RU2046238C1

RU2046238C1 - Electropneumatic valve

Info

Publication number: RU2046238C1
Authority: RU
Inventors: Николай Егорович Паршин; Владимир Петрович Топорков; Леонид Михайлович Аникин; Геннадий Иванович Шаронов
Original assignee: Николай Егорович Паршин; Владимир Петрович Топорков; Леонид Михайлович Аникин; Геннадий Иванович Шаронов
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1995-10-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: valving member, which disconnects the passageways for supplying and discharging air, is made up as a plate with the cylindric shank. The spring is mounted coaxially to the shank. One end face of the spring bears on the face of the plate opposite to the seat. The other face of the spring bears on the cover mounted at the end of the housing. The cover has the central through cylindric guide opening and one or several openings or grooves for supplying air. The valving member passes through the central opening. EFFECT: enhanced reliability. 9 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в устройствах управления коробками передач. The invention relates to valve engineering and can be used in gearbox control devices.

Известен электромагнитный клапан, содержащий электромагнитную обмотку, соединенную с корпусом, в котором размещены каналы подвода и отвода рабочей среды с запорным органом, на который воздействует стержень, соединенный с имеющим продольные пазы якорем [1]
Недостатком известного технического решения является усложненная конструкция запорного органа, не обеспечивающая электромагнитному клапану достаточной надежности.Known solenoid valve containing an electromagnetic winding connected to a housing in which the channels for supplying and discharging a working medium with a locking body are located, which is influenced by a rod connected to an anchor having longitudinal grooves [1]
A disadvantage of the known technical solution is the complicated design of the locking element, which does not provide the electromagnetic valve with sufficient reliability.

Известен также электромагнитный клапан, содержащий электромагнитную обмотку, соединенную с корпусом, снабженным каналами подвода и отвода рабочей среды. В корпусе выполнено седло, к которому с помощью пружины и рабочей среды поджат запорный орган, разделяющий каналы подвода и отвода рабочей среды, что обеспечивает указанному электромагнитному клапану большую часть времени его эксплуатации за счет улучшенных условий поджатия запорного органа к седлу повышенную надежность. Открытие клапана происходит с помощью стержня, выполненного за одно целое с якорем при перемещении последнего [2]
Недостатком указанного технического решения является наличие возможных перекосов запорного органа в момент прижатия его к седлу после очередного открытия электромагнитного клапана. Перекосы возможны вследствие того, что запорный орган выполнен чашеобразным с боковой цилиндрической поверхностью, расположенной перпендикулярно оси канала подвода рабочей среды, причем указанный канал расположен с одной стороны от упомянутой боковой поверхности.Also known is an electromagnetic valve comprising an electromagnetic winding connected to a housing provided with channels for supplying and discharging a working medium. A saddle is made in the housing, to which, using a spring and a working medium, a shut-off element is drawn that separates the channels for supplying and discharging the working medium, which provides the specified solenoid valve most of its operating time due to the improved conditions for tightening the shut-off body to the saddle with increased reliability. The valve is opened using a rod made in one piece with the anchor when moving the latter [2]
The disadvantage of this technical solution is the presence of possible distortions of the locking body at the time of pressing it to the saddle after the next opening of the electromagnetic valve. Misalignment is possible due to the fact that the locking body is made bowl-shaped with a lateral cylindrical surface located perpendicular to the axis of the working medium supply channel, said channel being located on one side of said lateral surface.

Наиболее близким к устройству по настоящему изобретению является электропневматический клапан [3] в котором электромагнитная обмотка размещена на каркасе, соединенном с корпусом, где выполнены каналы подвода и отвода рабочей среды, а также канал, сообщающий канал отвода рабочей среды к рабочим органам с атмосферой после выполнения упомянутыми рабочими органами заданных функций. Корпус снабжен двумя седлами, к которым поочередно поджимаются с помощью пружин имеющие уплотнительные элементы запорные органы, соединенные с помощью общего стержня с якорем, расположенным в зоне установки электромагнитной обмотки. Причем большую часть времени эксплуатации электромагнитного клапана запорный орган, разделяющий каналы подвода рабочей среды и отвода ее к рабочим органам, поджат пpужиной и рабочей средой, что обеспечивает заданную надежность клапану. Closest to the device of the present invention is an electro-pneumatic valve [3] in which the electromagnetic coil is placed on a frame connected to a housing where channels for supplying and discharging a working medium are made, as well as a channel communicating a channel for discharging a working medium to working bodies with the atmosphere after completion the said working bodies of specified functions. The casing is equipped with two saddles, to which the sealing elements having sealing elements, which are connected by means of a common rod with an anchor located in the installation area of the electromagnetic winding, are alternately pressed by means of springs. Moreover, most of the operating time of the electromagnetic valve, the shut-off element that separates the channels for supplying the working medium and its removal to the working bodies is pressed by the spring and the working medium, which ensures the specified reliability of the valve.

Однако размещение седел в корпусе, а направляющей поверхности, задающей перемещение обоим запорным органам, в другой детали клапана не исключает перекосы рабочих поверхностей запорных органов относительно рабочих поверхностей седел. Кроме того, у запорных органов отсутствует центровка относительно корпуса, что также не исключает возможных перекосов данной детали относительно седла в момент контакта с последним. Размещение седел вне электромагнитной обмотки и на достаточном удалении от нее не позволяет в зимнее время эксплуатации клапана при подаче напряжения питания на обмотку прогреть седла и уплотнительные элементы запорных органов, что не исключает вероятность примерзания к седлам уплотнительных элементов. However, the placement of the seats in the housing, and the guide surface, which sets the movement of both locking bodies, in another part of the valve does not exclude distortions of the working surfaces of the locking bodies relative to the working surfaces of the seats. In addition, the locking bodies lack centering relative to the body, which also does not exclude possible distortions of this part relative to the saddle at the moment of contact with the latter. Placing saddles outside the electromagnetic winding and at a sufficient distance from it does not allow the valve to warm up the seats and sealing elements of the shut-off elements during winter operation of the valve when applying a supply voltage to the winding, which does not exclude the possibility of sealing elements freezing to the saddles.

Целью изобретения является повышение надежности электропневмоклапана за счет усовершенствования конструктивных его элементов, улучшения условий их работы. The aim of the invention is to increase the reliability of the electro-pneumatic valve by improving its structural elements, improving their working conditions.

Цель достигается тем, что в электропневматическом клапане, содержащем цилиндроконический корпус с выполненными в его средней части и на одном из концов фланцами из магнитного материала, соединенными немагнитной проставкой, между которыми установлена имеющая выполненные в виде штекерного разъема или электрического жгута выводы электромагнитная обмотка, закрытая магнитопроводящим каркасом, сопряженным с поверхностями фланцев, при этом в корпусе выполнена ступенчатая сквозная расточка, в которой установлен с возможностью осевого перемещения и со смещением относительно торца обмотки якорь с одним или несколькими продольными пазами или отверстиями, опирающийся с одной стороны через упругий элемент, например пружину, на стоп, закрепленный на одном из торцов корпуса и имеющий сообщенный с пазами или отверстиями якоря канал отвода воздуха, а с другой стороны через стержень меньшего, чем тело якоря, диаметра, на поверхность запорного органа, установлено в канале подвода воздуха, выполненном в другом конце корпуса с образованием седла, и поджатого с возможностью разобщения каналов подвода и отвода воздуха к седлу упругим элементом, например пружиной, рабочее усилие которой больше усилия пружины стопа, при этом канал отвода воздуха рабочим органам сообщен со ступенчатым каналом корпуса, запорный орган, разобщающий каналы подвода и отвода воздуха, выполнен в виде тарели с цилиндрическим хвостовиком, при этом пружина установлена коаксиально хвостовику и выполнена с одним торцом, опирающимся на противоположный седлу торец тарели запорного органа, и другим торцом на установленную в конце корпуса крышку с центральным сквозным цилиндрическим направляющим отверстием, через которое пропущен хвостовик запорного органа, и одним или несколькими отверстиями или пазами для подвода воздуха. The goal is achieved by the fact that in an electro-pneumatic valve containing a cylindrical-conical body with flanges made of magnetic material made in its middle part and at one of its ends, connected by a non-magnetic spacer, between which there is an electromagnetic winding closed in the form of a plug connector or electrical harness, closed by a magnetic conductive the frame mating with the surfaces of the flanges, while in the housing is made stepwise through boring, which is installed with the possibility of axial room and with an offset relative to the end of the winding, an anchor with one or more longitudinal grooves or holes, resting on one side through an elastic element, such as a spring, to the foot, mounted on one of the ends of the housing and having an air exhaust channel communicated with the grooves or holes of the armature, and on the other hand, through a rod of a smaller diameter than the body of the anchor, on the surface of the shut-off element, it is installed in the air supply channel, made at the other end of the body with the formation of a saddle, and preloaded with the possibility of separation channels for supplying and discharging air to the saddle with an elastic element, for example, a spring, the working force of which is greater than the force of the spring of the foot, while the channel for discharging air to the working bodies is in communication with a stepped channel of the housing; a shank, while the spring is installed coaxially to the shank and is made with one end, resting on the end face of the plate of the locking member opposite the saddle, and the other end on the centered cover installed at the end of the housing cial cylindrical through-guide opening through which the shank of the locking body is omitted, and one or more holes or slots for air supply.

При этом якорь и стержень могут быть соединены между собой с возможностью регулировки хода якоря, например, по резьбе. In this case, the anchor and the rod can be interconnected with the possibility of adjusting the course of the anchor, for example, by thread.

Кроме того, корпус электропневматического клапана может быть выполнен по крайней мере из двух подвижно соединенных частей, на одной из которых размещена закрытая каркасом электромагнитная обмотка с закрепленным стопом и внутри установлен якорь, а в другой выполнены каналы подвода и отвода воздуха. In addition, the body of the electro-pneumatic valve can be made of at least two movably connected parts, on one of which there is an electromagnetic winding closed with a frame with a fixed stop and an anchor is installed inside, and the channels for supplying and discharging air are made in the other.

Как вариант исполнения, в электропневматическом клапане торцовая поверхность запорного органа может быть выполнена плоской и в зоне контакте с седлом отформована уплотняющим материалом, а седло выполнено в виде выступа. As an embodiment, in the electro-pneumatic valve, the end surface of the locking element can be made flat and molded with sealing material in the contact zone with the seat, and the seat is made in the form of a protrusion.

Кроме того, торцовая поверхность запорного органа может быть выполнена полусферической и отформована в зоне контакта с седлом уплотняющим материалом, а седло может быть выполнено в виде выступа или в виде конической поверхности, контактирующей с полусферической поверхностью запорного органа по окружности. In addition, the end surface of the locking member can be hemispherical and molded in the zone of contact with the seat with sealing material, and the saddle can be made in the form of a protrusion or in the form of a conical surface in contact with the hemispherical surface of the locking member in a circle.

Как вариант исполнения, стержень, соединяющий якорь и запорный орган, может быть жестко соединен со стороны седла с запорным органом или может быть выполнен с ним за одно целое. As an embodiment, the rod connecting the anchor and the locking member can be rigidly connected from the side of the saddle to the locking member or can be made with it in one piece.

Кроме того, крышка запорного органа может быть установлена в торце корпуса по резьбе для обеспечения регулировки усилия пружины, поджимающей запорный орган. In addition, the cover of the locking member can be installed in the end of the housing by a thread to provide adjustment of the force of the spring, pressing the locking member.

При этом отношение минимального диаметра проходного отверстия, соединяющего каналы подвода и отвода воздуха, к диаметру соединенного с якорем стержня, проходящего через указанное сечение, равно 2-5. Moreover, the ratio of the minimum diameter of the passage opening connecting the air supply and exhaust channels to the diameter of the rod connected to the armature passing through the specified section is 2-5.

Как вариант исполнения, выводы электромагнитной обмотки могут быть выполнены на одном из краев боковой поверхности магнитопроводящего каркаса, закрывающего указанную обмотку. As an embodiment, the conclusions of the electromagnetic winding can be made on one of the edges of the side surface of the magnetically conductive frame covering the specified winding.

На фиг. 1 изображен клапан в разрезе; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1, иллюстрирующий различные формы каналов в якоре; на фиг.3 вариант исполнения клапана с расположением пружины в стопе; на фиг.4 вариант исполнения клапана с корпусом из двух подвижно соединенных частей; на фиг.5 изображен узел соединения корпуса с крышкой; на фиг.6 запорный орган с полусферической поверхностью; на фиг.7 и 8 жесткое соединение стержня и запорного органа; на фиг. 10 исполнение стержня за одно целое с несущей частью запорного органа; на фиг.11 выполнение якоря и стержня из отдельных деталей. In FIG. 1 shows a valve in section; in Fig.2 a section aa in Fig.1, illustrating various forms of channels in the anchor; figure 3 embodiment of the valve with the location of the spring in the foot; figure 4 embodiment of a valve with a housing of two movably connected parts; figure 5 shows the connection node of the housing with a cover; Fig.6 locking body with a hemispherical surface; 7 and 8, the rigid connection of the rod and the locking element; in FIG. 10 execution of the rod in one piece with the bearing part of the locking element; 11, the execution of the anchor and the rod from individual parts.

Электропневматический клапан (фиг.1) содержит цилиндроконический корпус 1, имеющий в средней части и на одном из концов выполненные из магнитного материала и соединенные немагнитной проставкой 2 фланцы 3 и 4. Между фланцами установлена имеющая выполнение в виде штекерного разъема или электрического жгута выводы 5 электромагнитная обмотка 6, закрытая магнитопроводящим каркасом 7, сопрягаемым с поверхностями указанных фланцев 3, 4 корпуса 1, причем корпус имеет внутреннее ступенчатое сквозное отверстие 8, в котором на части его длины установлен с возможностью перемещения по оси последнего со смещением относительно торца электромагнитной обмотки снабженный одной или несколькими продольными прорезями от отверстиями 9 электромагнитный якорь 10. С одной стороны якорь через упругий элемент, например пружину 11, опирается на торец 12 стопа 13, закрепленного с помощью резьбы 14 или другим способом на одном из торцов корпуса. Причем при креплении по резьбе упомянутым способом последняя может быть зафиксирована или с помощью контргайки 15 (фиг. 1), или кернением на стенку корпуса (фиг.3). Пружина 11 может быть размещена как во внутреннем отверстии якоря (фиг.1), так и во внутреннем отверстии стопа (фиг.3), что позволяет в некоторых случаях снизить затраты на изготовление электропневмоклапана и в отдельных случаях повысить надежность его за счет улучшения условий работы пружины и якоря. Для обеспечения удобства работы с электропневмоклапаном на наружном бурте стопа могут быть выполнены две лыски под ключ. Возможен и вариант изготовления граней под ключ во внутреннем отверстии стопа (фиг.3). С другой стороны по отношению к пружине якорь 10 через меньшего, чем тело якоря, диаметра стержень 16 упирается в поверхность 17 выполненного в виде тарели запорного органа 18, размещенного в канале Б подвода воздуха, выполненном в виде внутреннего ступенчатого отверстия 19 другого конца корпуса, и разобщающего пневматические каналы подвода Б и отвода В воздуха с помощью выполненного в указанной зоне корпуса седла 20. Причем запорный орган поджат воздухом канала подвода воздуха и опирается на корпус через упругий элемент, например пружину 21, рабочее усилие которой больше усилия пружины 11 стопа, на крышку 22, закрепленную в торце корпуса и имеющую, как минимум, одно отверстие 23. При этом канал В отвода воздуха к рабочим органам выполнен в стопе 13 в виде пазов или отверстий 24 и соединен с помощью выполненных в якоре продольных пазов или отверстий с внутренним ступенчатым отверстием корпуса (фиг.1). The electro-pneumatic valve (Fig. 1) comprises a cylindrical-conical housing 1 having in the middle part and at one end made of magnetic material and connected by a non-magnetic spacer 2 flanges 3 and 4. Between the flanges there is an electromagnetic terminal 5 made in the form of a plug or electrical harness winding 6, closed by a magnetically conductive frame 7, mating with the surfaces of the indicated flanges 3, 4 of the housing 1, and the housing has an internal stepped through hole 8, in which a part of its length is installed with the possibility of movement along the axis of the latter with an offset relative to the end of the electromagnetic winding, the electromagnetic armature 10 is provided with one or more longitudinal slots from the openings 9. On one side, the armature, through an elastic element, for example, spring 11, rests on the end face 12 of the foot 13, secured with thread 14 or in another way at one of the ends of the housing. Moreover, when fastened by thread in the aforementioned manner, the latter can be fixed either with the help of a lock nut 15 (Fig. 1), or by a core on the wall of the housing (Fig. 3). The spring 11 can be placed both in the inner hole of the anchor (Fig. 1) and in the inner hole of the stop (Fig. 3), which in some cases allows to reduce the cost of manufacturing an electro-pneumatic valve and, in some cases, increase its reliability by improving working conditions springs and anchors. To ensure the convenience of working with an electro-pneumatic valve, two turnkey flats can be made on the outer shoulder of the foot. A possible production of turnkey faces in the inner hole of the stop (Fig.3). On the other hand, with respect to the spring, the anchor 10, through a diameter smaller than the body of the anchor, the rod 16 abuts against the surface 17 of the plate 18 made in the form of a plate, located in the air supply channel B, made in the form of an internal stepped hole 19 of the other end of the housing, and uncoupling the pneumatic supply channels B and the air outlet C using a seat made in the specified area of the housing 20. Moreover, the shut-off element is pressed by the air of the air supply channel and rests on the housing through an elastic element, for example, a spring 21, ra the other force of which is greater than the force of the spring 11 of the stop, on the cover 22, fixed at the end of the housing and having at least one hole 23. In this case, the channel B for exhausting air to the working bodies is made in the stop 13 in the form of grooves or holes 24 and connected with made in the anchor of the longitudinal grooves or holes with an internal stepped hole of the housing (figure 1).

На фиг. 1 показаны также силовые линии 25 магнитного потока, воздействующего на якорь при подаче напряжения питания на электромагнитную обмотку. Стрелками 26 на силовых линиях нанесены направления втягивания якоря магнитным потоком силового поля. In FIG. 1 also shows the lines of force 25 of the magnetic flux acting on the armature when a voltage is applied to the electromagnetic coil. Arrows 26 on the lines of force indicate the direction of retraction of the armature by the magnetic flux of the force field.

Корпус может быть подсоединен к питающей магистрали с помощью резьбовой наружной поверхности 27. The housing can be connected to the supply line using a threaded outer surface 27.

Как вариант исполнения, корпус может быть выполнен состоящим как минимум из двух подвижно соединенных частей 1 и 28, например, по резьбе 29 (фиг.4) или по прессовой посадке. На одной из частей 1 в данном случае может быть размещена закрытая каркасом 7 электромагнитная обмотка 6 и внутри установлен электромагнитный якорь 10, а в другой 29 выполнены пневматические каналы подвода Б и отвода В воздуха, а также отверстия 30 для крепления электропневмоклапанов к питающей магистрали. Такое исполнение электропневмоклапана повышает его ремонтопригодность и снижает расходы материалов при его производстве, поскольку позволяет поврежденный узел электропневмоклапана заменить на новый, сохраняя оставшиеся узлы. As an embodiment, the housing can be made up of at least two movably connected parts 1 and 28, for example, by thread 29 (Fig. 4) or by press fit. In this case, an electromagnetic winding 6 closed by a frame 7 can be placed on one of the parts 1, and an electromagnetic armature 10 is installed inside, and the other 29 have pneumatic channels for supplying and discharging air C, and also holes 30 for attaching the electropneumatic valves to the supply line. This design of the electro-pneumatic valve increases its maintainability and reduces the cost of materials during its production, since it allows the damaged unit of the electro-pneumatic valve to be replaced with a new one, while retaining the remaining units.

В электропневмоклапане (фиг.4) запорный орган, разделяющий пневматические каналы подвода Б и отвода В воздуха, выполнен в виде тарели, включающей две разного диаметра цилиндрические поверхности 31, 32. Причем коаксиально относительно цилиндрической поверхности меньшего диаметра, выполняющей функцию хвостовика тарели, установлена пружина 21, одним торцом опирающаяся на противоположный седлу торец 33 тарели запорного органа, а другим торцом сопрягаемая с установленной на конце корпуса крышкой 22, имеющей в центральной части сквозное цилиндрическое отверстие 34, через которое пропущен хвостовик запорного органа. In the electro-pneumatic valve (Fig. 4), the shut-off element separating the pneumatic channels for supplying B and air B is made in the form of a plate, including two different diameters, cylindrical surfaces 31, 32. Moreover, a spring is installed coaxially with respect to a cylindrical surface of a smaller diameter that acts as a plate shank. 21, the end face 33 of the plate of the locking member resting on the opposite side of the saddle with one end, and with the other end mating with a cover 22 mounted on the end of the housing, having a through cylinder in the central part eskoe opening 34 through which the shank of the locking body is omitted.

В торце крышки 22, являющейся опорой для пружины 21 запорного органа и его направляющей, выполнено не менее одного отверстия 23 для подвода воздуха, с осями 35, параллельными оси электропневмоклапана. Расположение отверстия в торце крышки обеспечивает равномерное поджатие запорного органа к седлу во время переходных процессов, при этом наиболее равномерное распределение усилия поджатия запорного органа к седлу обеспечивается при наличии четного числа отверстий в крышке, равномерно расположенных относительно оси симметрии запорного органа. Крышка запорного органа установлена в торце корпуса по резьбе 36, обеспечивающей регулировку усилия пружины запорного органа, разделяющего пневматические каналы подвода и отвода воздуха. Причем конструктивно резьба на крышке может быть выполнена как по наружной цилиндрической поверхности, так и по внутренней, что принципиально не изменяет функциональных возможностей устройства и зависит только от конструктивных особенностей сопрягаемых с устройством узлов. At the end of the cover 22, which is a support for the spring 21 of the locking member and its guide, at least one hole 23 for supplying air is made, with axes 35 parallel to the axis of the electro-pneumatic valve. The location of the holes in the end face of the lid provides uniform compression of the locking member to the seat during transients, while the most uniform distribution of the force of the locking member to the seat is provided when there are an even number of holes in the cover evenly spaced relative to the axis of symmetry of the locking member. The lid of the locking element is installed in the end of the housing by a thread 36, which provides adjustment of the spring force of the locking element separating the pneumatic channels for supplying and discharging air. Moreover, structurally, the thread on the cover can be made both on the outer cylindrical surface and on the inside, which does not fundamentally change the functionality of the device and depends only on the design features of the nodes mating with the device.

Торцовая поверхность запорного органа, разделяющего пневматические каналы подвода Б и отвода В воздуха, может быть выполнена плоской и в зоне контакта с седлом отформована уплотняющим материалом 37 (фиг.4), а седло выполнено в виде выступа 38 (фиг.5). Торцовая поверхность запорного органа, разделяющего пневматические каналы подвода и отвода воздуха, может быть выполнена в виде полусферы и отформована в зоне контакта с седлом уплотняющим материалом 37 (фиг.6), а седло выполнено или в виде выступа 38 (фиг.5) или в виде конической поверхности 39 (фиг.6), контактируемой с полусферой запорного органа по окружности. В указанных случаях уплотняющий материал, контактирующий с седлом, обеспечивает повышенную надежность запирания питающей магистрали от каналов отвода воздуха к рабочим органам и сообщения с атмосферой. The end surface of the locking element separating the pneumatic channels for supplying B and air B can be made flat and in the contact zone with the seat is molded with sealing material 37 (Fig. 4), and the saddle is made in the form of a protrusion 38 (Fig. 5). The end surface of the locking element separating the pneumatic channels for supplying and discharging air can be made in the form of a hemisphere and molded in the zone of contact with the seat with sealing material 37 (Fig. 6), and the saddle is made either in the form of a protrusion 38 (Fig. 5) or in the form of a conical surface 39 (Fig.6), in contact with the hemisphere of the locking member around the circumference. In these cases, the sealing material in contact with the saddle provides increased reliability of locking the supply line from the air exhaust channels to the working bodies and communication with the atmosphere.

Как вариант исполнения, стержень 16, сопрягаемый с якорем, может быть жестко соединен со стороны седла с запорным органом (фиг.7 и 8). Возможно также подвижное соединение стержня с запорным органом (фиг.9) по резьбе 40. В данном случае для надежного фиксирования стержня относительно запорного органа применяется контргайка 41. Возможно также исполнение стержня 16 за одно целое с несущей частью запорного органа (фиг.10). При этом оформление уплотняющей части запорного органа выполняется в соответствии с вариантами, изложенными выше (фиг.5 9). Выполнение стержня за одно целое с несущей частью запорного органа позволяет повысить в отдельных случаях технологичность изготовления клапана в целом, снизить расходы высоколегированных сталей при изготовлении якоря, повысить ремонтопригодность клапана. As an embodiment, the rod 16, mating with the anchor, can be rigidly connected from the side of the saddle to the locking body (Fig.7 and 8). It is also possible movable connection of the rod with the locking element (Fig. 9) along the thread 40. In this case, a lock nut 41 is used to reliably fix the rod relative to the locking element. It is also possible to design the rod 16 in one piece with the bearing part of the locking element (Fig. 10). In this case, the design of the sealing part of the locking body is performed in accordance with the options described above (Fig.5 9). The execution of the rod in one piece with the bearing part of the shut-off element allows in some cases to improve the manufacturability of the valve as a whole, to reduce the costs of high alloy steels in the manufacture of the anchor, to increase the maintainability of the valve.

Уплотняющая часть запорного органа, как правило, отформована литьем под давлением через одно или несколько отверстий 42, которые обеспечивают не только технологические функции, но и способствуют повышению надежности уплотнения за счет создания дополнительного усилия при имеющей место выпрессовке во время эксплуатации (фиг.8). The sealing part of the shut-off body, as a rule, is molded by injection molding through one or more holes 42, which provide not only technological functions, but also contribute to increasing the reliability of the seal by creating additional force when pressing out during operation (Fig. 8).

Якорь 10 и стержень 16 могут быть выполнены не как единое целое, а из отдельных деталей, соединенных между собой с возможностью подрегулировки хода якоря, например, по резьбе 43 (фиг.11). Такое исполнение повышает ремонтопригодность как якоря и стержня, так и электропневмоклапана в целом по мере износа рабочих поверхностей седла 20 корпуса и сопрягаемой поверхности якоря. Практически исключается выбраковка якоря в случае изготовления его установочных размеров с отклонением от номинала, поскольку окончательный установочный размер а обеспечивается вворачиванием стержня в тело якоря. The anchor 10 and the rod 16 can be made not as a whole, but from separate parts interconnected with the possibility of adjusting the stroke of the armature, for example, along the thread 43 (Fig.11). This design increases the maintainability of both the anchor and the rod, and the electro-pneumatic valve as a whole as the working surfaces of the saddle 20 of the body and the mating surface of the armature wear. The elimination of the anchor in the case of manufacturing its installation dimensions with a deviation from the nominal value is practically excluded, since the final installation size a is ensured by screwing the rod into the body of the anchor.

На фиг. 5 стрелками 44, 45 показано направление движения воздуха по каналам Б, В. Для обеспечения повышенной надежности на наружной поверхности корпуса 1 между указанными каналами может быть установлено уплотнительное кольцо 46. In FIG. 5, arrows 44, 45 show the direction of air movement through channels B, C. To ensure increased reliability, an o-ring 46 can be installed on the outer surface of the housing 1 between these channels.

В электропневматическом клапане выводы 5 электромагнитной обмотки 6 могут быть выполнены как на одном из торцов корпуса клапана (фиг.3, 4), так и на одном из краев боковой поверхности магнитопроводящего каркаса 7 (фиг.1), закрывающего указанную обмотку. В последнем варианте повышается надежность устройства при его сборке и регулировке за счет исключения возможных повреждений выводов в указанный период. Выводы электромагнитной обмотки могут быть выполнены как в виде концов электрических проводов, так и в виде штекерных разъемов, жестко закрепленных на каркасе электромагнитной обмотки. In the electro-pneumatic valve, the terminals 5 of the electromagnetic winding 6 can be made both on one of the ends of the valve body (Figs. 3, 4), and on one of the edges of the side surface of the magnetically conductive frame 7 (Fig. 1), covering the specified winding. In the latter embodiment, the reliability of the device during assembly and adjustment is increased by eliminating possible damage to the terminals in the specified period. The conclusions of the electromagnetic winding can be made both in the form of ends of electrical wires, and in the form of plug connectors, rigidly fixed to the frame of the electromagnetic winding.

Работает электропневмоклапан следующим образом. The electro-pneumatic valve operates as follows.

Воздух, как энергоноситель, поступает на питающей магистрали через одно или несколько (фи.1, 4) отверстий в полость канала Б (на фиг.5 направление потока воздуха показано стрелками 44), поджимая наряду с пружиной 21 запорный орган 18 к седлу 20. Причем усилие, с которым воздух поджимает запорный орган к седлу, на порядок выше усилия, обеспечиваемого пружиной. Наличие в данной конструкции в упомянутой полости в течение всего времени эксплуатации клапана воздуха под определенным давлением исключает самопроизвольные утечки воздуха через указанное седло и обеспечивает высокую эксплуатационную надежность. Air, as an energy carrier, enters the supply line through one or more (fi 1, 4) openings into the cavity of the channel B (in Fig. 5, the air flow direction is shown by arrows 44), along with the spring 21 pressing the locking member 18 against the seat 20. Moreover, the force with which the air presses the locking element to the seat is an order of magnitude higher than the force provided by the spring. The presence in this design in the said cavity during the entire period of operation of the air valve under a certain pressure eliminates spontaneous air leakage through the specified seat and provides high operational reliability.

При подаче по входам питания и управления напряжения питания на электропневмоклапан и прохождении по электрическим проводам электромагнитной обмотки тока по закону Ленца в элементах клапана, включая каркас 7, фланцы 3, 4 и отдельные элементы корпуса, возникает магнитный поток, линии 25 силового поля которого показаны на фиг.1, 4. При этом, поскольку на цилиндрической части корпуса имеется вставка 2 из немагнитного материала, то замыкание линий магнитного потока пpоисходит не по данной вставке, а по телу электромагнитного якоря 10. В результате силовое поле магнитного потока воздействует на якорь 10 в направлении, показанном стрелками на линиях 26, и якорь 10 втягивается вместе со стержнем 16 (или толкает последний) в направлении запорного органа 18. При этом стержень 16 толкает запорный орган 18, преодолевая сопротивление давления сжатого воздуха и пружины 21, поджимающих данные элементы к седлу 20. Воздух под давлением начинает перетекать из полости канала Б через отверстия канала В (на фиг.5), а линиями 45 показано направление движения воздуха по каналу В в момент открытия запорного органа 18 в рабочие полости исполнительных механизмов (на фиг. не показаны), соединенных с электропневмоклапаном, или в атмосферу (в зависимости от назначения и места установки электропневмоклапана). When applying voltage to the electropneumatic valve through the power supply and control inputs and passing an electromagnetic current winding through electric wires according to Lenz’s law, in the valve elements, including the frame 7, flanges 3, 4 and individual housing elements, a magnetic flux occurs, the lines of which 25 force fields are shown on 1, 4. Moreover, since there is an insert 2 of non-magnetic material on the cylindrical part of the body, the closure of the magnetic flux lines does not occur along this insert, but along the body of the electromagnetic armature 10. As a result the sludge field of the magnetic flux acts on the armature 10 in the direction shown by the arrows on lines 26, and the armature 10 is pulled together with the rod 16 (or pushes the latter) in the direction of the locking body 18. In this case, the rod 16 pushes the locking body 18, overcoming the pressure resistance of the compressed air and springs 21, which press these elements to the seat 20. Air under pressure begins to flow from the cavity of the channel B through the openings of the channel B (Fig. 5), and lines 45 show the direction of air movement along the channel B at the moment of opening of the shut-off element 18 into the working cavities of the actuators (in FIG. not shown) connected to the electro-pneumatic valve or to the atmosphere (depending on the purpose and place of installation of the electro-pneumatic valve).

При сбросе напряжения питания с электропневмоклапана якорь 10 возвращается в исходное положение (показано на фиг.1, 3, 4), запорный орган 18 поджимается к седлу 20 и закрывает полость канала Б от канала В. При последующих подачах напряжения питания на электропневмоклапан описанный процесс в нем повторяется. When the supply voltage is reset from the electro-pneumatic valve, the armature 10 returns to its original position (shown in Figs. 1, 3, 4), the locking member 18 is pressed to the seat 20 and closes the cavity of channel B from channel B. For subsequent supply of voltage to the electro-pneumatic valve, the described process in it repeats itself.

Запорный орган вместе с седлом 20 расположен в непосредственной близости от электромагнитной катушки, которая постоянно прогревается при прохождении по ней тока, а температура от прогретой катушки передается на седло, прогревая ее и исключая в условиях низких температур примерзание запорного органа к седлу. The locking element together with the saddle 20 is located in the immediate vicinity of the electromagnetic coil, which constantly warms up when current flows through it, and the temperature from the heated coil is transferred to the saddle, warming it up and excluding freezing of the locking organ to the saddle at low temperatures.

Для обеспечения надежности при заданном быстродействии и габаритах необходимо элементы электропневмоклапана выполнить в определенном соотношении. В основном это относится к элементам клапана, лимитирующим перечисленные функциональные характеристики. Для обеспечения названных характеристик при испытаниях опытно-промышленной партии электропневмоклапанов данной конструкции доказано, что отношение минимального диаметра выполненного в корпусе проходного сечения отверстия D (фиг.5), соединяющего каналы подвода и отвода воздуха, к минимальному диаметру d соединенного с якорем стержня, проходящего через указанное отверстие, должно быть равно 2 5. To ensure reliability at a given speed and dimensions, it is necessary to perform the elements of an electro-pneumatic valve in a certain ratio. This mainly applies to valve elements that limit the listed functional characteristics. To ensure the above characteristics during testing of a pilot batch of electro-pneumatic valves of this design, it is proved that the ratio of the minimum diameter of the hole D in the through-hole section of the housing (Fig. 5) connecting the air supply and exhaust channels to the minimum diameter d of the rod passing through the armature the specified hole should be 2 5.

Claims

1. ELECTRIC PNEUMATIC VALVE, comprising a cylindrical-conical body with flanges made of magnetic material in its middle part and at one of its ends, connected by a non-magnetic spacer, between which there is an electromagnetic winding made in the form of a plug connector or electrical harness, closed by a magnetically conductive frame, a flange conjugated to the surfaces, while in the housing there is a stepped through bore, in which it is mounted with the possibility of axial movement and offset we have an anchor relative to the end of the winding with one or more longitudinal grooves or holes, resting on one side through an elastic element, such as a spring, on a foot fixed to one of the ends of the housing and having an air exhaust channel communicated with the grooves or holes of the armature, and on the other hand through a rod of a smaller diameter than the body of the anchor, to the surface of the shut-off element installed in the stepped air supply channel, made at the other end of the body with the formation of a saddle, and preloaded with the possibility of separation of the channel catching air inlet and outlet to the saddle with an elastic element, for example, a spring, the working force of which is less than the force of the stop spring, while the air exhaust channel to the working bodies is in communication with a stepped housing channel, characterized in that the shut-off body separating the air supply and exhaust channels is made in the form of a plate with a cylindrical shank, while the spring is installed coaxially to the shank and is made with one end resting on the end face of the plate of the locking member opposite to the saddle, and the other end on the end installed casing cover with a central through cylindrical guide hole through which the shank of the locking element is passed, and one or more holes or grooves for supplying air.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the anchor and the rod are interconnected with the possibility of adjusting the stroke of the armature, for example, by thread.

3. The valve according to claim 1, characterized in that its body is made of at least two movably connected parts, one of which contains an electromagnetic winding closed by a frame, and an armature is installed inside, and the channels for supplying and discharging air are made in the other.

4. The valve according to claim 1, characterized in that the end surface of the locking element is made flat and in the contact zone with the seat is molded with sealing material, and the seat is made in the form of a protrusion.

5. The valve according to claim 1, characterized in that the end surface of the locking member is hemispherical and molded in the zone of contact with the seat with sealing material, and the seat is made in the form of a protrusion or conical surface in contact with the hemispherical surface of the locking member in a circle.

6. The valve according to claims 1 to 5, characterized in that the rod connecting the anchor and the locking member is rigidly connected from the side of the seat to the locking member or is made with it in one piece.

7. The valve according to claim 1, characterized in that the cover is installed in the end of the housing by a thread, with the possibility of adjusting the force of the spring pressing the locking member.

8. The valve according to claim 1, characterized in that the ratio of the minimum diameter of the vias connecting the air supply and exhaust channels to the diameter of the rod connected to the armature passing through the hole is 2-5.

9. The valve according to claim 1, characterized in that the conclusions of the electromagnetic winding are made on one of the edges of the side surface of the magnetically conductive frame covering the winding.