Электромагнитный клапан

369330

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫЕт ЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Соввтскиа

Социвлистнчвскив роспу0лнв

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.Х11.1970 (№ 1608619/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.11.1973, Бн>плетень № 10

Дата опубликования описания 12.IV.1973

M. Кл. F 161с 31 02

Комитет оо делом ивобрвтвниЯ и открытиЯ ори Совете тдинистров ссср

УДК 621.646(088.8) Авторы изобретения Л. С. Бойцова, С. Выскочил, В. Н. Глущенко и Э. В. Козубский

Объединенный институт ядерных исследований

Заявитель

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН

Предлагаемый клапан может быть применен для дозировки небольших количеств газа.

Электромагнитные клапаны подразделяются на два типа: клапаны удерживающие, в которых сила притяжения якоря быстро спадает с отдалением якоря, и клапаны втяжные, в которых сила действия на якорь со стороны электромагнита не очень сильно изменяется с отдалением якоря в определенных пределах.

Для повышения быстродействия в предлагаемом электромагнитном клапане на якоре симметрично относительно поперечной оси установлены две соленоидные обмотки импульсного включения, магнитные поля которых взаимодействуют с магнитными полями соответствующих им электромагнитов постоянного включения.

На фиг. 1, 3, 5 представлены три модификации клапана; на фиг. 2, 4, 6 — состояния клапана при различных положениях якоря-затвораа.

Клапан включает «левый» магнитопровод

Ш-образного типа 1; «правый» магнитопровод

Ш-образного типа 2; «левую» обмотку 3 постоянного включения; «правую» обмотку 4 постоянного включения; якорь 5; обмотки б и 7 кратковременного включения, укрепленные на подвижном якоре 5 (соленоиды); втулкаседло 8 клапана, вставленная в центральный сердечник «левого» магнитопровода 1; втулкаседло 9 клапана, вставленная в центральный сердечник «правого» магнитопровода 2; корпус 10 клапана; штуцеры 11 и 12 для ввода (вывода) газа в клапан через втулки-седла 8 и 9; штуцер 13 для ввода (вывода) газа в клапан через корпус 10; устройство 14 — 15 соединения газовой магистрали со штуцером; устройство 1б для регулировки положения и

10 уплотнения втулок-седел 8 и 9 в корпусе клапана.

Затвором клапана служит якорь 5. Торцовая плоскость магнитопровода 1 (2) и втулкиседла 8 (9) служит местом посадки якоря и

15 местом отсечки потока газа. В теле втулкиседла могут быть размещены эластичные уплотнения, которые на рисунке не показаны.

Совмещение торцовых плоскостей магнитопровода 1 (2) и втулки-седла 8 (9) дости гает20 ся либо посредством регулировки (фиг. 1 и 5), либо за счет предварительной подгонки (фиг. 3). Клапан имеет симметричную конструкциюю.

В нормальном рабочем положении в две

25 обмотки постоянного включения 8 и 4 подается электрический ток противоположных направлений так, что между обмотками 8 и 4 действует сила взаимного отталкивания. Об мотка б (7) кратковременного включения

30 обесточена.

369330

Якорь 5 находится под действием двух магнитных полей, создаваемых обмотками 8 и 4, и, смещаясь по каким-либо причинам из центрального положения, должен притянуться к одному из магнитопроводов 1 илн 2 (который перетянет). В этом положении якорь удерживается в притянутом положении точно так, как в электромагнитных клапанах «удерживающего» типа.

При подаче импульса тока в обмотку 6 (7) между обмотками 8 и 6 (7) и 4 и 6 (7) возникают пондеромоторные силы.

Так как обмотки 8 и 4 включены навстречу друг другу, то обмотка 6 (7) при включении в нее тока будет притягиваться к одной из обмоток 8 или 4 и отталкиваться от другой

4 или 8.

Если сила, действующая на обмотку 6 (7) со стороны обмоток 8 и 4, направлена в сторону протяжения якоря, то положение якоря не изменится, и клапан останется в прежнем состоянии.

Для переключения клапана в обмотку 6 (7) необходимо подать следующий импульс тока, -но обратного направления. Тогда происходит переключение клапана. Таким образом, для переключения клапана необходимо подавать в обмотку 6 (7) импульсы постоянного тока разного направления поочередно.

Для якоря клапана существуют два устойчивых положения, а перемещение якоря из одного устойчивого положения в другое осуществляется включением чередующихся по полярности импульсов тока в обмотку кратковременного включения. Как видно на фиг. 1, 3 и 5 половина обмотки кратковременного включения б (7) находится внутри обмотки 8, а другая половина — внутри обмотки 4. Для надежного отлипания якоря 6 от магнитопровода l или 2 целесообразно параметры обмоток и тока в них подавать так, чтобы поле, создаваемое половиной обмотки 6 (7), компенсировало полностью поле обмотки 8 (4) и соответственно удваивало напряженность чоля обмотки 4 (8)

Клапан, показанный на фиг. 1 и 2, открыт только при движении. В нем конструкция

30 втулок-седел и якоря-затвора такова, что отверстия в них смещены друг относительно друга, и при контакте якоря-затвора с торцом одной из втулок-седла происходит закрытие клапана. Таким образом, клапан в варианте на фиг. 1 открыт только во время перемещения якоря от втулки к втулке. Такое исполнение конструкции седла и затвора клапана позволяет получать кратковременные импульсы давления.

В варианте клапана, изображенном на фиг. 3, обе втулки-седла имеют сверления как для входа газа, так и для выхода, а диск якоря-затвора — сплошной, без отверстия.

Если якорь находится в одном из крайних положений, то подача газа через отверстия соответствующей втулки прервана. В этом варианте клапан прерывает подачу газа в одной из двух магистралей (схема «или»), и в том случае, когда в этих магистралях давления газа различны.

На фиг. 5 изображен клапан, работающий по схеме тройника. Кроме втулок-седел вводвывод газа выполнен также и в корпусе клапана. Таким образом, в этом варианте клапан может распределять подачу газа в одну из двух магистралей или наполнение объема и его освобождение от газа. Этот клапан должен иметь отверстия в корпусе катушки 6 (7) кратковременного включения для прохода газа. На фиг. 5 эти отверстия не показаны.

Предмет изобретения т

Электромагнитный клапан, в корпусе которого симметрично относительно поперечной оси устройства расположены два электромагнита постоянного включения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, на якоре симметрично относительно поперечной оси установлены две соленоидные обмотки импульсного включения, магнитные поля которых взаимодействуют с магнитными полями соответствующих им электромагнитов постоянного включения.