Электромагнитный клапан

Полезная модель относится к области арматуростроения и предназначено для применения в газопроводах. Задачей настоящего решения является разработка предохранительного электромагнитного клапана, имеющего простую и надежную конструкцию, компактные размеры, малое потребление электроэнергии, возможность применения в газопроводах различного проходного сечения, высокую степень унификации с импульсными клапанами. Технический результат заключается в упрощении конструкции, улучшении экономичности, повышение надежности. Электромагнитный клапан содержит корпус 1, внутри которого расположено седло 2 и запорный орган 3. На корпусе 1 со стороны запорного органа 3 расположен электромагнит 4. Электромагнит 4 состоит из кожуха 5, обмотки 6 и сердечника 7. Сердечник 7 выполнен из магнитомягкого материала и имеет возможность перемещения вдоль оси. На электромагните 4 со стороны, противоположной корпусу 1, расположено устройство ручного управления 9, состоящее из кнопки 10, привода 11 и возвратной пружины 12. Между обмоткой электромагнита 6 и возвратной пружиной 12 расположена плоская шайба 8 с отверстием в центре. Сердечник 7 одновременно является приводом 11 устройства ручного управления 9. Одним концом сердечник 7 жестко соединен с запорным органом, а другим концом проходит через отверстие в шайбе 8 и жестко соединен с кнопкой 10. Питание электромагнита осуществляется через соединительную электроколодку 13. 1 п.ф., 1 фиг.

Полезная модель относится к области арматуростроения и предназначена для применения в газопроводах.

Известен электромагнитный клапан прямого действия, в корпусе которого установлен якорь - запорный орган, управляемый с помощью электромагнита и взаимодействующий с буртом подпружиненного немагнитного толкателя, размещенного между торцами стопа и якоря. В стопе выполнено сквозное отверстие и в нем между торцом толкателя и крышкой корпуса установлен регулировочный винт с возможностью воздействия на торец якоря со стороны регулировочного винта. Якорь совместно с запорным органом перемещается к стопу, открывая тем самым проход для рабочего тела. При снятии напряжения, якорь с запорным органом под воздействием возвратной пружины, возвращается в исходное положение, закрывая проход (см. авторское свидетельство СССР №1000654, МПК F16K 31/02, опубл. 28.02.1983 Бюл. №8).

Недостатком клапана является необходимость использования электромагнита большой мощности, причем, с увеличением проходного сечения клапана увеличивается ход запорного органа и, как следствие, должна увеличиваться мощность электромагнита, что приводит или к увеличению габаритов, в случае сохранения потребляемого тока, или к увеличению потребляемого тока, что ведет к увеличению нагрева электромагнита и снижению его надежности.

Известен электромагнитный клапан с механизмом ручного управления для установки его в открытое состояние. Клапан содержит электромагнит, седло клапана, якорь с запорным органом, выполненные с возможностью перемещения между седлом клапана и электромагнитом, две шайбы, одна из них выполнена из магнитного, другая - из магнитопроводящего материала. Обе шайбы установлены с одной стороны относительно запорного органа с якорем, а электромагнит с - другой. Одна из шайб жестко связана, например, посредством штока с запорным органом и якорем, другая установлена неподвижно. При установке клапана в закрытое состояние обе шайбы находятся в непосредственной близости друг от друга, а одна из шайб выполнена с возможностью регулировки конечного расстояния между ними (см. патент на изобретение РФ №2282090, МПК F16K 31/06, опубл. 20.08.2006).

Недостатком данного устройства является необходимость монтажа строго в вертикальном положении, что ограничивает область его применения. Из-за возрастающего со временем трения штока о резиновое уплотнение есть вероятность, что собственного веса клапана не хватит для надежной посадки на седло при выключении

электромагнита. Также необходимо постоянное техническое обслуживание устройства, чтобы зазор между подвижной и неподвижной шайбами оставался минимальным. Однако при выработке уплотнения между клапаном и седлом возможно касание этих шайб, и поджатие клапана к седлу не будет обеспечено. Конструкция сложна и громоздка. Она не позволяет использовать унифицированные детали, например корпус по ГОСТу. Необходима доработка корпуса и присоединение к нему дополнительной детали с размещенной в ней части запорного устройства. Затраты на изготовление конструкции не окупаются за счет экономии при эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электромагнитный клапан (смотри патент RU №2092738, МПК F16K 31/08, опубл. 1997.10.10), содержащий электромагнит, в полости которого размещены неподвижный полюс и якорь, соединенный с запорным органом, возвратная пружина, постоянный магнит, соединенный с перемещаемым устройством ручного управления. При подаче напряжения на обмотку электромагнита, создаваемый ей магнитный поток, имеющий одинаковую полярность с постоянным магнитом, замыкаясь через кожух, якорь, толкатель, постоянный магнит, корпус обмотки, якорь создает на последнем тяговое усилие, которое, преодолевая усилие возвратной пружины и постоянного магнита, подтягивает якорь к полюсу и поджимает тем самым запорный орган к седлу корпуса, перекрывая проход рабочего тела. При снятии напряжения с обмотки электромагнита, якорь остается прижатым к полюсу под воздействием магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом. Открытие клапана производится ручным устройством, которое отрывает постоянный магнит от торца корпуса электромагнита, ослабевает тем самым магнитный поток и запорное устройство, совместно с якорем, под воздействием возвратной пружины, отходит от седла открывая проход рабочей жидкости.

К недостаткам данного изобретения можно отнести следующее: сложность конструкции, а следовательно высокая себестоимость; невозможность закрытия клапана вручную, необходима подача напряжения на обмотку электромагнита; невозможность применения одного и того же электромагнита на клапанах, имеющих разные проходные сечения, так как при увеличении сечения увеличивается величина подъема запорного органа и величина усилия прижима к седлу, что приводит к необходимости применять электромагнит большей мощности.

Задачей настоящего решения является разработка предохранительного электромагнитного клапана, имеющего простую и надежную конструкцию, компактные размеры, малое потребление электроэнергии, возможность применения в газопроводах

различного проходного сечения, высокую степень унификации с импульсными клапанами.

Технический результат заключается в упрощении конструкции, улучшении экономичности, повышение надежности.

Поставленная задача решена тем, что электромагнитный клапан содержит корпус с расположенными в нем седлом и запорным органом, электромагнит с сердечником, устройство ручного управления для установки клапана в открытое состояние, согласно решению, сердечник электромагнита, выполненный из магнитомягкого материала, является одновременно приводом устройства ручного управления и жестко связан с запорным органом, а между электромагнитом и устройством ручного управления расположена шайба с центральным отверстием для размещения сердечника.

Устройство поясняется чертежом, где следующими пунктами обозначены:

1. корпус;

2. седло;

3. запорный орган;

4. электромагнит;

5. кожух;

6. обмотка;

7. сердечник;

8. шайба;

9. устройство ручного управления;

10. кнопка;

11. привод;

12. возвратная пружина;

13. соединительная электроколодка;

Электромагнитный клапан содержит корпус 1, внутри которого расположено седло 2 и запорный орган 3. На корпусе 1 со стороны запорного органа 3 расположен электромагнит 4. Электромагнит 4 состоит из кожуха 5, обмотки 6 и сердечника 7. Сердечник 7 выполнен из магнитомягкого материала и имеет возможность перемещения вдоль оси. На электромагните 4 со стороны, противоположной корпусу 1, расположено устройство ручного управления 9, состоящее из кнопки 10, привода 11 и возвратной пружины 12. Между обмоткой электромагнита 6 и возвратной пружиной 12 расположена плоская шайба 8 с отверстием в центре. Сердечник 7 одновременно является приводом 11 устройства ручного управления 9. Одним концом сердечник 7 жестко соединен с запорным органом, а другим концом проходит через отверстие в шайбе 8 и жестко

соединен с кнопкой 10. Питание электромагнита осуществляется через соединительную электроколодку 13.

Электромагнитный клапан работает следующим образом. В исходном состоянии напряжение питания на обмотке 6 электромагнита 4 отсутствует. Запорный орган 3 прижат возвратной пружиной 12 к седлу 2 корпуса 1. Проход рабочего тела закрыт.При включении питания на обмотке 6 электромагнита 4 создается магнитный поток, проходящий через кожух 5, шайбу 8 и сердечник 7. Однако действие магнита 4 на запорный орган 3 минимально и значительно меньше усилия возвратной пружины 12 из-за большого расстояния между торцем запорного органа 3 и торцем электромагнита 4. В открытое состояние электроклапан приводится с помощью устройства ручного управления 9 путем перемещения привода 11. При перемещении привод 11 сжимает пружину 12 и отрывает запорный орган 3 от седла 2. При дальнейшем перемещении привода 11 торец запорного органа 3 прижимается к торцу электромагнита 4, сокращая до минимума воздушный зазор между ними. Благодаря этому магнитный поток, создаваемый электромагнитом 4, замыкается через кожух 5, шайбу 8, сердечник 7, запорный орган 3 и создает усилие, достаточное для удержания запорного органа 3 в открытом положении. Проход рабочего тела открыт. При отключении напряжения на обмотке 6 электромагнита 4 магнитный поток ослабевает, и запорный орган 3 под воздействием возвратной пружины 12 отрывается от торца электромагнита 4 и прижимается к седлу 2. Проход рабочего тела закрыт.

Электромагнитный клапан, содержащий корпус с расположенными в нем седлом и запорным органом, электромагнит с сердечником, устройство ручного управления для установки клапана в открытое состояние, отличающийся тем, что сердечник электромагнита, выполненный из магнитомягкого материала, является одновременно приводом ручного управления и жестко связан с запорным органом, а между электромагнитом и устройством ручного управления расположена шайба с центральным отверстием для размещения сердечника.