RU2451857C1 - Valve actuating gear - Google Patents
Valve actuating gear Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451857C1 RU2451857C1 RU2011115409/06A RU2011115409A RU2451857C1 RU 2451857 C1 RU2451857 C1 RU 2451857C1 RU 2011115409/06 A RU2011115409/06 A RU 2011115409/06A RU 2011115409 A RU2011115409 A RU 2011115409A RU 2451857 C1 RU2451857 C1 RU 2451857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electromagnet
- permanent magnet
- locking
- electromagnets
- lever
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electromagnets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидропневматике и может быть использовано для дистанционного управления подачей рабочей среды к исполнительным механизмам, например, летательных аппаратов.The invention relates to hydropneumatics and can be used for remote control of the flow of the working medium to the actuators, for example, aircraft.
Известны распределительные клапаны с электромагнитным приводом, используемые в системах управления гидравлических и пневматических приводов для изменения направления движения рабочей среды. /Пржиалковский, А.Л. Щучинский С.Х. Электромагнитные клапаны. Издательство «Машиностроение». Ленинград. 1967, стр.86, рис.44/Known control valves with an electromagnetic actuator used in control systems of hydraulic and pneumatic actuators to change the direction of movement of the working medium. / Przhialkovsky, A.L. Schuchinsky S.Kh. Solenoid valves Publishing House "Engineering". Leningrad. 1967, p. 86, fig. 44 /
Клапаны этого типа обычно имеют один патрубок для подвода среды, один патрубок для подачи рабочей среды в управляемый исполнительный механизм и патрубок (или отверстие) для сброса отработанной рабочей среды. Подача рабочей среды и ее сброс осуществляется изменением положения затвора, управляемого электромагнитным приводом. Такие распределительные клапаны отличаются простотой конструкции. Однако они обладают низкой ударовибростойкостью и требуют постоянного энергопотребления в одном из положений затвора.Valves of this type usually have one nozzle for supplying a medium, one nozzle for supplying a working medium to a controllable actuator, and a nozzle (or hole) for discharging an exhausted working medium. The supply of the working medium and its discharge is carried out by changing the position of the shutter controlled by an electromagnetic actuator. Such control valves are simple in design. However, they have low shock and vibration resistance and require constant power consumption in one of the shutter positions.
Также известен электромагнитный трехпозиционный распределитель (а.с. СССР №916853, М. Кл3. F16K 31/02, опубл. 30.03.82, бюл. №12), содержащий корпус, в котором установлены параллельно друг другу два нагруженных пружинами запорных органа, жестко соединенные с одной стороны с якорями электромагнитов, а с другой - со штоками, и фиксирующее устройство. Фиксирующее устройство выполнено в виде установленных на одной оси вращения и нагруженных пружиной в направлении штоков кулачков.Also known is an electromagnetic three-position distributor (AS USSR No. 916853, M. Cl 3. F16K 31/02, publ. 30.03.82, bull. No. 12), comprising a housing in which two shut-off bodies loaded with springs are installed in parallel with each other rigidly connected on one side with the anchors of electromagnets, and on the other with rods, and a fixing device. The locking device is made in the form of cams mounted on one axis of rotation and loaded with a spring in the direction of the cams.
Преимуществом распределителя является возможность сохранения положения запирающих органов без потребления электроэнергии.The advantage of the distributor is the ability to maintain the position of the locking bodies without the consumption of electricity.
Однако данный распределитель не может быть использован в условиях действия внешних механических факторов из-за низкой ударовибростойкости запорных органов.However, this distributor cannot be used in conditions of external mechanical factors due to the low shock and vibration resistance of the locking organs.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому и принятым за прототип является клапанный пневмораспределитель В.И.Яцкова (патент СССР №1766280, МКИ5 F16K 31/02, опубл. 30.09.92, бюл. №36), содержащий корпус с каналами входа, выхода и пневматической связи с исполнительным механизмом, в котором установлены попарно подпружиненные запорные органы впуска и выпуска среды. В корпусе выполнена полость, соединенная с каналом пневматической связи, и в ней установлен подпружиненный и кинематически связанный с запорными органами двуплечий рычаг. В качестве привода предусмотрен электромагнит с постоянным магнитом. При этом управление клапанным распределителем осуществляется короткими импульсами электрического тока, что является его достоинством в условиях дефицита электроэнергии, например, при использовании на летательных аппаратах.The closest technical solution to the proposed and adopted as a prototype is a valve valve V.I.Yatskova (USSR patent No. 1766280, MKI 5 F16K 31/02, publ. 30.09.92, bull. No. 36), containing a housing with input channels, output and pneumatic communication with the actuator, in which spring-loaded locking elements of the inlet and outlet of the medium are installed in pairs. In the housing there is a cavity connected to the pneumatic communication channel, and a two-arm lever spring-loaded and kinematically connected with the locking organs is installed in it. A permanent magnet electromagnet is provided as a drive. At the same time, the valve distributor is controlled by short pulses of electric current, which is its advantage in conditions of energy shortage, for example, when used on aircraft.
Недостатком прототипа является невысокая надежность работы в условиях внешних механических воздействующих факторов. Вызвано это тем, что неуравновешенные подвижные элементы (запорные органы, якорь и двуплечий рычаг), связанные между собой посредством пружин, образуют многомассовую колебательную систему, чувствительную к действиям линейных, ударных и вибрационных ускорений.The disadvantage of the prototype is the low reliability under external mechanical factors. This is caused by the fact that unbalanced movable elements (locking elements, anchor and two-arm lever), interconnected by means of springs, form a multi-mass oscillatory system sensitive to the effects of linear, shock and vibration accelerations.
Другим недостатком является несовершенная тяговая характеристика применяемого электромагнитного привода, которая характеризуется малым тяговым усилием в начале хода якоря и чрезмерным его возрастанием (по асимптоте) в конце хода. Поскольку перестановка запорных органов сопряжена с преодолением противодействующих сил пружин при малом начальном тяговом усилии, то быстродействие пневмораспределителя с таким приводом может быть достигнуто только за счет увеличения потребления электрической мощности, которая в летательных аппаратах ограничена, но при этом его работа будет сопровождаться сильными динамическими ударами подвижных элементов о корпус, что приводит к интенсивному износу контактирующих поверхностей.Another drawback is the imperfect traction characteristic of the used electromagnetic drive, which is characterized by a low traction force at the beginning of the armature stroke and its excessive increase (in asymptote) at the end of the stroke. Since the rearrangement of the locking elements is associated with overcoming the opposing forces of the springs with a small initial tractive effort, the speed of the pneumatic valve with such a drive can be achieved only by increasing the consumption of electric power, which is limited in aircraft, but at the same time its operation will be accompanied by strong dynamic impacts of mobile elements on the housing, which leads to intensive wear of the contacting surfaces.
Таким образом, перечисленные недостатки ухудшают эксплуатационные качества известного распределителя и ограничивают условия его применения.Thus, these shortcomings worsen the performance of a known distributor and limit the conditions for its use.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение надежности работы распределителя в условиях действия линейных, ударных и вибрационных ускорений.The problem to which the invention is directed, is to ensure the reliability of the distributor under linear, shock and vibration accelerations.
Технический результат, полученный при осуществлении изобретения, заключается в повышении ударовибростойкости и обеспечении быстродействия при сохранении энергопотребления.The technical result obtained by the implementation of the invention is to increase the shock resistance and ensure performance while maintaining energy consumption.
Достигается это тем, что в клапанном распределителе, содержащем корпус с каналами входа, выхода и связи с исполнительным механизмом, два запорных органа, кинематически связанных между собой посредством двуплечего рычага, две пружины сжатия и привод управления запорными органами, включающий электромагнит с постоянным магнитом, новым является то, что в привод управления дополнительно введен второй электромагнит с постоянным магнитом. При этом обмотки указанных электромагнитов электрически соединены между собой таким образом, что при подаче на них питающего напряжения направление наведенного магнитного поля одного из электромагнитов совпадает с направлением магнитного поля его постоянного магнита, а для другого электромагнита направления указанных полей противоположны. Каждый запорный орган жестко соединен с якорем соответствующего электромагнита и связан с двуплечим рычагом посредством шарнирных соединений, при этом запорные органы уравновешены относительно оси вращения указанного рычага.This is achieved by the fact that in the valve distributor containing the housing with input, output and communication channels with an actuator, there are two locking elements kinematically connected to each other by means of a two shoulders lever, two compression springs and a locking control actuator including a permanent magnet electromagnet, new It is that a second permanent magnet electromagnet is additionally introduced into the control drive. In this case, the windings of these electromagnets are electrically interconnected in such a way that when a supply voltage is applied to them, the direction of the induced magnetic field of one of the electromagnets coincides with the direction of the magnetic field of its permanent magnet, and for the other electromagnet the directions of these fields are opposite. Each locking element is rigidly connected to the armature of the corresponding electromagnet and is connected to the two-arm lever via articulated joints, while the locking elements are balanced relative to the axis of rotation of the specified lever.
Благодаря введению в привод управления второго электромагнита с постоянным магнитом, запорные органы, каждый из которых жестко соединен с якорем соответствующего электромагнита и связан посредством шарнирных соединений с двуплечим рычагом, удерживаются в крайних положениях силой магнитного взаимодействия постоянного магнита одного из электромагнитов и притянутого к нему соответствующего якоря. При этом вследствие резкого возрастания силы магнитного взаимодействия при малом зазоре между якорем и постоянным магнитом обеспечивается жесткая фиксация запорных органов, что повышает ударовибростойкость клапанного распределителя в указанных положениях.Due to the introduction of a second permanent magnet electromagnet into the control drive, the locking elements, each of which is rigidly connected to the armature of the corresponding electromagnet and connected by means of articulated joints to the two-arm lever, are held in extreme positions by the magnetic interaction of the permanent magnet of one of the electromagnets and the corresponding armature drawn to it . Moreover, due to a sharp increase in the force of magnetic interaction with a small gap between the armature and the permanent magnet, rigid locking of the locking organs is ensured, which increases the shock and vibration resistance of the valve distributor in these positions.
Другим фактором, повышающим ударовибростойкость, является то, что запорные органы, связанные с двуплечим рычагом посредством шарнирных соединений и уравновешенные относительно оси вращения указанного рычага, становятся нечувствительными к действиям линейных, ударных и вибрационных ускорений.Another factor that increases shock and vibration resistance is that the locking elements associated with the two-arm lever via articulated joints and balanced relative to the axis of rotation of the specified lever become insensitive to the effects of linear, shock and vibration accelerations.
Кроме этого, благодаря указанному выше соединению обмоток электромагнитов, получено высокое быстродействие клапанного распределителя. Объясняется это тем, что в момент, когда в тяговом электромагните наведенное обмоткой поле, совпадающее с направлением поля его постоянного магнита, при взаимодействии с соответствующим якорем создает усилие, перемещающее запорные органы в другое крайнее положение, в другом электромагните наведенное обмоткой поле, ориентированное против поля своего постоянного магнита, прекращает действие магнитной силы, удерживающей запорные органы в первоначальном положении. Указанное обстоятельство, т.е. отсутствие в момент перестановки запорных органов сил, препятствующих их перемещению, способствует повышению быстродействия клапанного распределителя. Причем высокое быстродействие получено за счет распределения электрической мощности между обмотками электромагнита без увеличения потребления электроэнергии.In addition, thanks to the above connection of the electromagnet windings, a high speed valve distributor is obtained. This is explained by the fact that at the moment when the field induced by the winding in the traction electromagnet, coinciding with the direction of the field of its permanent magnet, when interacting with the corresponding armature creates a force that moves the locking elements to another extreme position, in the other electromagnet the field induced by the winding is oriented against the field of its permanent magnet, it terminates the action of the magnetic force that holds the locking organs in their original position. The indicated circumstance, i.e. the absence of forces at the time of displacement of the locking organs that impede their movement, improves the speed of the valve distributor. Moreover, high speed is obtained due to the distribution of electric power between the windings of an electromagnet without increasing electricity consumption.
Также получен дополнительный технический результат, заключающийся в уменьшении силы динамического удара при перестановке запорных органов из одного крайнего положения в другое.An additional technical result was also obtained, consisting in decreasing the force of a dynamic shock when moving the locking organs from one extreme position to another.
Для этого каждая пружина сжатия установлена с возможностью воздействия на соответствующий запорный орган, при этом величина рабочего хода пружины не превышает половины заданной величины хода запорного органа, и дополнительно введены два конечных выключателя с возможностью их переключения двуплечим рычагом.To this end, each compression spring is installed with the possibility of acting on the corresponding locking element, while the working stroke of the spring does not exceed half the predetermined stroke of the locking element, and two limit switches with the possibility of switching them with a two-arm lever are additionally introduced.
Указанные пружины из-за ограниченности рабочего хода могут воздействовать на соответствующие запорные органы на участках, не превышающих половины их хода, причем одна из них воздействует на первый запорный орган на первой половине его хода, а другая - на второй запорный орган на второй половине его хода. При этом пружина, воздействующая на запорный орган на второй половине его хода, рассеивает при своем сжатии часть кинетической энергии, накопленной подвижными элементами, в результате чего снижается сила динамического удара.These springs, due to the limited travel, can act on the corresponding locking elements in areas not exceeding half their stroke, one of which acts on the first locking body in the first half of its stroke, and the other on the second locking body in the second half of its stroke . In this case, the spring acting on the locking element in the second half of its stroke dissipates during its compression part of the kinetic energy accumulated by the moving elements, as a result of which the force of the dynamic impact is reduced.
Уменьшению силы динамического удара также способствует введение двух конечных выключателей, переключающихся двуплечим рычагом, которые заблаговременным разрыванием цепи питания электромагнитов предотвращают чрезмерное возрастание тягового усилия в конце хода запорных органов.The introduction of two limit switches switching with a two-arm lever, which in advance by breaking the power supply circuit of the electromagnets prevent an excessive increase in traction at the end of the stroke of the locking elements, also contributes to a decrease in the force of dynamic shock.
На фиг.1 изображена конструкция предлагаемого клапанного распределителя в исходном состоянии.Figure 1 shows the design of the proposed valve in the initial state.
На фиг.2 показаны кривые изменения сил, действующих на запорные органы распределителя в зависимости от их положения (хода).Figure 2 shows the curves of changes in the forces acting on the locking elements of the distributor depending on their position (stroke).
Здесь: I - кривая изменения сил взаимодействия якорей с постоянными магнитами;Here: I - curve of changes in the forces of interaction of anchors with permanent magnets;
II и III - силовые характеристики пружин;II and III - power characteristics of the springs;
IV - кривая изменения фиксирующей силы;IV - curve of changes in the fixing force;
V - статическая тяговая характеристика электромагнитного привода;V is the static traction characteristic of the electromagnetic drive;
VI - кривая изменения перестановочной силы.VI - curve of change of permutation force.
Клапанный распределитель содержит корпус 1 с каналами 2, 3 и 4, соответствующими входу, выходу рабочей среды и пневматической связи с исполнительным механизмом, на котором установлены выполняющие функцию электромагнитного привода два идентичных электромагнита 5, 6 с постоянными магнитами 7, 8, соответственно. Обмотки 9, 10 электромагнитов 5, 6 соединены между собой таким образом, что при одновременной подаче на них постоянного напряжения наведенное поле одного из них совпадает с полем принадлежащего ему постоянного магнита, а для другого - наведенное поле направлено против его постоянного магнита. Для этого, например, если обмотки 9, 10 электромагнитов 5, 6 намотаны в одну сторону, а постоянные магниты 7, 8 обращены одноименными полюсами к соответствующим якорям 11, 12, то при последовательном соединении обмоток 9, 10 начало одной из них связано с началом другой или конец одной - с концом другой, а при параллельном соединении обмоток - начало и конец одной из них связаны соответственно с концом и началом другой.The valve distributor comprises a
В полостях каналов 2 и 3 соосно электромагнитам 5, 6 размещены два запорных органа 13, 14, которые при прилегании к седлам 15, 16 обеспечивают герметичное перекрывание каналов. Запорные органы 13, 14 с одной стороны электромагнитов 5, 6 жестко связаны с якорями 11, 12, соответственно, а с другой - связаны с двуплечим рычагом 21 посредством шарнирных соединений, включающих толкатели 17, 18 с шаровыми наконечниками и шарниры 19, 20. При этом запорные органы 13, 14 с соединенными с ними якорями 11, 12 и толкателями 17, 18 взаимно уравновешены относительно оси вращения двуплечего рычага 21.In the cavities of the channels 2 and 3 coaxially to the
В корпусе 1 установлены пружины сжатия 22, 23 с возможностью воздействия на соосные запорные органы 13, 14 через подвижные втулки 24, 25. Рабочий ход каждой пружины не превышает половины хода соосного с ней запорного органа. Для ограничения хода пружин 22, 23 в корпусе 1 установлены опорные кольца 26, 27, соответственно.In the
Конечные выключатели 28, 29, имеющие возможность кинематического взаимодействия с двуплечим рычагом 21, предназначены для разрывания электрических цепей питания обмоток 9, 10 электромагнитов 5, 6, соответственно.Limit switches 28, 29, with the possibility of kinematic interaction with the two-arm lever 21, are designed to break the power supply circuits of the windings 9, 10 of the
Клапанный распределитель в зависимости от положений запорных органов может находиться в двух рабочих состояниях: в исходном, при котором канал 4 пневматической связи с исполнительным механизмом соединен с каналом 3 выхода рабочей среды (см. фиг.1), и в сработанном, при котором канал 4 связи с исполнительным механизмом соединен с каналом 2 входа рабочей среды.The valve distributor, depending on the position of the locking elements, can be in two operating states: in the initial state, in which the pneumatic communication channel 4 with the actuator is connected to the medium output channel 3 (see Fig. 1), and in the triggered one, in which the channel 4 communication with the actuator is connected to channel 2 of the input of the working medium.
Принцип действия клапанного распределителя заключается в следующем.The principle of operation of the valve distributor is as follows.
В исходном состоянии запорный орган 13, занимающий крайнее положение, прижат к седлу 15, а запорный орган 14 поднят от седла 16. Пружина 22 нагружена запорным органом 13 и находится с ним в силовом взаимодействии, а пружина 23 отпущена и силового контакта с запорным органом 14 не имеет. Конечный выключатель 29 нормально замкнут, а конечный выключатель 28 воздействием двуплечего рычага 21 разомкнут. В этом положении запорные органы 13, 14 жестко зафиксированы силой притяжения якоря 12 к постоянному магниту 8, которая при равенстве плеч двуплечего рычага 21 превышает суммарную силу сжатой пружины 22 и силу притяжения якоря 11 к постоянному магниту 7. В сущности, фактическое значение фиксирующей силы есть результат вычитания из первой силы двух последних.In the initial state, the locking member 13, which occupies the extreme position, is pressed against the seat 15, and the locking member 14 is lifted from the seat 16. The spring 22 is loaded with the locking member 13 and is in force interaction with it, and the spring 23 is released and force contact with the locking member 14 does not have. The limit switch 29 is normally closed, and the limit switch 28 is opened by the action of the two shoulders lever 21. In this position, the locking elements 13, 14 are rigidly fixed by the force of attraction of the armature 12 to the permanent magnet 8, which, when the shoulders of the two shoulders of the lever 21 are equal, exceeds the total force of the compressed spring 22 and the force of attraction of the armature 11 to the permanent magnet 7. In fact, the actual value of the fixing force is the result of subtracting the last two from the first force.
Перевод клапанного распределителя в сработанное состояние, связанный с перестановкой запорных органов 13, 14 в другое крайнее положение, осуществляется одновременной подачей постоянного напряжения на электромагниты 5 и 6 через нормально замкнутый конечный выключатель 29. При этом поле, наведенное обмоткой 10 и направленное против поля постоянного магнита 8, прекращает взаимодействие якоря 12 с указанным магнитом. В то же время в электромагните 5 поле, наведенное обмоткой 9 и совпадающее с направлением поля постоянного магнита 7, многократно увеличивает силу притяжения якоря 11, направленную на перемещение запорных органов 13 и 14 в другое крайнее положение. Причем на участке первой половины хода после начала движения запорных органов 13 и 14 продолжает действовать сила сжатой пружины 22, способствующая их перемещению. Действие пружины 22 прекращается достижением втулки 24 опорного кольца 26.The valve distributor is brought into a triggered state associated with the rearrangement of the locking elements 13, 14 to another extreme position by simultaneously supplying direct voltage to the
В конце первой половины хода прекратится воздействие двуплечего рычага 21 на конечный выключатель 28, и он замкнется, подготавливая цепь для подачи питания на возвращение распределителя в исходное состояние.At the end of the first half of the stroke, the influence of the two-shouldered lever 21 on the limit switch 28 will cease, and it will close, preparing a circuit for supplying power to return the distributor to its original state.
В начале второй половины хода воздействием двуплечего рычага 21 конечный выключатель 29 разрывает цепь питания, и дальнейшее движение запорных органов 13 и 14 происходит за счет сил остаточной индукции электромагнита 5 и постоянного магнита 7. На этом же участке запорный орган 14 вступает через подвижную втулку 25 в силовой контакт с пружиной 23, при деформировании (сжатии) которой рассеивается часть кинетической энергии, накопленной подвижными элементами. При этом силовой контакт запорного органа 14 с пружиной 23 сохранится до получения команды на возвращение распределителя в исходное состояние.At the beginning of the second half of the stroke, the action of the two shoulders of the lever 21, the end switch 29 breaks the power circuit, and the further movement of the locking elements 13 and 14 is due to the forces of the residual induction of the electromagnet 5 and the permanent magnet 7. In the same section, the locking element 14 enters through the movable sleeve 25 into force contact with the spring 23, during deformation (compression) of which part of the kinetic energy accumulated by the moving elements is dissipated. In this case, the power contact of the locking element 14 with the spring 23 will remain until a command is received to return the distributor to its original state.
Таким образом, в результате уменьшения перестановочного усилия путем заблаговременного отключения питания электромагнитов 5 и 6 и демпфирующего действия пружины 23 обеспечивается мягкая посадка запорного органа 14 на седло 16. В сработанном состоянии запорные органы фиксируются силой притяжения якоря 11 к постоянному магниту 7, превышающей совместное действие сил сжатия пружины 23 и притяжения якоря 12 к постоянному магниту 8.Thus, as a result of a decrease in the switching force by turning off the power of the
Возвращение клапанного распределителя в исходное состояние осуществляется подачей на электромагниты 5, 6 через замкнутый конечный выключатель 28 питания обратной полярности в соответствии с описанным выше алгоритмом, но в обратном порядке. При этом поле, наведенное обмоткой 9 электромагнита 5, прекращает действие фиксирующей силы, а поле, наведенное обмоткой 10 электромагнита 6, и пружина 23 будут создавать силу, перемещающую запорные органы 13 и 14 в исходное положение. Пружина 22 будет выполнять функцию демпфера. Цепь питания будет отключаться воздействием двуплечего рычага 21 на конечный выключатель 28, а конечный выключатель 29 восстановит нормально замкнутое состояние, подготавливая электрическую цепь для последующего срабатывания.The valve distributor is returned to its initial state by feeding
В процессе перестановки запорных органов 13, 14 из одного крайнего положения в другое проявляются действия сил постоянных магнитов, деформации пружин и электромагнитных сил.In the process of rearranging the locking elements 13, 14 from one extreme position to another, the effects of the forces of permanent magnets, deformation of springs and electromagnetic forces are manifested.
Характер действия этих сил иллюстрируется фиг.2. Здесь по оси ординат отложены действующие силы F, а по оси абсцисс - перемещение запорных органов х. Кривая I показывает характер изменения сил взаимодействия якорей 11, 12 с постоянными магнитами 7, 8 (при отсутствии питания электромагнитов). В исходном состоянии запорные органы удерживаются силой Fм притяжения якоря 12 к постоянному магниту 8. На середине хода (0,5х) магнитные силы, действующие со стороны постоянных магнитов 7 и 8, уравновешиваются, и запорные органы 13, 14 оказываются в состоянии неустойчивого равновесия. По мере дальнейшего перемещения запорных органов сила притяжения якоря 11 к постоянному магниту 7 будет возрастать, достигая максимума в сработанном состоянии. При этом силы Fм и равны по модулю.The nature of the action of these forces is illustrated in figure 2. Here, the acting forces F are plotted along the ordinate axis, and the movement of the locking organs x is plotted along the abscissa axis. Curve I shows the nature of the change in the forces of interaction of the anchors 11, 12 with permanent magnets 7, 8 (in the absence of power to the electromagnets). In the initial state, the locking elements are held by the force F m of the attraction of the armature 12 to the permanent magnet 8. At the middle of the stroke (0.5x), the magnetic forces acting from the side of the permanent magnets 7 and 8 are balanced, and the locking elements 13, 14 are in a state of unstable equilibrium . With the further movement of the locking organs, the force of attraction of the armature 11 to the permanent magnet 7 will increase, reaching a maximum in the worked state. In this case, the forces F m and are equal in magnitude.
В крайних положениях на запорные органы, кроме сил постоянных магнитов, действует сила деформированной пружины 22 или 23. Прямые II и III представляют механические характеристики пружин 22, 23, соответственно. С учетом действия сил деформированных пружин, направленных против сил притяжения якорей к соответствующим постоянным магнитам в крайних положениях запорных органов, фиксирующие силы будут соответствовать Fф и . Ломаная кривая IV, полученная графическим сложением кривой I и прямых II и III, является статической характеристикой изменения фиксирующих сил по мере перемещения запорных органов из одного крайнего положения в другое. Здесь точки «а» и «б» соответствуют прекращению действия пружины 22 и началу действия пружины 23.In extreme positions, the locking elements, in addition to the forces of permanent magnets, are affected by the force of the deformed spring 22 or 23. Lines II and III represent the mechanical characteristics of the springs 22, 23, respectively. Given the action of the forces of the deformed springs directed against the forces of attraction of the anchors to the corresponding permanent magnets in the extreme positions of the locking elements, the locking forces will correspond to F f and . The broken curve IV, obtained by graphically adding curve I and lines II and III, is a static characteristic of the change in fixing forces as the locking organs move from one extreme position to another. Here the points "a" and "b" correspond to the termination of the spring 22 and the beginning of the spring 23.
Кривая V представляет собой статическую тяговую характеристику электромагнитного привода при одновременной подаче питающего напряжения на электромагниты 5, 6. Здесь Fт - начальное тяговое усилие, создаваемое электромагнитным приводом. С учетом силы деформированной пружины 22, действующей в направлении перемещения запорных органов, фактическая начальная перестановочная сила будет соответствовать Fп. Здесь приращение ΔF получено за счет действия пружины сжатия 22.Curve V represents the static traction characteristic of the electromagnetic drive while supplying voltage to the
Кривая VI показывает характер изменения перестановочной силы, действующей на запорные органы при их перемещении из одного крайнего положения в другое. В точке «в» заканчивается действие пружины 22, и движение запорных органов осуществляется под действием тягового усилия привода. В точке «г» питающее напряжение отключается, и дальнейшее движение запорных органов происходит под действием остаточной индукции наведенного поля и постоянного магнита 7. При этом исключается чрезмерное возрастание тягового усилия (показано пунктирной линией) в конце хода запорных органов 13 и 14 при малом зазоре между якорем 11 и электромагнитом 5. На этом же участке запорный орган 14 начинает контактировать с пружиной 23, выполняющей функцию демпфера, через подвижную втулку 25. Уменьшению перестановочного усилия, благодаря которому снижается сила динамического удара, соответствует участок г-д - кривой VI.Curve VI shows the nature of the change in the permutation force acting on the locking elements when they move from one extreme position to another. At point "c" the action of the spring 22 ends, and the movement of the locking elements is carried out under the influence of the traction force of the drive. At point "g", the supply voltage is turned off, and the further movement of the locking elements occurs under the influence of the residual induction of the induced field and the permanent magnet 7. This eliminates the excessive increase in traction (shown by the dashed line) at the end of the stroke of the locking elements 13 and 14 with a small gap between the anchor 11 and the electromagnet 5. In the same section, the locking element 14 begins to contact with the spring 23, which acts as a damper, through the movable sleeve 25. To reduce the permutation force, which reduces I am the force of dynamic impact, corresponds to the plot of the dd - curve VI.
В сработанном состоянии запорные органы фиксируются силой притяжения якоря 11 к постоянному магниту 7.In the triggered state, the locking elements are fixed by force the attraction of the armature 11 to the permanent magnet 7.
Изготовлены опытные образцы предлагаемого клапанного распределителя и проведены испытания, которые подтвердили достижения заявленных технических результатов.Prototypes of the proposed valve distributor were made and tests were carried out that confirmed the achievement of the claimed technical results.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115409/06A RU2451857C1 (en) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Valve actuating gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115409/06A RU2451857C1 (en) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Valve actuating gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2451857C1 true RU2451857C1 (en) | 2012-05-27 |
Family
ID=46231717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011115409/06A RU2451857C1 (en) | 2011-04-19 | 2011-04-19 | Valve actuating gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2451857C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790754C1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-02-28 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") | Pneumatic distributor |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1122391A (en) * | 1964-06-06 | 1968-08-07 | John Harbidge | Improvements in valves for controlling fluid under pressure |
DE2351356A1 (en) * | 1972-10-13 | 1974-04-25 | Itt Ind Gmbh Deutsche | HOT WATER CENTRAL HEATING SYSTEM |
SU855314A1 (en) * | 1980-03-13 | 1981-08-15 | Предприятие П/Я А-7899 | Distributor with electromagnetic drive |
SU916853A1 (en) * | 1979-12-19 | 1982-03-30 | Минский Дважды Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Автомобильный Завод | Electromagnetic three-positional distributor |
SU947556A1 (en) * | 1979-10-08 | 1982-07-30 | Всесоюзный Конструкторско-Экспериментальный Институт Автобусостроения | Electric pneumatic valve |
SU1079934A2 (en) * | 1982-05-24 | 1984-03-15 | Предприятие П/Я А-7899 | Electromagnetic distributor |
SU1766280A3 (en) * | 1990-03-14 | 1992-09-30 | В.И. Яцков | Air valve distributor |
RU2224940C1 (en) * | 2002-07-17 | 2004-02-27 | Открытое акционерное общество "Санлит" | Mixer |
-
2011
- 2011-04-19 RU RU2011115409/06A patent/RU2451857C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1122391A (en) * | 1964-06-06 | 1968-08-07 | John Harbidge | Improvements in valves for controlling fluid under pressure |
DE2351356A1 (en) * | 1972-10-13 | 1974-04-25 | Itt Ind Gmbh Deutsche | HOT WATER CENTRAL HEATING SYSTEM |
SU947556A1 (en) * | 1979-10-08 | 1982-07-30 | Всесоюзный Конструкторско-Экспериментальный Институт Автобусостроения | Electric pneumatic valve |
SU916853A1 (en) * | 1979-12-19 | 1982-03-30 | Минский Дважды Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Автомобильный Завод | Electromagnetic three-positional distributor |
SU855314A1 (en) * | 1980-03-13 | 1981-08-15 | Предприятие П/Я А-7899 | Distributor with electromagnetic drive |
SU1079934A2 (en) * | 1982-05-24 | 1984-03-15 | Предприятие П/Я А-7899 | Electromagnetic distributor |
SU1766280A3 (en) * | 1990-03-14 | 1992-09-30 | В.И. Яцков | Air valve distributor |
RU2224940C1 (en) * | 2002-07-17 | 2004-02-27 | Открытое акционерное общество "Санлит" | Mixer |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790754C1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-02-28 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") | Pneumatic distributor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2083013C1 (en) | Magnetic drive with permanent-magnet driving armature | |
EP3113201B1 (en) | Switch operation mechanism | |
CN107152549B (en) | Electromagnetic actuator and valve | |
US6639496B1 (en) | Bistable long-stroke electro-magnetic mechanical actuator | |
EP2851920B1 (en) | Operation mechanism and power switch device provided with same | |
US9812632B2 (en) | Actuator device | |
JP5216089B2 (en) | Operating device | |
CN103650089B (en) | Electromagnetic operating device and employ the opening and closing device of this device | |
US20020158727A1 (en) | Bistable electro-magnetic mechanical actuator | |
CN101416257A (en) | Electromagnetic actuator | |
CN102714083A (en) | Solenoid actuator | |
JP5295858B2 (en) | Electromagnetic actuator, electromagnetically operated switchgear using the same, and control method thereof | |
US8746280B2 (en) | Controllable valve for an aircraft | |
CN103608616A (en) | Proportional control solenoid valve | |
RU2451857C1 (en) | Valve actuating gear | |
WO2008139250A1 (en) | Combined electrically-controlled actuator | |
JP5025889B2 (en) | Electromechanical actuators for valves for internal combustion engines and internal combustion engines equipped with such actuators | |
EP3165751B1 (en) | Solenoid-valve control system | |
CN100365922C (en) | Micro power consumption reciprocating apparatus | |
CN108691593A (en) | Valve actuator for internal combustion engine | |
RU66462U1 (en) | SMALL ELECTROMAGNETIC VALVE FOR AUTOMATION SYSTEMS | |
CN104885179A (en) | Switch assembly | |
CN104854665A (en) | Scalable, highly dynamic electromagnetic linear drive with limited travel and low transverse forces | |
RU2791925C1 (en) | Single coil electromagnet | |
KR101362262B1 (en) | Hybrid magnet engine valve actuator |