Клапан двухстороннего действия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстических

Республик

< >947557 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21. 01. 81 (21) 3237845/25-08

Р11М Кп з с присоединением заявки Мо—

16 К 31/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300782. Бюллетень М 28 (53) УДК 621. 646 (088. 8) Дата опубликования описания 300782 (?2) Авторы изобретения

С.A.Ñòoìà, И.А.Вевюрко, Т.В.Борисова, Е.М.Михайлов, Л.М.Паластин, И.С.Соболе (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский ин электромеханики (54) КЛАПАН ДВУХСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к арматуростроению.

Известен предохранительный клапан, в корпусе которого установлены тарельчатые запорные органы с эластичными прокладками, поджатые пружинами и попеременно перекрывающие седла (1).

Недостаток известного клапананедостаточная надежность вследствие наличия упругих элементов, так как при работе клапана возможно заедание пружины, потеря упругости и т.д.

Известен также клапан двухстороннего действия, содержащий полый цилиндрический корпус, разделенный поперечной перегородкой на две полости, связанные между собой каналами, в котором размещены тарельчатые запорные органы, перекрывающие седла 2) .

Недостатком известнОго клапана является недостаточно высокая надежность клапана, так как в условиях вакуума возможны холодная сварка трущихся элементов, повышенный износ, деформация и загрязнение трущихся частей.

Цель изобретения — повышение надежности клапана. 30

Поставленная цель достигается тем, что в перегородке коаксиально-копланарно установлены кольцевой и цилиндрический постоянные магниты, разно» именно намагниченные в аксиальном направлении, а в тарельчатых эапорных органах размещены якоря из магнитомягкого материала, причем корпус, перегородка и тарельчатые запорные органы выполнены иэ немагнитного материала. Внешний диаметр якоря и кольцевого постоянного магнита выполнены равными, а постоянные магниты выполнены иэ редкоземельных материалов.

На чертеже показан клапан, разрез °

В корпусе 1, разделенном на две полости поперечной перегородкой 2 из немагнитного материала с проходными каналами 3, размещены тарельчатые запорные органы 4, а в перегородке установлены коаксиально-копланарно кольцевой 5 и цилиндрический

6 постоянные магниты, раэноименно намагниченные в аксиальном направле« нии, а в тарельчатых эапорных органах 4 размещены якоря 7, выполненные из магнитомягкого материала, и эластичные прокладки 8.

947557

Постоянные магниты выполненЫ иэ редкоземельных материалов. Благодаря высокой анизотропии редкоземельных магнитов рассеяние по боковым цилиндрическим поверхностям практически отсутствует, что позволяет 5 расположить кольцевой магнит 5 и цилиндрический магнит б один внутри другого соприкасающимися боковыми поверхностями. Это позволяет обеспечить минимальную массу, аксильные и особенно радиальные размеры клапана.

Рабочий поток магнитов фдс замыкается через магнитомягкий якорь 7, Поток рассеяния фАТ, замыкающийся между рабочими поверхностями магнитов и не проникающий в якорь, является относительно большим из-за относительно больших рабочих поверхностей цилиндрических разноименнополисных аксиально намагниченных магнитов и относительно больших ве-, личин рабочих воздушных зазоров (собственно зазоры плюс толщина эластичной прокладки).

Благодаря этому при развитых поверхностях рабочих площадей тарельчатых узлов возможно создать клапан на малые перепады давления. Данная конструкция клапана, несмотря на наличие немагнитного корпуса, обеспечивает малую длину индукционной линии магнитного потока и малую величину магнитного сопротивления внешней цепи магнитов, практически определяемого лишь рабочими зазорами. 35

Самоцентрирование тарельчатых узлов относительно ножевого уплотнения осу ществляется благодаря "явному полюсному эффекту" систем постоянный магнит — якорь за счет равенства внеш- 4О них диаметров кольцевого (наружного) магнита и магнитомягких якорей.

Магнитный клапан поддерживает необходимый перепад давления между давлением в герметизированном объеме, 45 связанным с одной полостью клапана, и и давлением окружающей среды, связанным с другой полостью клапана.

Клапан работает следующим образом.

На каждый из магнитомягких якорей магнитного клапана действуют три силы: сила притяжения к магниту (Р„ ); сила от давления в герметизированном объеме (Р ); сила от давления окружающей среды (F < ) .

При снижении давления окружающей среды Р „ до величины, при которой сила от перепада давления внутри и снаружи герметизированного объема (F ep- F ) больше силы магнитного притяжения F клапан открыт и дав- 0 ление внутри герметизированного объема начинает падать. Это происходит до тех пор, пока сила магнитного притяжения не станет равной силе от перепада давления Ед, " Г„еР— F .При б5 этом клапан закрывается. При последующем снижении давления окружающей среды происходит уменьшение давления в герметизированном объеме, постепенная герметизация запорного элемента (уменьшение протечек) и повышение удельного давления в ножевом уплотнении вследствие уплотнения (деформации эластичной прокладки).

При этом происходит уменьшение рабочего воздушного зазора между якорем и постоянным магнитом,. увеличение силы магнитного притяжения между ними, что улучшает герметизацию ножевого уплотнения эа счет отрицательной жесткости характеристики силы магнитного притяжения якоря в функции рабочего воздушного зазора постоянных магнитов.

Кроме того, повышение герметичности клапана при его закрытии обеспечивается тем, что по мере деформации эластичной прокладки и уменьшения рабочего воздушного зазора происходит уменьшение потоков рассеяния фкцб между . коаксиально-копланарными постоянными магнитами и увеличение полезного потока фдс постоянных магнитов, увеличение силы магнитного притяжения якоря и дополнительное повышение герметичности клапанов. В связи с тем, что предлагаемый клапан двухстороннего действия при повышении давления окружающей среды до величины, при которой сила от перепада давления снаружи и внутри герметизированного объема больше силы магнитного притяжения, открывается другая сторона клапана, работа клапана осуществляется аналогично описанной.

Предлагаемый клапан позволяет повысить степень герметизации и тем самым надежность и срок службы устройства за счет устранения пружинных элементов.

Формула изобретения

1. Клапан двухстороннего действия, содержащий полый цилиндрический корпус, разделенный поперечной перегородкой на две полости, связанные между собой каналами, в котором размещены тарельчатые эапорные органы, перекрывающие седла, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, в перегородке коаксиально-копланарно установлены кольцевой и цилиндрический постоянный магниты, разноименно намагниченные в айсиальном направлении, а в тарельчатых запорных органах размещены якоря из магнитомягкого материала, причем корпус, перегородка и тарельчатые запорные органы выполнены из немагнитного материала.

947557

1. Патент С1Ж 9 2829860, кл.251-129, опублик.1958.

Составитель И.Теравская

Редактор А.Мотыль Техред 3. Палий Корре к тор М . Шароши

Заказ 5599/58 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4, 2. Клапан по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что внешний диаметр якорей и кольцевого постоянного магнита выполнены равными.

3. Клапан по п.1, о т л и ч а ю — . шийся тем, что постоянные магниты выполнены из редкоземельных материалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР

Р 374469,кл.Г 16 К 17/04, 1973.