RU61835U1 - Клапан запорный газовый управляемый импульсный - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к арматуростроению и может быть использована в газовых приборах, в системах дистанционного управления потоков газов, устанавливаемых на различных магистралях, трубопроводах и других коммуникациях. Задачей данной полезной модели является создание электромагнитного клапана, несложного по конструкции и надежного в эксплуатации. Техническим результатом является снижение вероятности самопроизвольного срабатывания клапана. Поставленная задача решается тем, что клапан запорный газовый управляемый импульсный, состоящий из корпуса с седлом, снабженного защитным колпачком, в корпусе расположены запорный элемент, закрепленный на подвижном штоке, электромагнит с якорем, закрепленным на стержне из немагнитного материала, конец которого выполнен проходящим через защитный колпачок, постоянный мономагнит, жестко закрепленный на противоположном запорному элементу конце штока, магнитный элемент, неподвижно закрепленный в корпусе клапана и имеющий отверстие для подвижного штока, толкатель, расположенный под запорным элементом соосно ему, при этом электромагнит с якорем расположен над постоянным мономагнитом, согласно предлагаемому решению, содержит направленный магнитный наконечник, выполненный в виде шайбы, установленной на конце штока запорного элемента над постоянным мономагнитом, обеспечивающей возможность создания узконаправленного в сторону якоря магнитного поля. При этом защитный колпачок выполнен из немагнитного материала. Клапан дополнительно снабжен платой, размещенной под электромагнитом для подключения к разъему управления клапана. При этом электромагнит имеет высоту и диаметр, выбранные в соотношении 3:2.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к арматуростроению и может быть использована в газовых приборах, в системах дистанционного управления потоков газов, устанавливаемых на различных магистралях, трубопроводах и других коммуникациях. Полезная модель может найти применение в самых широких областях техники, например, в энергетике, химической, газовой, пищевой промышленности и т.д. В частности, клапаны могут быть использованы в системах дистанционного управления газогорелочных устройств, паровых и водогрейных котлов, теплогенераторов, бытовых отопительных установок и в технологических трубопроводных системах для управления потоком газа в качестве запорно-регулирующего органа и органа безопасности.

Известен электромагнитный клапан, содержащий корпус с седлом, перекрываемым запорным органом, имеющим неметаллическое кольцевое уплотнение, а также электромагнитный привод с магнитопроводом, имеющий нижний и верхний фланцы с герметизирующей разделительной трубкой, с сердечником, с полостью для рабочей среды и с возвратной пружиной. Герметичная разделительная трубка выполнена со звеном из ферромагнитного материала и с расположенным под ним звеном из маломагнитного материала. Сердечник связан через шток с запорным органом, причем шток установлен в направляющей втулке с уплотнительным кольцом, которое установлено в полости магнитопровода со стороны запорного органа с возможностью перемещения по оси штока (см. авторское свидетельство СССР N 1606790, кл. F 16 К 31/02, 1988 г.).

Однако данный клапан не может обеспечить разгрузку запорного органа от одностороннего действия рабочей среды.

Известен клапан запорный газовый управляемый импульсный КЗГУИ, производства ООО «НПФ МИКРОРЭАЛ - Маханов», состоящий из корпуса с седлом, в котором расположен электромагнит, запорный орган в виде запорного элемента со штоком и снабженный кнопками открытия и закрытия клапана, разъемом питания, расположенным на корпусе и предназначенным для соединения клапана с электрической схемой управления. Кнопка открытия клапана расположена в нижней части корпуса и выполнена механической или электромагниной. При нажатии или подаче электрического импульса на кнопку запорный элемент клапана приподнимается вверх. При подаче управляющего электрического сигнала на электромагнит запорный элемент закрывает

седло, и остается в этом положении, поджимаемый давлением газа, подаваемым на вход клапана. Через разъем питания подается питание на индикатор, а также электрический импульс на электромагнит. Шток предназначен для закрытия клапана - при его поднятии, запорный элемент перекрывает седло (Паспорт ЯГКД.301116.001 ПС).

Однако данная конструкция клапана не обеспечивает надежного удержания запорного органа в открытом положении клапана.

Наиболее близким к заявляемому является клапан запорный газовый с электромагнитным приводом импульсный, состоящий из корпуса с седлом, в котором расположен электромагнитный привод, электромагнит с магнитопроводом и якорем,, запорный элемент, закрепленный на подвижном штоке, постоянный магнит, магнитный наконечник, толкатель, расположенный под запорным элементом соосно ему. Магнитный наконечник неподвижно закреплен в корпусе клапана, постоянный магнит жестко закреплен на противоположном запорному элементу конце штока, электромагнит с якорем расположен над постоянным магнитом, верхний конец якоря имеет штырь из немагнитного материала, свободно выступающий за магнитопровод (Патент РФ на полезную модель №20397, МПК: G 08 B 23/00).

Однако данная конструкция клапана характеризуется технологической сложностью при серийном изготовлении. Кроме того, клапан также не обеспечивает надежного удержания запорного элемента в открытом состоянии при вибрации, возникающей в газопроводах, в связи с чем, существует вероятность самопроизвольного срабатывания клапана на закрытие.

Задачей данной полезной модели является создание электромагнитного клапана, несложного по конструкции и надежного в эксплуатации.

Техническим результатом является снижение вероятности самопроизвольного срабатывания клапана.

Поставленная задача решается тем, что клапан запорный газовый управляемый импульсный, состоящий из корпуса с седлом, снабженного защитным колпачком, в корпусе расположены запорный элемент, закрепленный на подвижном штоке, электромагнит с якорем, закрепленным на стержне из немагнитного материала, конец которого выполнен проходящим через защитный колпачок, постоянный мономагнит, жестко закрепленный на противоположном запорному элементу конце штока, магнитный элемент, неподвижно закрепленный в корпусе клапана и имеющий отверстие для подвижного штока, толкатель, расположенный под запорным элементом соосно ему, при этом электромагнит с якорем расположен над постоянным мономагнитом, согласно предлагаемому решению, содержит направленный магнитный наконечник, выполненный

в виде шайбы, установленной на конце штока запорного элемента над постоянным мономагнитом, обеспечивающей возможность создания узконаправленного в сторону якоря магнитного поля.

При этом защитный колпачок выполнен из немагнитного материала.

Клапан дополнительно снабжен платой, размещенной под электромагнитом для подключения к разъему управления клапана.

При этом электромагнит имеет высоту и диаметр, выбранные в соотношении 3:2.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором схематично представлено заявляемое устройство. Позициями на чертеже обозначены: 1 - корпус, 2 - защитный колпачок, 3 - седло, 4 - запорный элемент в виде диска, 5 - подвижный шток, 6 - электромагнит, 7 - якорь, 8 - постоянный мономагнит, 9 - магнитный элемент, 10 - толкатель, 11 - стержень якоря 12 - направленный магнитный наконечник в виде шайбы, 13 - плата, 14 - гайки.

Устройство содержит корпус 1 с защитным колпачком 2, в котором расположено седло 3, перекрываемое запорным органом, состоящим из запорного элемента 4, выполненного в виде диска, размещенного на подвижном штоке 5, электромагнитный привод, включающий электромагнит 6 с якорем 7, закрепленным на стержне 11, блок магнитных элементов, размещенный на штоке и состоящий из постоянного мономагнита 8 и направленного магнитного наконечника 12, обеспечивающий взаимодействие посредством магнитного поля с якорем 7 в его открытом положении, а также с магнитный элементом 9 при закрытом положении и толкатель 10. Корпус 1 может быть выполнен из двух спряженных частей, в одной из которых расположено седло 3 для запорного элемента 4, другая часть корпуса снабжена защитным колпачком 2, в котором размещены электромагнит 6 с якорем 7, закрепленным на стержне 11, свободный конец которого выполнен выступающим за пределы защитного колпачка 2. При этом стержень 11 выполнен из немагнитного материала, а якорь 7 - из магнитопроницаемого материала. Защитный колпачок 2 может быть выполнен как из магнитопроницаемого, так и немагнитного материала, например полимерного. При этом в первом случае защитный колпачок 2 может выполнять функцию магнитопровода. Запорный элемент 4 запорного органа, выполнен в виде диска. Для обеспечения герметичности соединения седла 3 с запорным органом при его закрытом положении, диск снабжен неметаллическим кольцевым уплотнением. Электромагнит 6 с якорем 7, запорный орган и толкатель 10 в корпусе 1 расположены соосно. Постоянный магнит 8 закреплен между двумя шайбами 14 на конце штока 5 со стороны, противоположной запорному элементу 4. Клапан

дополнительно снабжен платой, размещенной под электромагнитом для подключения к разъему управления клапана.

Клапан работает следующим образом.

В открытое состояние клапан приводиться вручную толкателем 10 вверх, который поднимает запорный орган до упора в верхнюю стенку корпуса 1. За счет узконаправленного магнитного поля между направленным магнитным наконечником 12 и якорем 7 запорный орган надежно удерживается в верхнем положении после возврата толкателя 10. Таким образом, клапан находится в открытом состоянии и газовый поток свободно проходит через седло 3. Закрытие клапана происходит при подаче импульса 30-50 вольт на электромагнит 6 через плату 13, в результате чего стержень 11 с якорем 7 поднимается вверх, разрывает магнитное поле якорь 7 - направленный магнитный наконечник 12, и запорный орган под собственным весом и силой притяжения постоянного мономагнита 8 к магнитному элементу 9, падает вниз, перекрывая поток газовой среды. Герметичность клапана регулируется магнитным элементом 9 из магнитопроницаемого материала. Закрытие клапана дублируется вручную при необходимости поднятием стержня 11 с якорем 7 вверх.

Заявляемая конструкция клапана обеспечивает надежное удержание запорного элемента в открытом состоянии за счет использования блока магнитных элементов из постоянного мономагнита с большим магнитным моментом, и направленного магнитного наконечника, дающего более сильный магнитный поток и напряженность магнитного поля в зоне якорь - мономагнит.

Кроме того, заявляемый клапан характеризуется малыми габаритами и массой, отсутствием электрического напряжения в штатном режиме, возможностью управления (включением-выключением) в отсутствии электроэнергии, а также надежной фиксацией выбранных состояний.

Claims (4)

1. Клапан запорный газовый управляемый импульсный, состоящий из корпуса с седлом, снабженного защитным колпачком, в корпусе расположены запорный элемент, закрепленный на подвижном штоке, электромагнит с якорем, закрепленным на стержне из немагнитного материала, конец которого выполнен проходящим через защитный колпачок, постоянный мономагнит, жестко закрепленный на противоположном запорному элементу конце штока, магнитный элемент, неподвижно закрепленный в корпусе клапана и имеющий отверстие для подвижного штока, толкатель, расположенный под запорным элементом соосно ему, при этом электромагнит с якорем расположен над постоянным мономагнитом, отличающийся тем, что он содержит направленный магнитный наконечник, выполненный в виде шайбы, установленной на конце штока запорного элемента над постоянным мономагнитом, обеспечивающей возможность создания узконаправленного в сторону якоря магнитного поля.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что защитный колпачок выполнен из немагнитного материала.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен платой, размещенной под электромагнитом для подключения к разъему управления клапана.

4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что электромагнит имеет высоту и диаметр, выбранные в соотношении 3:2.