Электромагнитный клапан

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатель Красулин Владимир Валентинович, Корнилов Александр Викторович(57) 1. Электромагнитный клапан, содержащий подпружиненный основной запорный орган, выполненный в виде поршня с разгрузочным каналом и уплотняющим диском, и кинематически связанный с ним дополнительный запорный орган, соединенный с якорем электромагнита, и направляющую втулку, причем на боковой поверхности поршня выполнена, по меньшей мере, одна кольцевая проточка, в которой установлен разрезной упругий элемент, диаметр которого равен внутреннему диаметру направляющей втулки, отличающийся тем, что диаметр уплотняющего диска больше внутреннего диаметра направляющей втулки, а кольцевой зазор между поршнем и направляющей втулкой превышает размеры ячейки фильтрующей сетки. 2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что разрезной упругий элемент выполнен из материала, имеющего минимальный коэффициент трения в паре с металлом. 3. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что между основным и вспомогательным запорными органами установлена вспомогательная пружина, усилие которой меньше усилия основной пружины, но превышает силу трения между разрезным упругим элементом и направляющей втулкой.(56) 1. А.с. СССР 844885, МПК 16 31/02, 1981. 2. А.с. СССР 892096, МПК 16 31/02, 1981 (прототип). Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в средствах управления и выключающих устройствах для управления потоком газа в системах дистанционного управления газогоре 2799 1 лочных устройств паровых водогрейных котлов, теплогенераторов, бытовых отопительных установок и в технологических системах. Известен электромагнитный клапан, в корпусе которого установлены подпружиненный основной запорный орган, выполненный в виде поршня с загрузочным и разгрузочным каналом, и кинематически связанный с ним дополнительный запорный орган, связанный с якорем электромагнита, в котором загрузочный канал выполнен в виде винтовой канавки 1. Известен электромагнитный клапан, содержащий подпружиненный основной запорный орган, выполненный в виде поршня с разгрузочным каналом и уплотняющим диском, и кинематически связанный с ним дополнительный запорный орган, соединенный с якорем электромагнита, и направляющую втулку, причем на боковой поверхности поршня выполнена, по меньшей мере, одна кольцевая проточка, в которой установлен разрезной упругий элемент, диаметр которого равен внутреннему диаметру направляющей втулки 2. Одним из основных принципиальных недостатков известных клапанов является то, что для обеспечения разгрузки основного затвора при открывании клапана необходимо иметь минимальный диаметр загрузочного отверстия и зазора между поршнем и направляющей втулкой и максимальный диаметр разгрузочного канала и наоборот при закрывании клапана необходимо иметь максимальный диаметр загрузочного отверстия и зазора между поршнем и направляющей втулкой. Другим недостатком известных клапанов является возможность заклинивания поршня из-за тепловых расширений и попадания твердых частиц, проходящих через фильтрующие устройства. Задачей изобретения является повышение надежности открывания-закрывания клапана и устранение возможности заклинивания поршня. Поставленная задача достигается тем, что в известном электромагнитном клапане, в корпусе которого установлен подпружиненный основной запорный орган, выполненный в виде поршня с разгрузочным каналом,кинематически связанный с ним дополнительный запорный орган и направляющая втулка, причем в кольцевую проточку на поршне с зазором установлена разрезная упругая втулка (или два и более разрезных упругих кольца), наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру направляющей втулки втулка выполнена из материала, имеющего минимальный коэффициент трения в паре с металлом (фторопласт,стеклонаполненный полиамид и т.п.) кольцевой зазор между поршнем и направляющей втулкой увеличен до величины, превышающей размеры ячейки фильтрующей сетки диаметр уплотняющего резинового диска больше внутреннего диаметра направляющей втулки, а разгрузочное и загрузочное отверстия функционально объединяются, для чего между основным и дополнительным запорным органами установлена пружина,усилие которой превышает величину силы трения между разрезной и направляющей втулками, но значительно меньше усилия основной пружины, что позволяет использовать разгрузочный канал в качестве загрузочного. На фиг. 1 показан электромагнитный клапан в разрезе, на фиг. 2 - основной запорный орган - поршень в момент открытия, на фиг. 3 - основной запорный орган в момент закрытия. В корпусе 1 установлен основной запорный орган 2, выполненный в виде поршня с резиновым уплотняющим диском 3, и подпружиненный основной рабочей пружиной 4, в кольцевую проточку которого установлена с зазором 1 (фиг. 2) разрезная втулка 5 (или два и более разрезных кольца), которая, в свою очередь, практически беззазорно может перемещаться в направляющей втулке 6, причем кольцевой зазор 2 между поршнем и направляющей втулкой превышает размер 3 ячейки фильтрующей сетки 7. В основном запорном органе выполнен разгрузочно-загрузочный канал 8, перекрываемый дополнительным запорным органом 9, связанным с якорем 10 электромагнитного привода 11. Между основным запорным органом 2 и дополнительным запорным органом 9 установлена вспомогательная пружина 12, усилие которой значительно меньше усилия основной пружины 4, но превышает силу трения между упругой втулкой 5 и направляющей втулкой 6. Внутри основного запорного органа закреплен подхват 13. Клапан работает следующим образом. В закрытом положении (фиг. 2) упругая втулка 5 перекрывает кольцевой зазор между основным запорным органом 2 и направляющей втулкой 6, препятствуя попаданию твердых частиц в зазор. При подаче напряжения на электромагнитный привод 11 якорь 10 с дополнительным запорным органом 9, втягиваясь в катушку, открывает разгрузочный канал 8, и среда из надпоршневой полости попадает в выходной канал, снижая давление в ней практически до нуля (фиг. 2), в результате возникшего перепада давления на основном запорном органе 2, последний перемещается вверх. 2799 1 Полное открывание основного запорного органа 2 происходит за счет электромагнитного привода 11. В открытом положении (фиг. 3) резиновый уплотнительный диск 3 перекрывает кольцевой зазор, препятствуя попаданию твердых частиц в зазор. При отключении напряжения от электромагнитного привода 11 основной запорный орган 2 под действием собственного веса и пружины 4 движется вниз. При этом вспомогательная пружина 12 не позволяет вспомогательному запорному органу 9 перекрыть разгрузочный канал 8, обеспечивая поступление рабочей среды в надпоршневую полость. При опускании основного запорного органа 2 на седло, дополнительный запорный орган 9 перекрывает разгрузочный канал 8 из-за значительного превышения усилия основной пружины 4 над вспомогательной пружиной 12, в результате чего это усилие передается на основной запорный орган 2, который надежно перекрывает выходной канал. Предлагаемый электромагнитный клапан прошел приемочные испытания в ИЦ ГАО г. Саратова. В результате испытаний установлено, что клапан соответствует требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.063-81 и нормам герметичности по ГОСТ 9544-93. Наработка на отказ составила не менее 100000 включений. Энергопотребление предлагаемого клапана значительно ниже аналогичных клапанов западных фирм, например германской . Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.