RU101138U1

RU101138U1 - SOLENOID VALVE

Info

Publication number: RU101138U1
Application number: RU2010121586/06U
Authority: RU
Inventors: Владислав Сергеевич Черников
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект"
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-01-10

Abstract

1. Клапан электромагнитный, содержащий корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, электромагнитный привод, якорь, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину, отличающийся тем, что связь якоря с управляющим элементом выполнена посредством последовательно связанных между собой винтового механизма и зубчатого зацепления, образованного зубьями винта, связанного с якорем, и зубьями, сформированными на поверхности управляющего элемента, с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно, а электромагнитный привод, якорь, возвратная пружина помимо управляющего элемента отделены от проточной части корпуса клапана посредством разобщительного элемента. ! 2. Клапан электромагнитный по п.1, отличающийся тем, что он оснащен дополнительными патрубком и уплотнительным элементом. 1. The electromagnetic valve, comprising a housing with a flowing part, inlet and outlet nozzles, a movable control element in the form of a pipe with a seat, a sealing element located on the same axis, an electromagnetic actuator, an armature reciprocating movement, a return spring, characterized in that the connection of the anchor with the control element is made by means of successively interconnected screw mechanism and gearing formed by the teeth of the screw connected to the anchor and the teeth formed on the surface of the control element, with the possibility of moving the control element to the sealing element and vice versa, and the electromagnetic drive, anchor, return spring, in addition to the control element, are separated from the flowing part of the valve body by means of an uncoupling element. ! 2. The electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional nozzle and a sealing element.

Description

Предполагаемое устройство относится к машиностроению, и в частности к арматуро-строению. Оно может быть использовано для управления потоками жидких и газообразных сред в трубопроводах.The proposed device relates to mechanical engineering, and in particular to reinforcement construction. It can be used to control the flow of liquid and gaseous media in pipelines.

Известны клапаны электромагнитные, содержащие корпус с седлом, входным и выходным патрубками, запорный орган, расположенный концентрично седлу корпуса, электромагнит с расположенным внутри якорем.Known electromagnetic valves containing a housing with a saddle, inlet and outlet nozzles, a locking element located concentrically to the saddle of the housing, an electromagnet located inside the armature.

В патенте РФ №2160405, МПК F16K 31/02 описан электромагнитный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенными на общей оси и с обтекателем внутри, образующим с корпусом кольцевой зазор для рабочей среды, а также перекрывной орган (управляющий элемент), имеющий внутреннюю полость, подключенную к управляющему органу (электромагнитному приводу).In the patent of the Russian Federation No. 2160405, IPC F16K 31/02, an electromagnetic valve is described comprising a housing with inlet and outlet nozzles located on a common axis and with a cowl inside, forming an annular gap for the working medium with the housing, as well as a shutoff element (control element), having an internal cavity connected to a governing body (electromagnetic drive).

В патенте РФ №2073155, МПК F16K 31/02 описан электромагнитный клапан, содержащий корпус с седлом, перекрываемым запорным органом (управляющим элементом), имеющим неметаллическое уплотнение, электромагнитный привод с магнитопроводом, имеющим нижний и верхний фланцы, с герметизирующей разделительной трубкой и с сердечником (якорем), имеющим полость для рабочей среды, а также возвратную пружину, причем герметизирующая разделительная трубка состоит из звена, выполненного из ферромагнитного материала и расположенного под ним звена, выполненного из маломагнитного материала.In the patent of the Russian Federation No. 2073155, IPC F16K 31/02, an electromagnetic valve is described, comprising a housing with a seat closed by a locking member (control element) having a non-metallic seal, an electromagnetic drive with a magnetic circuit having lower and upper flanges, with a sealing separation tube and with a core (anchor) having a cavity for the working medium, as well as a return spring, moreover, the sealing separation tube consists of a link made of ferromagnetic material and a link below it made of low magnetic material.

Из всех устройств аналогичного назначения самым близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является клапан электромагнитный, описанный в патенте US 6116571 А F16K 1/12, F16K 31/06, 12.09.2000. Он содержит корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижную герметизирующую трубу (управляющий элемент) с седлом, уплотнительный элемент, электромагнитный привод, якорь, связанный с управляющим элементом посредством системы рычагов, один из которых оснащен зацепляющими зубьями, возвратную пружину.Of all devices of a similar purpose, the closest in technical essence to the proposed utility model is an electromagnetic valve, described in patent US 6116571 A F16K 1/12, F16K 31/06, 09/12/2000. It contains a housing with a flowing part, inlet and outlet pipes, a movable sealing pipe (control element) with a saddle, a sealing element, an electromagnetic drive, an anchor connected to the control element through a system of levers, one of which is equipped with engaging teeth, a return spring.

Данный клапан достаточно надежен, однако связь якоря с управляющим элементом имеет относительно сложную конструкцию, состоящую из большого количества элементов и пар трения, что затрудняет его техническое обслуживание и ремонт, а также может привести к преждевременному выходу из строя связи якоря с управляющим элементом и, следовательно, всего клапан в целом. В результате этого клапан перестает выполнять свою функцию, восстановление которой может потребовать демонтирование клапана с трубопровода, т.е. в устройстве не достигается технический результат, выраженный в повышении ремонтопригодности клапана.This valve is quite reliable, however, the connection of the armature with the control element has a relatively complex structure consisting of a large number of elements and friction pairs, which complicates its maintenance and repair, and can also lead to premature failure of the connection between the armature and the control element and, therefore , total valve as a whole. As a result of this, the valve ceases to fulfill its function, the restoration of which may require the dismantling of the valve from the pipeline, i.e. the device does not achieve a technical result, expressed in increasing the maintainability of the valve.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой полезной модели - обеспечение надежного функционирования клапана при управлении потоками рабочих сред, содержащих значительное количество инородных включений, в том числе магнитных, имеющих особенность примагничиваться к якорю и электромагнитному приводу в процессе работы, что приводит к периодическому выходу из строя клапана, а также повышение ремонтопригодности клапана.The technical result achieved by the implementation of the proposed utility model is to ensure reliable operation of the valve when controlling the flow of working media containing a significant amount of foreign inclusions, including magnetic ones, which have the ability to magnetize to the armature and electromagnetic drive during operation, which leads to periodic failure valve, as well as improving the maintainability of the valve.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном клапане электромагнитном, содержащем корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, электромагнитный привод, якорь, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину, связь якоря с управляющим элементом выполнена посредством последовательно связанных между собой винтового механизма и зубчатого зацепления, образованного зубьями винта, связанного с якорем, и зубьями, сформированными на поверхности управляющего элемента, с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно, а электромагнитный привод, якорь, возвратная пружина помимо управляющего элемента отделены от проточной части корпуса клапана посредством разобщительного элемента. Необходимо отметить, что возможен вариант конструктивного исполнения клапана с дополнительными патрубком и уплотнительным элементом.The specified technical result is achieved by the fact that in the known electromagnetic valve comprising a housing with a flowing part, inlet and outlet nozzles, a movable control element in the form of a pipe with a saddle, a sealing element located on the same axis, an electromagnetic actuator, an armature, reciprocating , a return spring, the connection of the armature with the control element is made by means of successively interconnected screw mechanism and gearing formed by the teeth of the screw, connected with an anchor and teeth formed on the surface of the control element, with the possibility of moving the control element to the sealing element and vice versa, and the electromagnetic drive, anchor, return spring, in addition to the control element, are separated from the flow part of the valve body by means of an uncoupling element. It should be noted that there is a possible embodiment of the valve with additional nozzle and sealing element.

В результате проведенного поиска по источникам научно-технической и патентной информации не были обнаружены конструкторские решения, совокупность существенных признаков которых аналогична предлагаемой полезной модели и обеспечивает достижение такого же технического результата. Реализация заявленного клапана электромагнитного реально осуществима в условиях обычного машиностроительного предприятия. Таким образом, можно отметить, что предлагаемая полезная модель представляет собой решение технической задачи, является новым, обеспечивает промышленную применимость и обладает изобретательским уровнем.As a result of the search by the sources of scientific, technical and patent information, no design solutions were found, the set of essential features of which is similar to the proposed utility model and ensures the achievement of the same technical result. The implementation of the claimed electromagnetic valve is feasible in a conventional machine-building enterprise. Thus, it can be noted that the proposed utility model is a solution to the technical problem, is new, provides industrial applicability and has an inventive step.

Суть предлагаемой полезной модели поясняется на нижеследующих фигурах.The essence of the proposed utility model is illustrated in the following figures.

На фиг.1 изображено устройство клапана электромагнитного в разрезе.Figure 1 shows the device of the electromagnetic valve in the context.

На фиг.2 изображен разрез А-А клапана электромагнитного представленного на фиг.1.Figure 2 shows a section aa of the electromagnetic valve shown in figure 1.

Электромагнитный клапан (фиг.1. фиг.2) содержит корпус 1 с проточной частью, входной 11 и выходной 12 патрубки, электромагнитный привод 2. Внутри корпуса 1 установлен управляющий элемент 3 с выполненным на нем седлом, уплотнительный элемент 4, уплотнительные кольца 5. Внутри электромагнитного привода 2 установлены якорь 7 и возвратная пружина 8. Якорь 7 связан с управляющим элементом 3 посредством винта 6, на внутренней поверхности которого сформирована винтовая поверхность, а на наружной поверхности сформированы зубья, которые образуют зубчатое зацепление с зубьями, сформированными на поверхности управляющего элемента 3. Разобщительный элемент 9, установленный во втулке 10 служит для дополнительного герметичного разделения электромагнитного привода 2, якоря 7, возвратной пружины 8 от проточной части корпуса 1 клапана. На наружной поверхности якоря 7 сформированы лыски, которые препятствуют проворачиванию якоря 7 в процессе его возвратно-поступательного движения.The electromagnetic valve (Fig. 1, Fig. 2) contains a housing 1 with a flowing part, an inlet 11 and an outlet 12 nozzles, an electromagnetic actuator 2. Inside the housing 1, a control element 3 with a seat made on it, a sealing element 4, sealing rings 5 is installed. An anchor 7 and a return spring 8 are installed inside the electromagnetic actuator 2. Anchor 7 is connected to the control element 3 by means of a screw 6, on the inner surface of which a helical surface is formed, and on the outer surface, teeth are formed that form a gear tseplenie with teeth formed on the surface of the control element 3. Razobschitelny member 9 is mounted in the sleeve 10 serves to further sealingly separating the electromagnetic actuator 2, the armature 7, the return spring 8 on the flow part of the valve housing 1. On the outer surface of the armature 7 flats are formed that prevent the cranking of the armature 7 during its reciprocating movement.

Клапан работает следующим образом. Во входной патрубок 11 корпуса 1 клапана подается рабочая среда. За счет упругости возвратная пружина 8 отжимает якорь 7 от стопа электромагнитного привода 2, который в свою очередь поворачивает винт 6. Поворачиваясь, винт 6 прижимает управляющий элемент 3 к уплотнительному элементу 4, чем разобщает входной патрубок 11 и выходной патрубок 12. Уплотнительные кольца 5 обеспечивают герметизацию в соединении корпус 1 - управляющий элемент 3, а разобщительный элемент 9 разделяет электромагнитный привод 2, якорь 7, возвратную пружину 8 от проточной части корпуса 1 клапана. При подаче электрического тока на обмотку электромагнитного привода 2, якорь 7 совершает поступательное движение к стопу электромагнитного привода 2, сжимает возвратную пружину 8 и посредством винта 6 перемещает управляющий элемент 3 от уплотнительного элемента 4. Рабочая среда из входного патрубка 11 перетекает в выходной патрубок 12. После прекращения подачи электрического тока на обмотку электромагнитного привода 2 пружина 8 возвращает якорь 7, винт 6 и управляющий элемент 3 в исходное положение. Входной патрубок 11 и выходной патрубок 12 разобщаются.The valve operates as follows. In the inlet pipe 11 of the valve body 1, a working medium is supplied. Due to the elasticity, the return spring 8 presses the anchor 7 from the stop of the electromagnetic drive 2, which in turn turns the screw 6. Turning, the screw 6 presses the control element 3 against the sealing element 4, thereby separating the inlet pipe 11 and the outlet pipe 12. The sealing rings 5 provide sealing in the connection of the housing 1 is the control element 3, and the uncoupling element 9 separates the electromagnetic actuator 2, the armature 7, the return spring 8 from the flow part of the valve body 1. When applying electric current to the winding of the electromagnetic drive 2, the armature 7 translates to the foot of the electromagnetic drive 2, compresses the return spring 8 and by means of the screw 6 moves the control element 3 from the sealing element 4. The working medium from the inlet pipe 11 flows into the output pipe 12. After stopping the supply of electric current to the winding of the electromagnetic drive 2, the spring 8 returns the armature 7, screw 6 and the control element 3 to its original position. The inlet pipe 11 and the output pipe 12 are disconnected.

Именно такая конструкция клапана электромагнитного, содержащего корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, электромагнитный привод, якорь, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину. где связь якоря с управляющим элементом выполнена посредством последовательно связанных между собой винтового механизма и зубчатого зацепления, образованного зубьями винта, связанного с якорем, и зубьями, сформированными на поверхности управляющего элемента, с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно, а электромагнитный привод, якорь, возвратная пружина помимо управляющего элемента отделены от проточной части корпуса клапана посредством разобщительного элемента, обеспечивает технический результат, направленный на обеспечение надежного функционирования клапана при управлении потоком рабочей среды, содержащей значительное количество инородных включений, в том числе магнитных, а также повышение ремонтопригодности клапана.It is this design of an electromagnetic valve that contains a housing with a flowing part, an inlet and outlet pipe, a movable control element in the form of a pipe with a saddle, a sealing element located on the same axis, an electromagnetic drive, an armature reciprocating, and a return spring. where the connection of the anchor with the control element is made by means of successively interconnected screw mechanism and gearing formed by the teeth of the screw connected to the anchor and the teeth formed on the surface of the control element, with the possibility of moving the control element to the sealing element and vice versa, and the electromagnetic drive, the anchor, the return spring, in addition to the control element, is separated from the flow part of the valve body by means of a disconnecting element, provides technical the result, aimed at ensuring reliable operation of the valve when controlling the flow of a working medium containing a significant amount of foreign inclusions, including magnetic ones, as well as increasing the maintainability of the valve.

Возможен вариант конструктивного исполнения клапана с третьим дополнительным патрубком и вторым дополнительным уплотнительным элементом. На фиг.3 изображено устройство клапана электромагнитного в разрезе с третьим дополнительными патрубком и вторым дополнительным уплотнительным элементом. На фиг.4 изображен разрез А-А клапана электромагнитного, представленного на фиг.3.A possible embodiment of the valve with a third additional nozzle and a second additional sealing element. Figure 3 shows the device of the electromagnetic valve in the context of the third additional pipe and the second additional sealing element. In Fig.4 shows a section aa of the electromagnetic valve shown in Fig.3.

Электромагнитный клапан с третьим дополнительным патрубком и вторым дополнительным уплотнительным элементом (фиг.3, фиг.4) содержит корпус 1 с проточной частью, входной 11, выходные 12, 13 патрубки, электромагнитный привод 2. Внутри корпуса 1 установлен управляющий элемент 3 с выполненным на нем седлом, уплотнительные элементы 4 и 14, уплотнительные кольца 5. Внутри электромагнитного привода 2 установлены якорь 7 и возвратная пружина 8. Якорь 7 связан с управляющим элементом 3 посредством винта 6 на внутренней поверхности которого сформирована винтовая поверхность. а на наружной поверхности сформированы зубья, которые образуют зубчатое зацепление с зубьями, сформированными на поверхности управляющего элемента 3. Разобщительный элемент 9, установленный во втулке 10 служит для дополнительного герметичного разделения электромагнитного привода 2, якоря 7, возвратной пружины 8 от проточной части корпуса 1 клапана. На наружной поверхности якоря 7 сформированы лыски, которые препятствуют проворачиванию якоря 7 в процессе его возвратно-поступательного движения.The electromagnetic valve with a third additional nozzle and a second additional sealing element (Fig. 3, Fig. 4) comprises a housing 1 with a flow part, an inlet 11, an outlet 12, 13 nozzles, an electromagnetic actuator 2. A control element 3 is installed inside the housing 1 with a saddle, sealing elements 4 and 14, sealing rings 5. Inside the electromagnetic actuator 2, an anchor 7 and a return spring are installed 8. The anchor 7 is connected to the control element 3 by means of a screw 6 on the inner surface of which a screw is formed vaya surface. and on the outer surface, teeth are formed that form gearing with teeth formed on the surface of the control element 3. The uncoupling element 9 installed in the sleeve 10 serves for additional tight separation of the electromagnetic actuator 2, armature 7, return spring 8 from the flow part of the valve body 1 . On the outer surface of the armature 7 flats are formed that prevent the cranking of the armature 7 during its reciprocating movement.

Клапан работает следующим образом. Во входной патрубок 11 корпуса 1 клапана подается рабочая среда. За счет упругости возвратная пружина 8 отжимает якорь 7 от стопа электромагнитного привода 2, который в свою очередь поворачивает винт 6. Поворачиваясь. винт 6 прижимает управляющий элемент 3 к уплотнительному элементу 4 и отжимает от уплотнительного элемента 14, чем разобщает входной патрубок 11 от выходных патрубков 12, 13 и соединяет между собой выходные патрубки 12 и 13. Уплотнительные кольца 5 обеспечивают герметизацию в соединении корпус 1 - управляющий элемент 3, а разобщительный элемент 9 разделяет электромагнитный привод 2, якорь 7, возвратную пружину 8 от проточной части корпуса 1 клапана. При подаче электрического тока на обмотку электромагнитного привода 2, якорь 7 совершает поступательное движение к стопу электромагнитного привода 2, сжимает возвратную пружину 8 и посредством винта 6 перемещает управляющий элемент 3 от уплотнительного элемента 4 к уплотнительному элементу 14, соединяя при этом входной патрубок 11 и выходной патрубок 12 и отделяя входной патрубок 11 и выходной патрубок 12 от выходного патрубка 13. Рабочая среда из входного патрубка 11 перетекает в выходной патрубок 12. После прекращения подачи электрического тока на обмотку электромагнитного привода 2 пружина 8 возвращает якорь 7, винт 6 и управляющий элемент 3 в исходное положение. Выходные патрубки 12 и 13 соединяются, отсоединяясь при этом от входного патрубка 11.The valve operates as follows. In the inlet pipe 11 of the valve body 1, a working medium is supplied. Due to the elasticity of the return spring 8 presses the anchor 7 from the stop of the electromagnetic actuator 2, which in turn turns the screw 6. Turning. screw 6 presses the control element 3 to the sealing element 4 and squeezes it from the sealing element 14, thereby separating the inlet pipe 11 from the output pipes 12, 13 and connects the output pipes 12 and 13 to each other. The sealing rings 5 provide sealing in the housing 1 - control element 3, and the uncoupling element 9 separates the electromagnetic actuator 2, the armature 7, the return spring 8 from the flow part of the valve body 1. When applying electric current to the winding of the electromagnetic drive 2, the armature 7 translates to the foot of the electromagnetic drive 2, compresses the return spring 8 and by means of the screw 6 moves the control element 3 from the sealing element 4 to the sealing element 14, while connecting the inlet pipe 11 and the output pipe 12 and separating the inlet pipe 11 and the output pipe 12 from the output pipe 13. The working medium from the inlet pipe 11 flows into the output pipe 12. After stopping the supply of electric current to the winding of the electromagnetic drive 2, the spring 8 returns the armature 7, screw 6 and the control element 3 to its original position. The outlet pipes 12 and 13 are connected, disconnecting with the inlet pipe 11.

Для проверки работоспособности клапан электромагнитный был установлен в систему очистки воды установки для мойки автомобилей. До этого в систему был установлен клапан марки КЭО. Замена его была обусловлена частыми жалобами обслуживающего персонала на недостаточную надежность клапана при работе с водой со значительным содержанием инородных включений, в том числе магнитных, и ограниченную ремонтопригодность. В результате опытной эксплуатации не было выявлено ни одного случая отказа клапана электромагнитного описанной конструкции, что подтверждает правильность предложенного технического решения.To check the operability, an electromagnetic valve was installed in the water treatment system of the car wash installation. Prior to this, a KEO valve was installed in the system. Its replacement was due to frequent complaints by maintenance personnel about the insufficient reliability of the valve when working with water with a significant content of foreign inclusions, including magnetic ones, and limited maintainability. As a result of trial operation, not a single case of a valve failure of the electromagnetic design described was revealed, which confirms the correctness of the proposed technical solution.

В качестве примеров конкретного выполнения можно сообщить следующее: корпусные части клапана могут быть изготовлены из стали 40Х13, 08Х18Н10Т. Реализация клапана электромагнитного возможна в условиях обычного машиностроительного предприятия на универсальном оборудовании.As examples of specific performance, the following can be reported: valve body parts can be made of steel 40X13, 08X18H10T. Implementation of an electromagnetic valve is possible in a conventional machine-building enterprise using universal equipment.

Как видно из вышеописанного, именно конструктивные особенности предлагаемой полезной модели способствуют повышению надежности функционирования клапана при управлении потоками рабочих сред со значительным содержанием инородных включений, в том числе магнитных, и повышению его ремонтопригодности.As can be seen from the above, it is the design features of the proposed utility model that increase the reliability of the valve when controlling the flow of working media with a significant content of foreign inclusions, including magnetic ones, and increase its maintainability.

Claims

1. The electromagnetic valve, comprising a housing with a flowing part, inlet and outlet nozzles, a movable control element in the form of a pipe with a seat, a sealing element located on the same axis, an electromagnetic actuator, an armature reciprocating movement, a return spring, characterized in that the connection of the anchor with the control element is made by means of successively interconnected screw mechanism and gearing formed by the teeth of the screw connected to the anchor and the teeth formed on the surface of the control element, with the possibility of moving the control element to the sealing element and vice versa, and the electromagnetic drive, anchor, return spring, in addition to the control element, are separated from the flowing part of the valve body by means of an uncoupling element.

2. The electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional nozzle and a sealing element.