RU99093U1

RU99093U1 - SOLENOID VALVE

Info

Publication number: RU99093U1
Application number: RU2010117844/06U
Authority: RU
Inventors: Владислав Сергеевич Черников
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Технопроект"
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2010-05-04
Publication date: 2010-11-10

Abstract

1. Клапан электромагнитный, содержащий корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, электромагнитный привод, якорь, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину, отличающийся тем, что связь якоря с управляющим элементом выполнена посредством механизма, образованного ползуном, связанного с якорем с одной стороны и с шатуном с другой стороны, который связан с кривошипом, представляющим собой зубчатое колесо или его часть, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента зубчатое зацепление с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно, а электромагнитный привод, якорь и возвратная пружина помимо управляющего элемента отделены от проточной части корпуса клапана посредством разобщительного элемента. ! 2. Клапан электромагнитный по п.1, отличающийся тем, что он оснащен дополнительными патрубком и уплотнительным элементом. 1. The electromagnetic valve, comprising a housing with a flowing part, inlet and outlet nozzles, a movable control element in the form of a pipe with a seat, a sealing element located on the same axis, an electromagnetic actuator, an armature reciprocating movement, a return spring, characterized in that the connection of the anchor with the control element is made by means of a mechanism formed by a slider connected with the anchor on one side and with a connecting rod on the other side, which is connected with a crank, which is a gear ring ECO or its part, forming gearing with teeth on the surface of the control element with the possibility of moving the control element to the sealing element and vice versa, and the electromagnetic drive, anchor and return spring are separated from the control element from the flowing part of the valve body by means of a disconnecting element. ! 2. The electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional nozzle and a sealing element.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, и в частности к арматуростроению. Она может быть использована для управления потоками жидких и газообразных сред в трубопроводах.The utility model relates to mechanical engineering, and in particular to valve manufacturing. It can be used to control the flow of liquid and gaseous media in pipelines.

Известны клапаны электромагнитные, содержащие корпус с седлом, входным и выходным патрубками, запорный орган, расположенный концентрично седлу корпуса, электромагнит с расположенным внутри якорем.Known electromagnetic valves containing a housing with a saddle, inlet and outlet nozzles, a locking element located concentrically to the saddle of the housing, an electromagnet located inside the armature.

В патенте РФ №2160405, МПК F16К 31/02 описан электромагнитный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенными на общей оси и с обтекателем внутри, образующим с корпусом кольцевой зазор для рабочей среды, а также перекрывной орган (управляющий элемент), имеющий внутреннюю полость, подключенную к управляющему органу (электромагнитному приводу).In the patent of the Russian Federation No. 2160405, IPC F16K 31/02, an electromagnetic valve is described comprising a housing with inlet and outlet nozzles located on a common axis and with a cowl inside, forming an annular gap for the working medium with the housing, as well as a shutoff element (control element), having an internal cavity connected to a governing body (electromagnetic drive).

В патенте РФ №2073155, МПК F16К 31/02 описан электромагнитный клапан, содержащий корпус с седлом, перекрываемым запорным органом (управляющим элементом), имеющим неметаллическое уплотнение, электромагнитный привод с магнитопроводом, имеющим нижний и верхний фланцы, с герметизирующей разделительной трубкой и с сердечником (якорем), имеющим полость для рабочей среды, а также возвратную пружину, причем герметизирующая разделительная трубка состоит из звена, выполненного из ферромагнитного материала и расположенного под ним звена, выполненного из маломагнитного материала.In the patent of the Russian Federation No. 2073155, IPC F16K 31/02, an electromagnetic valve is described, comprising a housing with a seat closed by a locking member (control element) having a non-metallic seal, an electromagnetic drive with a magnetic circuit having lower and upper flanges, with a sealing separation tube and with a core (anchor) having a cavity for the working medium, as well as a return spring, and the sealing separation tube consists of a link made of ferromagnetic material and a link located below it, made and low magnetic material.

Из всех устройств аналогичного назначения самым близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является клапан электромагнитный, описанный в патенте US 6116571 A F16К 1/12, F16К 31/06, 12.09.2000. Он содержит корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижную герметизирующую трубу (управляющий элемент) с седлом, уплотнительный элемент, электромагнитный привод, якорь, связанный с управляющим элементом посредством системы рычагов, один из которых оснащен зацепляющими зубьями, возвратную пружину.Of all devices of a similar purpose, the closest in technical essence to the proposed utility model is an electromagnetic valve, described in patent US 6116571 A F16K 1/12, F16K 31/06, 09/12/2000. It contains a housing with a flowing part, inlet and outlet pipes, a movable sealing pipe (control element) with a seat, a sealing element, an electromagnetic drive, an armature connected to the control element through a system of levers, one of which is equipped with engaging teeth, a return spring.

Данный клапан достаточно надежен, однако связь якоря с управляющим элементом имеет относительно сложную конструкцию, состоящую из большого количества элементов и пар трения, что затрудняет его техническое обслуживание и ремонт, а также может привести к преждевременному выходу из строя связи якоря с управляющим элементом и, следовательно, всего клапан в целом. В результате этого клапан перестает выполнять свою функцию, восстановление которой может потребовать демонтирование клапана с трубопровода, т.е. в устройстве не достигается технический результат, выраженный в повышении ремонтопригодности клапана.This valve is reliable enough, however, the connection of the armature with the control element has a relatively complex structure consisting of a large number of elements and friction pairs, which complicates its maintenance and repair, and can also lead to premature failure of the connection between the armature and the control element and, therefore , total valve as a whole. As a result of this, the valve ceases to fulfill its function, the restoration of which may require the dismantling of the valve from the pipeline, i.e. the device does not achieve a technical result, expressed in increasing the maintainability of the valve.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой полезной модели - обеспечение надежного функционирования клапана при управлении потоками рабочих сред, содержащих значительное количество инородных включений, в том числе магнитных, имеющих особенность примагничиваться к якорю и электромагнитному приводу в процессе работы, что приводит к периодическому выходу из строя клапана, а также повышение ремонтопригодности клапана.The technical result achieved by the implementation of the proposed utility model is to ensure reliable operation of the valve when controlling the flow of working media containing a significant amount of foreign inclusions, including magnetic ones, which have the ability to magnetize to the armature and electromagnetic drive during operation, which leads to periodic failure valve, as well as improving the maintainability of the valve.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном клапане электромагнитном, содержащем корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, электромагнитный привод, якорь, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину, связь якоря с управляющим элементом выполнена посредством механизма образованного ползуном, связанного с якорем с одной стороны и с шатуном с другой стороны, который связан с кривошипом, представляющим собой зубчатое колесо или его часть, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента зубчатое зацепление, с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно, а электромагнитный привод, якорь и возвратная пружина помимо управляющего элемента отделены от проточной части корпуса клапана посредством разобщительного элемента. Необходимо отметить, что возможен вариант конструктивного исполнения клапана с дополнительными патрубком и уплотнительным элементом.The specified technical result is achieved by the fact that in the known electromagnetic valve comprising a housing with a flowing part, inlet and outlet nozzles, a movable control element in the form of a pipe with a saddle, a sealing element located on the same axis, an electromagnetic actuator, an armature, reciprocating , a return spring, the connection of the armature with the control element is made by means of a mechanism formed by a slider connected to the armature on one side and to the connecting rod on the other side, which is connected with with a throat constituting a gear wheel or its part, forming gearing with teeth on the surface of the control element, with the possibility of moving the control element to the sealing element and vice versa, and the electromagnetic drive, the armature and the return spring are separated from the control element from the flow part of the valve body by means of an uncoupling item. It should be noted that there is a possible embodiment of the valve with additional nozzle and sealing element.

В результате проведенного поиска по источникам научно-технической и патентной информации не были обнаружены конструкторские решения, совокупность существенных признаков которых аналогична предлагаемой полезной модели и обеспечивает достижение такого же технического результата. Реализация заявленного клапана электромагнитного реально осуществима в условиях обычного машиностроительного предприятия. Таким образом, можно отметить, что предлагаемая полезная модель представляет собой решение технической задачи, является новой, обеспечивает и промышленную применимость.As a result of the search by the sources of scientific, technical and patent information, no design solutions were found, the set of essential features of which is similar to the proposed utility model and ensures the achievement of the same technical result. The implementation of the claimed electromagnetic valve is feasible in a conventional machine-building enterprise. Thus, it can be noted that the proposed utility model is a solution to the technical problem, is new, and provides industrial applicability.

Суть предлагаемой полезной модели поясняется на нижеследующей фигуре.The essence of the proposed utility model is illustrated in the following figure.

На фиг.1 изображено устройство клапана электромагнитного в разрезе.Figure 1 shows the device of the electromagnetic valve in the context.

Электромагнитный клапан (фиг.1) содержит корпус 1 с проточной частью, входной 12 и выходной 13 патрубки, электромагнитный привод 2. Внутри корпуса 1 установлен управляющий элемент 3 с выполненным на нем седлом, уплотнительный элемент 4, уплотнительные кольца 5. Внутри электромагнитного привода 2 установлены якорь 7 и возвратная пружина 8. Якорь 7 посредством механизма образованного ползуном 11, связанного с якорем 7 с одной стороны и с шатуном 9 с другой стороны, который связан с кривошипом 6, представляющим собой зубчатое колесо, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента 3 зубчатое зацепление, прижимает управляющий элемент 3 к уплотнительному элементу 4. Разобщительный элемент 10 служит для дополнительного герметичного разделения электромагнитного привода 2, якоря 7 и возвратной пружины 8 от проточной части корпуса 1 клапана.The electromagnetic valve (Fig. 1) contains a housing 1 with a flowing part, an inlet 12 and an outlet 13 nozzles, an electromagnetic actuator 2. Inside the housing 1, a control element 3 with a seat made on it is installed, a sealing element 4, o-rings 5. Inside the electromagnetic actuator 2 An anchor 7 and a return spring are installed 8. An anchor 7 is provided by a mechanism formed by a slider 11 connected to an anchor 7 on one side and to a connecting rod 9 on the other side, which is connected to a crank 6, which is a gear wheel forming with teeth on the surface of the control element 3 toothing, presses the operating member 3 to the seal member 4. Razobschitelny element 10 serves for additional hermetic separation of the solenoid actuator 2, the armature return spring 7 and 8 from the flow of the housing 1 of the valve.

Клапан работает следующим образом. В полость 12 входного патрубка корпуса 1 клапана подается рабочая среда. За счет упругости возвратная пружина 8 отжимает якорь 7 от стопа электромагнитного привода 2, который посредством механизма образованного ползуном 11, связанного с якорем 7 с одной стороны и с шатуном 9 с другой стороны, который связан с кривошипом 6, представляющим собой зубчатое колесо, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента 3 зубчатое зацепление, прижимает управляющий элемент 3 к уплотнительному элементу 4, чем разобщает полости 12 и 13. Уплотнительные кольца 5 обеспечивают герметизацию в соединении корпус 1 - управляющий элемент 3, а разобщительный элемент 10 отделяет электромагнитный привод 2, якорь 7 и возвратную пружину 8 от проточной части корпуса 1 клапана.The valve operates as follows. A working medium is supplied into the cavity 12 of the inlet pipe of the valve body 1. Due to the elasticity, the return spring 8 presses the anchor 7 from the stop of the electromagnetic actuator 2, which, through the mechanism formed by the slider 11, is connected to the armature 7 on the one hand and to the connecting rod 9 on the other hand, which is connected to the crank 6, which is a gear wheel forming teeth on the surface of the control element 3 gearing, presses the control element 3 to the sealing element 4, which divides the cavity 12 and 13. O-rings 5 provide sealing in the connection of the housing 1 - control el element 3, and the isolation element 10 separates the electromagnetic actuator 2, the armature 7 and the return spring 8 from the flow part of the valve body 1.

При подаче электрического тока на обмотку электромагнитного привода 2, якорь 7 совершает поступательное движение к стопу электромагнитного привода 2 сжимая возвратную пружину 8 и посредством механизма образованного ползуном 11, связанного с якорем 7 с одной стороны и с шатуном 9 с другой стороны, который связан с кривошипом 6, представляющим собой зубчатое колесо, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента 3 зубчатое зацепление, перемещает управляющий элемент 3 от уплотнительного элемента 4. Рабочая среда из полости 12 входного патрубка перетекает в полость 13 выходного патрубка. После прекращения подачи электрического тока на обмотку электромагнитного привода 2 пружина 8 возвращает якорь 7, ползун 11, шатун 9, кривошип 6 и управляющий элемент 3 в исходное положение. Полости 12 и 13 разобщаются.When applying electric current to the winding of the electromagnetic actuator 2, the armature 7 translates to the foot of the electromagnetic actuator 2 by compressing the return spring 8 and through the mechanism formed by the slider 11 connected to the armature 7 on the one hand and to the connecting rod 9 on the other hand, which is connected with the crank 6, which is a gear wheel, forming gearing with teeth on the surface of the control element 3, moves the control element 3 from the sealing element 4. The working medium from the cavity 12 of the input the nozzle flows into the cavity 13 of the outlet nozzle. After the cessation of the supply of electric current to the winding of the electromagnetic drive 2, the spring 8 returns the armature 7, the slider 11, the connecting rod 9, the crank 6 and the control element 3 to its original position. Cavities 12 and 13 are separated.

Именно такая конструкция клапана электромагнитного, содержащего корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, электромагнитный привод, якорь, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину, а связь якоря с управляющим элементом выполнена посредством механизма образованного ползуном, связанного с якорем с одной стороны и с шатуном с другой стороны, который связан с кривошипом, представляющим собой зубчатое колесо или его часть, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента зубчатое зацепление, с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно, а электромагнитный привод, якорь и возвратная пружина помимо управляющего элемента отделены от проточной части корпуса клапана посредством разобщительного элемента, обеспечивает технический результат, направленный на обеспечение надежного функционирования клапана при управлении потоком рабочей среды, содержащей значительное количество инородных включений, в том числе магнитных, а также повышение ремонтопригодности клапана.It is this design of an electromagnetic valve containing a housing with a flowing part, an inlet and an outlet pipe, a movable control element in the form of a pipe with a seat, a sealing element located on the same axis, an electromagnetic drive, an armature reciprocating, a return spring, and communication anchors with a control element is made by means of a mechanism formed by a slider connected with an anchor on one side and with a connecting rod on the other side, which is connected with a crank, which is a cog the wheel or its part, forming gearing with teeth on the surface of the control element, with the possibility of moving the control element to the sealing element and vice versa, and the electromagnetic drive, anchor and return spring are separated from the control element from the flowing part of the valve body by means of an uncoupling element, provides technical the result, aimed at ensuring reliable operation of the valve when controlling the flow of a working medium containing a significant amount of foreign day inclusions, including magnetic ones, as well as increasing the maintainability of the valve.

Возможен вариант конструктивного исполнения клапана с третьим дополнительным патрубком и вторым дополнительным уплотнительным элементом. На фиг.2 изображено устройство клапана электромагнитного в разрезе с третьим дополнительными патрубком и вторым дополнительным уплотнительным элементом.A possible embodiment of the valve with a third additional nozzle and a second additional sealing element. Figure 2 shows the device of the electromagnetic valve in the context of the third additional pipe and the second additional sealing element.

Электромагнитный клапан с третьим дополнительным патрубком и вторым дополнительным уплотнительным элементом (фиг.2) содержит корпус 1 с проточной частью, входной 13 и выходные 14, 15 патрубки, электромагнитный привод 2. Внутри корпуса 1 установлен управляющий элемент 3 с выполненным на нем седлом, уплотнительные элементы 4 и 12, уплотнительные кольца 5. Внутри электромагнитного привода 2 установлены якорь 7 и возвратная пружина 8. Якорь 7 посредством механизма образованного ползуном 11, связанного с якорем 7 с одной стороны и с шатуном 9 с другой стороны, который связан с кривошипом 6, представляющим собой зубчатое колесо, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента 3 зубчатое зацепление, прижимает управляющий элемент 3 к уплотнительному элементу 4 и отжимает от уплотнительного элемента 12, чем разобщает полость 13 от полостей 14, 15 и соединяет между собой полости 14 и 15. Уплотнительные кольца 5 обеспечивают герметизацию в соединении корпус 1 - управляющий элемент 3, а разобщительный элемент 10 отделяет электромагнитный привод 2, якорь 7 и возвратную пружину 8 от проточной части корпуса 1 клапана.An electromagnetic valve with a third additional nozzle and a second additional sealing element (Fig. 2) contains a housing 1 with a flow part, an inlet 13 and an outlet 14, 15 nozzles, an electromagnetic actuator 2. Inside the housing 1, a control element 3 with a seat made on it is installed, sealing elements 4 and 12, O-rings 5. Inside the electromagnetic actuator 2, an anchor 7 and a return spring are installed 8. Anchor 7 is connected by an mechanism formed by a slider 11 connected to the armature 7 on one side and to the connecting rod 9 on the other side Ona, which is connected with a crank 6, which is a gear wheel, forming gearing with teeth on the surface of the control element 3, presses the control element 3 to the sealing element 4 and presses it from the sealing element 12, thereby separating the cavity 13 from the cavities 14, 15 and connects between each other cavities 14 and 15. O-rings 5 provide sealing in the connection of the housing 1 - the control element 3, and the uncoupling element 10 separates the electromagnetic drive 2, the armature 7 and the return spring 8 from the flow part mouth of the valve 1.

Клапан работает следующим образом. В полость 13 входного патрубка корпуса 1 клапана подается рабочая среда. За счет упругости возвратная пружина 8 отжимает якорь 7 от стопа электромагнитного привода 2, который посредством механизма образованного ползуном 11, связанного с якорем 7 с одной стороны и с шатуном 9 с другой стороны, который связан с кривошипом 6, представляющим собой зубчатое колесо, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента 3 зубчатое зацепление, прижимает управляющий элемент 3 к уплотнительному элементу 4 и отжимает от уплотнительного элемента 12, чем разобщает полость 13 от полостей 14, 15 и соединяет между собой полости 14 и 15. Уплотнительные кольца 5 обеспечивают герметизацию в соединении корпус 1 - управляющий элемент 3, а разобщительный элемент 10 отделяет электромагнитный привод 2, якорь 7 и возвратную пружину 8 от проточной части корпуса 1 клапана.The valve operates as follows. A working medium is supplied into the cavity 13 of the inlet pipe of the valve body 1. Due to the elasticity, the return spring 8 presses the anchor 7 from the stop of the electromagnetic actuator 2, which, through the mechanism formed by the slider 11, is connected to the armature 7 on the one hand and to the connecting rod 9 on the other hand, which is connected to the crank 6, which is a gear wheel forming with teeth on the surface of the control element 3 gear engages, presses the control element 3 to the sealing element 4 and squeezes from the sealing element 12, which divides the cavity 13 from the cavities 14, 15 and connects the cavities 14 and 15. O-rings 5 provide sealing in the connection of the housing 1 - control element 3, and the uncoupling element 10 separates the electromagnetic actuator 2, the armature 7 and the return spring 8 from the flow part of the valve body 1.

При подаче электрического тока на обмотку электромагнитного привода 2, якорь 7 совершает поступательное движение к стопу электромагнитного привода 2 сжимая возвратную пружину 8 и посредством механизма образованного ползуном 11, связанного с якорем 7 с одной стороны и с шатуном 9 с другой стороны, который связан с кривошипом 6, представляющим собой зубчатое колесо, образующий с зубьями на поверхности управляющего элемента 3 зубчатое зацепление, перемещает управляющий элемент 3 от уплотнительного элемента 4 к уплотнительному элементу 12. Рабочая среда из полости 13 входного патрубка перетекает в полость 14 выходного патрубка, при этом полость 15 отделяется от полостей 13 и 14. После прекращения подачи электрического тока на обмотку электромагнитного привода 2 пружина 8 возвращает якорь 7, ползун 11, шатун 9, кривошип 6 и управляющий элемент 3 в исходное положение. Полости 14 и 15 соединяются, отсоединяясь при этом от полости 13.When applying electric current to the winding of the electromagnetic actuator 2, the armature 7 translates to the foot of the electromagnetic actuator 2 by compressing the return spring 8 and through the mechanism formed by the slider 11 connected to the armature 7 on the one hand and to the connecting rod 9 on the other hand, which is connected with the crank 6, which is a gear wheel, forming gearing with teeth on the surface of the control element 3, moves the control element 3 from the sealing element 4 to the sealing element 12. The worker I medium from the cavity 13 of the inlet pipe flows into the cavity 14 of the output pipe, while the cavity 15 is separated from the cavities 13 and 14. After the supply of electric current to the winding of the electromagnetic drive 2 has stopped, spring 8 returns the armature 7, slider 11, connecting rod 9, crank 6 and control element 3 to its original position. Cavities 14 and 15 are connected, disconnecting from the cavity 13.

Для проверки работоспособности клапан электромагнитный был установлен в систему очистки воды установки для мойки автомобилей. До этого в систему был установлен клапан марки КЭО. Замена его была обусловлена частыми жалобами обслуживающего персонала на недостаточную надежность клапана при работе с водой со значительным содержанием инородных включений, в том числе магнитных, и ограниченную ремонтопригодность. В результате опытной эксплуатации не было выявлено ни одного случая отказа клапана электромагнитного описанной конструкции, что подтверждает правильность предложенного технического решения.To check the operability, an electromagnetic valve was installed in the water treatment system of the car wash installation. Prior to this, a KEO valve was installed in the system. Its replacement was due to frequent complaints by maintenance personnel about the insufficient reliability of the valve when working with water with a significant content of foreign inclusions, including magnetic ones, and limited maintainability. As a result of trial operation, not a single case of a valve failure of the electromagnetic design described was revealed, which confirms the correctness of the proposed technical solution.

В качестве примеров конкретного выполнения можно сообщить следующее: корпусные части клапана могут быть изготовлены из стали 40X13, 08Х18Н10Т. Реализация клапана электромагнитного возможна в условиях обычного машиностроительного предприятия на универсальном оборудовании.As examples of specific performance, the following can be reported: valve body parts can be made of steel 40X13, 08X18H10T. Implementation of an electromagnetic valve is possible in a conventional machine-building enterprise using universal equipment.

Как видно из вышеописанного, именно конструктивные особенности предлагаемой полезной модели способствуют повышению надежности функционирования клапана при управлении потоками рабочих сред со значительным содержанием инородных включений, в том числе магнитных, и повышению его ремонтопригодности.As can be seen from the above, it is the design features of the proposed utility model that increase the reliability of the valve when controlling the flow of working media with a significant content of foreign inclusions, including magnetic ones, and increase its maintainability.

Claims

1. The electromagnetic valve, comprising a housing with a flowing part, inlet and outlet nozzles, a movable control element in the form of a pipe with a seat, a sealing element located on the same axis, an electromagnetic actuator, an armature reciprocating movement, a return spring, characterized in that the connection of the anchor with the control element is made by means of a mechanism formed by a slider connected with the anchor on one side and with a connecting rod on the other side, which is connected with a crank, which is a gear ring ECO or its part, forming gearing with teeth on the surface of the control element with the possibility of moving the control element to the sealing element and vice versa, and the electromagnetic drive, anchor and return spring are separated from the control element from the flowing part of the valve body by means of a disconnecting element.

2. The electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional nozzle and a sealing element.