RU2778999C1

RU2778999C1 - Pulse electromagnetic valve (variants)

Info

Publication number: RU2778999C1
Application number: RU2021120217A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Фёдорович Сыроватский
Original assignee: Эдуард Фёдорович Сыроватский
Filing date: 2021-07-08
Publication date: 2022-09-09

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: group of inventions relates to electromagnetic pipeline shut-off valves. The main areas of application are power systems for aerospace engines and devices that prevent explosions of household gas in private and apartment buildings, as well as in industrial premises. Proposed are twelve models of six variants of a direct-action pulse valve. Two models of the first variant illustrate a novel generation of bistable electromagnetic apparatus. Models of the other variants of the valve belong to the family of normally open shutoff valving. However, three of them can be used as normally closed valves as well. The trigger mechanism comprises a spring-loaded latch in the form of a two-position ratchet apparatus or at least one hook. The valve is switched to the "closed" state by a DC pulse or an AC pulse. The valve is retained in this state both by the elasticity of the compressed spring of the locking body and by the pressure of the working medium. Four variants of the proposed apparatus are returned to the "open" state by a DC or AC pulse, and two variants are returned to this state manually.

EFFECT: inventions are aimed at improving the reliability and safety of systems containing electromagnetic shut-off valves.

9 cl, 23 dwg

Description

Группа изобретений относится к машиностроению, а именно к запорной арматуре трубопроводов.SUBSTANCE: group of inventions relates to mechanical engineering, namely to shut-off valves for pipelines.

Известны [1] нормально закрытые, нормально открытые и бистабильные электромагнитные запорные клапаны прямого и непрямого действия. Устройства прямого действия включаются (или выключаются) при нулевом перепаде давления потока газа или жидкости. Для срабатывания клапанов непрямого действия (их называют пилотными) необходим хотя бы небольшой перепад давления рабочей среды. Когда запорные органы известных нормально закрытых (или нормально открытых) устройств находятся в состоянии «открыто» или «закрыто», обмотки катушек их электромагнитов подключены к источникам питания. Бистабильные клапаны электрическую энергию потребляют только в момент прохождения импульса постоянного тока. Этим импульсом состояние бистабильных устройств «открыто» меняется на «закрыто», а при изменении полярности импульса - «закрыто» на «открыто». Для работы бистабильных клапанов непрямого действия необходим перепад давления рабочего потока, поэтому они конструктивно сложны. Электромагниты бистабильной арматуры прямого действия могут быть оснащены стопами со встроенными постоянными магнитами или магнитами, объединенными с якорями. Существуют бистабильные клапаны, электромагниты которых имеют сердечники, выполненные из магнитотвердых материалов.Known [1] normally closed, normally open and bistable electromagnetic shut-off valves of direct and indirect action. Direct acting devices turn on (or off) at zero pressure drop of the gas or liquid flow. Indirect acting valves (they are called pilot valves) require at least a small pressure drop of the working medium to operate. When the locking elements of known normally closed (or normally open) devices are in the "open" or "closed" state, the coil windings of their electromagnets are connected to power sources. Bistable valves consume electrical energy only at the moment of passage of a DC pulse. With this pulse, the state of bistable devices "open" changes to "closed", and when the polarity of the pulse changes - "closed" to "open". Indirectly acting bistable valves require a differential pressure of the working flow to operate, so they are structurally complex. Direct acting bistable armature electromagnets can be equipped with permanent magnet feet or magnets integrated with armatures. There are bistable valves, the electromagnets of which have cores made of hard magnetic materials.

К корпусу известного [2] нормально закрытого прямоточного электромагнитного клапана прямого действия присоединены патрубки, предназначенные для входа и выхода жидкости. Устройство содержит аксиальный электромагнит с обмоткой катушки, ферромагнитным якорем, тепловую защиту, эластичный затвор и сжатую удерживающую пружину. Во входном патрубке установлена сжатая открывающая пружина, примыкающая к затвору.Branch pipes are attached to the body of the known [2] normally closed direct-flow solenoid valve for fluid inlet and outlet. The device contains an axial electromagnet with a coil winding, a ferromagnetic armature, thermal protection, an elastic shutter and a compressed retaining spring. A compressed opening spring is installed in the inlet pipe, adjacent to the gate.

Открывают и закрывают рассматриваемый клапан следующим образом. Включают электромагнит, и его перемещаемым якорем сжимают удерживающую пружину, при этом открывающей пружиной затвор отодвигают от седла - клапан открыт. При отключении электрического тока магнитное поле обмотки исчезает. Разжимающейся удерживающей пружиной сжимают открывающую пружину, а затвор прижимают к седлу - клапан закрыт.Open and close the valve in question as follows. The electromagnet is turned on, and the retaining spring is compressed by its moving anchor, while the valve is moved away from the seat by the opening spring - the valve is open. When the electric current is turned off, the magnetic field of the winding disappears. The opening spring is compressed by the expanding retaining spring, and the valve is pressed against the seat - the valve is closed.

Тепловая защита не только существенно усложняет рассматриваемое устройство, но и ограничивает область его применения. Устройство нельзя использовать в системах, где недопустимо внезапное перекрытие рабочего потока. Якорь клапана, находящегося в состоянии «открыто», сжимает довольно жесткую удерживающую пружину, и по обмотке катушки течет большой ток. Поэтому обмотку катушки наматывают проводом большого сечения, что повышает надежность устройства, но значительно удорожает его.Thermal protection not only significantly complicates the considered device, but also limits its scope. The device must not be used in systems where sudden interruption of work flow is unacceptable. The armature of the valve, in the "open" state, compresses a rather stiff retaining spring, and a large current flows through the coil winding. Therefore, the winding of the coil is wound with a wire of large cross section, which increases the reliability of the device, but significantly increases its cost.

Известен [3] нормально закрытый электромагнитный пилотный клапан, содержащий седло корпуса, седло запорного органа и мембрану, выполненную с перепускным отверстием. Перепускное отверстие сообщает входной патрубок с надмембранной полостью. Привод клапана состоит из бокового открывающего электромагнита, якоря и управляющего запорного органа. Якорь связан с толкателем, проходящим через центральное отверстие мембраны, а в толкателе, имеющем разгрузочный канал, предусмотрен буртик, используемый в качестве опоры пружины. Торец толкателя поджимает мембрану к седлу управляющего затвора.Known [3] is a normally closed electromagnetic pilot valve containing a body seat, a valve seat and a membrane made with a bypass. The bypass hole communicates the inlet pipe with the supra-membrane cavity. The valve drive consists of a lateral opening electromagnet, an armature and a control shut-off element. The armature is connected to the pusher passing through the central hole of the membrane, and in the pusher, which has a discharge channel, there is a shoulder used as a spring support. The end of the pusher presses the membrane to the seat of the control valve.

При работе данного устройства используется давление рабочей среды - им прижимают мембрану к седлу корпуса, а седло управляющего затвора - к мембране. Клапан открывают путем включения электромагнита. Якорем, перемещающим толкатель, сжимают пружину, посредством которой седло управляющего затвора отодвигают от мембраны. Через разгрузочный канал толкателя рабочая среда из надмембранной полости перетекает в полость выходного патрубка. Возникающим перепадом давления рабочей среды мембрану отодвигают от седла корпуса - клапан открыт.При обесточивании электромагнита якорь йод действием пружины и собственной массы опускается вниз, а седло управляющего затвора садится на мембрану. Сброс рабочей среды из надмембранной полости прекращается, давление над мембраной и во входном патрубке выравнивается, мембрана под действием массы подвижных деталей перекрывает седло корпуса. Клапан возвращается в состояние «закрыто», а герметичность по седлу затвора обеспечивают пружиной.During the operation of this device, the pressure of the working medium is used - they press the membrane against the seat of the body, and the saddle of the control valve - against the membrane. The valve is opened by turning on the electromagnet. An anchor moving the pusher compresses the spring, by means of which the seat of the control gate is moved away from the membrane. Through the discharge channel of the pusher, the working medium from the supra-membrane cavity flows into the cavity of the outlet pipe. By the resulting pressure drop of the working medium, the membrane is moved away from the seat of the body - the valve is open. When the electromagnet is de-energized, the armature iodine drops down by the action of the spring and its own mass, and the saddle of the control gate sits on the membrane. The discharge of the working medium from the supra-membrane cavity stops, the pressure above the membrane and in the inlet pipe equalizes, the membrane, under the action of the mass of moving parts, closes the housing seat. The valve returns to the “closed” state, and the tightness of the valve seat is provided by a spring.

Следует отметить сложность запорного механизма рассматриваемою устройства и, как следствие, его низкую надежность. Каждый экземпляр клапана требует настройки для работы в конкретных условиях, что ограничивает область ею применения, а также удорожает эксплуатацию.It should be noted the complexity of the locking mechanism of the device under consideration and, as a result, its low reliability. Each instance of the valve requires adjustment to work in specific conditions, which limits its scope, and also increases the cost of operation.

Известен [4] довольно сложный нормально закрытый электромагнитный клапан прямого действия с затвором, прижимаемым к седлу корпуса под действием пружины и давления рабочей среды. Электромагнитная система расположена сбоку корпуса, в якоре электромагнита выполнено сквозное отверстие, через которое пропущен шток с буртиком. На якоре закреплен стакан, между его дном и буртиком штока установлена пружина, нагружающая затвор через шток в направлении от седла. Клапан снабжен вспомогательными пружинами переменной жесткости, обеспечивающими удерживание затвора и якоря в исходных положениях. Кроме того, предусмотрена система, посредством которой настраивается пружина клапана.Known [4] is a rather complex normally closed direct-acting solenoid valve with a shutter pressed against the body seat under the action of a spring and the pressure of the working medium. The electromagnetic system is located on the side of the housing, a through hole is made in the armature of the electromagnet, through which a rod with a shoulder is passed. A glass is fixed on the anchor, a spring is installed between its bottom and the shoulder of the rod, loading the shutter through the rod in the direction from the seat. The valve is equipped with auxiliary springs of variable stiffness, which ensure the retention of the shutter and armature in their original positions. In addition, a system is provided by which the valve spring is adjusted.

Для перевода клапана в состояние «открыто» включают электромагнит, якорем которого перемещают шток, отодвигающий затвор от седла.To transfer the valve to the "open" state, an electromagnet is turned on, the armature of which moves the stem, which moves the valve away from the seat.

При установке рассматриваемого клапана требуется настройка, обеспечивающая его работу в довольно узком интервале давления рабочей среды. Это ограничивает область применения устройства и удорожает его эксплуатацию.When installing the considered valve, a setting is required to ensure its operation in a rather narrow range of pressure of the working medium. This limits the scope of the device and increases the cost of its operation.

Известен [5] нормально открытый электромагнитный клапан, входной и выходной патрубки и которого присоединены к корпусу-кожуху, а в его полости размещены аксиальная обмотка катушки, полый якорь и стоп. В стопе предусмотрено проходное отверстие, имеется также расточка для размещения подпружиненного седла с центральным проходным отверстием. Седло установлено с возможностью перемещения в осевом направлении. Эластичное уплотнение клапана закреплено в седле.Known [5] is a normally open solenoid valve, inlet and outlet pipes and which are attached to the casing, and in its cavity there is an axial winding of the coil, a hollow armature and a stop. The foot has a through hole, there is also a bore to accommodate a spring-loaded saddle with a central through hole. The saddle is mounted for movement in the axial direction. The elastic seal of the valve is fixed in the seat.

Клапан открыт при обесточенной обмотке катушки электромагнита. В этом случае среда из входного патрубка в выходной патрубок поступает через проходное отверстие седла, а также через отверстия, выполненные в стоне и якоре. При подаче напряжения на обмотку катушки возникают магнитные силы, под действием которых якорь притягивают к стопу и фиксируют у эластичного уплотнения. Затвор перекрывает отверстие в седле только частично, поэтому рабочее тело протекает в щель, образованную между затвором и седлом. Под действием давления рабочего тела внутренний край эластичного уплотнения отгибают к поверхности затвора, что сужает щель. Возрастающее давление среды сжимает пружину, перемещает седло и зажимает эластичное уплотнение, находящееся между затвором и седлом - клапан закрыт.При выключении электромагнита давлением среды перемещают якорь. Затем затвор отодвигают от эластичного уплотнения седла, и седло пружиной возвращают в исходное положение - клапан открыт.The valve is open when the solenoid coil is de-energized. In this case, the medium from the inlet pipe to the outlet pipe enters through the through hole of the seat, as well as through the holes made in the moan and anchor. When voltage is applied to the coil winding, magnetic forces arise, under the influence of which the armature is attracted to the foot and fixed at the elastic seal. The valve covers the hole in the seat only partially, so the working fluid flows into the gap formed between the valve and the seat. Under the pressure of the working fluid, the inner edge of the elastic seal is bent to the surface of the shutter, which narrows the gap. The increasing pressure of the medium compresses the spring, moves the seat and clamps the elastic seal located between the gate and the seat - the valve is closed. When the electromagnet is turned off, the pressure of the medium moves the armature. Then the shutter is moved away from the elastic seal of the seat, and the seat is returned to its original position by a spring - the valve is open.

У рассматриваемого устройства много уплотнений, в том числе, между подвижными и неподвижными деталями, что существенно снижает его надежность.The device under consideration has many seals, including those between moving and fixed parts, which significantly reduces its reliability.

Итак, известные пилотные клапаны имеют слишком большие габариты, сложно устроены, у них низкая надежность, их необходимо настраивать для работы в конкретных условиях. Электромагниты известных нормально закрытых клапанов в состоянии «открыто» и нормально открытых устройств в состоянии «закрыто» потребляют электрическую энергию и, как следствие, нагреваются. Тепловая защита существенно удорожает их. Пилотные устройства, не имеющие тепловой зашиты, во включенном состоянии могут находиться только кратковременно.So, the known pilot valves are too large, complex, have low reliability, they must be adjusted to work in specific conditions. Electromagnets of known normally closed valves in the "open" state and normally open devices in the "closed" state consume electrical energy and, as a result, heat up. Thermal protection significantly increases their cost. Pilot devices that do not have thermal protection can only be switched on for a short time.

Известен [6] бистабильный электромагнитный клапан, в корпусе которого находятся затвор, прижатый пружиной к седлу, магнитотвердый элемент, стоп и якорь, установленный с возможностью перемещения в немагнитной вставке.Known [6] is a bistable solenoid valve, in the body of which there is a shutter pressed by a spring to the seat, a hard magnetic element, a stop and an armature mounted for movement in a non-magnetic insert.

При работе рассматриваемого устройства используется остаточный магнитный поток, сохраняющийся в магнитотвердом элементе после спада электрического импульса. Клапан из состояния «закрыто» в состояние «открыто» переводят импульсом постоянного электрического тока, пропускаемым по обмотке катушки электромагнита. Возникающим магнитным полем намагничивают магнитотвердый элемент, которым якорь прижимают к стопу, и при этом сжимают пружину. Остаточным магнитным полем магнитотвердого элемента якорь удерживает у стопа - клапан открыт.Для закрытия устройства на обмотку катушки подают импульс тока противоположной полярности, магнитотвердый элемент размагничивается, затвор пружиной перемещают к стопу - клапан закрыт.During the operation of the device under consideration, the residual magnetic flux is used, which remains in the hard magnetic element after the decay of the electric pulse. The valve is transferred from the "closed" state to the "open" state by a pulse of direct electric current passed through the winding of the electromagnet coil. The resulting magnetic field is used to magnetize a hard magnetic element, with which the anchor is pressed against the foot, and at the same time the spring is compressed. The residual magnetic field of the hard magnetic element holds the anchor at the stop - the valve is open. To close the device, a current pulse of opposite polarity is applied to the coil winding, the hard magnetic element is demagnetized, the shutter is moved to the stop by the spring - the valve is closed.

Электронный блок управления рассматриваемого устройства, как и любого другого известного бистабильного клапана, излишне сложен. Блок управления для перевода такого устройства из одного состояния в другое должен генерировать импульсы постоянного электрического тока прямой и обратной полярности.The electronic control unit of the device in question, like any other known bistable valve, is unnecessarily complicated. The control unit for transferring such a device from one state to another must generate pulses of direct electric current of direct and reverse polarity.

В качестве наиболее близкого аналога предложенного устройства выбран полуавтоматический электромагнитный блокировочный газовый кран-клапан [7]. Это устройство оснащено обмоткой катушки и якорем отсекающего импульсного электромагнита. Электромагнит расположен сбоку связанного со спиральной пусковой пружиной запорного органа, имеющего вид поворотного крана с рукояткой. Кран-клапан содержит фиксирующее устройство, по сути, представляющее собой спусковой механизм с подпружиненной защелкой, удерживающей запорный орган в состоянии «открыто». Защелка содержит Г-образный и двуплечий рычаги, которые имеют возможность посредством дополнительных элементов связывать якорь электромагнита со спиральной пусковой пружиной. Спусковой механизм выполнен с осуществляемой при срабатывании электромагнита возможностью переводить запорный орган в состояние «закрыто». Обмотка катушки присоединена к порогово-усилительному блоку, получающему сигналы от датчика утечки газа. Порогово-усилительный блок состоит из входного устройства, автономного источника питания, преобразователя напряжения и таймера.As the closest analogue of the proposed device, a semi-automatic electromagnetic blocking gas cock-valve was chosen [7]. This device is equipped with a coil winding and an armature of a cutting-off impulse electromagnet. The electromagnet is located on the side of the locking body connected with the spiral starting spring, which has the form of a rotary valve with a handle. The faucet-valve contains a locking device, in fact, which is a trigger mechanism with a spring-loaded latch that holds the shut-off body in the "open" state. The latch contains L-shaped and two-arm levers, which have the ability to connect the electromagnet armature with a spiral starting spring by means of additional elements. The trigger mechanism is made with the ability to transfer the locking element to the "closed" state when the electromagnet is triggered. The coil winding is connected to a threshold amplifying unit that receives signals from a gas leak sensor. The threshold amplifying unit consists of an input device, an independent power supply, a voltage converter and a timer.

Блокировочный кран-клапан работает следующим образом.The blocking tap-valve works as follows.

Устройство в состояние «открыто» переводят поворотом рукоятки крана, при этом, закручивая спиральную пружину, взводят спусковой механизм. В аварийной ситуации от датчика утечки газа на порогово-усилительный блок поступает сигнал, который преобразуется в импульс электрического тока, поступающий на обмотку катушки. Якорем сработавшего электромагнита освобождают защелку, кран раскручивающейся пружиной поворачивают на 90° - кран-клапан закрыт.The device is transferred to the “open” state by turning the handle of the crane, while twisting the spiral spring, the trigger mechanism is cocked. In an emergency, a signal is received from the gas leak sensor to the threshold amplifying unit, which is converted into an electric current pulse supplied to the coil winding. The latch is released with the armature of the activated electromagnet, the valve is turned by 90 ° with an unwinding spring - the valve valve is closed.

Использование поворотного крана в качестве запорного органа в значительной степени снижает надежность рассматриваемого устройства. Обусловлено это тем, что пружина, поворачивающая кран, должна преодолевать значительные силы трения, непостоянные во времени, в частности, из-за запустевания смазки. Другой недостаток блокировочного кран-клапана заключается в том, что к рукоятке поворотного крана, находящегося в состоянии «закрыто» доступ может иметь любое лицо, что недопустимо. Сработавшую в аварийной ситуации запорную арматуру в состояние «открыто» должен возвращать работник газовой службы, устранивший утечку газа.The use of a rotary valve as a shut-off element significantly reduces the reliability of the device in question. This is due to the fact that the spring that turns the valve must overcome significant friction forces that are not constant in time, in particular, due to the depletion of the lubricant. Another disadvantage of the blocking tap-valve is that any person can have access to the handle of the rotary tap, which is in the “closed” state, which is unacceptable. The shut-off valve that worked in an emergency situation must be returned to the “open” state by a gas service employee who has eliminated the gas leak.

Известно [8] двухпозиционное подпружиненное храповое устройство, выдвигающее и вдвигающее пишущий инструмент шариковых ручек. Это устройство принято в качестве аналога защелки спускового механизма, используемой в двух моделях первого вариант предложенного устройства. Храповое устройство содержит подвижную и неподвижную части, имеющие совокупность скошенных выступов и пазов. Скошенные элементы обеспечивают поворот пишущего инструмента вокруг продольной оси. Поворот пишущего инструмента осуществляется в ходе его возвратно-поступательного движения.It is known [8] a two-position spring-loaded ratchet device that extends and retracts the writing instrument of ballpoint pens. This device is adopted as an analogue of the trigger latch used in two models of the first version of the proposed device. The ratchet device contains a movable and a fixed part having a set of bevelled protrusions and grooves. Beveled elements provide rotation of the writing instrument around the longitudinal axis. The rotation of the writing instrument is carried out in the course of its reciprocating motion.

Жизненно важной областью применения электромагнитных отсекающих клапанов является предотвращение взрывов природного газа в жилых домах и производственных помещениях. Взрывы газа - это гибель и травмы людей, обрушение зданий или их частей, пожары, а впоследствии - аварийно-восстановительные работы, компенсации за утраченное имущество и выплаты пострадавшим. По данным Российского агентства международной информации «РИА Новости», в 2018 году в России прогремели 29 взрывов газа, унесших жизни десятков граждан. В январе 2019 года в парижской булочной взорвался газ, погибли три человека, пятьдесят ранены; в апреле взрыв разворотил жилой дом в Башкирии; взорвавшимся газом разрушен четвертый этаж жилого дома в Тбилиси; газ взорвался в пекарне в Нальчике. В мае в Германии взрыв газа разрушил жилой дом, есть пострадавшие; в частном доме в Казани из-за пожара, последовавшего за взрывом газа, погибли шесть человек. В 2019 году газ взрывался в Индии, Пакистане, Польше, Бельгии, Иране, Словакии, в 2020 году взрывы прогремели в Твери, Уфе, Каменец-Уральске, Махачкале, Азове Ростовской области, Элисте, Перми, Орехово-Зуеве Московской области, в селе Фелинское Нижегородской области, Ниженем Новгороде, Ярославле, на Западе Москвы, в США, Китае-Трагедии такого рода происходят вследствие образования взрывоопасных смесей метана (или баллонного пропан-бутана) с кислорода воздуха. Загазованность помещений может быть вызвана техническими причинами или человеческим фактором. Это -нарушения герметичности газового оборудования или теракты, действия самоубийц, рассеянность либо старческий маразм, шалости детей. В производственных помещениях - это пренебрежение нормами безопасности, игнорирование элементарных правил пользовании газом, халатность в обращении с газовыми баллонами. Очевидно, что все причины возникновения загазованности помещений исключить невозможно, однако взрывы можно и должно предотвращать. Для этого нужны надежные автоматические системы, мгновенно прекращающие подачу газа при обнаружении его утечек. На рынке представлено много совершенных анализаторов, срабатывающих при превышении допустимой концентрации метана и пропан-бутана. Датчики утечек устанавливаются вблизи газовых приборов - у потолка или пола (для метана и пропан-бутана, соответственно). Очевидно, что запорную арматуру следует располагать либо на участках газопроводов, расположенных у подъездов многоквартирных домов, либо на трубах производственных помещений и кухонь. Однако выбор отсекающей трубопроводной арматуры, защищающей помещения от взрывов природного газа, весьма ограничен.A vital area of application for electromagnetic shut-off valves is the prevention of natural gas explosions in residential and industrial buildings. Gas explosions are the death and injury of people, the collapse of buildings or parts of them, fires, and subsequently - emergency and restoration work, compensation for lost property and payments to victims. According to the Russian Agency for International Information RIA Novosti, in 2018, 29 gas explosions occurred in Russia, killing dozens of citizens. In January 2019, a gas exploded in a Parisian bakery, killing three people and injuring fifty; in April, an explosion destroyed a residential building in Bashkiria; explosive gas destroyed the fourth floor of a residential building in Tbilisi; gas exploded in a bakery in Nalchik. In May, in Germany, a gas explosion destroyed a residential building, there are victims; in a private house in Kazan, a fire following a gas explosion killed six people. In 2019, gas exploded in India, Pakistan, Poland, Belgium, Iran, Slovakia; Felinskoye, Nizhny Novgorod region, Nizhny Novgorod, Yaroslavl, in the West of Moscow, in the USA, China - Tragedies of this kind occur due to the formation of explosive mixtures of methane (or bottled propane-butane) with oxygen in the air. Gas contamination of premises can be caused by technical reasons or by human factors. These are violations of the tightness of gas equipment or terrorist attacks, the actions of suicides, absent-mindedness or senile insanity, pranks of children. In industrial premises - this is a neglect of safety standards, ignoring elementary rules for using gas, negligence in handling gas cylinders. It is obvious that it is impossible to rule out all the causes of indoor gas pollution, but explosions can and should be prevented. This requires reliable automatic systems that instantly stop the gas supply when a leak is detected. There are many advanced analyzers on the market that operate when the permissible concentration of methane and propane-butane is exceeded. Leak sensors are installed near gas appliances - near the ceiling or floor (for methane and propane-butane, respectively). Obviously, shut-off valves should be located either in sections of gas pipelines located at the entrances of apartment buildings, or on pipes of industrial premises and kitchens. However, the choice of shut-off pipeline fittings that protect premises from natural gas explosions is very limited.

В аварийных ситуациях запорные органы известных нормально открытых электромагнитных клапанов должны быть закрыты, следовательно, их электромагниты будут подключены к источникам электрического тока. Это недопустимо, так как в цепях питания электромагнитов возможны неисправности, вызывающие искрение, за которым последует взрыв. Существующие бистабильные электромагнитные клапаны ненадежны, имеют значительные габариты и небольшой срок службы, их использование в защитных системах можно рассматривать как временную меру. Отсекающие устройства такого типа могут быть установлены в помещениях новостроек или при капитальном ремонте зданий, но на кухнях старых зданий их применение затруднено, а зачастую и вовсе невозможно.In emergency situations, the locking elements of known normally open solenoid valves must be closed, therefore, their electromagnets will be connected to sources of electric current. This is unacceptable, since faults are possible in the power supply circuits of electromagnets, causing sparking, followed by an explosion. The existing bistable solenoid valves are unreliable, have large dimensions and a short service life, their use in protective systems can be considered as a temporary measure. Shut-off devices of this type can be installed in the premises of new buildings or during the overhaul of buildings, but in the kitchens of old buildings their use is difficult, and often completely impossible.

Очевидно, что для предотвращения взрывов природного газа в жилых помещениях необходимо использовать дешевые электромагнитные клапаны, имеющие не менее чем 50-летний гарантийный срок службы. Кроме того, в надежных компактных электромагнитных запорных устройствах прямого действия с простыми системами управления нуждаются различные отрасли промышленности. В частности, устройства такого рода нужны для оснащения систем двигателей аэрокосмической техники. Используемая запорная арматура должна быть миниатюрной, иметь простую конструкцию, небольшую массу и стопроцентную надежность.Obviously, to prevent natural gas explosions in residential areas, it is necessary to use cheap solenoid valves that have at least a 50-year warranty period. In addition, reliable, compact direct-acting solenoid shut-off devices with simple control systems are required by various industries. In particular, devices of this kind are needed for equipping aerospace engine systems. The shut-off valves used should be miniature, have a simple design, low weight and one hundred percent reliability.

Заявленная группа изобретений направлена на решение вышеуказанных проблем.The claimed group of inventions is aimed at solving the above problems.

Техническая задача, поставленная при создании группы изобретений, заключалась в устранении недостатков, присущих известной электромагнитной запорной арматуре. Задача эта решена путем разработки двенадцати моделей шести вариантов импульсного электромагнитного клапана.The technical task posed when creating a group of inventions was to eliminate the shortcomings inherent in the known electromagnetic valves. This problem was solved by developing twelve models of six variants of a pulse solenoid valve.

Три признака предложенного устройства совпадают с признаками наиболее близкого аналога. Во-первых, в полостях корпуса заявленного клапана и известного кран-клапана находятся элементы подпружиненного запорного органа. Во-вторых, запорный орган обоих устройств в состоянии «открыто» удерживается подпружиненной защелкой взведенного спускового механизма. В-третьих, отсекающий электромагнит всех вариантов заявленного клапана и аналога содержит обмотку катушки и намагничиваемый ферромагнитный элемент. В-четвертых, отсекающий электромагнит вариантов 1 - 3, 6 клапана и известное устройство имеет якорь.Three features of the proposed device coincide with the features of the closest analogue. Firstly, in the cavities of the body of the claimed valve and the known tap-valve there are elements of a spring-loaded shut-off device. Secondly, the locking body of both devices in the "open" state is held by a spring-loaded latch of the cocked trigger mechanism. Thirdly, the shut-off electromagnet of all variants of the claimed valve and analogue contains a coil winding and a magnetizable ferromagnetic element. Fourthly, the shut-off electromagnet of options 1 - 3, 6 of the valve and the known device has an anchor.

При всем этом предложенная запорная арматура существенно отличается от ближайшего аналога. Так, запорный орган из состояния «открыто» в состояние «закрыто» переводится не спиральной, а пружиной сжатия. Вместо поворотного запорного элемента используется затвор, установленный с возможностью осевого перемещения относительно седла. Предусмотрена альтернатива - в таком случае запорный орган содержит седло, имеющее возможность осевого перемещения относительно затвора. Указанные подвижные элементы запорного органа в осевом направлении могут перемещаться возвратно-поступательно или возвратно-поступательно с одновременным поворотом вокруг продольной оси. Подпружиненная защелка спускового механизма первого варианта заявленного устройства выполнена в виде двухпозиционного храпового устройства. Это устройство содержит ползун, в торец которого упирается пружина запорного органа. Ползун установлен с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений Защелкой спускового механизма остальных вариантов клапана служит хотя бы один подпружиненный крючок. Крючок имеет возможность взаимодействия с буртиком штока, установленного с возможностью перемещения затвора или седла. Крючок вариантов 2, 3 клапана, а также одной из моделей варианта 6 имеет возможность взаимодействия с буртиком ползуна. Буртик штока вариантов 3-6 клапана используется в качестве опоры пружины запорного органа. К крючкам второго варианта устройства прикреплены постоянные магниты, имеющие возможность взаимодействия с ферромагнитными вставками, встроенными в стенку корпуса устройства или примыкающими к ней. В отличие от аналога, якорь отсекающего электромагнита вариантов 1 - 3 и 6 предложенного устройства расположен не сбоку, а соосно с запорным органом. Третий и четвертый варианты клапана от аналога отличаются тем, что он выполнен с открывающим электромагнитом, содержащим обмотку катушки и якорь. У отсекающего электромагнита четвертого и пятого вариантов устройства нет якоря, вместо него применен сердечник. С защелкой спускового механизма сердечник связан посредством магнитных сил, создаваемых при срабатывании отсекающего электромагнита. Клапан, выполненный по пятому и шестому вариантам, от аналога отличается тем, что в стенке корпуса выполнено отверстие, закрытое пробкой.With all this, the proposed shut-off valves differ significantly from the closest analogue. So, the shut-off body from the “open” state to the “closed” state is transferred not by a spiral, but by a compression spring. Instead of a rotary locking element, a gate is used, which is installed with the possibility of axial movement relative to the seat. An alternative is provided - in this case, the shut-off body contains a seat that has the possibility of axial movement relative to the shutter. Said movable elements of the locking body in the axial direction can move reciprocating or reciprocating with simultaneous rotation around the longitudinal axis. The spring-loaded latch of the trigger mechanism of the first version of the claimed device is made in the form of a two-position ratchet device. This device contains a slider, against the end of which the spring of the locking element rests. The slider is installed with the possibility of reciprocating and rotational movements. At least one spring-loaded hook serves as a latch for the trigger mechanism of the other valve options. The hook has the ability to interact with the shoulder of the rod, installed with the ability to move the gate or seat. The hook of options 2, 3 of the valve, as well as one of the models of option 6, has the ability to interact with the shoulder of the slider. The stem shoulder of valve options 3-6 is used as a support for the valve spring. Permanent magnets are attached to the hooks of the second version of the device, which can interact with ferromagnetic inserts built into the wall of the device case or adjacent to it. Unlike analog, the armature of the cutting off electromagnet of options 1 - 3 and 6 of the proposed device is located not on the side, but coaxially with the shut-off body. The third and fourth versions of the valve differ from the analogue in that it is made with an opening electromagnet containing a coil winding and an armature. The cutting-off electromagnet of the fourth and fifth versions of the device does not have an armature; instead, a core is used. The core is connected to the latch of the trigger mechanism by means of magnetic forces created when the cut-off electromagnet is triggered. The valve, made according to the fifth and sixth variants, differs from the analogue in that a hole closed with a stopper is made in the housing wall.

В состоянии «открыто», а также в состоянии «закрыто» вариант 1 клапана удерживают двухпозиционным храповым устройством. Состояние «открыто» запорного органа остальных вариантов клапана обеспечено зацеплением хотя бы одного подпружиненного крючка за буртик штока (или ползуна).In the "open" state, as well as in the "closed" state, version 1 of the valve is held by a two-position ratchet device. The “open” state of the shut-off body of the other valve options is ensured by engaging at least one spring-loaded hook on the shoulder of the stem (or slider).

Предложенное устройство из состояния «открыто» в состояние «закрыто» переводят импульсом постоянного или переменного электрического тока. Обмоткой катушки электромагнита под действием импульса тока создают импульс магнитного поля. Используя магнитный импульс, освобождают спусковой механизм, но осуществляют это не одинаково. Так, закрывая варианты 1-3 и 6 устройства, импульсом магнитного потока намагничивают, а потом скачком передвигают якорь электромагнита. Якорем первого варианта клапана и пружиной запорного органа перемещают, а совокупностью скошенных элементов храпового устройства поворачивают ползун. Пространственное положение ползуна изменяется, и спусковой механизм освобождается. Якорем сработавшего электромагнита вариантов 2, 3 и 6 клапана расцепляют сочленение крючка (либо крючков) с буртиком штока (или ползуна) - спусковой механизм освобожден. Закрывая варианты 4, 5 клапана, импульсом тока, пропускаемым по обмотке катушки, намагничивают сердечник отсекающего электромагнита. Магнитным импульсом, направляемым сердечником, подпружиненный крючок выводят из зацепления с буртиком штока - спусковой механизм освобожден.The proposed device from the "open" state to the "closed" state is transferred by a pulse of direct or alternating electric current. By winding the coil of an electromagnet, under the action of a current pulse, a magnetic field pulse is created. Using a magnetic pulse, the trigger is released, but this is not done in the same way. So, closing options 1-3 and 6 of the device, the magnetic flux pulse is magnetized, and then the armature of the electromagnet is abruptly moved. The anchor of the first variant of the valve and the spring of the locking element are moved, and the slider is rotated by a combination of beveled elements of the ratchet device. The spatial position of the slider changes and the trigger mechanism is released. The armature of the triggered electromagnet of options 2, 3 and 6 of the valve disengages the articulation of the hook (or hooks) with the shoulder of the stem (or slider) - the trigger is released. Closing options 4, 5 of the valve, the current pulse passed through the coil winding magnetizes the core of the cutting electromagnet. A magnetic pulse directed by the core disengages the spring-loaded hook from the collar of the rod - the trigger is released.

Освободив спусковой механизм, затвор примыкающей к нему пружиной прижимают к седлу (или седло прижимают к затвору), и при этом взводят спусковой механизм. Храповое устройство в состояние готовности к возвращению клапана в состояние «открыто» переводят пружиной запорного органа и совокупностью скошенных элементов. Крючок (или крючки) в отодвинутом состоянии удерживают постоянным магнитом крючка, притянутым к ферромагнитной вставке корпуса, либо буртиком ползуна (или штока).Having released the trigger, the bolt is pressed against the seat by the spring adjacent to it (or the saddle is pressed against the bolt), and at the same time the trigger is cocked. The ratchet device is put into the state of readiness for the return of the valve to the "open" state by the spring of the locking element and a set of beveled elements. The hook (or hooks) in the retracted state is held by the permanent magnet of the hook, attracted to the ferromagnetic insert of the body, or by the shoulder of the slider (or rod).

Вариант 1 устройства в состояние «открыто» возвращают импульсом электрического тока, идентичным прежнему. Импульсом магнитного потока, создаваемым обмоткой катушки электромагнита, перемещают якорь. Якорем сжимают пружину запорного органа, затвор отодвигают от седла (или седло отодвигают от затвора). При этом, перемещая и поворачивая ползун, храповое устройство переводят в позицию готовности к закрытию.Option 1 of the device in the "open" state is returned by an electric current pulse identical to the previous one. The magnetic flux impulse created by the winding of the electromagnet coil moves the armature. Anchor compresses the spring of the locking body, the shutter is moved away from the seat (or the seat is moved away from the shutter). At the same time, by moving and turning the slider, the ratchet device is transferred to the position of readiness for closing.

Перед возвращением второго варианта устройства в состояние «открыто» освобождают спусковой механизм. Для этого внешним магнитным полем нейтрализуют действие магнитов крючков, после чего крючки поворачивают примыкающими к ним пружинами и прижимают к буртику ползуна. Затем по обмотке катушки отсекающего электромагнита пропускают импульс электрического тока прежней полярности (или импульс переменного тока). Создаваемый обмоткой импульс магнитного потока используют для передвижения якоря. Якорем сжимают пружину запорного органа, а также отодвигают затвор от седла (или седло отодвигают от затвора). Завершают процесс возвращения устройства в состояние «открыто» зацеплением подпружиненных крючков за буртик ползуна - спусковой механизм взведен.Before returning the second version of the device to the "open" state, the trigger mechanism is released. To do this, the action of the magnets of the hooks is neutralized by an external magnetic field, after which the hooks are turned by the springs adjacent to them and pressed against the shoulder of the slider. Then, an electric current pulse of the same polarity (or an alternating current pulse) is passed through the coil winding of the cutting electromagnet. The magnetic flux pulse generated by the winding is used to move the armature. The anchor compresses the spring of the locking body, and also moves the shutter away from the seat (or the seat is moved away from the shutter). The process of returning the device to the "open" state is completed by engaging the spring-loaded hooks on the shoulder of the slider - the trigger is cocked.

Варианты 3, 4, закрытого клапана в состояние «открыто» также переводят импульсом электрического тока, но пропускают его по обмотке катушки открывающего электромагнита. Якорем этого электромагнита сжимают пружину запорного орган и открывают клапан, а задвигая подпружиненный крючок за буртик штока, настораживают спусковой механизм.Options 3, 4, the closed valve to the "open" state is also transferred by an electric current pulse, but it is passed through the coil winding of the opening electromagnet. The anchor of this electromagnet compresses the spring of the locking body and opens the valve, and by pushing the spring-loaded hook over the shoulder of the stem, the trigger mechanism is alerted.

Варианты 5, 6 устройства из состояния «закрыто» в состояние «открыто» переводят вручную. Через отверстие, выполненное в стенке корпуса, внутрь клапана вводят рычаг, которым сжимают пружину запорного органа и открывают запорный орган, при этом подпружиненный крючок цепляют за буртик штока.Options 5, 6 of the device from the state of "closed" to the state of "open" are transferred manually. Through the hole made in the wall of the body, a lever is inserted into the valve, which compresses the spring of the shut-off element and opens the shut-off body, while the spring-loaded hook is hooked to the shoulder of the stem.

Технический результат, достигаемый при использовании группы изобретений, заключается в следующем.The technical result achieved by using the group of inventions is as follows.

1) Все варианты заявленного устройства относятся к классу электромагнитной запорной арматуры прямого действия. Две модели первого варианта иллюстрируют принципиально новое поколение бистабильных электромагнитных устройств. Модели остальных вариантов клапана относятся к семейству нормально открытой запорной арматуры. Однако три из них могут быть использованы в качестве нормально закрытых устройств.1) All variants of the claimed device belong to the class of electromagnetic shut-off valves of direct action. Two models of the first variant illustrate a fundamentally new generation of bistable electromagnetic devices. Models of other valve options belong to the family of normally open shut-off valves. However, three of them can be used as normally closed devices.

2) Конструктивно все варианты заявленного устройства просты, имеют низкую материалоемкость. Клапан надежен, не требует регулировок при установке и при эксплуатации, срок его службы исчисляется десятилетиями. Элементы запорного органа всех вариантов предложенного клапана, находящегося в состоянии «закрыто», прижимаются друг к другу не только сжатыми пружинами, но и давлением рабочей среды.2) Structurally, all variants of the claimed device are simple, have a low material consumption. The valve is reliable, does not require adjustments during installation and operation, its service life is calculated for decades. The elements of the locking body of all variants of the proposed valve, which is in the "closed" state, are pressed against each other not only by compressed springs, but also by the pressure of the working medium.

3) Заявленное устройство позволит существенно снизить затраты на приобретение электромагнитной запорной арматуры, ее установку и эксплуатацию. Со временем предложенный клапан вытеснит значительную часть запорной электромагнитной арматуры, находящейся в эксплуатации. Перспективным является использование нового бистабильного клапана в системах подачи топлива в двигатели аэрокосмической техники. Жизненно важная область применения - предотвращение взрывов бытового газа в жилых домах и производственных помещениях. Внедрение изобретений позволит сохранить жизнь и здоровье людей, исключит разрушение жилых и производственных зданий. Исчезнет необходимость дорогостоящего ремонта или строительства капитальных строений, разрушенных взрывами газа. Клапан может быть индивидуальным, защищающим, например кухни, или коллективным, устанавливаемым у входа в подъезд многоквартирного дома.3) The claimed device will significantly reduce the cost of purchasing electromagnetic valves, its installation and operation. Over time, the proposed valve will replace a significant part of the shut-off electromagnetic valves in operation. It is promising to use a new bistable valve in fuel supply systems for aerospace engines. A vital area of application is the prevention of household gas explosions in residential buildings and industrial premises. The introduction of the inventions will save the life and health of people, exclude the destruction of residential and industrial buildings. There will be no need for costly repairs or the construction of capital structures destroyed by gas explosions. The valve can be individual, protecting, for example, kitchens, or collective, installed at the entrance to the entrance of an apartment building.

Все материалы, из которых изготавливается предложенное устройство, пригодны для повторного использования.All materials from which the proposed device is made are recyclable.

Группа изобретений поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена блок-схема индивидуальной системы контроля загазованности помещения с автоматическим отключением подачи газа; на фиг.2 - блок-схема коллективной системы контроля загазованности помещения с автоматическим отключением подачи газа; на фиг.3 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 1, модель 1) в состоянии «открыто»; на фиг.4 - то же в состоянии «закрыто»; на фиг.5 - вид спереди на ползун подпружиненного двухпозиционного храпового устройства электромагнитного клапана, изображенного на фиг.3, и схематическое изображение развертки его зубчатой системы; на фиг.6 - поперечный разрез обоймы подпружиненного двухпозиционного устройства электромагнитного клапана, изображенного на фиг.3, и схематическое изображение развертки ее зубчатой системы; на фиг.7 - вид спереди на якорь электромагнитного клапана, изображенного на фиг.3, и схематическое изображение развертки его зубчатой системы; на фиг.8 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 1, модель 2) в состоянии «открыто»; на фиг.9 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 2, модель 3) в состоянии «открыто»; на фиг.10 - то же в состоянии «закрыто»; на фиг.11 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 3, модель 4) в состоянии «открыто»; на фиг.12 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 3, модель 5) в состоянии «открыто»; на фиг.13 -схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 4, модель 6) в состоянии «открыто»; на фиг.14 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 4, модель 7) в состоянии «открыто»; на фиг.15 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 5, модель 8) в состоянии «открыто»; на фиг.16 -схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 5, модель 9) в состоянии «открыто»; на фиг.17 - то же в состоянии «закрыто»; на фиг.18 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 5, модель 10) в состоянии «открыто»; на фиг.19 - то же в состоянии «закрыто»; на фиг.20 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 6, модель 11) в состоянии «открыто»; на фиг.21 - то же в состоянии «закрыто»; на фиг.22 - схематическое изображение электромагнитного клапана (вариант 6, модель 12) в состоянии «открыто»; на фиг.23 - то же в состоянии «закрыто».The group of inventions is illustrated by drawings, where figure 1 shows a block diagram of an individual system for monitoring the gas content of a room with automatic shutdown of the gas supply; figure 2 is a block diagram of a collective control system for gas contamination of the premises with automatic shutdown of the gas supply; figure 3 is a schematic representation of the solenoid valve (option 1, model 1) in the "open" state; figure 4 - the same in the state of "closed"; figure 5 is a front view of the slider of the spring-loaded two-position ratchet device of the electromagnetic valve shown in figure 3, and a schematic representation of the development of its gear system; figure 6 is a cross-section of the clip of the spring-loaded on-off device of the electromagnetic valve shown in figure 3, and a schematic representation of the scan of its gear system; figure 7 is a front view of the armature of the solenoid valve shown in figure 3, and a schematic representation of the development of its gear system; figure 8 is a schematic representation of the solenoid valve (option 1, model 2) in the "open" state; figure 9 is a schematic representation of the solenoid valve (option 2, model 3) in the "open" state; figure 10 - the same in the state of "closed"; figure 11 is a schematic representation of the solenoid valve (option 3, model 4) in the "open" state; Fig.12 is a schematic representation of the solenoid valve (option 3, model 5) in the "open" state; Fig.13 is a schematic representation of the solenoid valve (option 4, model 6) in the "open" state; Fig.14 is a schematic representation of the solenoid valve (option 4, model 7) in the "open" state; Fig.15 is a schematic representation of the solenoid valve (option 5, model 8) in the "open" state; Fig.16 is a schematic representation of the solenoid valve (option 5, model 9) in the "open" state; Fig.17 - the same in the "closed" state; Fig.18 is a schematic representation of the solenoid valve (option 5, model 10) in the "open" state; Fig.19 - the same in the "closed" state; figure 20 is a schematic representation of the solenoid valve (option 6, model 11) in the "open" state; Fig.21 - the same in the state of "closed"; Fig.22 is a schematic representation of the solenoid valve (option 6, model 12) in the "open" state; Fig.23 - the same in the "closed" state.

Предложены две модели (фиг.3, фиг.8) первого варианта (далее - модели 1, 2), одна модель (фиг.9) второго варианта (далее - модель 3), две модели (фиг.11, фиг.12) третьего варианта (далее - модели 4, 5), две модели (фиг.13, фиг.14) четвертого варианта (далее - модели 6, 7), три модели (фиг.15, фиг.16, фиг.18) пятого варианта и две модели (фиг.20, фиг.22) шестого варианта (далее - модели 11, 12) электромагнитного клапана.Two models (Fig.3, Fig.8) of the first variant (hereinafter - models 1, 2), one model (Fig.9) of the second variant (hereinafter - model 3), two models (Fig.11, Fig.12) third option (hereinafter - models 4, 5), two models (Fig.13, Fig.14) of the fourth option (hereinafter - models 6, 7), three models (Fig.15, Fig.16, Fig.18) of the fifth option and two models (Fig.20, Fig.22) of the sixth version (hereinafter - models 11, 12) of the solenoid valve.

Жизненно важной областью применения заявленного устройства является использование в системах, предотвращающих взрывы, причинами которых являются утечки газа. Наиболее простые модели 8, 9, 10 клапана устанавливаются в частных домах и небольших производственных помещениях, а остальные модели - у подъездов многоквартирных домов.A vital area of application of the claimed device is the use in systems that prevent explosions caused by gas leaks. The simplest models of 8, 9, 10 valves are installed in private houses and small industrial premises, and the rest of the models are installed at the entrances of apartment buildings.

Электромагнитный отсекающий клапан 1 (фиг.1) в небольших жилых и производственных помещениях размещается на участке газовой трубы 2 между газовым краном 3 и газовым счетчиком 4. К газовому счетчику 4 посредством шланга 5 подсоединена, например, газовая плита (на чертежах не показана). Если используется сжиженный пропан-бутан, электромагнитный клапан 1 присоединяется непосредственно к газовому баллону.The electromagnetic shut-off valve 1 (figure 1) in small residential and industrial premises is located on the section of the gas pipe 2 between the gas valve 3 and the gas meter 4. For example, a gas stove (not shown in the drawings) is connected to the gas meter 4 via a hose 5. If liquefied propane-butane is used, solenoid valve 1 is connected directly to the gas bottle.

Электромагнитный клапан 1 электрическими проводами соединен с блоком управления 6, который размещен в общей коробке (на чертежах не показана) вместе с клапаном 1. Блок управления 6 содержит преобразователь напряжения 7, аварийный приемо-передатчик 8 и аккумулятор 9. Аварийный приемо-передатчик 8 имеет радиосвязь с контролирующим приемо-передатчиком 10, оснащенным датчиком утечки газа 11. Контролирующий приемопередатчик 10, датчик утечки газа 11 и аккумулятор 12 образуют блок следящей системы 13. Если контролируется утечка метана, блок следящей системы 13 устанавливается под потолком, а в случае использования пропан-бутана - у пола помещения.The solenoid valve 1 is connected by electrical wires to the control unit 6, which is placed in a common box (not shown in the drawings) together with the valve 1. The control unit 6 contains a voltage converter 7, an emergency transceiver 8 and a battery 9. The emergency transceiver 8 has radio communication with the control transceiver 10, equipped with a gas leak sensor 11. The control transceiver 10, the gas leak sensor 11 and the battery 12 form a tracking system unit 13. If methane leakage is controlled, the tracking system unit 13 is installed under the ceiling, and in the case of using propane- butane - at the floor of the room.

При защите многоквартирных домов используются индивидуальные блоки следящих систем 13 (фиг.2), размещенные в местах возможной утечки газа, и наружный блок управления 6 с электромагнитным клапаном 1. Контролирующие приемо-передатчики 10 индивидуальных блоков следящих систем 13 по радио связаны с аварийным приемопередатчиком 8 наружного блока управления 6. Электромагнитный клапан 1 устанавливается на вертикальном участке наружного газопровода 14 (он располагается между газовым краном 3 и цанговым фитингом 15). Приемо-передатчики 10 обмениваются радиосигналами с пультами управления районной газовой службы. Предусмотрена также связь приемо-передатчиков 10 с мобильными телефонами владельцев защищаемых помещений.When protecting apartment buildings, individual blocks of tracking systems 13 (figure 2) are used, located in places of possible gas leakage, and an external control unit 6 with a solenoid valve 1. Control transceivers 10 of individual blocks of tracking systems 13 are connected by radio with an emergency transceiver 8 outdoor control unit 6. The solenoid valve 1 is installed on the vertical section of the outdoor gas pipeline 14 (it is located between the gas cock 3 and the collet fitting 15). The transceivers 10 exchange radio signals with the control panels of the regional gas service. Communication of the transceivers 10 with mobile phones of the owners of the protected premises is also provided.

У моделей 1, 3, 4 - 6, 8, 11, 12 предложенного клапана (фиг.3, фиг.9, фиг.11 - фиг.13, фиг.15, фиг.20, фиг.22) эластичный затвор 16 находится во входных патрубках 17, а у моделей 2, 7, 9, 10 (фиг.8, фиг.14, фиг.16, фиг.18) - в нижних отделах полостей их корпусов. Затвор 16 моделей 1, 3, 4 - 6, 8, 9, 11, 12 устройства установлен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно неподвижного седла 18. Однако запорный орган модели 3 может иметь неподвижный затвор и седло, выполненное с возможностью перемещения (такое исполнение модели 3 на чертежах не показано). У моделей 2, 7, 10 седло 18 может перемещаться относительно неподвижного затвора 16. Указанные подвижные элементы запорного органа в осевом направлении могут перемещаться возвратно-поступательно или возвратно-поступательно с одновременным поворотом вокруг продольной оси.Models 1, 3, 4 - 6, 8, 11, 12 of the proposed valve (figure 3, figure 9, figure 11 - figure 13, figure 15, figure 20, figure 22) elastic seal 16 is in the inlet pipes 17, and for models 2, 7, 9, 10 (Fig.8, Fig.14, Fig.16, Fig.18) - in the lower sections of the cavities of their bodies. The shutter 16 models 1, 3, 4 - 6, 8, 9, 11, 12 of the device is installed with the ability to move in the axial direction relative to the fixed seat 18. model 3 is not shown in the drawings). For models 2, 7, 10, the seat 18 can move relative to the fixed valve 16. These moving elements of the locking body in the axial direction can move reciprocating or reciprocating with simultaneous rotation around the longitudinal axis.

Запорный орган клапана в состояние «открыто» либо «закрыто» удерживается подпружиненной защелкой спускового механизма. Защелка выполнена в виде подпружиненного двухпозиционного храпового устройства или хотя бы одного подпружиненного крючка 19, выполненного со скошенными концами. Спусковой механизм моделей 6-10 клапана имеет по одному крючку 19, а моделей 3, 4, 5, 11 и 12 их может быть до трех. Спусковой механизм моделей 1-5, 11, 12 клапана срабатывает после пропускания импульса электрического тока по обмотке катушки 20 отсекающего аксиального электромагнита. Якорь 21 установлен с возможностью освобождения защелки спускового механизма. Модели 6-10 оснащены боковыми отсекающими электромагнитами, содержащими обмотки катушек 22 и сердечники 23, выполненные из магнитомягкого материала. Затвор 16 моделей 1, 3 - 6, 8, 9, 11, 12 клапана (как и седло 18 моделей 2, 7, 10) в положение «закрыто» может перемещаться пружиной запорного органа (используется пружина сжатия, ее позиция - 24). Возвращение затвора 16 в положение «открыто» моделей 1-3 устройства, а также сжатие пружины 24 осуществляется полым якорем 21 срабатывающего отсекающего электромагнита. Затвор 16 моделей 4-7 связан с полым ферромагнитным якорем 25 открывающего аксиального электромагнита. Перемещение якоря 25 указанных моделей клапана осуществляется при пропускании по обмотке катушки 26 импульса электрического тока. Обмотки катушек 20, 26 могут иметь не круговую, а С-образную форму - в таком случае они охватывают только часть наружной поверхности корпусов. Из состояния «закрыто» в состояние «открыто» запорный орган моделей 8-12 предложенного устройства возвращается вручную посредством рычагов. Рычаг в полость корпуса клапана вдвигается через отверстие, закрытое опломбированной пробкой 27 (рычаг и пломба на чертежах не показаны).The locking body of the valve in the state of "open" or "closed" is held by a spring-loaded latch of the trigger mechanism. The latch is made in the form of a spring-loaded two-position ratchet device or at least one spring-loaded hook 19, made with beveled ends. The trigger mechanism of valve models 6-10 has one hook 19 each, and models 3, 4, 5, 11 and 12 can have up to three. The trigger mechanism of models 1-5, 11, 12 of the valve is triggered after the passage of an electric current pulse through the winding of the coil 20 of the cutting off axial electromagnet. Anchor 21 is installed with the possibility of releasing the trigger latch. Models 6-10 are equipped with side cut-off electromagnets containing coil windings 22 and cores 23 made of soft magnetic material. The shutter of 16 models 1, 3 - 6, 8, 9, 11, 12 of the valve (as well as the seat of 18 models 2, 7, 10) to the “closed” position can be moved by the locking body spring (a compression spring is used, its position is 24). The return of the shutter 16 to the "open" position of models 1-3 of the device, as well as the compression of the spring 24, is carried out by the hollow armature 21 of the actuated cut-off electromagnet. The shutter 16 models 4-7 is connected with a hollow ferromagnetic armature 25 of the opening axial electromagnet. The movement of the armature 25 of these valve models is carried out by passing an electric current pulse through the coil winding 26. The windings of the coils 20, 26 may not be circular, but C-shaped - in this case, they cover only part of the outer surface of the housings. From the "closed" state to the "open" state, the shut-off body of models 8-12 of the proposed device is returned manually by means of levers. The lever is pushed into the cavity of the valve body through a hole closed with a sealed plug 27 (the lever and the seal are not shown in the drawings).

К якорям 21, 25 электромагнитов могут быть прикреплены возвратные пружины растяжения или примыкать пружины сжатия (на чертежах не показаны).To the armatures 21, 25 of the electromagnets can be attached to the tension return springs or adjacent compression springs (not shown in the drawings).

На фиг.3, фиг.9, фиг.11 - фиг.15, фиг.20, фиг.22 изображены модели, входные 17 и выходные 28 патрубки которых с корпусами соединены фланцами, однако возможно использование резьбового соединения (например, фиг.10).In Fig.3, Fig.9, Fig.11 - Fig.15, Fig.20, Fig.22 shows models, inlet 17 and outlet 28 nozzles of which are connected to the housings by flanges, however, it is possible to use a threaded connection (for example, Fig.10 ).

Подпружиненное двухпозиционное храповое устройство моделей 1, 2 клапана (фиг.3, фиг.8) содержит два элемента. Этими элементами являются ползун 29, прикрепленный к штоку 30, соединенному с затвором 16, и обойму 31, в пределах которой ползун 29 имеет возможность возвратно-поступательного и вращательного перемещений. Ползун 29 храпового устройства используется в качестве опоры пружины сжатия 24, имеющей двойное назначение. Она передвигает затвор (или седло) закрываемого клапана, а также обеспечивает работу спускового механизма. Когда запорный орган открыт или закрыт, ползун 29 находится в одной из двух крайних позиций, обеспечивающих взведенное состояние спускового механизма. Обойма 31 закреплена в корпусе (на фиг.3 показано, что она прикреплена к входному патрубку 17), а ползун 29 в ней может перемещаться под действием якоря 21 и пружины запорного органа 24. Обойма 31 выполнена с расположенными на ее торце скошенными зубцами 32, чередующимися с внутренними пазами 33 (фиг.6). Одна из сторон внутренних пазов 33 скошена, а у ползуна 29 предусмотрены скошенные зубцы 34, расположенные так, что они могут взаимодействовать со скошенными зубцами 35 якоря 21 (фиг.3, фиг.5, фиг.7). От вращения якорь 21 удерживается шпонками. Верхняя часть ползуна 29 выполнена с боковыми скошенными зубцами 36 (фиг.5), которые могут взаимодействовать со скошенными зубцами 32 и скошенными сторонами пазов 33 обоймы 31 (фиг.6). Количество зубцов 36, 32 и пазов 33 вдвое меньше количества зубцов 34, 35 (у рассматриваемого варианта храпового устройства соотношение указанных скошенных элементов равно 4/8 - см. развертки на фиг.5 - фиг 7). Когда электромагнитный клапан находится в состоянии «открыто» (фиг.3), ползун 29 боковыми зубцами 36 упирается в торец обоймы 31, а скосы зубцов 36 касаются скосов зубцов 32. При этом взаимодействие скосов зубцов 36, 32 обеспечило поворот ползуна 29 относительно якоря 21 на 1,5 градуса. Начальные участки скосов зубцов 34 ползуна 29 расположены напротив начальных участков скосов зубцов 35 якоря 21.Spring-loaded two-position ratchet valve models 1, 2 (Fig.3, Fig.8) contains two elements. These elements are the slider 29 attached to the rod 30 connected to the shutter 16, and the holder 31, within which the slider 29 has the ability to reciprocate and rotational movements. The slider 29 of the ratchet is used to support the compression spring 24, which has a dual purpose. It moves the shutter (or seat) of the closed valve, and also ensures the operation of the trigger mechanism. When the locking body is open or closed, the slider 29 is in one of the two extreme positions, providing the cocked state of the trigger mechanism. Clip 31 is fixed in the housing (figure 3 shows that it is attached to the inlet pipe 17), and the slider 29 in it can move under the action of the anchor 21 and the spring of the locking element 24. Clip 31 is made with beveled teeth 32 located at its end, alternating with internal grooves 33 (Fig.6). One of the sides of the inner grooves 33 is beveled, and the slider 29 has beveled teeth 34 arranged so that they can interact with the beveled teeth 35 of the armature 21 (figure 3, figure 5, figure 7). The anchor 21 is kept from rotation by dowels. The upper part of the slider 29 is made with side beveled teeth 36 (figure 5), which can interact with the beveled teeth 32 and the beveled sides of the grooves 33 of the cage 31 (figure 6). The number of teeth 36, 32 and grooves 33 is half the number of teeth 34, 35 (for the considered version of the ratchet device, the ratio of these beveled elements is 4/8 - see the scans in Fig.5 - Fig. 7). When the solenoid valve is in the "open" state (figure 3), the slider 29 side teeth 36 abuts against the end of the cage 31, and the bevels of the teeth 36 touch the bevels of the teeth 32. In this case, the interaction of the bevels of the teeth 36, 32 ensured the rotation of the slider 29 relative to the anchor 21 by 1.5 degrees. The initial sections of the bevels of the teeth 34 of the slider 29 are located opposite the initial sections of the bevels of the teeth 35 of the anchor 21.

Пружина запорного органа 24 модели 3 (фиг.9) прижата к ползуну 29, посредством штока 30, присоединенного к затвору 16, при этом за буртик ползуна 29 зацеплены подпружиненные крючки 19. На концах крючков 19 закреплены постоянные магниты 37, а напротив магнитов 37 находятся ферромагнитные вставки 38, встроенные в стенку корпуса (или прикрепленные к ней). Обращенная к буртику ползуна 29 скошенная поверхность крючков 19 обеспечивает их поворот при подъеме ползуна 29. Поворот крючков 19 завершается захватом магнитов 37 ферромагнитными вставками 38.The spring of the locking body 24 of model 3 (Fig.9) is pressed against the slider 29 by means of a rod 30 attached to the gate 16, while spring-loaded hooks 19 are hooked on the shoulder of the slider 29. Permanent magnets 37 are fixed at the ends of the hooks 19, and opposite the magnets 37 are ferromagnetic inserts 38 built into the housing wall (or attached to it). The beveled surface of the hooks 19 facing the shoulder of the slider 29 ensures their rotation when the slider 29 is raised. The rotation of the hooks 19 is completed by the capture of the magnets 37 by the ferromagnetic inserts 38.

На крючок 19 спускового механизма моделей 4-6 клапана (фиг.11 - фиг.13) опирается буртик штока 30, связанный с толкателем 39, при этом буртик штока 30 используется в качестве опоры пружины 24. Толкатель 39 имеет возможность взаимодействовать с якорем 25 открывающего аксиального электромагнита, оснащенного обмоткой катушки 26. У моделей 6-10 (фиг.13 - фиг.18) клапана крючок 19 в зацепленном состоянии с буртиками штока 30 (или ползуна 29) удерживается плоской пружиной. Ползун 29 со штоком 30 установлен с возможностью возвратно-поступательного или возвратно-поступательного перемещения с одновременным поворотом. Конструктивные элементы, обеспечивающие поворот ползуна 29 со штоком 30, на чертежах не показаны.On the hook 19 of the trigger mechanism of valve models 4-6 (Fig.11 - Fig.13) rests the collar of the stem 30 associated with the pusher 39, while the collar of the stem 30 is used as a support for the spring 24. The pusher 39 has the ability to interact with the anchor 25 of the opening axial electromagnet equipped with coil winding 26. Models 6-10 (Fig.13 - Fig.18) valve hook 19 in the engaged state with the shoulders of the stem 30 (or slider 29) is held by a flat spring. The slider 29 with the rod 30 is installed with the possibility of reciprocating or reciprocating movement with simultaneous rotation. Structural elements that ensure the rotation of the slider 29 with the rod 30, the drawings are not shown.

Закрепленная на крючке 19 ферромагнитная накладка 40 может быть притянута к намагничиваемому сердечнику 23. Сердечник 23 намагничивается в момент срабатывания бокового отсекающего электромагнита. Его намагничивает импульс магнитного потока, создаваемого импульсом электрического тока, пропускаемого по обмотке катушки 22. Использование накладок 40 необязательно - концы крючков 19 могут быть выполнены из ферромагнитного материала.The ferromagnetic pad 40 fixed on the hook 19 can be attracted to the magnetizable core 23. The core 23 is magnetized at the moment the side cutoff electromagnet is activated. It is magnetized by a pulse of magnetic flux generated by a pulse of electric current passed through the winding of the coil 22. The use of overlays 40 is optional - the ends of the hooks 19 can be made of a ferromagnetic material.

Подпружинивание крючков 19 моделей 4, 5, 11, 12 электромагнитного клапана (фиг.11, фиг.12, фиг.20, фиг.22) обеспечено тем, что их хвостовики упираются в конец пружины 24.The springing of the hooks 19 models 4, 5, 11, 12 of the solenoid valve (Fig.11, Fig.12, Fig.20, Fig.22) is ensured by the fact that their shanks abut against the end of the spring 24.

Буртик штока 30 модели 4 (фиг.11) клапана опирается на крючки 19, скошенные участки которых примыкают к головке ползуна 29, связанного с якорем 21 отсекающего аксиального электромагнита.The collar of the stem 30 of model 4 (Fig. 11) of the valve rests on hooks 19, the beveled portions of which are adjacent to the head of the slider 29 associated with the armature 21 of the cutting-off axial electromagnet.

У моделей 5, 12 (фиг.12, фиг.22) электромагнитного клапана крючки 19 спускового механизма посредством звеньев 41 и ушек 42 шарнирно связаны с якорями 21.In models 5, 12 (Fig.12, Fig.22) of the solenoid valve, the hooks 19 of the trigger mechanism are pivotally connected to the anchors 21 by means of links 41 and lugs 42.

Спусковые механизмы модели 8-10 (фиг.15 - фиг.18) идентичны спусковому механизму модели 6 (фиг.13), однако в этом случае устройство выполнено без возвращающей электромагнитной системы.Triggers of model 8-10 (Fig.15 - Fig.18) are identical to the trigger mechanism of model 6 (Fig.13), however, in this case, the device is made without a return electromagnetic system.

В качестве седла 18 модели 9 (фиг.16) электромагнитного клапана используется торец отверстия фланца выходного патрубка 28. Затвор 16 этой модели выполнен заодно с ползуном 29, установленным с возможностью перемещения вдоль штока 30, прикрепленного к фланцу входного патрубка 17. Когда модель 9 находится в состояние «открыто» (фиг.16), пружина 24 сжата, а буртик ползуна 29 опирается на поворотный крючок 19 защелки спускового механизма. Седло 18 моделей 2, 7, 10 (фиг.8, фиг.14, фиг.18) клапана установлено с возможностью перемещения относительно неподвижного затвора 16. Ползун 29 модели 10 клапана (фиг.18), с седлом 18, на конце, тоже имеет осуществляемую при срабатывании отсекающего электромагнита возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль штока 30. Шток 30 моделей 4 - 6, 11 и 12 клапана (фиг.11 - фиг.13, фиг.20, фиг.22) имеет возможность возвратно-поступательного перемещения, однако при этом он может поворачиваться вокруг продольной оси. Элементы, обеспечивающие поворот штока 30 на чертежах не показаны.As the seat 18 of model 9 (Fig.16) of the electromagnetic valve, the end of the opening of the flange of the outlet pipe 28 is used. in the "open" state (Fig.16), the spring 24 is compressed, and the shoulder of the slider 29 rests on the rotary hook 19 of the trigger latch. Saddle 18 models 2, 7, 10 (Fig.8, Fig.14, Fig.18) of the valve is installed with the possibility of movement relative to the fixed gate 16. The slider 29 of the valve model 10 (Fig.18), with the saddle 18, at the end, also has the possibility of reciprocating movement along the stem 30, carried out when the shut-off electromagnet is activated. The stem 30 of models 4 - 6, 11 and 12 of the valve (Fig. however, it can rotate around the longitudinal axis. The elements that ensure the rotation of the rod 30 are not shown in the drawings.

При переводе модели 1 клапана из состояния «открыто» (фиг.3) в состояние «закрыто» (фиг.4) совершают следующую работу.When the valve model 1 is transferred from the "open" state (figure 3) to the "closed" state (figure 4), the following work is performed.

На обмотку катушки 20 аксиального отсекающего электромагнита подают импульс постоянного электрического тока. Электрическим импульсом создают импульс магнитных сил, которыми намагничивают якорь 21, а затем толкают его к ползуну 29 храпового устройства. Вершинами зубцов 35 якоря 21 (фиг.7) упираются в начальные участки скосов зубцов 34 ползуна 29 (фиг.5), и, сжимая пружину 24, передвигают его и одновременно поворачивают вокруг продольной оси. Сжатие пружины 24 и поворот ползуна 29, который осуществляют за счет взаимодействия скосов зубцов 35, 34, продолжают, пока не сомкнутся их вертикально расположенные поверхности. По завершению подъема и поворота ползуна 29 спусковой механизм освобожден, а боковые зубцы 36 находятся над пазами 33 обоймы 31 (фиг.6). В рассматриваемом случае угол поворота составляет (360/8 - 1,5) градуса, где 8 -количество зубцов 35, 34. После спада электрического импульса магнитное поле обмотки катушки 20 исчезает, разжимающейся пружиной 24 ползун 29 и якорь 21 толкают в обратном направлении. Перемещаемым ползуном 29 посредством прикрепленного к нему штока 30 тянут затвор 16, затем прижимают его к седлу 18 - клапан закрыт (фиг.4), в этот момент боковые зубцы 36 ползуна 29 находятся в пазах 33 обоймы 31 (фиг.5, фиг.6).On the winding of the coil 20 of the axial cut-off electromagnet serves a pulse of direct electric current. An electrical impulse creates an impulse of magnetic forces, which magnetize the armature 21, and then push it to the slider 29 of the ratchet device. The tops of the teeth 35 of the anchor 21 (figure 7) abut against the initial sections of the bevels of the teeth 34 of the slider 29 (figure 5), and, compressing the spring 24, move it and simultaneously rotate around the longitudinal axis. The compression of the spring 24 and the rotation of the slider 29, which is carried out due to the interaction of the bevels of the teeth 35, 34, continue until their vertical surfaces are closed. Upon completion of the lift and rotation of the slider 29, the trigger is released, and the side teeth 36 are above the grooves 33 of the clip 31 (Fig.6). In the case under consideration, the angle of rotation is (360/8 - 1.5) degrees, where 8 is the number of teeth 35, 34. After the decay of the electric pulse, the magnetic field of the coil winding 20 disappears, the slider 29 and the armature 21 are pushed in the opposite direction by the expanding spring 24. Moved by the slider 29 by means of the rod 30 attached to it, the shutter 16 is pulled, then pressed against the seat 18 - the valve is closed (Fig.4), at this moment the side teeth 36 of the slider 29 are in the grooves 33 of the holder 31 (Fig.5, Fig.6 ).

При закрытии модели 1 клапана пружиной 24 подготавливают храповое устройство к переходу в позицию, обеспечивающую возвращение устройства в состояние «открыто».When the valve model 1 is closed by the spring 24, the ratchet device is prepared to move into a position that ensures the return of the device to the "open" state.

Перемещаемый ползун 29 скосами боковых зубцов 36 взаимодействует скошенными сторонами пазов 33 обоймы 31, вследствие чего ползун 29 поворачивается на угол, равный 1,5 градуса. Начальные участки скосов зубцов 34 ползуна 29 располагаются напротив вершин зубцов 35 якоря 21 - спусковой механизм взведен.The movable slider 29 interacts with the beveled sides of the grooves 33 of the cage 31 with bevels of the side teeth 36, as a result of which the slider 29 rotates through an angle equal to 1.5 degrees. The initial sections of the bevels of the teeth 34 of the slider 29 are located opposite the tops of the teeth 35 of the anchor 21 - the trigger is cocked.

Поток рабочей среды моделями 3 - 5, 11, 12 клапана (фиг.9, фиг.11, фиг.12, фиг.20, фиг.22) перекрывают импульсом тока, пропускаемым по обмотке катушки 20 отсекающего аксиального электромагнита. Создаваемым импульсом магнитного потока намагничивают, а затем передвигают якорь 21. Якорем 21 толкают ползун 29, которым непосредственно (или посредством звеньев 41 и ушек 42) поворачивают крючки 19. Крючки 19 выходят из зацепления с буртиком ползуна 29 (модель 3) или с буртиком штока 30 (модели 4, 5, 11, 12) - защелки отодвинуты, спусковой механизм освобожден. В тот же миг пружина 24 перемещает якорь 21 и ползун 29 моделей 3, 4, 11 клапана в исходные положения, а штоком 30 прижимает затвор 16 к седлу 19 (у моделей 7, 10 седло 18 прижимается к затвору 16) - устройство закрыто. Спусковой механизм моделей 3 - 5, 11, 12 заявленного устройства подготовлен к взведению. Крючки 19 модели 3 клапана отодвинуты от буртика ползуна 29, они постоянными магнитами 37, притянутыми к ферромагнитным вставкам 38, удерживаются у стенки корпуса (фиг.10). Подпружиненные крючки 19 моделей 4, 5, 11, 12 клапана своими скошенными концами прижаты к буртику штока 30, передвинутого пружиной 24 в положение «закрыто».The flow of the working environment models 3 - 5, 11, 12 of the valve (Fig.9, Fig.11, Fig.12, Fig.20, Fig.22) block the current pulse passed through the winding of the coil 20 of the cutting off axial electromagnet. The generated pulse of the magnetic flux is magnetized, and then the armature 21 is moved. The slider 29 is pushed with the armature 21, with which the hooks 19 are turned directly (or by means of links 41 and lugs 42). 30 (models 4, 5, 11, 12) - the latches are pushed back, the trigger is released. At the same moment, the spring 24 moves the armature 21 and the slider 29 of valve models 3, 4, 11 to their original positions, and the stem 30 presses the shutter 16 against the seat 19 (for models 7, 10, the seat 18 is pressed against the shutter 16) - the device is closed. The trigger mechanism of models 3 - 5, 11, 12 of the claimed device is prepared for cocking. The hooks 19 of the valve model 3 are moved away from the shoulder of the slider 29, they are held by permanent magnets 37 attracted to the ferromagnetic inserts 38 against the housing wall (Fig. 10). Spring-loaded hooks 19 models 4, 5, 11, 12 of the valve with their beveled ends are pressed against the shoulder of the stem 30, moved by the spring 24 to the “closed” position.

Модели 6-10 клапана (фиг.13 - фиг.19) закрывают электрическим импульсом, пропускаемым по обмотке катушки 22, охватывающей сердечник 23 бокового отсекающего электромагнита. Импульсом магнитного поля, созданного обмоткой катушки 22, притягивают ферромагнитную накладку 40 к сердечнику 23, крючок 19 выходит из зацепления с буртиком ползуна 29 - спусковой механизм освобожден. Пружиной 24 запорного органа передвигают ползун 29, которым затвор 16 прижимают к седлу 18 (у альтернативных моделей седло 18 прижимают к затвору 16) - клапан закрыт.Буртик ползуна 29 удерживает крючок 19 в отодвинутом положении - спусковой механизм насторожен.Valve models 6-10 (Fig. 13 - Fig. 19) are closed by an electrical pulse passed through the winding of the coil 22, covering the core 23 of the side cut-off electromagnet. The impulse of the magnetic field created by the winding of the coil 22 attracts the ferromagnetic pad 40 to the core 23, the hook 19 disengages from the shoulder of the slider 29 - the trigger is released. The spring 24 of the locking body moves the slider 29, with which the shutter 16 is pressed against the seat 18 (for alternative models, the saddle 18 is pressed against the shutter 16) - the valve is closed.

В состоянии «закрыто» все модели предложенного устройства удерживают не только сжатой пружиной запорного органа, но и давлением рабочей среды.In the "closed" state, all models of the proposed device are held not only by the compressed spring of the locking element, but also by the pressure of the working medium.

Из состояния «закрыто» в состояние «открыто» модель 1 клапана возвращают повторным включением обмотки катушки 20. На нее подают импульс постоянного электрического тока прежней полярности. Намагниченным якорем 21 толкают ползун 29, посредством которого сжимают пружину 24, а штоком 30 затвор 16 отодвигают от седла 19 - клапан открыт.Состояние «открыто» клапана фиксируют храповым устройством и одновременно взводят спусковой механизм. Этот прием осуществляют следующим образом. Когда боковые зубцы 36 ползуна 29 выходят из пазов 33 обоймы 31 и оказываются выше зубцов 32, взаимодействующими скосами зубцов 35, 34 ползун 29 поворачивают на угол, составляющий (360/8 - 1,5) градусов. Ползун 29 останавливают в момент смыкания поверхностей зубцов 35, 34 (на фиг.5 и фиг.7 изображены вертикально) - в этот момент скосы зубцов 36 находятся над скосами следующих по ходу вращения ползуна 29 зубцов 32. После спада электрического, а за ним и магнитного импульса, пружиной 24 ползун 29 перемещают в обратном направлении. Скосами зубцов 32 обоймы 31, взаимодействующими со скосами боковых зубцов 36 ползуна 29, доворачивают ползун 29 на угол, составляющий 1,5 градуса. По завершению этого дополнительного поворота ползун 29 боковыми зубцами 36 упирается в торец обоймы 31. Начальные участки скосов зубцов 34 ползуна 29 оказываются расположенными напротив вершин зубцов 35 якоря 21. При каждом включении обмотки катушки 20 применительно к рассматриваемому случаю перемещаемый ползун 29 поворачивают на угол, в сумме составляющий 45 градусов. Поворот обеспечивают за счет взаимодействия скосов зубцов 35, 34, а также вследствие перемещения скошенных поверхностей зубцов 36 по скосам зубцов 32.From the "closed" state to the "open" state, the valve model 1 is returned by turning on the winding of the coil 20 again. A pulse of direct electric current of the same polarity is applied to it. The magnetized anchor 21 pushes the slider 29, through which the spring 24 is compressed, and the shutter 16 is moved away from the seat 19 with the rod 30 - the valve is open. This technique is carried out as follows. When the side teeth 36 of the slider 29 come out of the grooves 33 of the cage 31 and are above the teeth 32, the interacting bevels of the teeth 35, 34 of the slider 29 are rotated by an angle of (360/8 - 1.5) degrees. The slider 29 is stopped at the moment of closing the surfaces of the teeth 35, 34 (shown vertically in Fig.5 and Fig.7) - at this moment the bevels of the teeth 36 are above the bevels of the teeth 32 following in the direction of rotation of the slider 29. magnetic pulse, the spring 24 slider 29 is moved in the opposite direction. The bevels of the teeth 32 of the clip 31, interacting with the bevels of the side teeth 36 of the slider 29, turn the slider 29 at an angle of 1.5 degrees. Upon completion of this additional rotation, the slider 29 with side teeth 36 abuts against the end of the cage 31. The initial sections of the bevels of the teeth 34 of the slider 29 are located opposite the tops of the teeth 35 of the armature 21. Each time the winding of the coil 20 is turned on, in relation to the case under consideration, the movable slider 29 is rotated at an angle, in totaling 45 degrees. The rotation is provided due to the interaction of the bevels of the teeth 35, 34, as well as due to the movement of the beveled surfaces of the teeth 36 along the bevels of the teeth 32.

Переводить модель 1 клапана в состояние «закрыто», а также возвращать в состояние «открыто» можно не только импульсом постоянного электрического тока одной и той же полярности. Этот прием можно осуществить, используя импульс переменного электрического тока, однако в таком случае целесообразно использовать шихтованный якорь 21.It is possible to transfer valve model 1 to the “closed” state, and also to return it to the “open” state, not only by a direct electric current pulse of the same polarity. This technique can be carried out using an alternating electric current pulse, however, in this case, it is advisable to use a laminated armature 21.

Работа модели 2 клапана от работы модели 1 отличается только тем, что при его осуществлении седло 18 перемещают относительно неподвижного затвора 16.The operation of model 2 of the valve differs from that of model 1 only in that during its implementation the seat 18 is moved relative to the fixed gate 16.

Остальные модели предложенного электромагнитного устройства из состояния «открыто» в состояние «закрыто» также переводят импульсом постоянного или переменного электрического тока.The remaining models of the proposed electromagnetic device from the "open" state to the "closed" state are also transferred by a pulse of direct or alternating electric current.

Модель 3 варианта 2 электромагнитного клапана из состояния «закрыто» (фиг.9) в состояние «открыто» (фиг.10) возвращают следующим образом. К корпусу устройства в местах расположения ферромагнитных вставок 38 прислоняют постоянные магниты (на чертежах не показаны), магнитные поля которых направлены навстречу полям магнитов 37. Вместо постоянных магнитов могут быть использованы электромагниты постоянного тока. Магнитным полем внешнего источника отталкивают магниты 37, подпружиненные крючки 19 поворачиваются и прижимаются к буртику ползуна 29. После этого по обмотке катушки 20 пропускают импульс постоянного электрического тока прежней полярности (или импульс переменного электрического тока). Магнитными силами, возникающими при пропускании тока по обмотке катушки 20, толкают якорь 21. Ползуном 29, перемещаемым якорем 21, сжимают пружину 24 запорного органа и штоком 30 затвор 16 отодвигают от седла 18. Движущийся ползун 29 своим буртиком скользит по обращенным к нему поверхностям крючков 19 и поворачивает их, преодолевая сопротивление плоских пружин. После спада импульса тока магнитное поле обмотки исчезает, разжимающаяся пружина 24 толкает ползун 29 и якорь 21 в исходные положения, а шток 30 передвигает затвор 16 к седлу 18 - клапан открыт.Подпружиненные крючки 19 цепляются за буртик ползуна 29 -спусковой механизм рассматриваемого устройства взведен.Model 3 of option 2 of the solenoid valve from the "closed" state (Fig.9) to the "open" state (Fig.10) is returned as follows. Permanent magnets (not shown in the drawings) are leaned against the body of the device at the locations of the ferromagnetic inserts 38, the magnetic fields of which are directed towards the fields of the magnets 37. Instead of permanent magnets, DC electromagnets can be used. Magnets 37 are repelled by the magnetic field of an external source, spring-loaded hooks 19 are rotated and pressed against the shoulder of the slider 29. After that, a direct current pulse of the previous polarity (or an alternating electric current pulse) is passed through the coil winding 20. The magnetic forces arising from the passage of current through the winding of the coil 20 push the armature 21. The slider 29, moved by the armature 21, compresses the spring 24 of the locking body and the stem 30 of the shutter 16 is moved away from the saddle 18. The moving slider 29 slides with its shoulder along the surfaces of the hooks facing it 19 and turns them, overcoming the resistance of flat springs. After the current pulse decays, the magnetic field of the winding disappears, the expanding spring 24 pushes the slider 29 and the armature 21 to their original positions, and the stem 30 moves the shutter 16 to the seat 18 - the valve is open.

Модели 4-7 клапана (фиг.11 - фиг.14) из состояния «закрыто» в состояние «открыто» возвращают импульсом тока, пропускаемым по обмотке катушки 26 открывающего аксиального электромагнита. При срабатывании клапана якорем 25 передвигают шток 30 непосредственно (фиг.14) или посредством толкателя 39 (фиг.11 - фиг.13), при этом буртик штока 30 скользит по концу прижатого к нему подпружиненного крючка 19. Сжимая пружину 24 буртиком штока 30, отодвигают затвор 16 от седла 18 (у альтернативных моделей седло 18 отодвигают от затвора 16) - клапан открыт.После спада электрического импульса пружиной 24 посредством штока 30 якорь 25 возвращают в исходное положение. До этого момента, когда буртик штока 30 минует зацепы крючков 19 (фиг.11 - фиг.13), их поворачивают разжимающейся пружиной 24, а затем цепляют за буртик штока 30. Крючок 19 модели 7 (фиг.14) поворачивают прилегающей к нему плоской пружиной, а потом цепляют его за буртик перемещаемого штока 30. Спусковой механизм указанных моделей клапана, находящегося в состоянии «открыто», взведен.Valve models 4-7 (Fig. 11 - Fig. 14) are returned from the "closed" state to the "open" state by a current pulse passed through the winding of the coil 26 of the opening axial electromagnet. When the valve is actuated by the anchor 25, the stem 30 is moved directly (Fig. 14) or by means of the pusher 39 (Fig. 11 - Fig. 13), while the collar of the stem 30 slides along the end of the spring-loaded hook 19 pressed against it. Compressing the spring 24 with the collar of the stem 30, the shutter 16 is moved away from the seat 18 (for alternative models, the seat 18 is moved away from the shutter 16) - the valve is open. Up to this point, when the shoulder of the rod 30 bypasses the hooks of the hooks 19 (Fig.11 - Fig.13), they are turned by the expanding spring 24, and then they are hooked onto the collar of the rod 30. The hook 19 of the model 7 (Fig.14) is turned adjacent to it flat spring, and then they hook it on the shoulder of the movable stem 30. The trigger mechanism of these valve models, which is in the “open” state, is cocked.

Модели 8-12 клапана (фиг.15 - фиг.22) в состояние «открыто» возвращают при помощи рычага вручную, предварительно выкрутив пробки 27. Рычаг вводят в полость корпуса устройства, им упираются в буртик штока 30 (или в буртик ползуна 29), и, сжимая пружину 24, затвор 16 отодвигают от седла 18 (седло 18 моделей 7, 10 отодвигают от затвора 16). В это время буртик штока 30 (или ползуна 29) скользит по обращенным к ним поверхностям концов подпружиненных крючков 19 (или крючка 19) и поворачивают их (или его) в направлении стенки корпуса. Когда зацепы крючков 19 окажутся за пределами указанных буртиков, подпружиненные крючки 19 поворачиваются в обратных направлениях и упираются в штоки 30 (или в ползуны 29). После извлечения рычага из полости клапана разжимающаяся пружина 24 передвигает шток 30 (или ползун 29) назад, и крючки 19 цепляются за буртик. Затворы 16 (или седла 18) возвращаются в положения «открыто», спусковые механизмы моделей клапана взведены.Models 8-12 of the valve (Fig.15 - Fig.22) are returned to the “open” state using the lever manually, having previously unscrewed the plugs 27. The lever is inserted into the cavity of the device body, it abuts against the collar of the stem 30 (or against the collar of the slider 29) , and by compressing the spring 24, the shutter 16 is moved away from the seat 18 (the seat 18 of models 7, 10 is moved away from the shutter 16). At this time, the shoulder of the rod 30 (or the slider 29) slides over the surfaces of the ends of the spring-loaded hooks 19 (or the hook 19) facing them and turns them (or it) in the direction of the housing wall. When the hooks of the hooks 19 are outside the specified shoulder, the spring-loaded hooks 19 turn in the opposite direction and abut against the rods 30 (or sliders 29). After removing the lever from the valve cavity, the expanding spring 24 moves the stem 30 (or the slider 29) back, and the hooks 19 cling to the collar. The valves 16 (or seats 18) return to the "open" position, the triggers of the valve models are cocked.

Модели 1, 2, 4, 5, 7 и 9 клапана устанавливаются на вертикальных участках газопроводов, а модели 3, 6, 8 располагаются как угодно. Модели 1, 3 клапана могут быть приспособлены для эксплуатации в наклонном или горизонтальном положении. В таком случае якорь 21 электромагнита должен иметь возвратную пружину сжатия или растяжения (на чертежах не показана).Models 1, 2, 4, 5, 7 and 9 valves are installed on vertical sections of gas pipelines, and models 3, 6, 8 are located anywhere. Models 1, 3 valves can be adapted for operation in an inclined or horizontal position. In this case, the armature 21 of the electromagnet must have a compression or extension return spring (not shown in the drawings).

В состоянии «открыто» все модели клапана будут находиться до тех пор, пока не поступит команда на их закрытие, такой командой может быть сигнал следящей системы 13 (фиг.1, фиг.2), обнаружившей утечку газа.In the "open" state, all valve models will be until a command is received to close them, such a command can be a signal from the tracking system 13 (figure 1, figure 2) that has detected a gas leak.

Все модели предложенного клапана, установленные в защитные системы, находящиеся в состоянии «открыто», в аварийных ситуациях закрываются практически мгновенно.All models of the proposed valve, installed in protective systems in the "open" state, close almost instantly in emergency situations.

Заявленные модели клапана могут найти применение в качестве запорной арматуры любого назначения. Все они позволяют практически мгновенно останавливать или открывать поток газа, текучей либо вязкой жидкости, а синхронно работающая пара устройств - поворачивать его. Наилучшим образом они могут быть использованы в системах, предотвращающих взрывы бытового газа, а также в системах питания двигателей аэрокосмической техники.The claimed valve models can be used as shutoff valves for any purpose. All of them allow you to almost instantly stop or open the flow of a gas, fluid or viscous liquid, and a synchronously operating pair of devices - to turn it. In the best way they can be used in systems that prevent household gas explosions, as well as in power systems for aerospace engines.

Низкая себестоимость предложенного устройства, надежность работы, удобство в монтаже и эксплуатации выводят его в лидеры среди существующей запорной электромагнитной арматуры. Клапан не нуждаются в настройке и регулировке, может быть использован в любых климатических условиях, не требует расходов на поддержание в рабочем состоянии. При правильном выборе материалов деталей клапана он будет удовлетворять самым жестким экологическим требованиям. Он обеспечит высокую живучесть защищаемого оборудования, выдержит критические воздействия рабочего тела и окружающей среды. Предложенная импульсная запорная арматура может быть мало- или крупногабаритной. Заявленные устройства безопасны для персонала, не влияют на окружающую среду ни в процессе эксплуатации, ни после утилизации.The low cost of the proposed device, reliability, ease of installation and operation make it a leader among the existing shut-off electromagnetic valves. The valve does not require adjustment and adjustment, can be used in any climatic conditions, does not require maintenance costs. With the right choice of materials for valve parts, it will meet the most stringent environmental requirements. It will ensure high survivability of the protected equipment, withstand the critical effects of the working fluid and the environment. The proposed impulse valves can be small or large. The claimed devices are safe for personnel, do not affect the environment either during operation or after disposal.

Цитируемые источники информацииCited sources of information

1. Https://www.tehnology-pro.ru/normalno-otkrytyj-i-normalno-zakrytyj-klapany.html.1. Https://www.tehnology-pro.ru/normalno-otkrytyj-i-normalno-zakrytyj-klapany.html.

2. Патент на полезную модель CN 201297431, F16K 31/08, Приоритет от 21.08.2008, номер публикации 201297431, Опубликовано: 26.08.2009.2. Utility model patent CN 201297431, F16K 31/08, Priority dated 21.08.2008, publication number 201297431, Published: 26.08.2009.

3. Авторское свидетельство STJ 1372114 А2, 5F16K 31/02, Приоритет от 10.11.1985, Дата публикации 07.02.1988, Бюл. №5.3. Author's certificate STJ 1372114 A2, 5F16K 31/02, Priority dated 11/10/1985, Publication date 02/07/1988, Bull. No. 5.

4. Авторское свидетельство SU1341436 A1, 4F16K 31/02, Приоритет от 12.02.1986, Дата публикации 30.09.1987, Бюл. №36.4. Copyright certificate SU1341436 A1, 4F16K 31/02, Priority dated 02/12/1986, Publication date 09/30/1987, Bull. No. 36.

5. Авторское свидетельство STJ 1605072 А1, Приоритет от 12.04.2010, Дата публикации 07.11.1990, Бюл. №41.5. Author's certificate STJ 1605072 A1, Priority dated 12.04.2010, Publication date 07.11.1990, Bull. No. 41.

6. Патент на изобретение SU 420844, F16K 31/02, Приоритет от 20.12.1971, Дата публикации 25.03.1974, Бюл. №11.6. Patent for invention SU 420844, F16K 31/02, Priority dated 12/20/1971, Publication date 03/25/1974, Bull. No. 11.

7. Патент на изобретение RU 2186279 С2, F16K 21/04 Приоритет от 19.10.2000, Дата публикации 27.07.2002, Бюл. №21.7. Patent for invention RU 2186279 C2, F16K 21/04 Priority dated 10/19/2000, Publication date 07/27/2002, Bull. No. 21.

8. Патент RU 2098283 C1, B43K 24/08, Конвенционный приоритет от 14.06.1991 GB 9113220.9, Опубликовано: 10.12.1997.8. Patent RU 2098283 C1, B43K 24/08, Convention priority dated 14.06.1991 GB 9113220.9, Published: 10.12.1997.

9. Hhttp://www.nastavleniya.ru/OO/oo7.html.9. Hhttp://www.nastavleniya.ru/OO/oo7.html.

Перечень ссылочных обозначений и их наименованийList of reference symbols and their names

1. Отсекающий клапан1. Shut-off valve

2. Вертикальный участок газовой трубы2. Vertical section of the gas pipe

3. Газовый кран3. Gas cock

4. Газовый счетчик4. Gas meter

5. Шланг5. Hose

6. Блок управления6. Control box

7. Преобразователь напряжения7. Voltage converter

8. Аварийный приемо-передатчик8. Emergency transceiver

9. Аккумулятор9. Battery

10. Контролирующий приемо-передатчик10. Control transceiver

11. Датчик11. Sensor

12. Аккумулятор12. Battery

13. Блок следящей системы13. Block tracking system

14. Вертикальный участок наружного газопровода14. Vertical section of the external gas pipeline

15. Цанговый фитинг15. Push-in fitting

16. Затвор16. Shutter

17. Входной патрубок корпуса17. Housing inlet

18. Седло18. Saddle

19. Крючок19. Hook

20. Аксиальная обмотка катушки отсекающего электромагнита20. Axial winding of the coil of the cutting electromagnet

21. Якорь аксиального отсекающего электромагнита21. Anchor of the axial cutting electromagnet

22. Обмотка катушки бокового отсекающего электромагнита22. Coil winding of the side cut-off electromagnet

23. Сердечник бокового отсекающего электромагнита23. The core of the side cut-off electromagnet

24. Пружина запорного органа24. Spring locking body

25. Якорь открывающего электромагнита25. Anchor opening electromagnet

26. Обмотка катушки открывающего электромагнита26. Coil winding of the opening electromagnet

27. Пробка27. Cork

28. Выходной патрубок28. Outlet

29. Ползун29. Crawler

30. Шток30. Stock

31. Обойма31. Clip

32. Скошенный зубец обоймы 3132. Beveled clip tooth 31

33. Паз обоймы 3133. Clip groove 31

34. Скошенный зубец ползуна 2934. Beveled slider tooth 29

35. Скошенный зубец якоря 2135. Beveled armature prong 21

36. Боковой зубец ползуна 2936. Lateral tooth of the slider 29

37. Постоянный магнит37. Permanent magnet

38. Ферромагнитная вставка38. Ferromagnetic insert

39. Толкатель39. Pusher

40. Ферромагнитная накладка40. Ferromagnetic pad

41. Звено41. Link

42. Ушко42. Eyelet

Claims

1. A pulse solenoid valve containing a body, a coil winding and an armature of a cut-off electromagnet, as well as a spring-loaded shut-off device, in the “open” state held by a spring-loaded trigger latch, characterized in that it is bistable, the shut-off body consists of a shutter connected to the stem, installed with the possibility of axial movement relative to the seat, or from a seat connected to the rod, installed with the possibility of axial movement relative to the gate, and the latch is made in the form of a set of beveled anchor elements and a spring-loaded two-position ratchet device, consisting of a clip fixed in the body and a slider installed in it connected to the stem.

2. A pulse solenoid valve containing a body, a coil winding and an armature of a cut-off electromagnet, as well as a spring-loaded shut-off element, in the “open” state held by a spring-loaded trigger latch, characterized in that the shut-off body consists of a shutter connected to the stem, installed with the possibility of axial movement relative to the seat, or from a seat connected to the stem, installed with the possibility of axial movement relative to the shutter, and the latch is made in the form of at least one slider hooked to the shoulder, spring-loaded hook with an attached permanent magnet located opposite the lining adjacent to the body wall, or built-in into the wall of the ferromagnetic insert.

3. A pulse solenoid valve containing a body, a coil winding and an armature of a shut-off electromagnet, as well as a spring-loaded shut-off element, in the “open” state held by a spring-loaded trigger latch, characterized in that it is equipped with a coil winding and an armature of an opening electromagnet, the shut-off body consists of connected to the valve stem, mounted with the possibility of axial movement relative to the seat, or from a seat connected to the stem, mounted with the possibility of axial movement relative to the valve, and the latch is made in the form of at least one spring-loaded hook engaged with the shoulder of the stem.

4. A pulse solenoid valve containing a body, a coil winding of a cutting electromagnet, as well as a spring-loaded shut-off element, in the “open” state held by a spring-loaded trigger latch, characterized in that it is equipped with a coil and an armature of an opening electromagnet, the shut-off body consists of a of a shutter installed with the possibility of axial movement relative to the seat, or from a seat connected to the rod, installed with the possibility of axial movement relative to the shutter, and the cutoff electromagnet contains a core that has the ability to influence the magnetic flux directed by it on the latch, made in the form of a spring-loaded hook engaged with stem collar.

5. A pulse solenoid valve according to claim 3 or 4, characterized in that a compression spring is attached to the armatures of the cutting and opening electromagnets or an extension spring is attached.

6. A pulse solenoid valve containing a body, a coil winding and an armature of a cut-off electromagnet, as well as a spring-loaded shut-off body, in the “open” state held by a spring-loaded trigger latch, characterized in that there is a hole closed by a plug in the body wall, the cut-off electromagnet contains a core, which has the ability to influence the magnetic flux directed by it on the latch, made in the form of a spring-loaded hook hooked to the shoulder of the rod, and the shut-off body consists of a valve connected to the rod, installed with the possibility of axial movement relative to the seat, or from a seat connected to the rod, installed with the possibility axial movement relative to the shutter.

7. A pulse solenoid valve containing a body, a coil winding and an armature of a cut-off electromagnet, as well as a spring-loaded locking element, in the “open” state held by a spring-loaded trigger latch, characterized in that there is a hole closed by a plug in the body wall, the latch is made in the form of a spring-loaded a hook hooked to the shoulder of the stem, and the shut-off body consists of a valve connected to the stem, installed with the possibility of axial movement relative to the seat, or from a seat connected to the stem, installed with the possibility of axial movement relative to the shutter.

8. Pulse solenoid valve according to any one of paragraphs. 1, 2, 6, 7, characterized in that a compression spring is adjacent to the armature of the cutting electromagnet or an extension spring is attached.

9. Pulse solenoid valve according to any one of paragraphs. 2, 6, 7, characterized in that the valve or seat has the ability to reciprocate or reciprocate with rotation around the longitudinal axis.