Клапан с фиксацией (варианты)

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 области арматуростроения, в частности к устройствам трубопроводной арматуры, и предназначено для использования в запорной арматуре в различных отраслях промышленности.

Известны нормально-закрытые электромагнитные клапаны, содержащие корпус с впускным и выпускным каналами, седло затвора, затвор, электромагнитный привод, пружину (патент US 959618 A, опубл. 31.05.1910, US 3737141 A, опубл. 05.06.1973). В известных клапанах отсутствуют средства, позволяющие не использовать усилие привода в режиме удержания клапана в открытом состоянии. Следовательно, при работе клапана в режиме удержания в положении «открыт» на электромагнитный привод подается необходимый для этого ток. Это приводит к нагреву катушки и, следовательно, к уменьшению срока службы электромагнита, а также к перерасходу электроэнергии.

Известен нормально-открытый электромагнитный клапан, содержащий корпус с впускным и выпускным каналами, седло затвора, затвор, электромагнитный привод, пружину (патент US 3765644 A, опубл. 16.10.1973), выбранный в качестве прототипа. В известном клапане отсутствуют средства, позволяющие не использовать усилие привода в режиме удержания клапана в закрытом состоянии. Следовательно, при работе клапана в режиме удержания в положении «закрыт» на электромагнитный привод подается необходимый для этого ток. Это приводит к нагреву катушки и, следовательно, к уменьшению срока службы электромагнита, а также к перерасходу электроэнергии.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение расхода энергии, потребляемой приводом, повышение надежности и потребительских свойств клапана.

Технический результат достигается тем, что клапан с фиксацией содержит корпус с впускным и выпускным каналами, седло затвора, затвор, электромагнитный привод, пружину, и отличается от прототипа тем, что имеет механизм фиксирования толкателя в двух крайних положениях и не требует усилий привода, а, следовательно, подачи тока на электромагнитный привод для удержания клапана в положениях «открыт» и/или «закрыт».

Механизм фиксирования толкателя представлен в трех вариантах.

Вариант 1: 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.

Вариант 2: механизм фиксирования толкателя в двух положениях, содержащий толкатель с профилированной полостью и фиксатор, одна из сторон которого размещена внутри этой полости.

Вариант 3: механизм фиксирования толкателя в двух положениях, содержащий толкатель из нескольких частей, две из которых имеют поверхности с зубцами, направленные навстречу друг другу.

Пример осуществления изобретения приведен ниже.

В указанном примере используются следующие обозначения:

1 - корпус;

2 - толкатель с кольцевой канавкой;

3 - затвор;

4 - седло затвора;

5 - возвратная пружина;

6 - пружина сжатия;

7 - электромагнитный привод;

8 - профилированная полость на внутренней поверхности корпуса;

9 - фиксатор - шарик;

10 - траектория движения фиксатора (9);

11 - толкатель с профилированной полостью;

12 - профилированная полость на толкателе;

13 - фиксатор проволочный зигзагообразный;

14 - траектория движения фиксатора (13);

15 - верхняя часть толкателя с зубчатой поверхностью, направленной к седлу затвора;

16 - нижняя часть толкателя с зубчатой поверхностью, направленной от седла затвора;

17 - профилированная полость на внутренней поверхности корпуса;

18 - фиксатор, выполненный в виде выступа на нижней части толкателя;

19 - траектория движения фиксатора (18).

При взаимодействии зубчатых поверхностей верхней (15) и нижней (16) частей толкателя поступательное движение верхней части преобразуется в поступательно-вращательное движение нижней части толкателя, что позволяет фиксатору (18) перемещаться по траектории (19).

Клапан имеет два крайних состояния: открытое (фиг.1, 4, 7) и закрытое (фиг.2, 5, 8). В том и другом состоянии толкателю (2) не передается поступательное усилие от привода. Поступательное усилие от привода необходимо только при переводе клапана из одного состояния в другое.

Клапан в положении «открыт» (фиг.1, 4, 7). Для перевода клапана из открытого состояния в закрытое состояние на электромагнитный привод (7) подается ток, привод передает поступательное усилие толкателю (2, 11, 15, 16), толкатель (2, 11, 15, 16) перемещается в направлении к седлу затвора (4), пружина сжатия (6) и возвратная пружина (5) сжимаются, фиксатор (9, 13, 18) перемещается внутри профилированной полости (8, 12, 17) из положения I в положение II по траектории (10, 14, 19) (фиг.3, 6, 9), затвор (3) садится в седло (4) и перекрывает поток рабочей среды, электромагнитный привод (7) обесточивается и перестает передавать усилие толкателю (2, 11, 15, 16), после чего толкатель (2, 11, 15, 16) под действием возвратной пружины (5) начинает двигаться в обратном направлении от седла (4), фиксатор (9, 13, 18) перемещается из положения II в положение III (фиг.3, 6, 9), пружина сжатия (6) не позволяет открыться затвору (3) клапана, обеспечивая его герметичность. Клапан в положении «закрыт» (фиг.2, 5, 8).

Чтобы перевести клапан из закрытого состояния в открытое состояние, на электромагнитный привод подается ток, привод передает поступательное усилие толкателю (2, 11, 15, 16), толкатель (2, 11, 15, 16) перемещается в направлении к седлу затвора (4), пружина сжатия (6) и возвратная пружина (5) сжимаются, фиксатор (9, 13, 18) перемещается внутри профилированной полости (8, 12, 17) из положения III в положение IV по траектории (10, 14, 19) (фиг.3, 6, 9), электромагнитный привод (7) обесточивается и перестает передавать усилие толкателю (2, 11, 15, 16), после чего толкатель (2, 11, 15, 16) под действием возвратной пружины (5) начинает двигаться в обратном направлении от седла (4), фиксатор (9, 13, 18) перемещается из положения IV в положение I (фиг.3, 6, 9), затвор (3) открывается для потока рабочей среды. Клапан в положении «открыт» (фиг.1, 4, 7).

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

Фиг.1 - клапан с механизмом фиксирования толкателя по варианту 1. Положение «открыт».

Фиг.2 - клапан с механизмом фиксирования толкателя по варианту 1. Положение «закрыт».

Фиг.3 - траектория движения фиксатора механизма фиксирования толкателя по варианту 1.

Фиг.4 - клапан с механизмом фиксирования толкателя по варианту 2. Положение «открыт».

Фиг.5 - клапан с механизмом фиксирования толкателя по варианту 2. Положение «закрыт».

Фиг.6 - траектория движения фиксатора механизма фиксирования толкателя по варианту 2.

Фиг.7 - клапан с механизмом фиксирования толкателя по варианту 3. Положение «открыт».

Фиг.8 - клапан с механизмом фиксирования толкателя по варианту 3. Положение «закрыт».

Фиг.9 - траектория движения фиксатора механизма фиксирования толкателя по варианту 3.

Клапан с фиксацией содержит корпус (1) с впускным и выпускным каналами, седло затвора (4), затвор (3), электромагнитный привод (7), возвратную пружину (5), пружину сжатия (6), установленную с возможностью противодействия открытию затвора (3) в положении клапана «закрыт» (фиг.2, 5, 8) и возможностью дополнительного хода толкателя (2, 11, 15, 16) при снятии с него фиксации. Толкатель (2, 11, 15, 16) взаимодействует с электромагнитным приводом (7), получая от него поступательное усилие. Дополнительно клапан содержит механизм фиксирования толкателя в двух крайних положениях, представленный в трех вариантах. Во всех трех вариантах поступательное усилие от электромагнитного привода (7), а, следовательно, и подача тока на электромагнитный привод (7), требуются только при переводе клапана из открытого состояния (фиг.1, 4, 7) в закрытое (фиг.2, 5, 8) и обратно. Для удержания клапана в положениях «открыт» (фиг.1, 4, 7) и/или «закрыт» (фиг.2, 5, 8), подача тока не требуется.

Изобретение направлено на снижение расхода энергии, потребляемой приводом, повышение надежности и потребительских свойств клапана.

1. Клапан с фиксацией, содержащий корпус с впускным и выпускным каналами, седло затвора, затвор, электромагнитный привод, пружину, отличающийся тем, что он дополнительно 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.

2. Клапан с фиксацией, содержащий корпус с впускным и выпускным каналами, седло затвора, затвор, электромагнитный привод, пружину, отличающийся тем, что он дополнительно содержит механизм фиксирования толкателя в двух положениях, содержащий толкатель с профилированной полостью и фиксатор, одна из сторон которого размещена внутри этой полости.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

Изобретение относится к области оборудования для газодобывающей, газоперерабатывающей, нефтяной, нефтехимической и химической промышленности, а именно к области запорной арматуры.

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.

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 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.

Изобретение относится к электроклапанам и может быть использовано в энергетическом машиностроении в летательных аппаратах. Электромагнитаый клапан содержит корпус с основным седлом, электромагнит. В корпусе расположены основной и разгрузочный затворы. Якорь кинематически связан с основным затвором, имеющим кольцевую канавку. На другом конце основного затвора выполнено разгрузочное седло. В якоре выполнено сквозное осевое ступенчатое отверстие со ступенью в его центральной части. При этом отверстие малого диаметра является направляющей поверхностью для разгрузочного седла. Разгрузочный затвор расположен в отверстии большего диаметра с возможностью осевого перемещения. Плоскость ступени взаимодействует с разгрузочным затвором для отрыва его от седла. На наружной поверхности якоря, выступающей из электромагнита, выполнена канавка для кинематической связи с основным затвором. В кольцевую канавку основного затвора установлено стопорное кольцо. Между якорем и основным затвором установлена демпфирующая пружина. Изобретение направлено на повышение стабильности параметров (времени срабатывания, герметичности) и его ремонтоспособности. 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к электромагнитным клапанам управления выработкой топлива из баков летательных аппаратов. Электромагнитный клапан включает корпус, выполненный с электроразъемом и верхней крышкой. В корпусе расположены катушка, клапан-сердечник и пружина для прижатия клапана-сердечника к седлу корпуса. Клапан также содержит нижнюю крышку, основной клапан, пружину для прижатия основного клапана к седлу нижней крышки и металлический колпак. Нижняя крышка пристыкована к корпусу и выполнена с входным и выходным штуцерами. Основной клапан расположен в нижней крышке и выполнен с дроссельным отверстием. Металлический колпак установлен между корпусом и верхней крышкой. Корпус также содержит канал подвода топлива для охлаждения катушки, выполненный с возможностью сообщения с командной полостью, расположенной за основным клапаном, и полостью, расположенной между наружной и внутренней стенками металлического колпака. Дроссельное отверстие выполнено с возможностью сообщения с рабочей полостью входного штуцера и командной полостью. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности и срока эксплуатации электромагнитного клапана. 1 ил.

Изобретение относится к санитарно-техническому вставному элементу. Сантехнический вставной элемент имеет функциональное устройство, расположенное в канале и определяющее объемный расход жидкости в зависимости от давления в виде зависимости объемного расхода. Функциональное устройство имеет подвижный регулирующий элемент. Указанный регулирующий элемент выполнен с возможностью изменения своего положения вдоль пути перемещения между первым установочным положением и вторым установочным положением. Объемный расход способен изменяться в результате изменения положения регулирующего элемента по пути перемещения. Термочувствительное приводное устройство воздействует на регулирующий элемент таким образом, что регулирующий элемент в результате изменения температуры на приводном устройстве может менять свое положение по пути перемещения. Группа изобретений направлена на улучшение эксплуатационных свойств сантехнического вставного элемента. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 37 ил.

Изобретение относится к комбинации термопары и электромагнитного газового клапана газовой арматуры. Комбинация термопары и электромагнитного газового клапана, где электромагнитный клапан содержит вывод с основанием, содержащим поверхность соединения. Термопара содержит соединитель с внутренней поверхностью, которая обращена к основанию, когда соединитель вставляется поперечно выводу. Соединитель содержит направляющие средства, расположенные на внутренней поверхности, выступая по отношению к внутренней поверхности, проходя продольно в направлении вставки. При этом соединитель входит в контакт с контактной поверхностью основания посредством направляющих средств, предотвращая контакт с поверхностью соединения. Соединитель содержит блокирующие средства, расположенные на внутренней поверхности, содержащие стопор, который проходит от внутренней поверхности, выступая по отношению к направляющим средствам. При этом стопор выровнен с направляющими средствами в направлении вставки, проходя продольно в направлении вставки от свободного конца внутренней поверхности. Изобретение направлено на упрощение конструкции, улучшение электрического контакта между соединителем и выводом быстрого соединения клапана. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к клапанам с приводом от электродвигателя. Клапан с приводом от электродвигателя для использования в газовых расходомерах содержит клапанный узел с корпусом клапана и клапанным элементом, узел привода и соединительный узел. Указанные узлы могут быть присоединены друг к другу модульным способом и отделены друг от друга. Клапанный элемент представляет собой сферический или цилиндрический клапанный элемент, уплотняемый относительно корпуса клапана при помощи только одного уплотняющего элемента, который предпочтительно является манжетным уплотнением. Корпус клапана имеет два углубления, в которых клапанный элемент монтируется с возможностью вращения. Изобретение направлено на повышение надежности и эффективности сборки клапана, снижение трения его частей. 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к электроприводной арматуре, используемой, в частности, в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем, и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания природного газа в энергетических котлоагретатах. На промежуточном валу электропривода шарового крана с возможностью передачи крутящего момента установлен диск. На наружной поверхности диска с равномерным шагом выполнены зубья трапецеидального профиля. Тангенциально диску установлены две параллельные рейки. Зубья трапецеидального профиля на поверхности диска сопрягаются с зубьями аналогичного профиля двух параллельных цилиндрических реек. Каждая рейка подпружинена и имеет возможность тангенциального перемещения по коаксиальным жестко закрепленным направляющим. При аварийном отключении электроэнергии и обесточивании систем защиты энергоустановки плавающая втулка под действием пружин осевого перемещения движется вверх и выходит из зацепления с выступами промежуточного вала. Приводной вал электропривода освобождается от связи с промежуточным валом. Пружины реек получают возможность через зубчатое зацепление повернуть диск с промежуточным валом на 90 градусов и установить шаровой затвор шарового крана в положение «ЗАКРЫТО». Изобретение направлено на повышение безопасности энергоагрегатов за счет обеспечения автоматического мгновенного закрытия шарового крана в случае прекращения подачи электроэнергии. 2 ил.

Изобретение относится к электроприводной арматуре, используемой, в частности, в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем, и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания природного газа в энергетических котлоагретатах. При аварийном отключении электроэнергии и обесточивании систем защиты энергоустановки плавающая втулка под действием пружин осевого перемещения движется вверх и выходит из зацепления с выступами промежуточного вала. При этом приводной вал электропривода освобождается от связи с промежуточным валом. Пружины реек получают возможность через зубчатое зацепление повернуть диск с промежуточным валом на 90° и установить шаровой затвор шарового крана в положение «ЗАКРЫТО». В процессе поворота шарового затвора упругоэлластичный уплотнительный элемент не контактирует со сферической поверхностью кольцевого элемента, что исключает его износ и обеспечивает герметичность уплотнительного стыка в течение всего эксплуатационного периода. На наружной поверхности кольцевого элемента, в непосредственной близости от уплотнительной прокладки, выполнен узкий кольцевой поясок, который обеспечивает угловую и осевую подвижность кольцевого элемента. На наружной поверхности шарового затвора выполнена проточка в виде части сферического сектора и прямоугольная канавка для установки кольцевого уплотнительного элемента. Диаметральный размер кольцевого пояска превосходит диаметральный размер уплотнительного стыка с образованием кольцевой площадки газостатического поджима. Изобретение направлено на повышение безопасности энергоагрегатов за счет автоматического мгновенного закрытия шарового крана в случае прекращения подачи электроэнергии при обеспечении герметичности уплотнительного стыка последнего. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к клапанам с электромагнитными приводами, и может быть использовано в системах управления летательных аппаратов в качестве исполнительного устройства для перепуска рабочих сред в гидравлических или воздушных топливных системах. Электроклапан состоит из соосно расположенных электромагнитной катушки, цилиндрического корпуса, запорного элемента, размещенного в его внутренней полости, фильтров. Каждый фильтр представляет из себя сетку, размещенную на решетке. Набор фильтров с размещенным между ними кольцами образует фильтроблок. Фильтры размещены последовательно относительно потока рабочего тела. Каждый последующий фильтр имеет сетку с более мелкими ячейками. Диаметры отверстий каждой последующей решетки меньше, чем предыдущей. Причем суммарные площади отверстий решеток приблизительно равны. Технический результат - расширение эксплуатационных возможностей, уменьшение габаритов и повышение надежности за счет изменения конструкции фильтра на входе клапана. 2 ил.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к нормально закрытым электромагнитным пневматическим клапанам и может быть использовано для дистанционного управления воздушными магистралями. Электромагнитный клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным патрубками 3 и отводом в атмосферу, установленные внутри корпуса управляющую катушку и подпружиненный якорь 7 с трубкой 8. Трубка расположена внутри продольного канала 9 с осевым зазором. Торцы продольного канала закрыты нижним 10 и верхним клапанами 11. На трубке установлены нижнее 15 и верхнее кольцевое уплотнения 16, образующие вместе со стенками канала кольцевую полость. Напротив указанной полости в стенке трубки выполнены радиальные отверстия. Входной патрубок подведен к каналу между нижним клапаном и нижним уплотнением, выходной - к полости между нижним и верхним уплотнениями, а отвод в атмосферу - к каналу между верхним клапаном и верхним уплотнением. По второму варианту выполнения верхний торец продольного канала закрыт клапаном 11, на трубке установлены нижнее кольцевое уплотнение 15 и верхнее кольцевые уплотнение 16, при этом верхнее кольцевое уплотнение расположено в верхней части клапана для уплотнения верхней части трубки 9, входной патрубок подведен к каналу между клапаном и верхним уплотнением, а нижняя часть трубки уплотнена нижним кольцевым уплотнением и соединена с выходным патрубком 3. Изобретение позволяет повысить эффективность работы электромагнитного клапана. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 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.

Наверх