RU2810100C1 - Solenoid valve - Google Patents
Solenoid valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810100C1 RU2810100C1 RU2023113459A RU2023113459A RU2810100C1 RU 2810100 C1 RU2810100 C1 RU 2810100C1 RU 2023113459 A RU2023113459 A RU 2023113459A RU 2023113459 A RU2023113459 A RU 2023113459A RU 2810100 C1 RU2810100 C1 RU 2810100C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- armature
- stop
- valve
- unloading
- frame
- Prior art date
Links
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электромагнитным клапанам (ЭК) и может быть использовано в энергетическом машиностроении, например, в летательных аппаратах.The invention relates to electromagnetic valves (EC) and can be used in power engineering, for example, in aircraft.
Известен ЭК с разгрузкой (см. книгу А.Л. Пржиалковского и С.Х. Щучинского «Электромагнитные клапаны», издательство «Машиностроение», Ленинград 1967, стр. 34, Рис. 14), взятый за аналог изобретения, в котором в корпус ЭК установлен основной затвор, перекрывающий выход и делящий клапан на две полости: входную и разгрузочную, которые соединены обводным отверстием. В разгрузочной полости расположен подпружиненный якорь с жестко установленным на торце разгрузочным затвором и связанный полужестко с основным затвором, посредством штифта, а разгрузочный затвор уплотняет выход из клапана через разгрузочное седло, выполненное на основном затворе. При подаче напряжения в катушку электромагнита, якорь с разгрузочным затвором перемещается, сжимает пружину и открывает проход рабочему телу на выход из клапана через седло разгрузочного затвора, выполненного на основном затворе. Штифт, установленный в якоре, движется внутри канавки основного затвора до контакта со стенкой канавки. Давление рабочего тела в разгрузочной полости электромагнита падает, основной затвор поднимается, открывая основной проход рабочему телу на выход из клапана и давая возможность якорю выбрать весь ход. При снятии напряжения с катушки электромагнита пружина разжимается, и якорь с установленным на его торце разгрузочным клапаном садится на седло разгрузки, выполненное на основном затворе. Клапан закрыт, концы штифта занимают промежуточную позицию в канавке основного запорного органа. В случае отсутствия давления рабочего тела основной затвор отрывается от седла при помощи штифта.An EC with unloading is known (see the book by A.L. Przhialkovsky and S.Kh. Shchuchinsky “Solenoid valves”, publishing house “Mashinostroenie”, Leningrad 1967, p. 34, Fig. 14), taken as an analogue of the invention, in which the housing The EC has a main valve installed, blocking the outlet and dividing the valve into two cavities: inlet and discharge, which are connected by a bypass hole. In the unloading cavity there is a spring-loaded anchor with a unloading valve rigidly mounted at the end and connected semi-rigidly to the main valve by means of a pin, and the unloading valve seals the outlet of the valve through the unloading seat made on the main valve. When voltage is applied to the electromagnet coil, the armature with the unloading gate moves, compresses the spring and opens the passage for the working fluid to exit the valve through the seat of the unloading gate made on the main gate. A pin installed in the armature moves inside the groove of the main gate until it contacts the wall of the groove. The pressure of the working fluid in the discharge cavity of the electromagnet drops, the main shutter rises, opening the main passage for the working fluid to exit the valve and allowing the armature to select the entire stroke. When the voltage is removed from the electromagnet coil, the spring is decompressed, and the armature with the unloading valve installed at its end sits on the unloading seat made on the main valve. The valve is closed, the ends of the pin occupy an intermediate position in the groove of the main shut-off element. In the absence of pressure from the working fluid, the main valve is torn off from the seat using a pin.
Такая конструкция работоспособна, но имеет ряд недостатков:This design is workable, but has a number of disadvantages:
- ход якоря этой конструкции зависит от глубины внедрения седел в уплотняющие поверхности разгрузочного и основного затворов. Увеличение хода якоря увеличивает время открытия ЭК;- the stroke of the armature of this design depends on the depth of penetration of the seats into the sealing surfaces of the unloading and main valves. Increasing the armature stroke increases the opening time of the EC;
- деформация - смятие цилиндрической поверхности штифтов при открытии клапана (из-за большого удельного давления на площадь контакта основного затвора и цилиндрической поверхности штифта), которая приводит к нестабильности величин параметров ЭК, а именно сопротивлению и времени срабатывания из-за изменения хода основного затвора;- deformation - collapse of the cylindrical surface of the pins when the valve is opened (due to the large specific pressure on the contact area of the main valve and the cylindrical surface of the pin), which leads to instability of the values of the EC parameters, namely resistance and response time due to changes in the stroke of the main valve;
- появление множественных отпечатков седла на контактирующей поверхности разгрузочного затвора из-за консольного расположения разгрузочного затвора на торце якоря и, как следствие, появление негерметичности по разгрузочному затвору;- the appearance of multiple seat marks on the contacting surface of the unloading gate due to the cantilever arrangement of the unloading gate at the end of the armature and, as a consequence, the appearance of leaks along the unloading gate;
- плохая ремонтоспособность ЭК из-за необходимости замены большого количества узлов и деталей в виду невозможности доработки контактирующей поверхности разгрузочного затвора для удаления отпечатков и прочих дефектов из-за крепления разгрузочного затвора, и штифта в якоре.- poor repairability of the EC due to the need to replace a large number of components and parts due to the impossibility of modifying the contacting surface of the unloading gate to remove prints and other defects due to the fastening of the unloading gate and the pin in the armature.
Известен электромагнитный клапан (ЭК) (см. Патент РФ №2593731 С1, опубл. 2016 г.), взятый за прототип изобретения. В этом клапане, в отличие от известной конструкции предыдущего клапана, все направлено на устранение указанных ранее недостатков:An electromagnetic valve (EC) is known (see RF Patent No. 2593731 C1, published 2016), taken as a prototype of the invention. In this valve, in contrast to the well-known design of the previous valve, everything is aimed at eliminating the previously mentioned disadvantages:
- для улучшения герметичности уменьшения консоли седло разгрузочное расположили в центральной части якоря;- to improve the tightness of the cantilever reduction, the unloading saddle was placed in the central part of the anchor;
- на наружной поверхности якоря, выступающей из электромагнита, выполнена канавка для кинематической связи с основным затвором, в кольцевую канавку которого установлено стопорное кольцо, и между якорем и основным затвором установлена демпфирующая пружина;- on the outer surface of the armature, protruding from the electromagnet, there is a groove for kinematic connection with the main gate, in the annular groove of which a locking ring is installed, and a damping spring is installed between the armature and the main gate;
- демпфирующая пружина обеспечивает торможение якоря при закрытии ЭК. Использование стопорного кольца для кинематической связи якоря и основного затвора увеличивает площадь контакта между поверхностями при открытии ЭК, что приводит к стабилизации параметров при срабатываниях ЭК;- a damping spring provides braking of the armature when closing the EC. The use of a locking ring for the kinematic connection of the armature and the main shutter increases the contact area between the surfaces when opening the EC, which leads to stabilization of the parameters when the EC is activated;
- якорь при закрытии ЭК имеет возможность осевого перемещения относительно разгрузочного затвора, находящегося на седле, и перемещается далее в сторону закрытия, сжимая установленную между ним и основным затвором демпфирующую пружину, в результате чего кинетическая энергия якоря не влияет на глубину внедрения седла в контактирующую поверхность разгрузочного затвора. Свободная установка разгрузочного затвора в якоре делает ЭК ремонтоспособным при изготовлении без замены большого количества деталей;- when closing the EC, the anchor has the possibility of axial movement relative to the unloading valve located on the saddle, and moves further towards the closure, compressing the damping spring installed between it and the main valve, as a result of which the kinetic energy of the armature does not affect the depth of penetration of the saddle into the contacting surface of the unloading shutter The free installation of the unloading valve in the armature makes the EC repairable during manufacture without replacing a large number of parts;
- расположение разгрузочного клапана с седлом в одном направляющем отверстии и в центральной части якоря исключает возможность создания множественных отпечатков на контактирующей поверхности разгрузочного затвора и появления негерметичности.- the location of the unloading valve with a seat in one guide hole and in the central part of the armature eliminates the possibility of creating multiple prints on the contacting surface of the unloading valve and the appearance of leaks.
Однако у данного электромагнитного клапана имеется существенный недостаток - из-за малого хода якоря невозможно увеличение проходного сечения. Увеличение проходного сечения увеличивает ход якоря с увеличением мощности электромагнита, увеличение габаритов и соответственно веса ЭК.However, this solenoid valve has a significant drawback - due to the small armature stroke, it is impossible to increase the flow area. An increase in the flow area increases the armature stroke with an increase in the power of the electromagnet, increasing the dimensions and, accordingly, the weight of the EC.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанного недостатка: на увеличение проходного сечения на максимально возможное для применяемого электромагнита в прототипе без существенного увеличения габаритов и веса электроклапана или уменьшения габаритов и веса без изменения проходного сечения.The present invention is aimed at eliminating this drawback: increasing the flow area to the maximum possible for the electromagnet used in the prototype without significantly increasing the dimensions and weight of the solenoid valve or reducing the dimensions and weight without changing the flow area.
Для этого, в отличие от известной конструкции клапана прототипа, в предлагаемом электромагнитном клапане выступающая из каркаса часть якоря выполнена большего диаметра и герметично охватывает наружную поверхность основного затвора и соединена с ним и так же кольцом стопорным. Кроме этого, наружная поверхность якоря находится в направляющем отверстии корпуса и уплотняется в нем, а расстояние от торца перехода с большого диаметра на меньший до торца каркаса - максимальный ход якоря. Каркас имеет сквозное отверстие, в которое установлены якорь и стоп, и, при подаче напряжения на вилку электромагнита, якорь втягивается, открывая затвор от разгрузочного седла, и после притяжения якоря к стопе они продолжают перемещаться совместно от усилия, вызванного перепадом давления рабочего тела на входе и давления в каркасе, действующего на поверхности основного затвора и якоря, уплотненного в корпусе. Внутренняя полость электромагнита за стопом закрыта крышкой, а между крышкой и стопом установлена проставка - опора для пружины, которая отжимает стоп от проставки. В проставке имеется осевое отверстие для прохода через проставку стержня, жестко соединенного со стопом. На стержне имеется резьба для навернутой регулировочной гайки вращением, которой установлен зазор от якоря до стопы, и для чего между стопом и проставкой имеется дополнительная пружина. Якорь со стопом перемещаются, сжимая расположенную между стопом и проставкой пружину, пока торец большого диаметра якоря не дойдет до торца каркаса. При снятии напряжения с обмотки электромагнита от усилий пружин клапан закроется.For this purpose, in contrast to the known design of the prototype valve, in the proposed electromagnetic valve the part of the armature protruding from the frame is made of a larger diameter and hermetically covers the outer surface of the main valve and is connected to it and also to a retaining ring. In addition, the outer surface of the armature is located in the guide hole of the housing and is sealed in it, and the distance from the end of the transition from a large diameter to a smaller one to the end of the frame is the maximum stroke of the armature. The frame has a through hole into which the anchor and stop are installed, and when voltage is applied to the electromagnet plug, the armature is retracted, opening the shutter from the unloading seat, and after the anchor is attracted to the stop, they continue to move together from the force caused by the pressure difference of the working fluid at the inlet and the pressure in the frame acting on the surface of the main valve and the anchor sealed in the body. The internal cavity of the electromagnet behind the stop is closed with a lid, and a spacer is installed between the lid and the stop - a support for the spring that presses the stop away from the spacer. The spacer has an axial hole for the passage of a rod rigidly connected to the stop through the spacer. The rod has a thread for a screwed-in adjusting nut by rotation, which sets the gap from the armature to the foot, and for which there is an additional spring between the stop and the spacer. The anchor and the stop move, compressing the spring located between the stop and the spacer, until the end of the large diameter of the anchor reaches the end of the frame. When the voltage is removed from the electromagnet winding from the forces of the springs, the valve will close.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где предоставлен общий вид электромагнитного клапана.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows a general view of the solenoid valve.
Электромагнитный клапан состоит из корпуса 1 с основным седлом 2 и патрубками 3 и 4, электромагнита 5 с каркасом 6 и якоря 7 с обводным отверстием 8 и уплотнением 9 на большом диаметре якоря, и стопа 10, основного затвора 11 с кольцом стопорным 12, седла разгрузочного 13, разгрузочного затвора 14, пружины 15, установленной в стопе 10, проставки 16, дополнительной пружины 17, крышки 18, гайки регулировочной 19, навернутой на стержень 20, жестко связанным со стопом 10, в основном затворе 11 установлена демпфирующая пружина 21.The electromagnetic valve consists of a
При подаче рабочего тела через наконечник электромагнитного клапана оно поступает через обводное отверстие 8 в разгрузочную полость, которая отделяется от выходной полости основным затвором 11 с седлом 2 и разгрузочным затвором 14 на седле 13, выполненным на основном затворе 11. При подаче напряжения на электромагнит якорь 7 притягивается к стопу 10 и заплечиком отрывает разгрузочный затвор 14 от седла разгрузочного 13, и сжимает пружину 15. Давление рабочего тела в разгрузочной полости падает и появляется усилие от действия входного давления на площадь ограниченную седлом 2 и кольцом уплотнительным 9, которое отрывает основной затвор 11 от седла 2. Клапан открывается, усилие от давления продолжает перемещать якорь, и стоп, который, сжимая пружину 17, перемещается, увеличивая ход якоря до упора последнего в торец каркаса 6, и удерживается в этом положении от усилия, полученного от разности давлений входного и давления внутри каркаса, а также от магнитной силы притяжения торца якоря к торцу каркаса. При отсутствии входного давления рабочего тела якорь 7 отрывает основной затвор 11 от седла 2 при помощи кольца стопорного 12 до упора якоря в стоп.When the working fluid is supplied through the tip of the solenoid valve, it enters through the bypass hole 8 into the unloading cavity, which is separated from the outlet cavity by the
При снятии напряжения якорь 7 отрывается от стопа 10 под действием пружины 15, разгрузочный затвор 14 садится на седло разгрузочное 13 и перекрывает выход рабочему телу из разгрузочной полости. Давление в разгрузочной полости становится равным давлению на входе, появляется перепад на основном затворе 11, который садится на седло 2. Клапан закрыт.When the stress is removed, the anchor 7 is torn away from the
Использование изобретения позволяет увеличить проходное сечение клапана без существенного увеличения габаритов и веса ЭК.The use of the invention makes it possible to increase the flow area of the valve without significantly increasing the dimensions and weight of the valve.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2810100C1 true RU2810100C1 (en) | 2023-12-21 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU594386A1 (en) * | 1975-12-15 | 1978-02-25 | Производственное Объединение "Киевпромарматура" | Solenoid valve |
RU2277664C1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-10 | Петр Тихонович Харитонов | Pipeline solenoid valve |
CN103185164B (en) * | 2011-12-31 | 2014-12-17 | 丹佛斯(天津)有限公司 | Electromagnetic valve |
RU2593731C1 (en) * | 2015-04-09 | 2016-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Electromagnetic valve |
EP3203127B1 (en) * | 2016-01-28 | 2019-09-04 | Bosch Rexroth Oil Control S.p.A. | Needle valve |
RU2749630C1 (en) * | 2020-11-25 | 2021-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Промавтоматика-Саров" | Locking and regulating device with electromagnet |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU594386A1 (en) * | 1975-12-15 | 1978-02-25 | Производственное Объединение "Киевпромарматура" | Solenoid valve |
RU2277664C1 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-10 | Петр Тихонович Харитонов | Pipeline solenoid valve |
CN103185164B (en) * | 2011-12-31 | 2014-12-17 | 丹佛斯(天津)有限公司 | Electromagnetic valve |
RU2593731C1 (en) * | 2015-04-09 | 2016-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Electromagnetic valve |
EP3203127B1 (en) * | 2016-01-28 | 2019-09-04 | Bosch Rexroth Oil Control S.p.A. | Needle valve |
RU2749630C1 (en) * | 2020-11-25 | 2021-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Промавтоматика-Саров" | Locking and regulating device with electromagnet |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3409037A (en) | Pressure relief or flow control valve | |
US3108777A (en) | Oil-filled solenoid gas valve | |
JP5763186B2 (en) | Solenoid valve for pressure vessel | |
US10969034B2 (en) | Inflation electric valve with manual override | |
US3921111A (en) | Solenoid actuator for high pressure valve | |
RU2810100C1 (en) | Solenoid valve | |
US3058486A (en) | Check valve | |
CN107763294B (en) | Thermal capacity control of actuator assembly | |
US4473189A (en) | Fuel injection valve, particularly for diesel engines | |
US3726187A (en) | Servo-actuator mechanism | |
US4669702A (en) | Erosion resistant soft seated valve trim | |
RU2302576C2 (en) | Electromagnetic valve | |
RU181287U1 (en) | Solenoid valve | |
US9371934B2 (en) | Force multiplying solenoid valve | |
US3523556A (en) | Fluid control valves | |
RU2593731C1 (en) | Electromagnetic valve | |
RU2711798C1 (en) | Safety valve | |
RU2432512C2 (en) | Normally open electro-magnetic valve | |
US1809419A (en) | Valve | |
WO2007045067A1 (en) | In-tube solenoid gas valve | |
RU2749630C1 (en) | Locking and regulating device with electromagnet | |
RU2583479C1 (en) | Valve | |
RU160240U1 (en) | ELECTROMAGNETIC VALVE VALVE PULSE NORMALLY CLOSED | |
RU221266U1 (en) | Magnetic valve | |
KR20130057956A (en) | Arrestable piston-cylinder-unit |