Электропневмоклапан



Электропневмоклапан
Электропневмоклапан
Электропневмоклапан
Электропневмоклапан
Электропневмоклапан

 


Владельцы патента RU 2554385:

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

Изобретение относится к области электропневмоавтоматики и может быть использовано для заполнения и сброса давления из емкостей в системах газоснабжения давлением до 40 МПа, в которых недопустимы ударные и вибрационные воздействия. В электропневмоклапане входной и дренажный уплотнители выполнены с одной стороны клапана, обращенной к поршню. Дренажный канал выведен из полости, расположенной между ступенями поршня. В малой ступени поршня выполнен канал, сообщающий выходной и дренажный каналы. Дренажное седло выполнено на торце малой ступени поршня. При этом полный ход поршня равен сумме его хода на перекрытие дренажного канала от упора закрытого положения до контакта дренажного седла с клапаном и совместного с клапаном хода на открытие входного канала от седла в корпусе до упора открытого положения. Изобретение направлено на снижение уровня виброшумовых характеристик за счет исключения перетекания рабочей среды под давлением со входа в дренаж, а также уменьшение массо-габаритных характеристик. Обеспечивается экономия запасов газа и баллонов системы газоснабжения. 4 ил.

 

Изобретение относится к области электропневмоавтоматики и может быть использовано для заполнения и сброса давления из емкостей в системах газоснабжения давлением до 40 МПа, в которых недопустимы ударные и вибрационные воздействия.

Известны электропневмоклапаны (ЭПК) с дренажем а.с. СССР №385128, F16K 31/02 и а.с. СССР №905565, F16K 17/10, содержащие входной и дренажный каналы, поршень и управляющий клапан с электромагнитным приводом.

Недостатком этих аналогов является высокий уровень виброшумовых характеристик и непроизводительные потери рабочей среды за счет перетекания рабочей среды со входа в дренаж в переходных процессах открытия и закрытия.

Известен трехходовой клапан с электромагнитным управлением по а.с. СССР №396511, F16K 11/10 (прототип), содержащий корпус с входным, выходным и дренажным каналами, входной и дренажный клапаны, поршень, управляющий клапан с электромагнитным приводом. В нем, кроме основного, предусмотрен дополнительный поршень, обеспечивающий опережающее закрытие дренажного клапана при открытии входного клапана, и, наоборот, опережающее закрытие входного клапана при открытии дренажного клапана. В прототипе отсутствует перетекание рабочей среды со входа в дренаж.

Недостатком прототипа является сложность конструкции, увеличенные массо-габаритные характеристики, снижение надежности работы.

Предложен ЭПК, содержащий корпус с входным, выходным и дренажным каналами, клапан, взаимодействующий с двухступенчатым поршнем, и управляющий клапан с электромагнитным приводом.

Отличительные признаки предложенного ЭПК следующие:

- входной и дренажный уплотнители выполнены с одной стороны клапана, обращенной к поршню;

- дренажный канал электропневмоклапана выведен из полости, расположенной между ступенями поршня;

- в малой ступени поршня со стороны, обращенной к клапану, выполнен канал, сообщающий входной и дренажный каналы;

- на торце малой ступени поршня со стороны входа в дренажный канал выполнено дренажное седло;

- полный ход поршня равен сумме его хода на перекрытие дренажного канала от упора закрытого положения до контакта дренажного седла с клапаном и совместного хода с клапаном на открытие входного канала от седла в корпусе до упора открытого положения.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в снижении уровня виброшумовых характеристик сравнительно с аналогами за счет исключения перетекания рабочей среды под давлением со входа в дренаж, а также уменьшении массо-габаритных характеристик относительно прототипа за счет отличительных признаков предложенного ЭПК.

На чертеже изображен предложенный ЭПК.

На фиг.1 приведен общий вид ЭПК в разрезе.

На фиг.2, 3, 4 показано схематическое изображение элементов при срабатывании:

- на фиг.2 - исходное положение закрытого ЭПК;

- на фиг.3 - промежуточное положение подвижных элементов в процессе открытия;

- на фиг.4 - открытое положение ЭПК.

Устройство предложенного ЭПК поясняется общим видом на фиг.1.

В корпусе 1 имеются каналы для подсоединения к магистралям: входной 2, выходной 3 и дренажный 4.

Клапан 5 выполнен с возможностью взаимодействия с двухступенчатым поршнем 6.

Управляющий клапан, состоящий из входного 7 и дренажного 8 клапанов с электромагнитным приводом 9, сообщает входную и управляющие полости ЭПК.

Клапан 5 содержит входной 10 и дренажный 11 уплотнители. В корпусе 1 имеется входное седло 12, а на поршне 6 - дренажное седло 13. Входной 10 и дренажный 11 уплотнители выполнены с одной стороны клапана 5, обращенной к поршню 6.

Дренажный канал 4 выведен из полости, расположенной между малой 14 и большой 15 ступенями поршня 6.

В малой ступени 14 выполнен канал 16, сообщающий выходной 3 и дренажный 4 каналы между собой при закрытом положении клапана 5.

В корпусе 1 имеется упор закрытого положения 17, ограничивающий крайнее положение поршня 6 при закрытом клапане 5, и упор открытого положения 18, ограничивающий крайнее положение поршня 6 при открытом клапане 5.

На фиг.2 показан полный ход А поршня 6 от упора закрытого положения 17 до упора открытого положения 18, а также ход Б поршня 6 на перекрытие дренажного канала 4 от упора закрытого положения 17 до контакта поршня 6 в клапан 5.

На фиг.4 показан ход В на открытие входного канала 2 от начала открытия клапана 5 до контакта поршня 6 с упором открытого положения 18.

Работает предложенный ЭПК следующим образом.

В исходном положении давление подано во входной канал 2, напряжение питания на электромагнитном приводе 9 отсутствует. Клапаны 7 и 5 закрыты. Поршень 6 прижат к упору закрытого положения 17. Выходной 3 и дренажный 4 каналы сообщены между собой каналом 16.

При подаче напряжения на электромагнитный привод 9 происходит открытие клапана 7 и закрытие клапана 8. Давление со входного канала 2 попадает на управляющую полость большей ступени 15. Поршень 6 перемещается от упора 17 до упора 18 на величину хода А.

Процесс движения поршня 6 делится на два этапа. На первом этапе поршень 6 перемещается на величину хода Б от упора 17 до контакта седла 13 поршня 6 с уплотнителем 11 клапана 5. При этом происходит перекрытие связи между выходным 3 и дренажным 4 каналами. В этом положении все каналы перекрыты клапаном 5 и седлами 12, 13. На втором этапе происходит совместное с клапаном 5 перемещение поршня 6 и на величину хода В от момента отрыва уплотнителя 11 от седла 12 до контакта поршня 6 в упор 18. При этом происходит открытие связи между входным 2 и выходным 3 каналами.

Закрытие ЭПК происходит в обратном порядке.

Из описания работы предложенного ЭПК видно, что в процессе его срабатывания полностью отсутствуют перетечки рабочей среды из входного канала 2 в дренажный канал 4.

Осуществление изобретения возможно в условиях заводов-изготовителей пневмоарматуры. Планируется внедрение в системах газоснабжения с повышенными требованиями по ударным и вибрационным воздействиям при срабатывании ЭПК.

Приведем оценочный расчет экономии рабочей среды за счет исключения паразитного перетекания ее со входа в дренаж.

В аналоге паразитный массовый (М) расход определяется по формуле:

M=G·t, где

G = μ F P T B ϕ - расход по линии «Вход»-«Дренаж»;

µ=0,82 - коэффициент расхода через ЭПК;

F=0,785 см2 - проходное сечение ЭПК;

P=400 кгс/см2 - рабочее давление;

T=293 K - температура газа;

Bφ=0,4 - газовые параметры для рабочей среды воздух (азот);

t=t0·N - суммарное время нахождения открытой связи по линии «Вход»-«Дренаж»;

t0= 0,05 с - время связи входного и дренажного каналов при переходном процессе срабатывания ЭПК;

N=5000 - ресурс по количеству срабатываний ЭПК.

Определим паразитный расход рабочей среды M, который экономится при использовании предложенного ЭПК:

Приведенный расчет экономии газа показывает, что система газоснабжения упрощается за счет уменьшения на 8 штук баллонов объемом по 400 литров.

Электропневмоклапан, содержащий корпус с входным, выходным и дренажным каналами, клапан, взаимодействующий с двухступенчатым поршнем, входное и дренажное седла, управляющий клапан с электромагнитным приводом, отличающийся тем, что входной и дренажный уплотнители выполнены с одной стороны клапана, обращенной к поршню, дренажный канал выведен из полости, расположенной между ступенями поршня, в малой ступени поршня выполнен канал, сообщающий выходной и дренажный каналы, дренажное седло выполнено на торце малой ступени поршня, при этом полный ход поршня равен сумме его хода на перекрытие дренажного канала от упора закрытого положения до контакта дренажного седла с клапаном и совместного с клапаном хода на открытие входного канала от седла в корпусе до упора открытого положения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электромагнитным исполнительным механизмам клапанов, обеспечивающим управление работой клапана. Клапан содержит пластину, присоединенную к подвижному механизму, расположенному частично в корпусе.

Изобретение относится к электроприводной арматуре и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива (газ, мазут) в энергетических котлоагрегатах.

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.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен электромагнитный клапан для гидроуправляемой топливной форсунки, предназначенной для использования в топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Изобретение относится к области оборудования для газодобывающей, газоперерабатывающей, нефтяной, нефтехимической и химической промышленности, а именно к области запорной арматуры. Техническое решение направлено на повышение надежности клапана запорного электромагнитного, увеличение его ресурса и снижение затрат на ремонт путем совершенствования конструкций пар «затвор-седло». Клапан запорный электромагнитный содержит корпус с входным и выходным каналами, седло и затвор с расположенными в нем управляющим пилотом и втулкой, причем на втулке выполнен кольцевой выступ, поджимающий корпус уплотнения, размещенный на нижнем торце затвора, при этом в корпусе уплотнения установлена с возможностью взаимодействия с седлом корпуса прокладка, а верхний торец втулки имеет внутреннюю коническую поверхность, ответную наружной конической поверхности нижнего торца управляющего пилота. Рабочая поверхность седла корпуса выполнена плоской. В нижнем торце управляющего пилота может быть размещено уплотнение, например капролоновое. Прокладка, расположенная в корпусе уплотнения, выполнена также из капролона. Изобретение направлено на повышение надежности, увеличение ресурса, снижение затрат на ремонт клапана запорного электромагнитного. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для управления работой скважинного клапана. Способ включает установку трубной колонны в стволе скважины, затем установку электрического привода в проточном канале, проходящем через трубную колонну по ее длине, и управление работой запирающего устройства клапана с помощью электрического питания, подаваемого к электрическому приводу через, по меньшей мере, одно электрическое соединение между электрическим приводом и указанным клапаном. Технический результат заключается в повышении эффективности управления работой вставного предохранительного клапана. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к устройствам запорно-регулирующей арматуры и может быть использовано в пневмогидравлических системах различных отраслей промышленности. Электропневмоклапан содержит корпус, в котором расположены соединенные между собой затвор и поршень. Управляющая полость сообщена с входной полостью через разгрузочный клапан, управляемый электромагнитом. В соединение затвора и поршня установлен соосно расположенный и подпружиненный фиксатор с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения. Указанный фиксатор одним торцом с выступами со стороны пружины, помещенными в пазы бурта, выполненного на штоке затвора, фиксирует шток от проворота вокруг оси. На другом торце указанного фиксатора расположены выступы, одна сторона которых имеет уклон, а другая расположена параллельно оси. Указанным другим торцом фиксатор находится в зацеплении с ответными аналогичными выступами, расположенными на торце поршня, тем самым фиксируя от проворота затвор относительно поршня. Технический результат - упрощение процесса сборки клапана, обеспечение регулировки хода затвора, обеспечение надежной фиксации от проворота затвора относительно поршня с обеспечением необходимой степени герметизации затвора. 2 ил.

Клапан // 2584044
Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений, в том числе и в условиях низких температур. Клапан содержит корпус с входным, выходным патрубками и седло, большой затвор с седлом, внутренней проточкой и торцевым уплотнением, малый затвор с торцевым уплотнением, дно корпуса, пружины и привод. В корпусе в выходной полости выполнена ступенчатая проточка. Со стороны привода в корпусе выполнены проточка и седло. Дно корпуса выполнено в виде крышки с центральной втулкой с внутренней глухой проточкой. В проточку большого затвора установлены втулка с упором. Малый затвор выполнен с внутренней глухой проточкой, буртом и штоком. В корпус установлен поршень со ступенчатым штоком с проточкой и торцевым уплотнением, контактирующим с седлом корпуса и взаимодействующим наружным диаметром поршня с внутренним диаметром проточки корпуса, большим диаметром штока с внутренним диаметром ступенчатой проточки корпуса и торцом меньшего диаметра штока с торцом внутренней глухой проточки малого затвора. При этом бурт малого затвора контактирует с упором втулки. Шток малого затвора взаимодействует с внутренней поверхностью глухой проточки центральной втулки крышки. Применение указанного агрегата позволяет обеспечить многократное срабатывание клапана при высоких рабочих давлениях на входе, в том числе и в условиях низких температур, и упростить конструкцию по сравнению с прототипом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к устройствам трубопроводной арматуры, и предназначено для использования в запорной арматуре в различных отраслях промышленности. Клапан с фиксацией содержит корпус с впускным и выпускным каналами, седло затвора, затвор, электромагнитный привод, пружину. Указанный клапан содержит механизм фиксирования толкателя в двух положениях, содержащий толкатель с кольцевой канавкой и шарик, размещенный наполовину в канавке на толкателе с возможностью перемещения по этой канавке. Также описан вариант исполнения механизма фиксирования толкателя. Группа изобретений направлена на снижение расхода энергии, потребляемой приводом, повышение надежности и потребительских свойств клапана. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и используется для управления газообразными и жидкими рабочими средами. Клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, цилиндр, поршень с уплотнительным элементом, электромагнит, якорь с уплотнительным элементом, пружину. Поршень и якорь механически связаны между собой захватом. Внутри поршня выполнены канал натекания, соединяющий входной патрубок и надпоршневую полость, и канал сброса. При этом внутри канала натекания установлен отсечной клапан, который управляется посредством толкателя якорем электромагнита. В результате применения предлагаемого изобретения достигается технический результат, выраженный в существенном увеличении скорости срабатывания клапана электромагнитного. 1 ил.
Наверх