Запорное устройство

Авторы патента:

Ковальский Александр Адольфович (RU)

F16K31/02 - электрические; магнитные

Владельцы патента RU 2503868:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" (RU)

Изобретение относится к области пнемоавтоматики и может быть использовано для дистанционной подачи рабочей среды высокого давления на элементы систем газоснабжения. Запорное устройство содержит пневмоклапан с входной, выходной и управляющей полостями и электроклапан. Указанный электроклапан расположен в канале, сообщающем входную и управляющую полости. В канале между электроклапаном и управляющей полостью установлен клапан задержки. Последний имеет входной, выходной и управляющий каналы и содержит отжатый пружиной в сторону входного канала поршень. Первая полость указанного клапана задержки сообщена входным каналом с электроклапаном, а вторая полость - с выходной полостью выходным каналом. В указанном выходном канале установлен обратный клапан. Управляющий канал сообщен с управляющей полостью пневмоклапана. В поршне выполнен канал, сообщающий между собой первую и вторую полости. В указанном канале установлен дроссель. На торце поршня со стороны второй полости имеется уплотнитель, выполненный с возможностью перекрытия управляющего канала при посадке на седло корпуса. Диаметр седла в корпусе выполнен равным диаметру поршня. Технический результат заключается в исключении пневмоудара при открытии пневмоклапана большого сечения, упрощении конструкции при выполнении запорного устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано для дистанционной подачи рабочей среды высокого давления на элементы систем газоснабжения без пневматического удара.

Для исключения отрицательного воздействия пневмоудара на магистральную пневмоарматуру от резкого открытия запорного устройства большого проходного сечения в системах газоснабжения используется параллельная установка двух электропневмоклапанов большого и малого проходного сечения. При этом производится предварительное заполнение выходной магистрали через электропневмоклапан малого сечения.

Известен электропневмоклапан по авторскому свидетельству СССР №396511, кл. F16K 11/10 (аналог). Он содержит пневмоклапан с входной, выходной и управляющей полостями и электроклапан в канале или трубопроводе, сообщающем входную и управляющую полости.

Недостатками аналога является резкое открытие, сопровождающееся пневмоударом при заполнении выходной присоединенной магистрали.

Известен электропневмоклапан по авторскому свидетельству СССР №501237, кл. F16K 31/02 (прототип), который содержит пневмоклапан, имеющий клапан, поршень, входную, выходную и управляющую полости. В канале, сообщающем входную и управляющую полости, установлен управляющий электроклапан.

Для снижения пневмоудара при открытии в корпусе прототипа предусмотрен обратный клапан, сообщающий электроклапан и выходную полость.

Недостатками прототипа являются возможность появления пневмоудара вследствие его открытия при значительной разности давлений между входной и выходной полостями и резкое открытие клапана вследствие неуравновешенности по выходному давлению. Кроме того, установка электроклапана и обратного клапана в корпусе приводит к усложнению конструкции электропневмоклапана большого проходного сечения.

Предложено запорное устройство, которое устраняет указанные недостатки.

Запорное устройство содержит пневмоклапан с входной, выходной и управляющей полостями и электроклапан в канале, сообщающем входную и управляющую полости пневмоклапана.

Отличием изобретения от прототипа является наличие клапана задержки, установленного в канале между электроклапаном и управляющей полостью пневмоклапана.

В клапане задержки имеется входной, выходной и дренажные каналы. Входной канал соединен с электроклапаном. Выходной канал соединен с выходной полостью пневмоклапана и в нем установлен обратный клапан с направлением потока в сторону выходной полости. Управляющий канал соединен с управляющей полостью пневмоклапана. В клапане задержки имеется поршень, полости которого соединены между собой каналом, в котором установлен дроссель.

Поршень клапана задержки выполнен одноступенчатым и отжат пружиной в сторону входного канала. Выходной канал расположен внутри седла, управляющий канал расположен снаружи седла корпуса. Диаметр седла в корпусе равен диаметру уплотнения поршня.

Технический эффект от использования изобретения заключается в исключении пневмоудара при открытии пневмоклапана большого сечения, упрощении конструкции при выполнении запорного устройства. Это позволяет предотвратить автоколебания газовых редукторов и уменьшить износ подвижных частей и уплотнителей пневмоарматуры, установленной в выходной магистрали. Упрощение конструкции обеспечивается установкой обратного клапана в поршне, что упрощает проведение каналов и не увеличивает габариты корпуса.

Основным достоинством в промышленном применении изобретения является простая доработка существующих запорных устройств большого проходного сечения путем установки клапана задержки в трубопроводе между электроклапаном и управляющей полостью пневмоклапана. Это позволяет исключить пневмоудар в выходной магистрали.

На чертеже изображено предложенное запорное устройство.

Пневмоклапан 1 имеет входную 2, выходную 3 и управляющую 4 полости. В нем имеется клапан 5 с пружиной 6, связанный с поршнем 7. Между входной 2 и управляющей 4 полостями установлен нормально закрытый электроклапан 8 и клапан задержки 9. Соединение элементов производится трубопроводами 10, 11, 12, 13.

В клапане задержки 9 имеется входной 14, выходной 15 и управляющий 16 каналы. Входной канал 14 соединен с электроклапаном 8 трубопроводом 11. Выходной канал 15 соединен с выходной полостью 3 пневмоклапана 1 трубопроводом 12.

В выходном канале 15 установлен обратный клапан 17, имеющий направление потока в сторону выходной полости 3. Управляющий канал 16 соединен трубопроводом 13 с управляющей полостью 4 пневмоклапана 1. В клапанах задержки 9 имеется поршень 18, имеющий полость 19 со стороны электроклапана 8 и полость 20 со стороны выходного канала 15. Полости 19 и 20 соединены между собой каналом 21, в котором установлен дроссель 22.

Поршень 18 клапана задержки 9 выполнен одноступенчатым и отжат пружиной 28 вместе с уплотнителем 23 от седла 24 в сторону входного канала 14. Выходной канал 15 расположен снаружи седла 24. Диаметр седла 24 равен диаметру уплотнения поршня 18.

Работает запорное устройство следующим образом.

В исходном положении электроклапан 8 закрыт, давление подано во входную полость 2, клапан 5 пневмоклапана 1 закрыт. Давление в выходной полости 3 отсутствует. Запорный элемент в выходной магистрали, присоединенной к полости 3, закрыт.

Для открытия пневмоклапана 1 открывается электроклапан 8. Рабочая среда под давлением из входной полости 2 через канал 21, дроссель 22, обратный клапан 17 попадает в выходную полость 3. Происходит плавное безударное заполнение присоединенной к выходной полости 3 магистрали с закрытым запорным элементом.

Перепад давления на дросселе 22 между входным давлением в полости 19 и выходным давлением в полости 20 прижимает уплотнитель 23 к седлу 24, перекрывая управляющий канал 16.

По мере плавного заполнения выходной полости 3 вместе с присоединенной магистралью давление в полости 20 достигает значения, способного преодолеть действие входного давления на поршень 18 со стороны полости 19. В запорном устройстве 9 отрыв уплотнителя 23 от седла 24 происходит от совместного действия давления в полости 20 на площадь поршня 18 и усилия пружины 28.

После открытия управляющего канала 16 давление из входной полости 2 через открытый электроклапан 8, дроссель 22 попадает в управляющую полость 4 пневмоклапана 1. Происходит открытие клапана 5 и дозаполнение выходной полости 3 с присоединенной магистралью до давления, равного входному.

Полное открытие пневмоклапана 1 происходит при постоянном перепаде давления между входным и выходным давлениями, определяемое действием усилия пружины 28 на площадь поршня 18.

Таким образом, обеспечивается безударное заполнение выходной магистрали предложенным запорным устройством.

Для закрытия запорного устройства закрывается электроклапан 8. Давление из управляющей полости 4 пневмоклапана 1 дренируется через открытый уплотнитель 23, дроссель 22 и дренаж электроклапана 8 в окружающую среду, при этом перетеканию газа из выходной полости 3 в дренаж препятствует обратный клапан 17. Клапан 5 под действием пружины 6 закрывается.

Достоинством предложенного изобретения является возможность доработки существующих запорных устройств путем установки предложенного клапана задержки в управляющем трубопроводе между электроклапаном и пневмоклапаном.

Предлагаемое техническое решение проверено экспериментально и его планируется ввести в конструкторскую документацию одного из изделий, разрабатываемых Конструкторским бюро «Арматура».

Запорное устройство, содержащее пневмоклапан с входной, выходной и управляющей полостями и электроклапан в канале, сообщающем входную и управляющую полости, отличающееся тем, что в канале между электроклапаном и управляющей полостью установлен клапан задержки, имеющий входной, выходной и управляющий каналы и содержащий отжатый пружиной в сторону входного канала поршень, первая полость которого сообщена входным каналом с электроклапаном, а вторая полость - с выходной полостью выходным каналом, в котором установлен обратный клапан, управляющий канал сообщен с управляющей полостью пневмоклапана, в поршне выполнен канал, сообщающий между собой первую и вторую полости, в канале установлен дроссель, на торце поршня со стороны второй полости имеется уплотнитель, выполненный с возможностью перекрытия управляющего канала при посадке на седло корпуса, диаметр седла в корпусе выполнен равным диаметру поршня.

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением. Клапан запорный электромагнитный нормально открытый содержит корпус с входной и выходной полостями и с седлом для затвора, электромагнит и крышку, закрепленные на основаниях корпуса, затвор с седлом для золотника, золотник, первую, вторую и третью пружины.

Шаровой кран // 2495312

Изобретение относится к электроприводной арматуре, используемой, в частности, в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем, и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива (газ, мазут) в энергетических котлоагрегатах.

Клапан запорный электромагнитный нормально-закрытый // 2493466

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением. Клапан запорный электромагнитный нормально-закрытый предназначен для автоматического перекрытия потоков газообразных сред на газопроводах систем газораспределения и газопотребления природного газа.

Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления // 2493465

Изобретение относится к области систем газоснабжения и промышленной пневмоавтоматики, а также к устройствам газовой автоматики. Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления содержит элемент настройки на заданное низкое давление, полость высокого давления с газоподводящим каналом, цилиндрическую камеру.

Клапан запорный электромагнитный // 2477408

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением. .

Электромагнитный клапан // 2457384

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и предназначено для использования в системах для управления потоком жидких либо газообразных сред. .

Клапан запорный электромагнитный нормально открытый // 2457383

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением и предназначено для автоматического перекрытия потоков газообразных сред на газопроводах систем газораспределения и газопотребления природного газа.

Гидравлический дискретный регулятор давления с электромагнитным приводом // 2455549

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в гидравлических устройствах, где необходима дистанционная регулировка давления.

Клапанный распределитель // 2451857

Изобретение относится к гидропневматике и может быть использовано для дистанционного управления подачей рабочей среды к исполнительным механизмам, например, летательных аппаратов.

Клапан запорный электромагнитный нормально закрытый // 2451856

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для использования в газовой, химической и энергетической промышленности. .

Электропневмоклапан // 2509247

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано для дистанционной подачи рабочей среды высокого давления на элементы систем газоснабжения бeз пневматического удара. Электропневмоклапан содержит клапан и седло во входной полости и связанный с клапаном поршень. Управляющая полость указанного поршня сообщена с входной полостью через разгрузочные клапаны с электромагнитом, а также с выходной полостью через обратный клапан. На поршне предусмотрена дополнительная большая ступень, обращенная к управляющей полости. Соотношение диаметров меньшей и большей ступеней составляет от 0,8 до 0,9. Обратный клапан сообщает управляющую и выходную полости. Указанный обратный клапан установлен в поршне и имеет большее проходное сечение по сравнению с разгрузочным клапаном. При этом диаметр седла равен диаметру малой ступени поршня. В результате использования изобретения исключается пневмоудар в выходной магистрали при открытии электропневмоклапана большого сечения, исключается необходимость предварительного заполнения магистрали электропневмоклапаном малого сечения, что позволяет предотвратить автоколебания газовых редукторов и уменьшить износ подвижных частей и уплотнителей ппевмоарматуры, установленной в выходной магистрали. 1 ил.

Устройство для управления положением дозирующего узла регулятора газа или жидкости (варианты) // 2513545

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для управления потоками рабочих сред путем изменения площади проходного сечения и может быть использовано для транспортировки газа в системах газораспределительных станций. Устройство содержит корпус с фланцами, в которых выполнены входной и выходной каналы, которые связаны между собой через основной дозирующий элемент дозирующего узла. В основном опорном узле установлен шток, связанный через резьбовое соединение с электродвигателем. Электродвигатель подключен к электронному регулятору. Узел фиксации от поворота дозирующего узла выполнен в виде опоры, на которую опирается планка, скрепленная со штоком дозирующего элемента. Неподвижная втулка дозирующего узла имеет два осевых окна для размещения в них дозирующих элементов дозирующего узла. Дополнительный опорный узел выполнен аналогично основному опорному узлу и представляет собой двухступенчатую втулку, одна из ступеней которой устанавливается в крышку корпуса с натягом. Описаны варианты исполнения устройства для управления положением дозирующего узла. Технический результат - упрощение конструкции, снижение времени при производстве и сборке. 6 н. и 105 з.п. ф-лы, 7 ил.

Механизм аварийного срабатывания // 2514451

Изобретение относится к устройствам, входящим в состав системы автоматического управления регулирующих и отсечных клапанов, приводимых в движение электроприводом, для регулирования и перекрытия потоков жидких и газообразных сред в трубопроводах технологических установок нефтегазовой, нефтехимической и пищевой промышленности. Механизм аварийного срабатывания установлен между электроприводом и клапаном и содержит подпружиненный шток. Указанный шток воздействует на затворную часть клапана для перевода затворной части клапана в открытое или закрытое положение при аварийных ситуациях и в случаях, предусмотренных технологическим процессом. Механизм аварийного срабатывания выполнен в виде отдельного электромеханического блока и электронного блока управления. Внутри указанного электромеханического блока расположены электромагнитная муфта сцепления, входной вал для соединения с электроприводом, выходной вал для соединения со штоком клапана. Указанный шток нагружен одной или более спиральными возвратными пружинами. Указанный электронный блок управления функционально решает задачи, связанные с алгоритмом работы муфты сцепления. Изобретение направлено на уменьшение конструкции, определение факта и вида аварийной ситуации, не допускающей ошибочного срабатывания. 2 ил.

Вставной предохранительный клапан с электрическим приводом // 2516398

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинных клапанных системах. Способ включает установку вставного предохранительного клапана в проточный канал, проходящий через внешний предохранительный клапан по его длине, создание электрического контакта между вставным предохранительным клапаном и электрическим разъемом и управление работой вставного предохранительного клапана, позволяющее избирательно пропускать и блокировать поток текучей среды через проточный канал. Вставной предохранительный клапан содержит запирающее устройство, которое избирательно пропускает и блокирует поток текучей среды через продольный проточный канал, а также, по меньшей мере, один электрический разъем, выполненный с обеспечением возможности создания электрического контакта, по меньшей мере, с одним вторым электрическим разъемом внешнего предохранительного клапана при размещении вставного предохранительного клапана во внешнем предохранительном клапане. Технический результат заключается в повышении надежности регулирования потока среды в скважине. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 9 ил.

Клапан с электромагнитным двухпозиционным приводом // 2517002

Изобретение относится к электромагнитным двухпозиционным клапанам, а также может быть использовано для привода различных переключателей и импульсных насосов. Клапан с электромагнитным двухпозиционным приводом состоит из запорного органа, корпуса с магнитопроводом, якоря, электромагнитной катушки, двух постоянных магнитов с обращенными друг к другу одноименными полюсами, магнитопроводящей пластины. Постоянные магниты закреплены в корпусе. Якорь расположен между стопами, соединенными магнитопроводящей частью корпуса с одноименными полюсами этих магнитов. Магнитопроводящая пластина выполнена в виде кольца и установлена в корпусе вокруг якоря между другими одноименными полюсами этих постоянных магнитов, разделяя электромагнитную катушку на две части. Технический результат - создание клапана с электромагнитным двухпозиционным приводом с низким энергопотреблением, с малыми габаритами и массой при повышенной надежности, а также снижение трудоемкости при производстве. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предохранительный клапан, оснащенный средствами для подачи энергии к вставному предохранительному клапану // 2522682

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинных клапанных системах. Способ управления работой клапана может включать установку электрического привода в проточный канал, проходящий через этот клапан по его длине, и управление работой запирающего устройства с помощью электрического питания, подаваемого к электрическому приводу. Внешний предохранительный клапан может содержать запирающее устройство, которое избирательно пропускает и блокирует поток текучей среды через продольный проточный канал, а также, по меньшей мере, один электрический разъем, подключающийся электрическим соединением к вставному предохранительному клапану, установленному в надлежащее положение в проточном канале. Способ управления работой внешнего предохранительного клапана в подземной скважине может включать установку вставного предохранительного клапана в этот внешний предохранительный клапан и управление работой вставного предохранительного клапана с помощью электрического тока, проходящего от внешнего предохранительного клапана к вставному предохранительному клапану. Технический результат заключается в повышении надежности работы электрически управляемой скважинной клапанной системы. 2 н.п. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

Электромагнитный клапан для гидроуправляемой топливной форсунки // 2541483

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен электромагнитный клапан для гидроуправляемой топливной форсунки, предназначенной для использования в топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Электромагнитный клапан содержит электромагнит, толкатель (5), подпружиненный в сторону размыкания магнитной цепи и связанный с запирающим элементом (10), якорь электромагнита (4), установленный на толкателе (5) с возможностью осевого перемещения относительно толкателя (5) в сторону размыкания магнитной цепи и имеющий упор в сторону замыкания, причем перемещение якоря (4) в сторону размыкания магнитной цепи ограничено упругим элементом. Согласно изобретению упругий элемент выполнен в виде упругого диска (13), объединенного с толкателем (5) и жестко связанного своей периферийной частью с якорем (4) с образованием демпфирующей полости (14) между торцом упругого диска (13) и якорем (4), а упор представляет собой упруго деформируемое кольцо (6), закрепленное по периферии в якоре (4) по другую сторону от демпфирующей полости относительно упругого диска (13). Технический результат заключается в упрощении и повышении надежности конструкции с уменьшенными осевыми габаритами и возможности управления повышенным давлением топлива без увеличения мощности электромагнита. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Клапан для регулирования проточного канала // 2544018

Изобретение относится к клапану для регулирования проточного канала. Клапан для регулирования проточного канала содержит корпус клапана, который вместе с корпусом дросселя расположен в проточном канале для образования дроссельного участка, и расположенный в проточном канале, функционирующий в зависимости от температуры текучей среды перепускной клапан, который вместе с по меньшей мере одним перепускным отверстием образует перепускной канал. Причем обеспечено постоянное изменение поперечного сечения перепускного канала перепускного клапана в соответствии с обусловленным температурой изменением вязкости текучей среды. Изобретение направлено на повышение надежности и экономичности клапана. 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Шаровой кран // 2546344

Изобретение относится к электроприводной арматуре и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива (газ, мазут) в энергетических котлоагрегатах. При аварийном исчезновении напряжения в цепях защиты энергоустановки и управления электроприводом крана исчезает магнитное поле, удерживающее толкатели 27 и рычаги 21 в рабочем положении. Под действием дополнительных пружинных толкателей 29 ролики 23 преодолевают сопротивление углублений в собачках 28, более не удерживаемых толкателями 27, рычаги 21 и соответственно 22 поворачиваются, освобождается плавающий фланец 15, который под действием пружины осевого перемещения 16 движется вверх, перемещая в том же направлении муфту сцепления 12. Шплинт 19 выходит из нижней прорези муфты сцепления 12, освобождая промежуточный вал 10 от сцепления с приводным валом 13. Пружина кручения 14 получает возможность раскручиваться, ее движение передается промежуточному валу 10 и соединенному с ним шпинделю 3, которые поворачиваются на угол 90° до положения закрытия шарового запорного элемента 2 шарового крана. Изобретение направлено на повышение надежности за счет обеспечения автоматического мгновенного закрытия шарового крана в случае прекращения подачи электроэнергии к электромагнитам и приводу крана и возможности последующего дистанционного возвращения шарового крана в исходное положение. 2 ил.

Электромагнитный исполнительный механизм // 2548211

Изобретение относится к электромагнитным исполнительным механизмам клапанов, обеспечивающим управление работой клапана. Клапан содержит пластину, присоединенную к подвижному механизму, расположенному частично в корпусе. Линейный электромагнитный исполнительный механизм содержит первый набор постоянных магнитов, установленный у подвижного механизма. По меньшей мере один сердечник статора расположен проксимально к подвижному механизму с зазором между сердечником статора и подвижным механизмом. По меньшей мере одна обмотка статора намотана на каждый сердечник статора. Источник питания присоединен по меньшей мере к одной обмотке статора с возможностью подачи электрического тока к указанной по меньшей мере одной обмотке. Управление открытием и закрытием пластины клапана выполняется путем изменения направления электрического тока через указанную по меньшей мере одну обмотку статора. Технический результат - усиление магнитного поля, создаваемого обмоткой статора, повышение усилия привода клапана. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.