Нормально-открытый электромагнитный клапан

НОРМАЛЬНО-ОТКРЫТЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН Изобретение относится к области арматуростроения, а более конкретно к клапанам с электромагнитным приводом, и предназначено для использования в различных областях техники для многократного и быстрого перекрытия газовых и жидкостных магистралей. Нормально-открытый электромагнитный клапан содержит корпус с проточной частью, затвор, электромагнитный привод с магнитопроводом, седло, герметизирующую разделительную трубку, сердечник, связанный с затвором, и возвратную пружину.

Затвор размещен в отверстии проточной части корпуса, выполнен трубчатым с клинообразными кромками, имеет неметаллическое кольцевое уплотнение. Затвор связан с сердечником электромагнитного привода через тяги. Седло расположено в нижней части разделительной трубки над затвором. Для поджатия затвора к седлу введена дополнительная пружина, расположенная на тяге под затвором. Изобретение направлено на создание нормально-открытого клапана с электромагнитным приводом тянущего типа с затвором, разгруженным от одностороннего действия рабочей среды, снижение сложности его изготовления. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. Изобретение относится к области арматуростроения, а более конкретно к клапанам с электромагнитным приводом, и может быть использовано в различных областях техники для многократного и быстрого перекрытия газовых и жидкостных магистралей.

Известны электромагнитные клапаны нормально-открытого типа с неуравновешенным запирающим элементом затвора, которые преимущественно применяются в качестве защитного устройства, обеспечивающего открытие потока рабочей среды в трубопроводе в случае отключения напряжения в электрической цепи управления клапаном, в том числе и несанкционированного, а также предотвращающего возникновение аварийной ситуации.

Например, электромагнитный клапан по патенту CN2619100, МПК F16K 31/06, 2004 г. , который содержит корпус с входным и выходным патрубками, электромагнит, якорь с запорным органом, выполненный с возможностью взаимодействия с электромагнитом толкающего типа. Недостатками указанного электромагнитного клапана являются: невозможность обеспечения разгрузки запорного органа от одностороннего действия рабочей среды; сложность изготовления (при работе сердечник должен дойти до полюса, а запирающий элемент гарантированно прижаться к седлу в корпусе клапана - отсюда ужесточение требований к изготовлению деталей).

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа по максимальному количеству совпадающих признаков, является электромагнитный клапан (см. С. Х. Щучинский Клапаны с электромагнитным приводом. М. : Энергоатомиздат, 1988 г. , с. 36), который содержит корпус с седлом, перекрываемым запорным органом (затвором), имеющим неметаллическое уплотнение, электромагнитный привод с магнитопроводом, герметизирующую разделительную трубку, полюс, сердечник и возвратную пружину.

Общими признаками прототипа с предлагаемым техническим решением являются корпус, через который при открытом затворе осуществляется проход рабочей среды, запорный орган (затвор), электромагнитный привод с магнитопроводом, герметизирующая разделительная трубка и сердечник, а также возвратная пружина. К недостаткам указанного электромагнитного клапана можно отнести использование электромагнитного привода толкающего типа, что приводит к сложности изготовления, а также данный клапан не может обеспечить разгрузку затвора от одностороннего действия рабочей среды.

Задача данного изобретения - создание нормально-открытого клапана с электромагнитным приводом тянущего типа, с затвором, разгруженным от одностороннего действия рабочей среды, снижение сложности его изготовления. Поставленная задача достигается тем, что в нормально-открытом электромагнитном клапане, который содержит корпус с проточной частью, затвор, электромагнитный привод с магнитопроводом, седло, герметизирующую разделительную трубку, сердечник, связанный с затвором, и возвратную пружину, затвор размещен в отверстии проточной части корпуса, выполнен трубчатым с клинообразными кромками и имеет неметаллическое кольцевое уплотнение.

Клинообразные кромки выполнены с диаметром, равным наружному диаметру затвора. Затвор связан через тяги с сердечником электромагнитного привода, седло расположено в нижней части разделительной трубки, а возвратная пружина расположена в осевом отверстии сердечника.

Для поджатия затвора к седлу введена дополнительная пружина, установленная на тяге под затвором. В нижней части корпуса установлен ручной дублер. В результате получена конструкция нормально-открытого электромагнитного клапана тянущего типа, в котором обеспечена разгрузка затвора от одностороннего действия рабочей среды, а требования к изготовлению основных деталей значительно уменьшены. - затвор размещен в отверстии проточной части корпуса, выполнен трубчатым с клинообразными кромками, диаметр которых равен наружному диаметру затвора, и имеет неметаллическое кольцевое уплотнение,- седло расположено в нижней части разделительной трубки,- затвор связан с сердечником электромагнитного привода через тяги,- введена дополнительная пружина, установленная на тяге под затвором. Таким образом, обеспечивается заявленный технический результат, достижение которого невозможно в известных аналогичных устройствах и, в частности, в прототипе.

На фиг. 1 схематически показан электромагнитный клапан, на фиг. 2 изображено седло с запорным органом в увеличенном масштабе, на фиг. 3 дан чертеж нормально-открытого клапана, взятого за прототип. Клапан состоит из корпуса 1, через который при открытом затворе 2 осуществляется проход рабочей среды, электромагнитного привода 3, разделительной трубки 4, в нижней части которой расположено седло 5, сердечника 6, к которому через тяги 7 и 8 крепится затвор 2. В отверстии, выполненном в сердечнике 6, установлена возвратная пружина 9, а на тяге 7 установлена дополнительная пружина 10 для поджатия затвора к седлу клапана.

Затвор 2 выполнен в виде трубы с клинообразными кромками и имеет кольцевое неметаллическое уплотнение 11. Принцип действия клапана: в исходном состоянии клапан открыт. Полости 1 и 2 сообщены. При подаче напряжения на обмотку катушки электромагнитного привода 3 под действием магнитного потока сердечник 6 перемещается вверх, сжимая пружину 9, и поднимает затвор 2 до упора в седло 5.

Далее сердечник 6 с тягой 7 продолжает перемещаться до упора в дно разделительной трубки 4, сжимая дополнительную пружину 9, которая, в свою очередь, прижимает затвор к седлу. Клапан закрывается. Герметичность затвора при этом достигается за счет давления затвора 2 на седло 5 с усилием, создаваемым дополнительной пружиной 10. ,- внутренний диаметр затвора 2,- наружный диаметр затвора 2. ,- диаметр кромки затвора 2. Та часть давления Р, которая оказывается неуравновешенной из-за разницы площадей:,компенсируется усилием дополнительной пружины 10, которая создает необходимое усилие для уплотнения седла 5.. Это усилие, малой величины, компенсируется усилием возвратной пружины 10. настолько мала, что ее можно не учитывать. После снятия напряжения с электромагнитного привода 3, сердечник 6 под действием усилия возвратной пружины 9 движется вниз, перемещая затвор 2, - клапан открыт.

Принцип работы ручного дублера: при вращении рукоятки 12 по часовой стрелке шток 13 перемещается вверх, давит на тяги 7, 8 и поднимает затвор 2 до упора в седло 5, перекрывая поток рабочей среды.

Уплотнительное кольцо 14 обеспечивает герметичность ручного дублера относительно окружающей среды. При вращении рукоятки 12 против часовой стрелки, шток 13 перемещается в обратную сторону и затвор 2 под действием возвратной пружины 9 опускается, обеспечивая сообщение полостей клапана. 1. Нормально-открытый электромагнитный клапан, содержащий корпус с проточной частью, затвор, электромагнитный привод с магнитопроводом, седло, герметизирующую разделительную трубку, сердечник, связанный с затвором, и возвратную пружину, отличающийся тем, что затвор размещен в отверстии проточной части корпуса, выполнен трубчатым с клинообразными кромками, имеет неметаллическое кольцевое уплотнение, затвор связан с сердечником электромагнитного привода через тяги, седло расположено в нижней части разделительной трубки над затвором, а для поджатия затвора к седлу введена дополнительная пружина, расположенная на тяге под затвором.

2. Нормально-открытый электромагнитный клапан по п. 1, отличающийся тем, что возвратная пружина расположена в осевом отверстии сердечника. 3. Электромагнитный клапан по п. 1, отличающийся тем, что в нижней части корпуса установлен ручной дублер. РИСУНКИ.