×
10.08.2016
216.015.54c5

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электроклапанам и может быть использовано в энергетическом машиностроении в летательных аппаратах. Электромагнитаый клапан содержит корпус с основным седлом, электромагнит. В корпусе расположены основной и разгрузочный затворы. Якорь кинематически связан с основным затвором, имеющим кольцевую канавку. На другом конце основного затвора выполнено разгрузочное седло. В якоре выполнено сквозное осевое ступенчатое отверстие со ступенью в его центральной части. При этом отверстие малого диаметра является направляющей поверхностью для разгрузочного седла. Разгрузочный затвор расположен в отверстии большего диаметра с возможностью осевого перемещения. Плоскость ступени взаимодействует с разгрузочным затвором для отрыва его от седла. На наружной поверхности якоря, выступающей из электромагнита, выполнена канавка для кинематической связи с основным затвором. В кольцевую канавку основного затвора установлено стопорное кольцо. Между якорем и основным затвором установлена демпфирующая пружина. Изобретение направлено на повышение стабильности параметров (времени срабатывания, герметичности) и его ремонтоспособности. 1 ил.
Основные результаты: Электромагнитный клапан, включающий корпус с основным седлом, электромагнит, расположенные в корпусе основной и разгрузочный затворы, а также якорь, кинематически связанный с основным затвором, имеющим кольцевую канавку, на другом конце которого выполнено разгрузочное седло, отличающийся тем, что в якоре выполнено сквозное осевое ступенчатое отверстие со ступенью в его центральной части, при этом отверстие малого диаметра является направляющей поверхностью для разгрузочного седла, разгрузочный затвор расположен в отверстии большего диаметра с возможностью осевого перемещения, плоскость ступени взаимодействует с разгрузочным затвором для отрыва его от седла, а на наружной поверхности якоря, выступающей из электромагнита, выполнена канавка для кинематической связи с основным затвором, в кольцевую канавку которого установлено стопорное кольцо, и между якорем и основным затвором установлена демпфирующая пружина.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электромагнитным клапанам (ЭК) и может быть использовано в энергетическом машиностроении, например в летательных аппаратах.

Широко известны ЭК, состоящие из корпуса, электромагнита с якорем, подпружиненными основным и разгрузочным затворами (например, авторское свидетельство СССР №469851, кл. F16K 31/02 с приоритетом от 30.05.73 г.), в которых корпус снабжен дополнительной полостью, в которой расположен подпружиненный запорный элемент, выполненный хвостовиком, пропущенным в полость основного затвора, что обеспечивает безударное торможение клапана.

Недостатком таких ЭК является непроизводительный сброс рабочего тела при открытии клапана в дренаж (атмосферу) для создания перепада давления на основном запорном органе для его открытия.

Известен ЭК с разгрузкой при помощи обвода, не имеющий этого недостатка (см. книгу А.Л. Пржиалковского и С.Х. Щучинского «Электромагнитные клапаны», Ленинград, Издательство «Машиностроение», 1967, стр. 34, Рис. 14), взятый за прототип изобретения, в котором в корпус ЭК установлен основной затвор, перекрывающий выход и делящий клапан на две полости: входную и разгрузочную, которые соединены обводным отверстием. В разгрузочной полости расположен подпружиненный якорь с жестко установленным на торце разгрузочным затвором и связанный полужестко с основным затвором, посредством штифта, а разгрузочный затвор уплотняет выход из клапана через разгрузочное седло, выполненное на основном затворе. При подаче напряжения в катушку электромагнита якорь с разгрузочным затвором перемещается, сжимает пружину и открывает проход рабочему телу на выход из клапана через седло разгрузочного затвора, выполненного на основном затворе. Штифт, установленный в якоре, движется внутри канавки основного затвора до контакта со стенкой канавки.

Давление рабочего тела в разгрузочной полости электромагнита падает, основной затвор поднимается, открывая основной проход рабочему телу на выход из клапана и давая возможность якорю выбрать весь ход. При снятии напряжения с катушки электромагнита пружина разжимается, и якорь с установленным на его торце разгрузочным клапаном садится на седло разгрузки, выполненным на основном затворе. Клапан закрыт, концы штифта занимают промежуточную позицию в канавке основного запорного органа. В случае отсутствия давления рабочего тела основной затвор отрывается от седла при помощи штифта.

Такая конструкция работоспособна, но имеет ряд недостатков:

- ход якоря этой конструкции зависит от глубины внедрения седел в уплотняющие поверхности разгрузочного и основного затворов. В связи с тем, что разгрузочный затвор установлен на торце якоря, при закрытии разгрузочного седла увеличивается глубина отпечатка на уплотняющей поверхности разгрузочного затвора от повышенного контактного усилия на седло в связи с влиянием массы якоря. Увеличение хода якоря увеличивает время открытия ЭК;

- деформация - смятие цилиндрической поверхности штифтов при открытии клапана (из-за большого удельного давления на площадь контакта основного затвора и цилиндрической поверхности штифта), которая приводит к нестабильности величин параметров ЭК, а именно сопротивления и времени срабатывания из-за изменения хода основного затвора;

- появление множественных отпечатков седла на контактирующей поверхности разгрузочного затвора из-за консольного расположения разгрузочного затвора на торце якоря и, как следствие, появление негерметичности по разгрузочному затвору. Консоль увеличивает отклонение от оси клапана совместно с цепочкой несоосностей контактирующих поверхностей: гильзы каркаса электромагнита, якоря, гнезда с уплотнением, седла разгрузочного затвора, основного затвора и корпуса, а также зазоров между ними;

- плохая ремонтоспособность ЭК из-за необходимости замены большого количества узлов и деталей ввиду невозможности доработки контактирующей поверхности разгрузочного затвора для удаления отпечатков и прочих дефектов из-за крепления разгрузочного затвора и штифта в якоре.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков и, в конечном счете, на стабилизацию параметров ЭК и его ремонтноспособности.

Для этого, в отличие от известной конструкции клапана, в якоре выполнено сквозное осевое ступенчатое отверстие со ступенью в его центральной части, при этом отверстие малого диаметра является направляющей поверхностью для разгрузочного седла, разгрузочный затвор расположен в отверстии большего диаметра с возможностью осевого перемещения. Плоскость ступени - заплечик взаимодействует с разгрузочным затвором для отрыва его от седла, а на наружной поверхности якоря, выступающей из электромагнита, выполнена канавка для кинематической связи с основным затвором, в кольцевую канавку которого установлено стопорное кольцо, и между якорем и основным затвором установлена демпфирующая пружина.

Демпфирующая пружина обеспечивает торможение якоря при закрытии ЭК. Использование стопорного кольца для кинематической связи якоря и основного затвора увеличивает площадь контакта между поверхностями при открытии ЭК, что приводит к стабилизации параметров при срабатываниях ЭК.

Якорь при закрытии ЭК имеет возможность осевого перемещения относительно разгрузочного затвора, находящегося на седле, и перемещается далее в сторону закрытия, сжимая установленную между ним и основным затвором демпфирующую пружину, в результате чего кинетическая энергия якоря не влияет на глубину внедрения седла в контактирующую поверхность разгрузочного затвора. Свободная установка разгрузочного затвора в якорь делает ЭК ремонтоспособным при изготовлении без замены большого количества деталей.

Расположение разгрузочного клапана с седлом в одном направляющем отверстии и в центральной части якоря исключает возможность создания множественных отпечатков на контактирующей поверхности разгрузочного затвора и появления негерметичности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где предоставлен общий вид электромагнитного клапана.

Электромагнитный клапан состоит из корпуса 1 с основным седлом 2 и наконечниками 3 и 4, электромагнита 5 с каркасом 6 и обводным отверстием 7, и стопа 8, основного затвора 9 с кольцом стопорным 10 в канавке 11 и седлом разгрузочным 12 и кольцом уплотнительным 13, якоря 14, у которого в центральной части взаимодействия с цилиндрической направляющей катушки электромагнита выполнено сквозное осевое двухступенчатое отверстие со ступенью - заплечиком 15, имеющее отверстие малого диаметра 16 для направления седла разгрузочного 12 и разгрузочного затвора 17, свободно расположенного в большом отверстии 18 с возможностью осевого перемещения, пружины 19 и демпферной пружины 20. Основной затвор 9 снабжен юбкой 21, размещенной в направляющей втулке 22, выполненной на каркасе 6 электромагнита 5, на внутренней поверхности юбки 21 выполнена канавка 11, в которой установлено стопорное кольцо 10, на наружной поверхности якоря выполнена канавка 23 для взаимодействия со стопорным кольцом 10.

При подаче рабочего тела через наконечник электромагнитного клапана оно поступает через обводное отверстие 7 в разгрузочную полость, которая отделяется от выходной полости основным затвором 9 с седлом 2 и разгрузочным затвором 17 на седле 12, выполненным на основном затворе 9. При подаче напряжения на ЭМ якорь 14 притягивается к стопу 8 и ступенью 15 отрывает разгрузочный затвор 17 от седла разгрузочного 12 и сжимает пружину 19. Давление рабочего тела в разгрузочной полости падает и появляется усилие от действия входного давления на площадь, ограниченную седлом 2 и кольцом уплотнительным 13, которое отрывает основной затвор 9 от седла 2. Клапан открыт. При отсутствии входного давления рабочего тела якорь 14 отрывает основной затвор 9 от седла 2 при помощи кольца стопорного 10.

При снятии напряжения разгрузочный затвор 17 под действием пружины 19 садится на седло разгрузочное 12 и перекрывает выход рабочему тела из разгрузочной полости. Давление в разгрузочной полости становится равным давлению на входе, появляется перепад на основном затворе 9, кроме того, якорь 14 продолжает по инерции двигаться до контакта с кольцом стопорным 10, сжимая демпферную пружину 20, и помогает основному затвору 9 сесть на седло 3. Клапан закрыт. Якорь 14 от усилия демпферной пружины 20 перемещается в обратную сторону до взаимодействия заплечика 15 с разгрузочным затвором 17.

Использование изобретения позволяет повысить стабильность параметров электромагнитного клапана и его ремонтноспособность.

Электромагнитный клапан, включающий корпус с основным седлом, электромагнит, расположенные в корпусе основной и разгрузочный затворы, а также якорь, кинематически связанный с основным затвором, имеющим кольцевую канавку, на другом конце которого выполнено разгрузочное седло, отличающийся тем, что в якоре выполнено сквозное осевое ступенчатое отверстие со ступенью в его центральной части, при этом отверстие малого диаметра является направляющей поверхностью для разгрузочного седла, разгрузочный затвор расположен в отверстии большего диаметра с возможностью осевого перемещения, плоскость ступени взаимодействует с разгрузочным затвором для отрыва его от седла, а на наружной поверхности якоря, выступающей из электромагнита, выполнена канавка для кинематической связи с основным затвором, в кольцевую канавку которого установлено стопорное кольцо, и между якорем и основным затвором установлена демпфирующая пружина.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 105 items.
10.03.2014
№216.012.aa10

Запорное устройство соединения магистралей

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для подачи рабочего тела в агрегаты в процессе полета. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы и эксплуатационных возможностей. Запорное устройство соединения магистралей содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509251
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ab92

Способ фрикционной сварки перемешиванием

Изобретение может быть использовано при изготовлении каркасно-панельных конструкций, а также конструкций типа тел вращения, например баков и обечаек. Предварительно погруженный в свариваемый стык вращающийся сварочный инструмент 1 перемещают по линии стыка соединяемых деталей 2. Осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509637
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.03.2014
№216.012.ae9b

Газогенератор

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для получения энергетического газа путем смешения водоугольного топлива и воздуха с последующим горением этой смеси. Газогенератор выполнен в виде единой камеры 2 с футеровкой, несколькими группами 4, 5, 9 двухкомпонентных форсунок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510414
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.af5b

Устройство установки агрегатов на изделии

Изобретение относится к средствам установки оборудования на летательном, преимущественно космическом, аппарате (КА), где требуется точная угловая и линейная регулировка положения агрегатов на изделии (в т.ч. при летно-конструкторских испытаниях). Устройство установки агрегатов (1) на изделии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510606
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb20

Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления

Изобретения относятся к области ракетно-космической техники и могут найти применение при осуществлении контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей. Технический результат - повышение точности контроля уровня заправки и энергетических характеристик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513632
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.05.2014
№216.012.c064

Регулирующий узел

Изобретение относится к разъемным соединениям, а именно к узлам для углового регулирования конструкций. Регулирующий узел содержит втулку сферическую, дренажное отверстие в ней, внутреннюю полость втулки сферической, резьбовую часть втулки сферической, конический упор, а также сферическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515001
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.06.2014
№216.012.d82b

Способ защиты от аварии многоканальных систем управления ракет

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в автоматах стабилизации ракет, управление угловым движением которых осуществляется путем поворота нескольких камер сгорания двигателей с помощью рулевых приводов. Способ защиты от аварии многоканальных систем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521117
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.db2e

Устройство для крепления и последующего разделения ступеней ракеты-носителя пакетной схемы

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для крепления и разделения ступеней ракеты-носителя пакетной схемы. Устройство для крепления и последующего разделения ступеней ракеты-носителя пакетной схемы содержит пневмотолкатель, узлы крепления, замок. Пневмотолкатель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521888
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db5e

Планер летательного аппарата

Изобретение относится к крылатым летательным аппаратам, в которых используется криогенное топливо, и касается ракетных блоков многоразового использования. Планер летательного аппарата включает корпус с криогенным цилиндрическим баком, крыло, элементы крепления крыла. Крыло закреплено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521936
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.09.2014
№216.012.f12d

Способ фрикционной сварки с перемешиванием на опорном ролике с профильной канавкой

Изобретение может быть использовано для фрикционной сварки с перемешиванием. Стык свариваемых заготовок 1 и 2 размещают на опорном ролике 5 с профильной канавкой 4. Сварное соединение получают путем перемещения рабочего стержня 6 сварочного инструмента 7 с формированием корня сварного шва. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527563
Дата охранного документа: 10.09.2014
Showing 31-40 of 81 items.
10.03.2014
№216.012.aa10

Запорное устройство соединения магистралей

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для подачи рабочего тела в агрегаты в процессе полета. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы и эксплуатационных возможностей. Запорное устройство соединения магистралей содержит корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509251
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ab92

Способ фрикционной сварки перемешиванием

Изобретение может быть использовано при изготовлении каркасно-панельных конструкций, а также конструкций типа тел вращения, например баков и обечаек. Предварительно погруженный в свариваемый стык вращающийся сварочный инструмент 1 перемещают по линии стыка соединяемых деталей 2. Осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509637
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.03.2014
№216.012.ae9b

Газогенератор

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для получения энергетического газа путем смешения водоугольного топлива и воздуха с последующим горением этой смеси. Газогенератор выполнен в виде единой камеры 2 с футеровкой, несколькими группами 4, 5, 9 двухкомпонентных форсунок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510414
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.04.2014
№216.012.af5b

Устройство установки агрегатов на изделии

Изобретение относится к средствам установки оборудования на летательном, преимущественно космическом, аппарате (КА), где требуется точная угловая и линейная регулировка положения агрегатов на изделии (в т.ч. при летно-конструкторских испытаниях). Устройство установки агрегатов (1) на изделии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510606
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb20

Способ контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей и система для его осуществления

Изобретения относятся к области ракетно-космической техники и могут найти применение при осуществлении контроля уровня расположения поверхности жидких компонентов топлива в баках ракет-носителей. Технический результат - повышение точности контроля уровня заправки и энергетических характеристик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513632
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.05.2014
№216.012.c064

Регулирующий узел

Изобретение относится к разъемным соединениям, а именно к узлам для углового регулирования конструкций. Регулирующий узел содержит втулку сферическую, дренажное отверстие в ней, внутреннюю полость втулки сферической, резьбовую часть втулки сферической, конический упор, а также сферическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515001
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.06.2014
№216.012.d82b

Способ защиты от аварии многоканальных систем управления ракет

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в автоматах стабилизации ракет, управление угловым движением которых осуществляется путем поворота нескольких камер сгорания двигателей с помощью рулевых приводов. Способ защиты от аварии многоканальных систем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521117
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.db2e

Устройство для крепления и последующего разделения ступеней ракеты-носителя пакетной схемы

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для крепления и разделения ступеней ракеты-носителя пакетной схемы. Устройство для крепления и последующего разделения ступеней ракеты-носителя пакетной схемы содержит пневмотолкатель, узлы крепления, замок. Пневмотолкатель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521888
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db5e

Планер летательного аппарата

Изобретение относится к крылатым летательным аппаратам, в которых используется криогенное топливо, и касается ракетных блоков многоразового использования. Планер летательного аппарата включает корпус с криогенным цилиндрическим баком, крыло, элементы крепления крыла. Крыло закреплено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521936
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.09.2014
№216.012.f12d

Способ фрикционной сварки с перемешиванием на опорном ролике с профильной канавкой

Изобретение может быть использовано для фрикционной сварки с перемешиванием. Стык свариваемых заготовок 1 и 2 размещают на опорном ролике 5 с профильной канавкой 4. Сварное соединение получают путем перемещения рабочего стержня 6 сварочного инструмента 7 с формированием корня сварного шва. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527563
Дата охранного документа: 10.09.2014
+ добавить свой РИД