный пиропривод состоит из цилиндра с заглушкой, двух последовательно установленных поршней, которые образуют две разобщенные рабочие полости. Каждая из указанных полостей сообщается с отдельной каморой, оснащенной пиропатроном. При срабатывании пиропатронов любой или обеих камор поршень пиропривода взаимодействует с шепталом. Реализация изобретения позволяет обеспечить многократное его использование, быстродействие, исчисляемое несколькими тысячными секунды, и достаточное проходное сечение. 2 ил.

Электромагнитный запорный клапан // 2507429

Электромагнитный запорный клапан предназначен для использования в приборах и системах с автоматизированным управлением. Электромагнитный запорный клапан содержит соленоид с сердечником, постоянный магнит, полюсный наконечник, имеющий подводящий газовый канал, магнитопроводы, замыкающие внешнее магнитное поле соленоида. Причем первый магнитопровод окружает соленоид. Второй магнитопровод выполнен в форме кольца с отводящим газовым каналом и расположен со стороны торца соленоида. Внутренняя поверхность второго магнитопровода и торцевые поверхности сердечника и полюсного наконечника образуют проходную полость. В последней расположен якорь, выполненный по форме этой проходной полости. Указанный якорь установлен с возможностью осевого перемещения. Причем якорь, сердечник, первый и второй магнитопроводы выполнены из магнитомягкого материала. Газовые каналы открыты в проходную полость. Электромагнитный запорный клапан снабжен дополнительным магнитопроводом из магнитомягкого материала. Постоянный магнит выполнен кольцевым с осевой намагниченностью и расположен между вторым и дополнительным магнитопроводами в магнитном контакте с ними. Полюсный наконечник расположен коаксиально постоянному магниту и находится в магнитном контакте с дополнительным магнитопроводом. Изобретение направлено на повышение герметичности клапана и его рабочего давления. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Соленоид для электромагнитного клапана // 2522988

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным клапанам. Технический результат состоит в повышении кпд путем уменьшения магнитного сопротивления, создаваемого пространством между подвижным железным сердечником и магнитной пластиной. Магнитная пластина, расположенная вокруг подвижного железного сердечника для формирования магнитопровода между магнитной рамкой и подвижным железным сердечником, содержит выступающий участок, который выступает в сторону неподвижного железного сердечника вдоль поверхности подвижного железного сердечника. Площадь Sa участка внешней поверхности подвижного железного сердечника, лежащего напротив внутренней поверхности магнитной пластины, и площадь Sb сечения подвижного железного сердечника заданы как К=Sa/Sb, К>1. Осевая длина h внутренней поверхности магнитной пластины и длина L от притягивающей поверхности подвижного железного сердечника, расположенного в положении, отделенном от неподвижного железного сердечника возвратной пружиной, до переднего концевого участка магнитной пластины удовлетворяет следующему условию: 2≤К≤ (величина К, когда h=L). 2 з.п. ф-лы, 5 ил.