Электропневмоклапан

Авторы патента:

Ковальский Александр Адольфович (RU)

F16K31/02 - электрические; магнитные

Владельцы патента RU 2509247:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" (RU)

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано для дистанционной подачи рабочей среды высокого давления на элементы систем газоснабжения бeз пневматического удара. Электропневмоклапан содержит клапан и седло во входной полости и связанный с клапаном поршень. Управляющая полость указанного поршня сообщена с входной полостью через разгрузочные клапаны с электромагнитом, а также с выходной полостью через обратный клапан. На поршне предусмотрена дополнительная большая ступень, обращенная к управляющей полости. Соотношение диаметров меньшей и большей ступеней составляет от 0,8 до 0,9. Обратный клапан сообщает управляющую и выходную полости. Указанный обратный клапан установлен в поршне и имеет большее проходное сечение по сравнению с разгрузочным клапаном. При этом диаметр седла равен диаметру малой ступени поршня. В результате использования изобретения исключается пневмоудар в выходной магистрали при открытии электропневмоклапана большого сечения, исключается необходимость предварительного заполнения магистрали электропневмоклапаном малого сечения, что позволяет предотвратить автоколебания газовых редукторов и уменьшить износ подвижных частей и уплотнителей ппевмоарматуры, установленной в выходной магистрали. 1 ил.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано для дистанционной подачи рабочей среды высокого давления на элементы систем газоснабжения без пневматического удара.

Для исключения отрицательного воздействия пневмоудара на магистральную пневмоарматуру от резкого oткрытия электропневмоклапана (ЭПК) большого проходного сечения в системах газоснабжения используется параллельная установка двух ЭПК большого и малого проходного сечения. В этом случае производится предварительное заполнение выходной магистрали через ЭПК малого сечения.

Известен ЭПK по авторскому свидетельству СССР №501237, кл. F16K 31/02 (прототип), содержащий клапан и седло во входной полости и связанный с клапаном поршень, управляющая полость которого сообщена с входной полостью через дроссель и разгрузочные клапаны с электромагнитом, а также с выходной полостью через обратный клапан, установленный в корпусе ЭПК.

Недостатками прототипа являются возможность появления пневмоудара вследствие eгo открытия при значительной разности давлений между входной и выходной полостями и резкое открытие клапана вследствие неуравновешенности по выходному давлению. Кроме того, установка обратного клапана в корпусе приводит к усложнению конструкции ЭПК.

Предложен ЭПК, который устраняет указанные недостатки. Он содержит клапан и седло во входной полости и связанный с клапаном поршень, управляющая полость которого сообщена с входной полостью через разгрузочные клапаны с электромагнитом, а также с выходной полостью через обратный клапан.

Отличием предложенного ЭПК является то, что в нем диаметр поршня равен диаметру седла, на поршне предусмотрена дополнительная большая ступень, обращенная к управляющей полости. Соотношение диаметров меньшей и большей ступеней составляет от 0,8 до 0,9. В поршне установлен обратный клапан, сообщающий управляющую и выходную полости.

Технический эффект от использования предложенного ЭПК заключается в исключении пневмоудара при eго oткрытии и упрощении конструкции. Это позволяет предотвратить автоколебания газовых редукторов и уменьшить износ подвижных частей и уплотнителей пневмоарматуры, установленной в выходной магистрали. Упрощение конструкции обеспечивается установкой обратного клапана в поршне, что упрощает проведение каналов и не увеличивает габариты корпуса.

Нa чертеже изображен предложенный ЭПК.

Он содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями. Клапан 4 расположен во входной полости и связан с поршнем 5, образующим с корпусом 1 управляющую полость 6. Поршень 5 имеет возвратную пружину 7. Управляющая полость 6 сообщена с входной полостью 2 через разгрузочные клапаны 8, 9, управляемые электромагнитом 10.

Управляющая полость 6 сообщена также с выходной полостью 2 через обратный клапан 11.

Проходное сечение разгрузочного клапана 8 принято не менее, чем в три раза меньше проходного сечения обратного клапана 11 и канала от разгрузочного клапана 8 до выходной полости 3, в котором он остановлен.

Клапан 4 выполнен уравновешенным по выходному давлению за счет равенства диаметра седла 12 в корпусе 1 диаметру меньшей ступени 13 поршня 5, обращенной к выходной полости 3.

Нa поршне 5 выполнена дополнительная большая ступень 14, обращенная к управляющей полости 6.

Соотношение диаметров меньшей 13 и большей 14 ступеней поршня 5 составляет от 0,8 до 0,9.

Обратный клапан 11 установлен в поршне 5 с возможностью перетекания рабочей среды из управляющей полости 6 в выходную полость 3.

Работает ЭПК следующим образом.

В исходном положении электромагнит 10 выключен, давление подано во входную полость 2. Разгрузочный клапан 8 и клапан 4 закрыты. Давление в управляющей полости 6 и выходной полости 3 отсутствует. Запорный элемент в магистрали на выходе ЭПК закрыт.

Для открытия ЭПК включается электромагнит 10. Рaзгрузочный клапан 8 открывается, разгрузочный клапан 9 закрывается. Рaбoчaя среда из входной полости через разгрузочный клапан 8, управляющую полость 6, обратный клапан 11 поступает в выходную полость 3 и в закрытую магистраль на выходе ЭПК.

Ввиду того, что сечение разгрузочного клапана 8 принято меньше, чем сечение каналов от него через обратный клапан 11 до выходной магистрали, давление в управляющей полости 6 нарастает плавно, практически одновременно с давлением в выходной мaгистрали.

Открытие клапана 4 происходит при достижении минимальной разности давлений между входной 2 и управляющей 6 полостями, определяемой разностью диаметров большей 14 и меньшей 13 ступеней поршня 5.

Для закрытия ЭПК выключается электромагнит 10. Разгрузочный клапан 9 открывается, разгрузочный клапан 8 закрывается. Давление из управляющей полости 6 через клапан 9 дренируется в окружающую среду, при этом обратный клапан 11 препятствует перетеканию рабочей среды из выходной полости 3 в управляющую полость 6. Под действием входного давления и возвратной пружины 7 клапан 4 закрывается.

Исключение пневмоудара при открытии ЭПК обеспечивается выбранным соотношением диаметров ступеней 13 и 14 поршня 5 от 0,8 до 0,9, при этом открытие клапана 4 происходи при достижении незначительной разности давлений между входной 2 и выходной 3 полостями, равной (0,1-0,2) Р_вх.

Кроме того, уравновешивание клапана по выходному давлению за счет равенства диаметров меньшей ступени 13 поршня 5 и седла 12 исключает резкое открытие клапана 4, что также уменьшает пневмоудар.

Предлагаемое техническое решение проверено экспериментально и eго планируется ввести в конструкторскую документацию одного из изделий, разрабатываемых Конструкторским бюро «Арматура».

Электропневмоклапан, содержащий клапан и седло во входной полости и связанный с клапаном поршень, управляющая полость которого сообщена с входной полостью через разгрузочные клапаны с электромагнитом, а также с выходной полостью через обратный клапан, отличающийся тем, что на поршне предусмотрена дополнительная большая ступень, обращенная к управляющей полости, соотношение диаметров меньшей и большей ступеней составляет от 0,8 до 0,9, обратный клапан, сообщающий управляющую и выходную полости, установлен в поршне и имеет большее проходное сечение по сравнению с разгрузочным клапаном, при этом диаметр седла равен диаметру малой ступени поршня.

Похожие патенты:

Запорное устройство // 2503868

Изобретение относится к области пнемоавтоматики и может быть использовано для дистанционной подачи рабочей среды высокого давления на элементы систем газоснабжения.

Клапан запорный электромагнитный нормально открытый // 2498138

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением. Клапан запорный электромагнитный нормально открытый содержит корпус с входной и выходной полостями и с седлом для затвора, электромагнит и крышку, закрепленные на основаниях корпуса, затвор с седлом для золотника, золотник, первую, вторую и третью пружины.

Шаровой кран // 2495312

Изобретение относится к электроприводной арматуре, используемой, в частности, в системах топливообеспечения энергетических котлоагрегатов и газопотребляющих систем, и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива (газ, мазут) в энергетических котлоагрегатах.

Клапан запорный электромагнитный нормально-закрытый // 2493466

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением. Клапан запорный электромагнитный нормально-закрытый предназначен для автоматического перекрытия потоков газообразных сред на газопроводах систем газораспределения и газопотребления природного газа.

Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления // 2493465

Изобретение относится к области систем газоснабжения и промышленной пневмоавтоматики, а также к устройствам газовой автоматики. Пускоотсечной электропневмоклапан постоянного низкого давления содержит элемент настройки на заданное низкое давление, полость высокого давления с газоподводящим каналом, цилиндрическую камеру.

Клапан запорный электромагнитный // 2477408

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением. .

Электромагнитный клапан // 2457384

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и предназначено для использования в системах для управления потоком жидких либо газообразных сред. .

Клапан запорный электромагнитный нормально открытый // 2457383

Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением и предназначено для автоматического перекрытия потоков газообразных сред на газопроводах систем газораспределения и газопотребления природного газа.

Гидравлический дискретный регулятор давления с электромагнитным приводом // 2455549

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в гидравлических устройствах, где необходима дистанционная регулировка давления.

Клапанный распределитель // 2451857

Изобретение относится к гидропневматике и может быть использовано для дистанционного управления подачей рабочей среды к исполнительным механизмам, например, летательных аппаратов.

Устройство для управления положением дозирующего узла регулятора газа или жидкости (варианты) // 2513545

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для управления потоками рабочих сред путем изменения площади проходного сечения и может быть использовано для транспортировки газа в системах газораспределительных станций. Устройство содержит корпус с фланцами, в которых выполнены входной и выходной каналы, которые связаны между собой через основной дозирующий элемент дозирующего узла. В основном опорном узле установлен шток, связанный через резьбовое соединение с электродвигателем. Электродвигатель подключен к электронному регулятору. Узел фиксации от поворота дозирующего узла выполнен в виде опоры, на которую опирается планка, скрепленная со штоком дозирующего элемента. Неподвижная втулка дозирующего узла имеет два осевых окна для размещения в них дозирующих элементов дозирующего узла. Дополнительный опорный узел выполнен аналогично основному опорному узлу и представляет собой двухступенчатую втулку, одна из ступеней которой устанавливается в крышку корпуса с натягом. Описаны варианты исполнения устройства для управления положением дозирующего узла. Технический результат - упрощение конструкции, снижение времени при производстве и сборке. 6 н. и 105 з.п. ф-лы, 7 ил.

Механизм аварийного срабатывания // 2514451

Изобретение относится к устройствам, входящим в состав системы автоматического управления регулирующих и отсечных клапанов, приводимых в движение электроприводом, для регулирования и перекрытия потоков жидких и газообразных сред в трубопроводах технологических установок нефтегазовой, нефтехимической и пищевой промышленности. Механизм аварийного срабатывания установлен между электроприводом и клапаном и содержит подпружиненный шток. Указанный шток воздействует на затворную часть клапана для перевода затворной части клапана в открытое или закрытое положение при аварийных ситуациях и в случаях, предусмотренных технологическим процессом. Механизм аварийного срабатывания выполнен в виде отдельного электромеханического блока и электронного блока управления. Внутри указанного электромеханического блока расположены электромагнитная муфта сцепления, входной вал для соединения с электроприводом, выходной вал для соединения со штоком клапана. Указанный шток нагружен одной или более спиральными возвратными пружинами. Указанный электронный блок управления функционально решает задачи, связанные с алгоритмом работы муфты сцепления. Изобретение направлено на уменьшение конструкции, определение факта и вида аварийной ситуации, не допускающей ошибочного срабатывания. 2 ил.

Вставной предохранительный клапан с электрическим приводом // 2516398

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинных клапанных системах. Способ включает установку вставного предохранительного клапана в проточный канал, проходящий через внешний предохранительный клапан по его длине, создание электрического контакта между вставным предохранительным клапаном и электрическим разъемом и управление работой вставного предохранительного клапана, позволяющее избирательно пропускать и блокировать поток текучей среды через проточный канал. Вставной предохранительный клапан содержит запирающее устройство, которое избирательно пропускает и блокирует поток текучей среды через продольный проточный канал, а также, по меньшей мере, один электрический разъем, выполненный с обеспечением возможности создания электрического контакта, по меньшей мере, с одним вторым электрическим разъемом внешнего предохранительного клапана при размещении вставного предохранительного клапана во внешнем предохранительном клапане. Технический результат заключается в повышении надежности регулирования потока среды в скважине. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 9 ил.

Клапан с электромагнитным двухпозиционным приводом // 2517002

Изобретение относится к электромагнитным двухпозиционным клапанам, а также может быть использовано для привода различных переключателей и импульсных насосов. Клапан с электромагнитным двухпозиционным приводом состоит из запорного органа, корпуса с магнитопроводом, якоря, электромагнитной катушки, двух постоянных магнитов с обращенными друг к другу одноименными полюсами, магнитопроводящей пластины. Постоянные магниты закреплены в корпусе. Якорь расположен между стопами, соединенными магнитопроводящей частью корпуса с одноименными полюсами этих магнитов. Магнитопроводящая пластина выполнена в виде кольца и установлена в корпусе вокруг якоря между другими одноименными полюсами этих постоянных магнитов, разделяя электромагнитную катушку на две части. Технический результат - создание клапана с электромагнитным двухпозиционным приводом с низким энергопотреблением, с малыми габаритами и массой при повышенной надежности, а также снижение трудоемкости при производстве. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предохранительный клапан, оснащенный средствами для подачи энергии к вставному предохранительному клапану // 2522682

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинных клапанных системах. Способ управления работой клапана может включать установку электрического привода в проточный канал, проходящий через этот клапан по его длине, и управление работой запирающего устройства с помощью электрического питания, подаваемого к электрическому приводу. Внешний предохранительный клапан может содержать запирающее устройство, которое избирательно пропускает и блокирует поток текучей среды через продольный проточный канал, а также, по меньшей мере, один электрический разъем, подключающийся электрическим соединением к вставному предохранительному клапану, установленному в надлежащее положение в проточном канале. Способ управления работой внешнего предохранительного клапана в подземной скважине может включать установку вставного предохранительного клапана в этот внешний предохранительный клапан и управление работой вставного предохранительного клапана с помощью электрического тока, проходящего от внешнего предохранительного клапана к вставному предохранительному клапану. Технический результат заключается в повышении надежности работы электрически управляемой скважинной клапанной системы. 2 н.п. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

Электромагнитный клапан для гидроуправляемой топливной форсунки // 2541483

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен электромагнитный клапан для гидроуправляемой топливной форсунки, предназначенной для использования в топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Электромагнитный клапан содержит электромагнит, толкатель (5), подпружиненный в сторону размыкания магнитной цепи и связанный с запирающим элементом (10), якорь электромагнита (4), установленный на толкателе (5) с возможностью осевого перемещения относительно толкателя (5) в сторону размыкания магнитной цепи и имеющий упор в сторону замыкания, причем перемещение якоря (4) в сторону размыкания магнитной цепи ограничено упругим элементом. Согласно изобретению упругий элемент выполнен в виде упругого диска (13), объединенного с толкателем (5) и жестко связанного своей периферийной частью с якорем (4) с образованием демпфирующей полости (14) между торцом упругого диска (13) и якорем (4), а упор представляет собой упруго деформируемое кольцо (6), закрепленное по периферии в якоре (4) по другую сторону от демпфирующей полости относительно упругого диска (13). Технический результат заключается в упрощении и повышении надежности конструкции с уменьшенными осевыми габаритами и возможности управления повышенным давлением топлива без увеличения мощности электромагнита. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Клапан для регулирования проточного канала // 2544018

Изобретение относится к клапану для регулирования проточного канала. Клапан для регулирования проточного канала содержит корпус клапана, который вместе с корпусом дросселя расположен в проточном канале для образования дроссельного участка, и расположенный в проточном канале, функционирующий в зависимости от температуры текучей среды перепускной клапан, который вместе с по меньшей мере одним перепускным отверстием образует перепускной канал. Причем обеспечено постоянное изменение поперечного сечения перепускного канала перепускного клапана в соответствии с обусловленным температурой изменением вязкости текучей среды. Изобретение направлено на повышение надежности и экономичности клапана. 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Шаровой кран // 2546344

Изобретение относится к электроприводной арматуре и предназначено для обеспечения взрывобезопасного и экономичного сжигания углеводородного топлива (газ, мазут) в энергетических котлоагрегатах. При аварийном исчезновении напряжения в цепях защиты энергоустановки и управления электроприводом крана исчезает магнитное поле, удерживающее толкатели 27 и рычаги 21 в рабочем положении. Под действием дополнительных пружинных толкателей 29 ролики 23 преодолевают сопротивление углублений в собачках 28, более не удерживаемых толкателями 27, рычаги 21 и соответственно 22 поворачиваются, освобождается плавающий фланец 15, который под действием пружины осевого перемещения 16 движется вверх, перемещая в том же направлении муфту сцепления 12. Шплинт 19 выходит из нижней прорези муфты сцепления 12, освобождая промежуточный вал 10 от сцепления с приводным валом 13. Пружина кручения 14 получает возможность раскручиваться, ее движение передается промежуточному валу 10 и соединенному с ним шпинделю 3, которые поворачиваются на угол 90° до положения закрытия шарового запорного элемента 2 шарового крана. Изобретение направлено на повышение надежности за счет обеспечения автоматического мгновенного закрытия шарового крана в случае прекращения подачи электроэнергии к электромагнитам и приводу крана и возможности последующего дистанционного возвращения шарового крана в исходное положение. 2 ил.

Электромагнитный исполнительный механизм // 2548211

Изобретение относится к электромагнитным исполнительным механизмам клапанов, обеспечивающим управление работой клапана. Клапан содержит пластину, присоединенную к подвижному механизму, расположенному частично в корпусе. Линейный электромагнитный исполнительный механизм содержит первый набор постоянных магнитов, установленный у подвижного механизма. По меньшей мере один сердечник статора расположен проксимально к подвижному механизму с зазором между сердечником статора и подвижным механизмом. По меньшей мере одна обмотка статора намотана на каждый сердечник статора. Источник питания присоединен по меньшей мере к одной обмотке статора с возможностью подачи электрического тока к указанной по меньшей мере одной обмотке. Управление открытием и закрытием пластины клапана выполняется путем изменения направления электрического тока через указанную по меньшей мере одну обмотку статора. Технический результат - усиление магнитного поля, создаваемого обмоткой статора, повышение усилия привода клапана. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Электропневмоклапан // 2554385

Изобретение относится к области электропневмоавтоматики и может быть использовано для заполнения и сброса давления из емкостей в системах газоснабжения давлением до 40 МПа, в которых недопустимы ударные и вибрационные воздействия. В электропневмоклапане входной и дренажный уплотнители выполнены с одной стороны клапана, обращенной к поршню. Дренажный канал выведен из полости, расположенной между ступенями поршня. В малой ступени поршня выполнен канал, сообщающий выходной и дренажный каналы. Дренажное седло выполнено на торце малой ступени поршня. При этом полный ход поршня равен сумме его хода на перекрытие дренажного канала от упора закрытого положения до контакта дренажного седла с клапаном и совместного с клапаном хода на открытие входного канала от седла в корпусе до упора открытого положения. Изобретение направлено на снижение уровня виброшумовых характеристик за счет исключения перетекания рабочей среды под давлением со входа в дренаж, а также уменьшение массо-габаритных характеристик. Обеспечивается экономия запасов газа и баллонов системы газоснабжения. 4 ил.