Электропневмоклапан

Изобретение относится к области электропневмоавтоматики и может быть использовано для стационарного открытия и закрытия дренажной пневмомагистрали. Новизной изобретения является введение дополнительной обмотки в электромагнит, обеспечивающей уменьшенное от номинального усилие, что обеспечивает фиксированное промежуточное положение разгрузочного клапана при уменьшенном усилии электромагнита. Техническим результатом изобретения является уменьшение массо-габаритных параметров дренажных линий и оборудования в целом с одновременным расширением его функциональных возможностей. 5 ил.

 

Изобретение относится к области электропневмоавтоматики и может быть использовано для дистанционного открытия и закрытия дренажной пневмомагистрали.

В системах газоавтоматики при поддержании заданного темпа заполнения емкости и поддержания давления в ней при отборах газа используются электропневмоклапаны (ЭПК) подачи при недорегулировании и ЭПК дренирования газа из емкости при перерегулировании темпа или давления.

Как правило, в пневматических системах используются два параллельно установленных дренажных ЭПК: для исключения значительного перерегулирования ЭПК большого проходного сечения, а для обеспечения более точного регулирования - ЭПК малого проходного сечения.

Для решения указанной задачи регулирования, предлагается ЭПК, имеющий двухрежимное дренирования газа через основное (большое) и малое проходное сечения.

Известен нормально закрытый ЭПК с пневмоусилением без дренажа (Арзуманов, Ю.Л. Системы газоснабжения и устройства пневмоавтоматики ракетно-космических комплексов [Текст]: монография / Ю.Л. Арзуманов, Р.А. Петров, Е.М. Халатов - М.: Машиностроение, 1997. - С. 163-164), при срабатываниях которого разгрузочный клапан занимает крайние положения, перекрывая дренажное или входное седло управляющей магистрали. При этом дренирование через электропневмоклапан возможно только при номинальном расходе газа через проходное сечение основного клапана.

Наиболее близким, принятым за прототип, является электропневмоклапан (патент РФ №2189516, кл. F16K 31/42), содержащий корпус с входным и выходными каналами, основной клапан, выполненный заодно с двухступенчатым поршнем, подпружиненный разгрузочный клапан с входным и дренажным уплотнителями, связанный с электромагнитом. Этот ЭПК не может быть применен для двухрежимного дренирования газа с номинальным и уменьшенным расходом.

Предложен ЭПК, в котором обеспечивается возможность двухрежимного дренирования газа: номинальный расход дренирования по основной линии «вход-выход» и уменьшенный расход дренирования по линии разгрузочного клапана со входа основного клапана в дренаж разгрузочного клапана при установившемся промежуточном его положении.

Предложенный ЭПК содержит корпус с входным и выходными каналами, основной клапан, выполненный заодно с двухступенчатым поршнем, подпружиненный разгрузочный клапан с входным и дренажным уплотнителями, связанный с электромагнитом. Отличается ЭПК тем, что в электромагните имеется дополнительная обмотка, обеспечивающая уменьшенное от номинального усилие, ход разгрузочного клапана разделен на начальный и конечный ход, жесткость пружины разгрузочного клапана на начальном ходе меньше, чем на конечном ходе, например за счет радиальных пазов, уменьшенное усилие электромагнита больше усилия закрытия дренажного уплотнителя и меньше усилия закрытия входного уплотнителя разгрузочного клапана, что обеспечивает фиксированное промежуточное положение разгрузочного клапана при уменьшенном усилии электромагнита.

Для обеспечения стабильной работы ЭПК при уменьшенном расходе дренирования проходное сечение входного уплотнителя разгрузочного клапана принято больше проходного сечения дренажного уплотнителя. В этом случае обеспечивается закрытое положение основного клапана.

На фиг. 1 представлен ЭПК в разрезе.

ЭПК состоит из корпуса 1 с входным А и выходным Б каналами, основного клапана 2, выполненного заодно с двухступенчатым поршнем, подпружиненного разгрузочного клапана 3 с входным 4 и дренажным 5 уплотнителями, связанного с электромагнитом 7.

В электромагните 7 предусмотрена дополнительная обмотка 9, обеспечивающая уменьшенное от номинального усилие, ход разгрузочного клапана 3 разделен на начальный и конечный ход, пружина 6 разгрузочного клапана 3 выполнена с переменной жесткостью: на начальном ходе ее жесткость меньше, чем на конечном ходе, например за счет радиальных пазов, уменьшенное усилие электромагнита 7 больше усилия закрытия дренажного уплотнителя 5 и меньше усилия закрытия входного уплотнителя 4 разгрузочного клапана 3, что обеспечивает фиксированное промежуточное положение разгрузочного клапана 3 при уменьшенном усилии электромагнита 7.

На фиг. 2, 3, 4 показаны соответственно открытое, закрытое и промежуточное положения разгрузочного клапана. На фиг. 5 представлена диаграмма срабатывания ЭПК.

ЭПК работает следующим образом.

В исходном положении при поданном входном давлении и отсутствии напряжения на обмотках 8, 9 электромагнита 7 ЭПК закрыт. Основной клапан 2 закрыт и прижат к седлу корпуса 1. Разгрузочный клапан 3 открыт, при этом дренажный уплотнитель 5 перекрывает канал ДРЕНАЖ 2, входной уплотнитель 4 открыт на ход h (фиг. 2). Рабочая среда со входа попадает в управляющую полость В и поджимает клапан 2 к седлу корпуса 1.

В режиме номинального дренирования по линии «Вход-выход» на обмотки 8, 9 подается номинальное напряжение. Разгрузочный клапан 3 перемещается на полный ход h (фиг. 3), перекрывая входной уплотнитель 4. Давление из управляющей полости В сбрасывается через канал ДРЕНАЖ 2. Основной клапан 2 входным давлением на его поршень открывается. Происходит дренирование с номинальным расходом по линии «Вход-ДРЕНАЖ 1».

При выключении электромагнита 7 разгрузочный клапан 3 пружиной 6 перекрывает дренажный уплотнитель 5 (фиг. 2). Рабочая среда попадает в управляющую полость В и закрывает основной клапан 2. Дренирование прекращается.

В режиме уменьшенного дренирования напряжение подается только на обмотку 8, обеспечивающую уменьшенное усилие электромагнита . Это усилие подбирается таким образом, что оно больше усилия противодействия, создаваемого «мягкой» частью пружины 6 при закрытом дренажном уплотнителе 5 (QДР) и меньше этого усилия при закрытом входном уплотнителе 4 (QВХ).

В результате такого соотношения усилий разгрузочный клапан 3 при включении одной обмотки 8 фиксируется в промежуточном положении (фиг. 4). При этом дренажный уплотнитель 5 открыт на ход h1, входной уплотнитель 4 на ход h2, а сумма этих ходов равна общему ходу h. Происходит дренирование с уменьшенным расходом по линии «Вход-ДРЕНАЖ 2» при закрытом основном клапане 2.

При этом закрытое положение основного клапана 2 обеспечивает наличие достаточного для закрытия давления в управляющей полости В за счет того, что проходное сечение разгрузочного клапана по входному уплотнителю 4 больше его проходного сечения по дренажному уплотнителю 5.

На фиг. 5 представлена диаграмма срабатывания ЭПК. На диаграмме показаны следующие параметры:

- уменьшенное усилие электромагнита 7;

- номинальное усилие электромагнита 7;

QДР - усилие противодействия при закрытом дренажном уплотнителе 5 с учетом мягкой части пружины 6 и пневматических усилий;

QВХ - усилие противодействия при закрытом входном уплотнителе 4 с учетом жесткой части пружины 6 и пневматических усилий;

0 - выключенное положение электромагнита. Дренажный уплотнитель 5 прижат к седлу, основной клапан 2 закрыт (см. фиг. 1, 2);

X - включенное положение электромагнита 7 в режиме номинального усилия. Входной уплотнитель 4 прижат к седлу, основной клапан 2 открыт (см. фиг. 3). Имеется возможность дренирования через большое сечение основного клапана 2 (ДРЕНАЖ 1);

Y - включенное положение электромагнита 7 в дополнительном режиме уменьшенного усилия. Разгрузочный клапан находится в промежуточном положении (см. фиг. 4), при котором входная полость сообщается с ДРЕНАЖОМ 2, основной клапан 2 закрыт. Имеется возможность дренирования со входа через малое сечение;

Ζ - характерная точка промежуточного положения разгрузочного клапана 3, при котором уменьшенное усилие электромагнита 7 равно усилию противодействия пружины 6 и пневматических усилий.

Актуальность предлагаемого технического решения подтверждается необходимостью двухрежимного дренирования газа, с целью поддержания требуемого темпа заполнения емкости или поддержания заданного уровня давления на выходе магистральной линии, решаемое в настоящее время более сложно при помощи параллельного включения двух электропневмоклапанов номинального и уменьшенного сечений. Предлагаемое решение позволяет исключить возможность перерегулирования, которое может возникнуть от резкого открытия ЭПК большого проходного сечения.

Преимуществом заявляемого решения является уменьшение массогабаритных параметров дренажных линий и оборудования в целом с одновременным расширением его функциональных возможностей - функция уменьшенного расхода дренирования.

Электропневмоклапан, содержащий корпус с входным и выходным каналами, основной клапан, выполненный совместно с управляющим поршнем, подпружиненный разгрузочный клапан с входным и дренажным уплотнителями, связанный с электромагнитом, отличающийся тем, что в электромагните предусмотрена дополнительная обмотка, обеспечивающая уменьшенное от номинального усилие, ход разгрузочного клапана разделен на начальный и конечный ход, пружина разгрузочного клапана выполнена с переменной жесткостью: на начальном ходе жесткость меньше, чем на конечном ходе, уменьшенное усилие электромагнита больше усилия закрытия дренажного уплотнителя и меньше усилия закрытия входного уплотнителя разгрузочного клапана, что обеспечивает фиксированное промежуточное положение разгрузочного клапана при уменьшенном усилии электромагнита.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода пластовой жидкости в горизонтальных скважинах при паротепловом воздействии на пласт. Устройство состоит из разъемного корпуса, в осевом канале которого установлено закрепленное седло, в котором размещена гайка с ребрами.

Изобретение относится к регуляторам расхода жидкости, таким как регуляторы расхода газа, и, в частности, к регуляторам давления газа, содержащим систему для предотвращения небезопасных условий выходного давления.

Изобретение относится к устройствам управления текучей средой. Предложенное устройство регулирования текучей среды содержит регуляторный клапан, привод и узел управляемого регуляторного клапана.

Изобретение относится к уравновешенным редукционным клапанам. Уравновешенный редукционный клапан содержит корпус клапана с впускным и выпускным патрубками для текучей среды, седло клапана, помещенное внутрь канала для текучей среды, саморегулируемую заглушку клапана, стопорное кольцо.

Изобретение относится к силовым приводам. Приводное устройство с энергоаккумуляторами содержит электродвигатель, контроллер привода, датчики конечного положения, блок управления приводом, основной энергоаккумулятор, блок управления энергоаккумулятором, понижающий и повышающий преобразователи энергоаккумулятора.

Изобретение относится к клапанам перепада давления. Клапан, имеющий клапанную часть в корпусе, содержащем проточный канал от впускного отверстия для текучей среды до выпускного отверстия для потока, седло клапана, расположенное внутри указанного проточного канала, и конус клапана, выполненный с возможностью изменения положения.

Изобретение относится к приводному блоку, предназначенному, в частности, для приведения в действие клапанов регулирования расхода. Технический результат заключается в повышенной простоте обслуживания и управления для обеспечения повышенной технологической безопасности установок, которые снабжены такими приводными блоками.

Система управления текучей средой содержит корпус с входным каналом, находящимся в гидравлическом сообщении с выходным каналом. Положение дроссельного поршня в корпусе управляет потоком текучей среды от входного канала к выходному каналу.

Настоящее изобретение относится к электромагнитному клапану (200) для клапана (103) бака системы подачи топлива (100) газобаллонного транспортного средства, включающему катушку (202) электромагнита с внутренним замыкающим элементом (207) и якорь (201) электромагнита, выполненный с возможностью перемещения в аксиальном направлении во внутреннем замыкающем элементе (207).

Устройство регулирования текучей среды содержит регулирующий клапан, имеющий вход, выход и клапанный канал, расположенный между ними. Привод соединен с регулирующим клапаном и содержит тарелку клапана, которая смещается вдоль продольной оси для открывания и закрывания устройства регулирования текучей среды.

Изобретение относится к бытовому прибору с электромагнитным клапаном (101), содержащим мембрану (103) с отверстием (105) для предварительного регулирования, распределительную цапфу (107) для запирания отверстия (105) для предварительного регулирования и пружинное устройство (109) для силового воздействия на распределительную цапфу (107). Пружинное устройство (109) имеет первый коэффициент жесткости пружины для прижимания распределительной цапфы (107) к отверстию (105) для предварительного регулирования при закрытом отверстии (105) для предварительного регулирования и второй коэффициент жесткости пружины для удержания распределительной цапфы (107) в положении равновесия при открытом отверстии (105) для предварительного регулирования. Первый коэффициент жесткости пружины меньше, чем второй коэффициент жесткости пружины. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Программируемый привод для управляющего клапана содержит корпус привода, штангу привода, устройство смещения, контроллер и по меньшей мере один датчик. Корпус привода содержит кожух привода, ограничивающий объем полости корпуса. Штанга привода выполнена с возможностью сцепления с элементом управления управляющего клапана. Устройство смещения расположено в полости корпуса привода и функционально соединено со штангой привода для смещения штанги привода в заданное положение. Контроллер расположен на корпусе привода и содержит модуль памяти, процессор, логическую часть, хранящуюся в модуле памяти. По меньшей мере один датчик функционально соединен с контроллером для измерения различных параметров привода и передачи этих параметров контроллеру. По меньшей мере один датчик может включать в себя один или более датчиков вибрации, один или более акустических датчиков, один или более датчиков температуры и т.д. Обеспечивается возможность контроля рабочего состояния программируемого привода. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в системах газоснабжения для заполнения и дренирования давления из емкости. Новизной изобретения является установка дренажного клапана внутри основного клапана и введение в корпус упора, взаимодействующего с дренажным клапаном. Технический результат заключается в упрощении конструкции ЭПК и снижении его массогабаритных характеристик. 3 ил.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения, в частности к системам управления. Клапан для управления потоком текучей среды содержит внутреннюю втулку с управляющей поверхностью и среднюю втулку. Внутренняя втулка выполнена с возможностью первого движения относительно средней втулки. Клапан имеет управляющий поршень. За счет первого движения происходит второе движение управляющего поршня, за счет чего клапан переводится в состояние переключения. Система управления для транспортного средства содержит клапан для управления потоком текучей среды. Достигается улучшение работы клапана. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электропневмоавтоматики и может быть использовано для стационарного открытия и закрытия дренажной пневмомагистрали. Новизной изобретения является введение дополнительной обмотки в электромагнит, обеспечивающей уменьшенное от номинального усилие, что обеспечивает фиксированное промежуточное положение разгрузочного клапана при уменьшенном усилии электромагнита. Техническим результатом изобретения является уменьшение массо-габаритных параметров дренажных линий и оборудования в целом с одновременным расширением его функциональных возможностей. 5 ил.

Наверх