RU2477408C2 - Electromagnetic shutoff valve - Google Patents

Electromagnetic shutoff valve Download PDF

Info

Publication number
RU2477408C2
RU2477408C2 RU2010141796/06A RU2010141796A RU2477408C2 RU 2477408 C2 RU2477408 C2 RU 2477408C2 RU 2010141796/06 A RU2010141796/06 A RU 2010141796/06A RU 2010141796 A RU2010141796 A RU 2010141796A RU 2477408 C2 RU2477408 C2 RU 2477408C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
piston
armature
electromagnet
core
Prior art date
Application number
RU2010141796/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010141796A (en
Inventor
Михаил Юрьевич Кулинич
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Производственная компания "Промконтроллер"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Производственная компания "Промконтроллер" filed Critical Закрытое акционерное общество Производственная компания "Промконтроллер"
Priority to RU2010141796/06A priority Critical patent/RU2477408C2/en
Publication of RU2010141796A publication Critical patent/RU2010141796A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2477408C2 publication Critical patent/RU2477408C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: electromagnetic shutoff valve includes a body, inlet and outlet connection pipes, a seat, a core, an electromagnet armature, a piston, a shutoff member, a spring and a stock. Piston is located in the body. Shutoff member is located in the piston. One end of the stock is connected to the shutoff member, and the other end is connected to the electromagnet armature. The above armature has the possibility of axial movement. Core and armature of electromagnet are installed in a guide cylinder. An air braking chamber is formed between the core and the armature. The armature is provided with an axial hole, inside which a jet nozzle with a throttle valve is installed, a ball and a spring. The piston has a throttle opening connecting the inlet connection pipe cavity to the inner piston cavity.
EFFECT: improving the valve reliability by reducing impact loads of armature and power consumption.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением, а именно к запорным электромагнитным нормально-закрытым клапанам, предназначенным для автоматического перекрытия потоков газообразных сред на газопроводах систем газораспределения и газопотребления природного газа. Клапан запорный электромагнитный предназначен и для прекращения подачи природного газа в качестве топлива к горелкам газовых установок в случае несанкционированного отключения электроэнергии. Клапан может быть использован в блоке газооборудования автоматического.The invention relates to automatic valves with remote control, namely, shut-off electromagnetic normally-closed valves, designed to automatically shut off the flow of gaseous media on gas pipelines of gas distribution and gas consumption of natural gas. The electromagnetic shut-off valve is also designed to stop the supply of natural gas as fuel to the burners of gas installations in the event of an unauthorized power outage. The valve can be used in the automatic gas equipment block.

Известен вакуумный клапан с электромагнитным приводом и гидравлическим демпфером (SU, патент №1766279A3, кл. F16K 31/02, опубл. 30.09.1992 г.), содержащий электромагнитный привод, установленный на корпус клапана. В закрытом состоянии клапана запорный орган прижимается пружиной к седлу. Запорный орган соединен с сердечником электромагнита посредством штока. В сердечнике выполнена расточка и в ней размещен гидроцилиндр демпфера, поршень которого жестко закреплен на штоке. В верхней части сердечника выполнены сквозные отверстия, в которых размещены штифты, контактирующие нижними торцами с гидроцилиндром. Открывание запорного органа происходит в два этапа. На первом этапе гидравлический демпфер не включается в работу, и перемещение запорного органа происходит без торможения. Затем начинается второй этап подъема запорного органа. После упора штифтов в стоп, гидроцилиндр перестает перемещаться, а сердечник со штоком продолжает двигаться по направлению к стопу, перемещая поршень в гидроцилиндре, что приводит к торможению перемещения запорного органа. В известном клапане решена задача снижения ударных нагрузок и вибрации в режиме «открывания» клапана. Однако конструкция гидравлического демпфера требует установки дополнительных уплотнений, предотвращающих протечки жидкости из гидроцилиндра. Дополнительные уплотнения подвергаются изнашиванию из-за возвратно-поступательного движения штока. Это приводит к нарушению герметичности и, следовательно, к снижению надежности известной конструкции и его срока эксплуатации. При этом конструкция гидравлического демпфера работает и в процессе закрывания клапана, что ведет к торможению закрывания клапана.A known vacuum valve with an electromagnetic actuator and a hydraulic damper (SU Patent No. 1766279A3, class F16K 31/02, publ. 09/30/1992), containing an electromagnetic actuator mounted on the valve body. In the closed state of the valve, the locking element is pressed by the spring to the seat. The locking member is connected to the core of the electromagnet via a rod. A bore is made in the core and a damper hydraulic cylinder is placed in it, the piston of which is rigidly fixed to the rod. Through holes are made in the upper part of the core, in which there are pins in contact with the lower ends with the hydraulic cylinder. The opening of the locking body occurs in two stages. At the first stage, the hydraulic damper is not included in the operation, and the movement of the locking element occurs without braking. Then begins the second stage of lifting the locking member. After the pins stop in the stop, the hydraulic cylinder stops moving, and the core with the rod continues to move towards the stop, moving the piston in the hydraulic cylinder, which inhibits the movement of the locking element. In the known valve, the problem of reducing shock loads and vibration in the “opening” mode of the valve is solved. However, the design of the hydraulic damper requires the installation of additional seals to prevent leakage of fluid from the hydraulic cylinder. Additional seals are subject to wear due to the reciprocating movement of the stem. This leads to a violation of the tightness and, consequently, to a decrease in the reliability of the known design and its service life. The design of the hydraulic damper also works in the process of closing the valve, which leads to inhibition of closing the valve.

Известно, что с увеличением проходного сечения клапана увеличивается необходимая для открытия клапана мощность электромагнита. С ростом мощности увеличивается масса и, соответственно, рабочая температура электромагнитного привода, что ведет к снижению надежности клапана. Кроме того, известно, что для открытия запорного электромагнитного нормально-закрытого клапана (кратковременный режим) необходим ток, значительно превышающий ток, необходимый для удержания в открытом состоянии клапана (длительный режим). Следовательно, не использование средств, позволяющих снизить расход электроэнергии в режиме «удержания» клапана приводит к тому, что в режимах «открывания» и «удержания» на электромагнитную катушку подается величина тока, необходимая для открывания клапана. Это тоже ведет к увеличению рабочей температуры электромагнитного привода. В известном вакуумном клапане с электромагнитным приводом и гидравлическим демпфером не описаны средства, с помощью которых можно было бы снизить расход электроэнергии, необходимой для работы клапана.It is known that with an increase in the flow area of the valve, the power of the electromagnet required to open the valve increases. With increasing power, the mass and, accordingly, the working temperature of the electromagnetic drive increases, which leads to a decrease in valve reliability. In addition, it is known that in order to open a shut-off electromagnetic normally-closed valve (short-term operation), a current significantly exceeding the current required to keep the valve open (continuous operation) is required. Therefore, the non-use of means to reduce the energy consumption in the “hold” mode of the valve leads to the fact that in the “open” and “hold” modes, the current required to open the valve is supplied to the electromagnetic coil. This also leads to an increase in the operating temperature of the electromagnetic drive. In the known vacuum valve with an electromagnetic actuator and a hydraulic damper are not described means by which it would be possible to reduce the energy consumption necessary for the operation of the valve.

Известен клапан запорный газовый с электромагнитным приводом (RU, свидетельство на полезную модель №15044U1, кл. G08B 17/10, опубл. 10.09.2000 г.), в котором решена задача снижения расхода электроэнергии, необходимой для работы клапана, путем введения защелки с электромагнитным приводом. Фиксация штока осуществляется якорем защелки после полного открытия запорного элемента. Якорь защелки, расположенный перпендикулярно штоку, выдвигается из-за воздействия пружины защелки. В процессе «удержания» клапана электромагнитные приводы клапана и защелки обесточены, вследствие чего происходит снижение расхода электроэнергии. Для закрытия клапана ток подается на электромагнитный привод защелки, мощность которого значительно ниже мощности электромагнитного привода клапана. Электромагнитный привод защелки тянущего типа перемещает якорь в полость втулки, а тот в свою очередь перестает контактировать со штоком. Прекращается фиксация штока от перемещения, и запорный элемент возвращается в исходное состояние. В отличие от заявляемого изобретения в известном клапане ставится задача предотвратить закрытие клапана в случае несанкционированного отключения электроэнергии, тогда как в заявляемом изобретении предложена конструкция защелки с электромагнитным приводом толкающего типа для того, чтобы в случае отключения электроэнергии обеспечить закрытие клапана и предотвратить подачу газа на горелку.A known gas shut-off valve with an electromagnetic actuator (RU, utility model certificate No. 15044U1, class G08B 17/10, publ. 09/10/2000), in which the problem of reducing the energy consumption necessary for valve operation by introducing a latch with electromagnetic drive. The rod is fixed by the latch anchor after the locking element is fully opened. The latch anchor, perpendicular to the stem, extends due to the action of the latch spring. In the process of “holding” the valve, the electromagnetic actuators of the valve and the latches are de-energized, as a result of which there is a reduction in energy consumption. To close the valve, current is supplied to the electromagnetic actuator of the latch, whose power is much lower than the power of the electromagnetic actuator of the valve. The electromagnetic drive of the pull-type latch moves the anchor into the cavity of the sleeve, which in turn ceases to contact the rod. The rod stops moving from moving, and the locking element returns to its original state. In contrast to the claimed invention, the known valve aims to prevent closing of the valve in the event of an unauthorized blackout, while the claimed invention proposes the design of a latch with a push-type electromagnetic actuator in order to ensure that the valve closes and prevents gas from being supplied to the burner in the event of a blackout.

Для создания экономичной для эксплуатации конструкции запорного клапана, при использовании его в системах высокого давления и в системах с большим расходом рабочей среды используют клапаны с разгрузкой от осевых сил. Для этого в конструкции клапана помимо основного запорного органа применяют вспомогательный запорный орган с уменьшенными геометрическими параметрами. Это позволяет уменьшить потребляемый ток на открытие клапана. К таким клапанам относится электромагнитный клапан (SU, авторское свидетельство №310082, кл. F16K 31/06, опубл. 26.07.1971 г.), принятый в качестве прототипа для предлагаемого изобретения. Известный клапан является нормально-закрытым и содержит корпус с входным и выходным патрубками. В корпусе расположен главный запорный орган. В главном запорном органе расположен разгрузочный запорный орган. В корпусе клапана соосно друг другу расположены главный электромагнит и электромагнит защелки. Якорь соединен со штоком. Другой конец штока соединен с разгрузочным запорным органом. Для того чтобы открыть клапан подается ток на главный электромагнит. Якорь движется к стопу, при этом сжимая возвратную пружину, расположенную между якорем и стопом. Затем происходит поочередное поднятие разгрузочного запорного органа и главного запорного органа. Когда главный запорный орган открывает проход в седле, шарики защелки усилием пружины защелки выталкиваются в проточки на штоке. Фиксируются шарики якорем электромагнита защелки. В процессе «удержания» клапана электромагнитные приводы клапана и защелки обесточены. В результате уменьшение потребляемой электроэнергии происходит не только за счет использования вспомогательного запорного органа, но и еще за счет отключения электромагнитных приводов в режиме «удержания» клапана. Для того чтобы вернуть клапан в исходное положение на электромагнит защелки подается ток, якорь защелки поднимается кверху и освобождает шарики. Под действием возвратной пружины запорные органы возвращаются в исходное положение. В данном электромагнитном клапане защелка, так же как и в выше описанном клапане запорном газовом с электромагнитным приводом, предназначена для удержания клапана в открытом состоянии в случае отключения электроэнергии. К тому же в них не описаны средства, позволяющие снизить ударные нагрузки якоря в процессе его движения к стопу.To create a shut-off valve design that is economical for operation, when used in high-pressure systems and in systems with a high flow rate of the working medium, valves with axial forces are used. For this, in addition to the main locking element, an auxiliary locking element with reduced geometric parameters is used in the valve design. This reduces the current consumption for opening the valve. Such valves include an electromagnetic valve (SU, copyright certificate No. 310082, class F16K 31/06, publ. 07.26.1971), adopted as a prototype for the present invention. The known valve is normally closed and contains a housing with inlet and outlet nozzles. The main locking element is located in the case. In the main locking body is located unloading locking body. In the valve body, the main electromagnet and the latch electromagnet are aligned with each other. The anchor is connected to the stem. The other end of the stem is connected to the discharge shutoff member. In order to open the valve, current is supplied to the main electromagnet. The anchor moves towards the stop, while compressing the return spring located between the anchor and the stop. Then there is a successive rise of the unloading locking body and the main locking body. When the main locking member opens the passage in the seat, the latch balls are pushed into the grooves on the stem by the force of the latch spring. The balls are fixed by the anchor of the electromagnet latch. During the process of “holding” the valve, the electromagnetic actuators of the valve and the latches are de-energized. As a result, the reduction in energy consumption occurs not only due to the use of an auxiliary shut-off element, but also due to the shutdown of electromagnetic actuators in the valve “hold” mode. In order to return the valve to its original position, current is applied to the latch electromagnet, the latch anchor rises upward and releases the balls. Under the action of the return spring, the locking elements return to their original position. In this solenoid valve, the latch, as well as in the above shut-off gas valve with an electromagnetic actuator, is designed to hold the valve open in the event of a power outage. In addition, they do not describe the means to reduce the shock loads of the anchor in the process of its movement to the foot.

Задачей изобретения является повышение надежности клапана путем снижения ударных нагрузок и снижение расхода электроэнергии.The objective of the invention is to increase the reliability of the valve by reducing shock loads and reducing energy consumption.

Снижение расхода электроэнергии в клапане запорном электромагнитном достигается тем, что он содержит корпус, входной и выходной патрубки, седло, сердечник и якорь электромагнита, поршень, расположенный в корпусе, запорный орган, расположенный в поршне, пружину, шток, один конец которого соединен с запорным органом, а другой конец штока соединен с якорем электромагнита, при этом якорь имеет возможность осевого перемещения, а в поршне выполнено дроссельное отверстие, соединяющее полость входного патрубка и внутреннюю полость поршня. При этом клапан может содержать защелку с электромагнитным приводом, которая фиксирует якорь в режиме «удержания». Снижение ударных нагрузок в клапане достигается тем, что сердечник и якорь, имеющий возможность перемещения, установлены в направляющем цилиндре, при этом между сердечником и якорем образована камера пневмоторможения, в якоре выполнено осевое отверстие, внутри которого установлен жиклер с дроссельным каналом, шарик и пружина.Reducing the energy consumption in the shut-off solenoid valve is achieved by the fact that it contains a housing, inlet and outlet nozzles, a seat, a core and an armature of an electromagnet, a piston located in the housing, a shut-off element located in the piston, a spring, a rod, one end of which is connected to the shut-off body, and the other end of the rod is connected to the armature of the electromagnet, while the armature has the possibility of axial movement, and a throttle hole is made in the piston connecting the cavity of the inlet pipe and the internal cavity of the piston. In this case, the valve may contain a latch with an electromagnetic actuator, which fixes the anchor in the "hold" mode. Reducing shock loads in the valve is achieved by the fact that the core and the armature, which can be moved, are installed in the guide cylinder, while a pneumatic braking chamber is formed between the core and the armature, an axial hole is made in the armature, inside of which there is a nozzle with a throttle channel, a ball and a spring.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

На фиг.1 показан клапан запорный электромагнитный с защелкой.Figure 1 shows a solenoid shut-off valve with a latch.

На фиг.2 показана защелка.Figure 2 shows the latch.

На фиг.3 показан клапан запорный электромагнитный без защелки.Figure 3 shows the electromagnetic shut-off valve without a latch.

Клапан запорный электромагнитный (далее клапан) содержит следующие элементы:An electromagnetic shut-off valve (hereinafter referred to as a valve) contains the following elements:

электромагнит, содержащий: 1 - сердечник, 2 - якорь, 3 - направляющий цилиндр, 4 - электромагнитную катушку, 5 - магнитопровод, 6 - нижний фланец, 7 - верхний фланец;an electromagnet containing: 1 - core, 2 - anchor, 3 - guide cylinder, 4 - electromagnetic coil, 5 - magnetic circuit, 6 - lower flange, 7 - upper flange;

8 - корпус;8 - case;

9 - входной патрубок;9 - inlet pipe;

10 - выходной патрубок;10 - outlet pipe;

11 - поршень;11 - a piston;

12 - седло;12 - saddle;

13 - внутреннюю полость поршня;13 - the internal cavity of the piston;

14 - запорный орган;14 - a locking organ;

15 - седло запорного органа;15 - a saddle of a locking organ;

16 - дроссельное отверстие в поршне;16 - throttle bore in the piston;

17 - тарелку;17 - a plate;

18 - втулку;18 - sleeve;

19 - пружину;19 - spring;

20 - шток;20 - stock;

21 - камеру пневмоторможения;21 - a chamber of pneumatic braking;

22 - отверстие в якоре;22 - hole in the anchor;

23 - пружину;23 - a spring;

24 - шарик;24 - a ball;

25 - жиклер;25 - jet;

26 - осевое отверстие;26 - axial hole;

27 - дроссельный канал;27 - throttle channel;

защелку, содержащую: 28 - корпус, 29 - направляющий цилиндр,a latch containing: 28 - housing, 29 - guide cylinder,

30 - электромагнитную катушку, 31 - магнитопровод, 32 - нижний фланец, 33 - верхний фланец, 34 - якорь, 35 - шток, 36 - сердечник, 37 - стопор, 38 - выступ, фиксирующий стопора, 39 - тарелка, 40 - пружина;30 - electromagnetic coil, 31 - magnetic circuit, 32 - lower flange, 33 - upper flange, 34 - anchor, 35 - rod, 36 - core, 37 - stopper, 38 - protrusion, fixing stopper, 39 - plate, 40 - spring;

41 - выступ якоря;41 - protrusion of the anchor;

42 - кольцо.42 - ring.

Основными элементами предлагаемого клапана запорного электромагнитного являются корпус клапана с запорными элементами, тянущий электромагнит и защелка.The main elements of the proposed shut-off solenoid valve are a valve body with shut-off elements, a pulling electromagnet and a latch.

Электромагнит содержит (смотри фиг.1) сердечник 1, якорь 2, направляющий цилиндр 3, электромагнитную катушку 4, магнитопровод 5 и фланцы 6 и 7. Неподвижный сердечник 1 и якорь 2 расположены в направляющем цилиндре 3. Якорь 2 имеет возможность осевого перемещения в направляющем цилиндре. Электромагнитная катушка 4, магнитопровод 5, нижний фланец 6 и верхний фланец 7 расположены на направляющем цилиндре 3.The electromagnet contains (see Fig. 1) a core 1, an armature 2, a guide cylinder 3, an electromagnetic coil 4, a magnetic core 5 and flanges 6 and 7. A fixed core 1 and an armature 2 are located in the guide cylinder 3. The armature 2 has the possibility of axial movement in the guide top hat. The electromagnetic coil 4, the magnetic circuit 5, the lower flange 6 and the upper flange 7 are located on the guide cylinder 3.

Корпус 8 клапана выполнен с входным 9 и выходным 10 патрубками для соединения с магистралью газопровода. Во внутренней полости корпуса расположен поршень 11, выполняющий функцию основного запорного органа в клапане и предназначенный для закрытия прохода в седле 12. Седло 12 расположено на внутренней поверхности стенки корпуса 1. Входной 9 и выходной 10 патрубки могут иметь такое расположение, при котором их оси будут перпендикулярны. На торцевой поверхности цилиндрического поршня расположено уплотнение, контактирующее с поверхностью седла 12 для обеспечения герметичности в закрытом положении клапана.The valve body 8 is made with an inlet 9 and an outlet 10 nozzles for connecting to a gas pipeline. In the inner cavity of the housing there is a piston 11, which serves as the main locking element in the valve and is designed to close the passage in the seat 12. The seat 12 is located on the inner surface of the wall of the housing 1. The inlet 9 and outlet 10 of the nozzle may have an arrangement in which their axes are perpendicular. On the end surface of the cylindrical piston there is a seal in contact with the surface of the seat 12 to ensure tightness in the closed position of the valve.

Поршень 11 выполнен со сквозным отверстием переменного диаметра, ось которого совпадает с осью поршня. Со стороны торца поршня, обращенного к электромагниту, отверстие имеет наибольший диаметр и образует внутреннюю полость 13 поршня. Со стороны торца поршня, контактирующего с седлом 12, в отверстии установлен запорный орган 14 и седло 15 запорного органа. В стенке поршня выполнено дроссельное отверстие 16, соединяющее полость входного патрубка и внутреннюю полость поршня. На боковой цилиндрической стенке поршня установлены кольца. Во внутренней полости поршня расположена тарелка 17 со сквозными отверстиями. Перемещение тарелки во внутренней полости поршня ограничено втулкой 18. Тарелка является упором для пружины 19. Запорный орган 14, выполняющий роль вспомогательного запорного органа, соединен со штоком 20. Другой конец штока соединен с якорем 2. Для жесткого соединения штока с запорным органом и с якорем используются штифты. Шток 20 имеет буртик, контактирующий с тарелкой 17. Торцевые поверхности сердечника 1 и якоря 2 и стенки направляющего цилиндра 3 образуют камеру 21 пневмоторможения.The piston 11 is made with a through hole of variable diameter, the axis of which coincides with the axis of the piston. From the end face of the piston facing the electromagnet, the hole has the largest diameter and forms the internal cavity 13 of the piston. On the side of the end face of the piston in contact with the seat 12, a locking member 14 and a seating 15 of the locking member are installed in the hole. A throttle bore 16 is made in the piston wall, connecting the cavity of the inlet pipe and the internal cavity of the piston. Rings are mounted on the side cylindrical wall of the piston. In the inner cavity of the piston is a plate 17 with through holes. The movement of the plate in the internal piston cavity is limited by the sleeve 18. The plate is an abutment for the spring 19. The locking element 14, which acts as an auxiliary locking element, is connected to the rod 20. The other end of the rod is connected to the armature 2. For a rigid connection of the rod with the locking body and the armature pins are used. The rod 20 has a flange in contact with the plate 17. The end surfaces of the core 1 and the armature 2 and the walls of the guide cylinder 3 form a chamber 21 pneumatic braking.

В якоре выполнено сквозное осевое отверстие 22 переменного диаметра, соединяющее внутреннюю полость корпуса и камеру 21 пневмоторможения. Отверстие 22 выполнено с переменным диметром для осуществления возможности установки в нем демпфирующего устройства. В отверстии 22 (смотри фиг.2) со стороны внутренней полости корпуса последовательно расположены жиклер 25, шарик 24 и пружина 23. В жиклере выполнены осевое отверстие 26 и дроссельный канал 27. Пружина 23 и шарик 24 удерживаются в отверстии якоря жиклером 25, жестко соединенном с якорем 2 при помощи резьбы. Пружина 23, шарик 24 и жиклер 25 образуют демпфирующее устройство, предназначенное для плавного движения якоря при открытии клапана и для быстрого движения якоря при закрытии клапана. Такой режим работы клапана обусловлен эксплуатационными требованиями, предъявляемыми к клапанам, предназначенным для подачи природного газа к газовым горелкам.An anchor has a through axial bore 22 of variable diameter connecting the internal cavity of the housing and the chamber 21 of the pneumatic braking. The hole 22 is made with a variable diameter to enable the installation of a damping device. A nozzle 25, a ball 24 and a spring 23 are sequentially located in the hole 22 (see FIG. 2) from the side of the internal cavity of the housing. The axial hole 26 and the throttle channel 27 are made in the nozzle. The spring 23 and the ball 24 are held in the armature hole by the nozzle 25, which is rigidly connected with anchor 2 using thread. The spring 23, the ball 24 and the nozzle 25 form a damping device designed for smooth movement of the armature when opening the valve and for quick movement of the armature when closing the valve. This mode of operation of the valve is due to operational requirements for valves designed to supply natural gas to gas burners.

Возможны два варианта конструктивного исполнения клапана.There are two options for the design of the valve.

В первом варианте (фиг.1) между электромагнитом и корпусом клапана расположена защелка. Защелка предназначена для фиксации от перемещения якоря 2, а именно для удержания якоря в неподвижном состоянии после того, как электромагнит втянул якорь 2 и поршень 11 открыл проход в седле 12.In the first embodiment (Fig. 1), a latch is located between the electromagnet and the valve body. The latch is designed to fix the movement of the armature 2, namely to keep the armature stationary after the electromagnet pulled the armature 2 and the piston 11 opened the passage in the seat 12.

Защелка клапана (фиг.2) состоит из корпуса 28, направляющего цилиндра 29, электромагнитной катушки 30, магнитопровода 31, нижнего 32 и верхнего 33 фланцев, якоря 34, штока 35, неподвижного сердечника 36, стопора 37 с фиксирующим выступом 38, тарелки 39, пружины 40.The valve latch (figure 2) consists of a housing 28, a guide cylinder 29, an electromagnetic coil 30, a magnetic circuit 31, a lower 32 and an upper 33 flanges, an armature 34, a stem 35, a fixed core 36, a stopper 37 with a locking protrusion 38, plates 39, springs 40.

Привод защелки выполнен в виде электромагнита толкающего типа. Управление защелкой должно осуществляться в автоматическом режиме. Защелка расположена таким образом, чтобы ось стопора 37 защелки была перпендикулярна оси якоря 2. Корпус 28 защелки закреплен на корпусе 8 клапана с помощью прижимного кольца 42. На корпусе 28 защелки установлен направляющий цилиндр 29, в котором расположены якорь 34 и сердечник 36. На направляющем цилиндре 29 расположена электромагнитная катушка 30, магнитопровод 31 и нижний 32 и верхний 33 фланцы электромагнита защелки. Основание направляющего цилиндра 29 выполнено в виде стакана, в торец которого пружиной 40 прижата тарелка 39. Якорь 34 соединен со штоком 35, который взаимодействует со стопором 37 защелки. На стопоре 37 выполнен фиксирующий выступ 38, предназначенный для взаимодействия с выступом 41 якоря 2.The latch drive is made in the form of a pushing type electromagnet. The latch must be controlled automatically. The latch is positioned so that the axis of the latch stopper 37 is perpendicular to the axis of the armature 2. The latch body 28 is secured to the valve body 8 by a pressure ring 42. A guide cylinder 29 is mounted on the latch housing 28, in which the armature 34 and the core 36 are located. On the guide the cylinder 29 is an electromagnetic coil 30, the magnetic circuit 31 and the lower 32 and upper 33 flanges of the latch electromagnet. The base of the guide cylinder 29 is made in the form of a cup, at the end of which a plate 39 is pressed by the spring 40. The anchor 34 is connected to the rod 35, which interacts with the stopper 37 of the latch. The stopper 37 is made of the locking protrusion 38, designed to interact with the protrusion 41 of the armature 2.

В первом варианте исполнения (фиг.1) клапана пружина 19 установлена между корпусом 28 защелки и тарелкой 17, а якорь 2 располагается в вертикальном цилиндрическом отверстии корпуса 28 защелки.In the first embodiment (figure 1), the valve spring 19 is installed between the latch housing 28 and the plate 17, and the anchor 2 is located in a vertical cylindrical hole of the latch housing 28.

Во втором варианте (фиг.3) электромагнит установлен на корпус 8 клапана. В этом случае пружина 19 установлена между электромагнитом и тарелкой 17.In the second embodiment (figure 3), the electromagnet is mounted on the valve body 8. In this case, the spring 19 is installed between the electromagnet and the plate 17.

Клапан запорный электромагнитный работает следующим образом (для варианта без защелки).The electromagnetic shut-off valve operates as follows (for the version without a latch).

Исходное состояние клапана - нормально-закрытое. В этом состоянии электромагнитная катушка 4 обесточена. Поршень 11 закрывает проход в седле 12. К клапану подведено рабочее давление от источника магистральной газовой системы. Через дроссельное отверстие 16 в поршне 11 рабочая среда поступает во внутреннюю полость 13 поршня, далее через отверстия в тарелке 17 во внутреннюю полость корпуса 1 и через дроссельный канал 27 в жиклере и далее через отверстие 22 в якоре рабочая среда поступает в камеру пневмоторможения 21. Поршень 11 прижат к седлу 12 рабочей средой и пружиной 19. Запорный орган 14 закрывает проход в седле 15.The initial state of the valve is normally closed. In this state, the electromagnetic coil 4 is de-energized. The piston 11 closes the passage in the seat 12. The operating pressure from the source of the main gas system is connected to the valve. Through the throttle hole 16 in the piston 11, the working medium enters the internal cavity 13 of the piston, then through the holes in the plate 17 into the internal cavity of the housing 1 and through the throttle channel 27 in the nozzle and then through the hole 22 in the armature, the working medium enters the brake chamber 21. The piston 11 is pressed against the seat 12 by the working medium and spring 19. The locking member 14 closes the passage in the seat 15.

В режиме «открывания» клапана на электромагнитную катушку 4 подается величина тока Jоткр., достаточная для открывания клапана. Якорь 2 движется к сердечнику 1 и перемещает шток 20 с запорным органом 14. При этом пружина 19 начинает сжиматься. Открывается проход в седле 15 запорного органа. Рабочая среда из внутренней полости поршня 13 попадает в полость выходного патрубка. С этой целью в запорных органах выполняются проточки или отверстия. Поскольку сопротивление истечению рабочей среды из внутренней полости 13 поршня в полость выходного патрубка гораздо меньше, чем сопротивление в дроссельном отверстии 16, соединяющем полость входного патрубка и внутреннюю полость поршня, то давление во внутренней полости 13 поршня и полости выходного патрубка выравниваются. Конструктивно диаметр поршня больше диаметра седла 12, благодаря чему возникает избыточная сила, направленная вверх. Эта сила «отрывает» поршень от седла 12. Величина перемещения запорного органа 14 равна расстоянию между тарелкой 17 и втулкой 18. После упора тарелки во втулку шток начинает подъем поршня 11. Объем камеры 21 пневмоторможения уменьшается и рабочая среда из камеры 21 по отверстию 22 в якоре возвращается во внутреннюю полость 13 поршня. При этом рабочая среда проходит через демпфирующее устройство, состоящее из пружины 23, шарика 24 и жиклера 25. Поскольку давление в камере 21 больше, чем во внутренней полости 13 поршня, шарик 24 закрывает осевое отверстие 26 в жиклере, и рабочая среда проходит по дроссельному каналу 27. Диаметр дроссельного канала 27 рассчитан с тем условием, чтобы обеспечить плавное перемещение якоря в режиме «открывания» клапана. Это позволяет смягчить вибрацию и ударные нагрузки клапана.In the “opening” mode of the valve, a magnitude of current J open sufficient to open the valve is supplied to the electromagnetic coil 4. The anchor 2 moves to the core 1 and moves the rod 20 with the locking element 14. In this case, the spring 19 begins to compress. A passage opens in the saddle 15 of the locking member. The working medium from the internal cavity of the piston 13 enters the cavity of the outlet pipe. To this end, grooves or holes are made in the locking organs. Since the resistance to the outflow of the working medium from the inner cavity 13 of the piston into the cavity of the outlet pipe is much less than the resistance in the throttle hole 16 connecting the cavity of the inlet pipe and the inner cavity of the piston, the pressure in the inner cavity 13 of the piston and the cavity of the outlet pipe are equalized. Structurally, the piston diameter is larger than the diameter of the seat 12, due to which there is an excess force directed upward. This force “tears off” the piston from the seat 12. The displacement of the locking member 14 is equal to the distance between the plate 17 and the sleeve 18. After the plate stops against the sleeve, the piston rod 11 begins to rise 11. The volume of the air braking chamber 21 decreases and the working medium from the chamber 21 through the opening 22 into the anchor returns to the internal cavity 13 of the piston. In this case, the working medium passes through a damping device consisting of a spring 23, a ball 24 and a nozzle 25. Since the pressure in the chamber 21 is greater than in the internal cavity 13 of the piston, the ball 24 closes the axial hole 26 in the nozzle, and the working medium passes through the throttle channel 27. The diameter of the throttle channel 27 is calculated so that to ensure smooth movement of the armature in the "opening" valve. This mitigates the vibration and shock of the valve.

После режима «открывания» клапан переходит в режим «удержания», продолжительность которого значительно превышает время режима «открывания».After the “opening” mode, the valve switches to the “holding” mode, the duration of which significantly exceeds the time of the “opening” mode.

Для возвращения клапана в исходное состояние, а именно закрытие клапана прекращается подача тока на электромагнитную катушку 4. Пружина 19, разжимаясь, воздействует на шток 20 через тарелку 17. Якорь 2 начинает перемещение от сердечника 1. Объем камеры 21 пневмоторможения увеличивается, что ведет к уменьшению в ней давления. Шарик 24 открывает осевое отверстие 26 в жиклере и рабочая среда из внутренней полости 13 поршня поступает через дроссельный канал 27 и осевое отверстие 26 жиклера в отверстие 22 якоря, и далее в камеру пневмоторможения 21.To return the valve to its original state, namely, closing the valve, the current to the electromagnetic coil 4 is stopped. Spring 19, expanding, acts on the rod 20 through the plate 17. The armature 2 begins to move from the core 1. The volume of the chamber 21 of the pneumatic braking increases, which leads to a decrease there is pressure in it. The ball 24 opens the axial hole 26 in the nozzle and the working medium from the internal cavity 13 of the piston enters through the throttle channel 27 and the axial hole 26 of the nozzle into the hole 22 of the armature, and then into the air brake chamber 21.

Запорный орган 14 закрывает проход в седле 15, а поршень 11 закрывает проход в седле 12.The locking element 14 closes the passage in the saddle 15, and the piston 11 closes the passage in the saddle 12.

В варианте, когда в конструкцию клапана введена защелка (фиг.1), ток на электромагнитную катушку 30 электромагнита защелки подается только в режиме «удержания» клапана. В этом случае якорь 34 движется к сердечнику 36, шток 35, соединенный с якорем 34, воздействует на стопор 37. Выступ 38 защелки, выполненный на стопоре, фиксирует выступ 41 якоря, после того как поршень 11 откроет проход в седле 12. После этого на электромагнитную катушку 4 клапана прекращается подача тока. Поскольку в защелке используется электромагнит, мощность которого значительно ниже мощности электромагнита, используемого для открывания клапана, значительно сокращается расход электроэнергии и, следовательно, увеличивается надежность клапана. При возвращении клапана в исходное закрытое состояние, подача тока на защелку прекращается. Пружина 40 защелки разжимается и перемещает тарелку 39, которая в свою очередь перемещает стопор 37 в крайнее правое положение. Фиксирующий выступ 38 выходит из зацепления с выступом 41 якоря.In an embodiment, when a latch is inserted into the valve structure (FIG. 1), current is supplied to the electromagnetic coil 30 of the latch electromagnet only in the “hold” mode of the valve. In this case, the anchor 34 moves to the core 36, the rod 35 connected to the anchor 34 acts on the stopper 37. The latch protrusion 38, made on the stopper, fixes the protrusion 41 of the anchor, after the piston 11 opens the passage in the seat 12. After that, the electromagnetic coil 4 of the valve stops the flow of current. Since an electromagnet is used in the latch, the power of which is significantly lower than the power of the electromagnet used to open the valve, the energy consumption is significantly reduced and, therefore, the reliability of the valve increases. When the valve returns to its original closed state, the current supply to the latch stops. The spring 40 of the latch is expanded and moves the plate 39, which in turn moves the stopper 37 to the extreme right position. The locking protrusion 38 is disengaged from the anchor protrusion 41.

Claims (2)

1. Клапан запорный электромагнитный, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, седло, сердечник и якорь электромагнита, поршень, расположенный в корпусе, запорный орган, расположенный в поршне, пружину, шток, один конец которого соединен с запорным органом, а другой конец соединен с якорем электромагнита, при этом якорь имеет возможность осевого перемещения, отличающийся тем, что сердечник и якорь электромагнита установлены в направляющем цилиндре, при этом между сердечником и якорем образована камера пневмоторможения, в якоре выполнено осевое отверстие, внутри которого установлен жиклер с дроссельным каналом, шарик и пружина, а в поршне выполнено дроссельное отверстие, соединяющее полость входного патрубка и внутреннюю полость поршня.1. An electromagnetic shut-off valve, comprising a housing, inlet and outlet nozzles, a seat, a core and an anchor of an electromagnet, a piston located in the housing, a locking member located in the piston, a spring, a rod, one end of which is connected to the locking member, and the other end is connected with the anchor of the electromagnet, while the anchor has the possibility of axial movement, characterized in that the core and the anchor of the electromagnet are installed in the guide cylinder, while a pneumatic braking chamber is formed between the core and the anchor, An axial hole is inserted, inside of which a nozzle with a throttle channel, a ball and a spring are installed, and a throttle hole is made in the piston connecting the cavity of the inlet pipe and the internal cavity of the piston. 2. Клапан запорный электромагнитный по п.1, отличающийся тем, что он содержит защелку с электромагнитным приводом. 2. The electromagnetic shut-off valve according to claim 1, characterized in that it comprises a latch with an electromagnetic actuator.
RU2010141796/06A 2010-10-13 2010-10-13 Electromagnetic shutoff valve RU2477408C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010141796/06A RU2477408C2 (en) 2010-10-13 2010-10-13 Electromagnetic shutoff valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010141796/06A RU2477408C2 (en) 2010-10-13 2010-10-13 Electromagnetic shutoff valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010141796A RU2010141796A (en) 2012-04-20
RU2477408C2 true RU2477408C2 (en) 2013-03-10

Family

ID=46032274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010141796/06A RU2477408C2 (en) 2010-10-13 2010-10-13 Electromagnetic shutoff valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2477408C2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587726C1 (en) * 2014-12-25 2016-06-20 Борис Аркадьевич Буймов Valve with fixation (versions)
RU2678476C1 (en) * 2016-04-27 2019-01-29 Бейцзин Инститьют Оф Контрол Инджиниринг Self-closing valve, which is reactivated by the only microminiature coil
RU193757U1 (en) * 2019-07-02 2019-11-13 Общество с ограниченной ответственностью "Промавтоматика-Саров" Two-way solenoid valve
RU195342U1 (en) * 2019-08-05 2020-01-23 Акционерное общество "Транспневматика" SOLENOID VALVE
RU197670U1 (en) * 2020-02-28 2020-05-21 Илья Александрович Новгородов SILENT VALVE
RU2723652C2 (en) * 2015-10-05 2020-06-17 Кендрион (Филлинген) Гмбх Electromagnetic switching valve
RU2728545C2 (en) * 2016-05-19 2020-07-30 ЭсЭмСи КОРПОРЕЙШН Solenoid valve
RU2733142C2 (en) * 2016-05-19 2020-09-29 ЭсЭмСи КОРПОРЕЙШН Solenoid valve
RU2780416C2 (en) * 2018-02-12 2022-09-22 Пери Гмбх Lifting system and method for operation of lifting system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU310082A1 (en) * Г. П. Дегт рев , А. С. Рончка SOLENOID VALVE
SU391334A1 (en) * 1971-11-29 1973-07-25 SHUTTLE VALVE
SU901691A1 (en) * 1980-03-21 1982-01-30 Предприятие П/Я А-7899 Hand driven electromagnetic drive
SU949276A1 (en) * 1980-11-13 1982-08-07 Предприятие П/Я Р-6789 Device for fixing locking member
RU2056567C1 (en) * 1990-12-19 1996-03-20 Конструкторское бюро "Салют" Electropneumatic valve
EP0742397A1 (en) * 1994-01-26 1996-11-13 Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa " Kriogennaya Tekhnologiya" Electromagnetic valve
EP1025379A1 (en) * 1997-10-27 2000-08-09 Kohler Co. Latching solenoid valve
UA16822U (en) * 2006-03-13 2006-08-15 East Ukrainian Volodymyr Dal N Electro-pneumatic valve
EP1895219A2 (en) * 2006-08-31 2008-03-05 Armaturen-Wolff Assembly for electric activation of mechanically actuated rapid action valves

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU310082A1 (en) * Г. П. Дегт рев , А. С. Рончка SOLENOID VALVE
SU347502A1 (en) * Л. И. Цейтлин UNLOADING VALVE BHcv
SU391334A1 (en) * 1971-11-29 1973-07-25 SHUTTLE VALVE
SU901691A1 (en) * 1980-03-21 1982-01-30 Предприятие П/Я А-7899 Hand driven electromagnetic drive
SU949276A1 (en) * 1980-11-13 1982-08-07 Предприятие П/Я Р-6789 Device for fixing locking member
RU2056567C1 (en) * 1990-12-19 1996-03-20 Конструкторское бюро "Салют" Electropneumatic valve
EP0742397A1 (en) * 1994-01-26 1996-11-13 Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa " Kriogennaya Tekhnologiya" Electromagnetic valve
EP1025379A1 (en) * 1997-10-27 2000-08-09 Kohler Co. Latching solenoid valve
UA16822U (en) * 2006-03-13 2006-08-15 East Ukrainian Volodymyr Dal N Electro-pneumatic valve
EP1895219A2 (en) * 2006-08-31 2008-03-05 Armaturen-Wolff Assembly for electric activation of mechanically actuated rapid action valves

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587726C1 (en) * 2014-12-25 2016-06-20 Борис Аркадьевич Буймов Valve with fixation (versions)
RU2723652C2 (en) * 2015-10-05 2020-06-17 Кендрион (Филлинген) Гмбх Electromagnetic switching valve
RU2678476C1 (en) * 2016-04-27 2019-01-29 Бейцзин Инститьют Оф Контрол Инджиниринг Self-closing valve, which is reactivated by the only microminiature coil
RU2728545C2 (en) * 2016-05-19 2020-07-30 ЭсЭмСи КОРПОРЕЙШН Solenoid valve
RU2733142C2 (en) * 2016-05-19 2020-09-29 ЭсЭмСи КОРПОРЕЙШН Solenoid valve
RU2780416C2 (en) * 2018-02-12 2022-09-22 Пери Гмбх Lifting system and method for operation of lifting system
RU193757U1 (en) * 2019-07-02 2019-11-13 Общество с ограниченной ответственностью "Промавтоматика-Саров" Two-way solenoid valve
RU195342U1 (en) * 2019-08-05 2020-01-23 Акционерное общество "Транспневматика" SOLENOID VALVE
RU197670U1 (en) * 2020-02-28 2020-05-21 Илья Александрович Новгородов SILENT VALVE
RU2803368C1 (en) * 2023-04-06 2023-09-12 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Вымпел" Valve control device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010141796A (en) 2012-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2477408C2 (en) Electromagnetic shutoff valve
JP5763186B2 (en) Solenoid valve for pressure vessel
AU2010337322A1 (en) Apparatus to increase a force of an actuator having an override apparatus
AU2009338720A1 (en) Actuator having an override apparatus
US8827236B2 (en) Two-way high-pressure solenoid valve
KR20110003420U (en) Solenoid valve
RU2457383C1 (en) Normally open electromagnetic shutoff valve
RU2690547C2 (en) Electromagnetic valve for high-pressure cryogenic gas
CN111677876A (en) Gas safety valve
RU2315173C1 (en) Shutoff valve
CN111255909A (en) Ultra-low temperature ball valve body cavity abnormity-preventing boosting device with self-closing function and method thereof
RU2319055C1 (en) Solenoid-operated valve
RU2302576C2 (en) Electromagnetic valve
CN220268581U (en) Isolated high-pressure normally open electromagnetic valve
RU137589U1 (en) ELECTROMAGNETIC ACTUATOR LATCH
RU2498138C1 (en) Normally open electromagnetic shutoff valve
RU20358U1 (en) SOLENOID VALVE
JP2013148191A (en) Automatic valve and method of opening/closing the same
US20150034187A1 (en) Force multiplying solenoid valve
KR101554105B1 (en) Main steam isolation valve anti operation device
CN213776468U (en) Electromagnetic water valve
RU2763342C1 (en) Two-way valve
CN220081825U (en) Hydraulic regulating valve
RU97470U1 (en) SOLENOID VALVE
RU175840U1 (en) Two-way solenoid valve

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 7-2013

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20150813

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181014