×
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 21-30 of 105 items.
10.09.2013
№216.012.676b

Комбинированный способ управления расходованием топлива ракетной двигательной установки с многократным включением и комбинированная система управления расходованием топлива

Группа изобретений относится к ракетной технике и предназначена для формирования управляющих команд на средства регулирования секундного расхода компонентов топлива в процессе полета разгонного блока. Способ заключается в поддержании заданного соотношения секундных расходов компонентов топлива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492122
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.676c

Многоразовый ускоритель первой ступени ракеты-носителя на базе унифицированного ракетного блока

Изобретение относится к области ракетно-космической техники. Многоразовый ускоритель первой ступени ракеты-носителя содержит корпус, емкости для окислителя и горючего, носовой отсек с обтекателем и с воздухозаборниками, закрытыми поворачивающейся заглушкой, межбаковый и хвостовой отсеки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492123
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.6872

Устройство для соединения и разъединения трубопроводов бортового агрегата

Изобретение относится к устройствам для соединения и разъединения трубопроводов агрегатов, осуществляющих связь летательного аппарата с наземным комплексом. Устройство содержит бортовую и отрывную плиты. В трубопроводе бортовой плиты расположены запорный клапан, выполненный в виде седла, двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492385
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6ff5

Агрегатированная горелка

Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. Изобретение направлено на создание экономичных котельных, использующих горелки без электропотребления от внешних источников. Эта задача решается использованием части тепловой энергии продуктов сгорания топлива для выработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494312
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.75bb

Многоразовый возвращаемый ракетный блок

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Многоразовый возвращаемый ракетный блок содержит фюзеляж, крыло с двумя консолями, левый и правый блоки двигателей управления. Консоли крыла снабжены законцовками. Левый и правый блоки двигателей управления размещены в гондолах на законцовках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495799
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.75bc

Способ управления движением ракеты-носителя на начальном участке полета

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Способ управления движением ракеты-носителя на начальном участке полета заключается в отклонении качающейся части маршевого двигателя в заданной плоскости увода струи с учетом периодического вычисления командного сигнала на отклонение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495800
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f3e

Редуктор давления газа

Изобретение относится к автоматическим устройствам регулирования давления газа и может быть использовано в энергетическом машиностроении. Редуктор давления газа содержит корпус, подпружиненный чувствительный элемент в виде мембраны с тарелью и дросселирующий клапан с седлом. При этом указанная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498247
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.01.2014
№216.012.9c92

Способ измерения расхода жидкости

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкости и может быть использовано при испытаниях двигателей. Способ измерения расхода жидкости основан на определении массы жидкости, вытесняемой из мерной емкости за время вытеснения, и характеризуется тем, что используют дополнительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505788
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.02.2014
№216.012.a6f9

Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии

Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии содержит замкнутый контур с газообразным рабочим телом, реализующим замкнутый термодинамический цикл Брайтона. В состав замкнутого термодинамического цикла входят источник тепла, турбокомпрессор, кинематически связанный с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508460
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a765

Регулятор расхода

Изобретение относится к автоматическим устройствам для поддержания постоянного расхода текучих сред при различных перепадах давления и может быть использовано в двигателестроении. Регулятор расхода содержит корпус с входным и выходным каналами, соединенными через регулирующий клапан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508568
Дата охранного документа: 27.02.2014
Showing 21-30 of 81 items.
10.09.2013
№216.012.676b

Комбинированный способ управления расходованием топлива ракетной двигательной установки с многократным включением и комбинированная система управления расходованием топлива

Группа изобретений относится к ракетной технике и предназначена для формирования управляющих команд на средства регулирования секундного расхода компонентов топлива в процессе полета разгонного блока. Способ заключается в поддержании заданного соотношения секундных расходов компонентов топлива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492122
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.676c

Многоразовый ускоритель первой ступени ракеты-носителя на базе унифицированного ракетного блока

Изобретение относится к области ракетно-космической техники. Многоразовый ускоритель первой ступени ракеты-носителя содержит корпус, емкости для окислителя и горючего, носовой отсек с обтекателем и с воздухозаборниками, закрытыми поворачивающейся заглушкой, межбаковый и хвостовой отсеки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492123
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.6872

Устройство для соединения и разъединения трубопроводов бортового агрегата

Изобретение относится к устройствам для соединения и разъединения трубопроводов агрегатов, осуществляющих связь летательного аппарата с наземным комплексом. Устройство содержит бортовую и отрывную плиты. В трубопроводе бортовой плиты расположены запорный клапан, выполненный в виде седла, двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492385
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6ff5

Агрегатированная горелка

Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. Изобретение направлено на создание экономичных котельных, использующих горелки без электропотребления от внешних источников. Эта задача решается использованием части тепловой энергии продуктов сгорания топлива для выработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494312
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.75bb

Многоразовый возвращаемый ракетный блок

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Многоразовый возвращаемый ракетный блок содержит фюзеляж, крыло с двумя консолями, левый и правый блоки двигателей управления. Консоли крыла снабжены законцовками. Левый и правый блоки двигателей управления размещены в гондолах на законцовках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495799
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.75bc

Способ управления движением ракеты-носителя на начальном участке полета

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Способ управления движением ракеты-носителя на начальном участке полета заключается в отклонении качающейся части маршевого двигателя в заданной плоскости увода струи с учетом периодического вычисления командного сигнала на отклонение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495800
Дата охранного документа: 20.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f3e

Редуктор давления газа

Изобретение относится к автоматическим устройствам регулирования давления газа и может быть использовано в энергетическом машиностроении. Редуктор давления газа содержит корпус, подпружиненный чувствительный элемент в виде мембраны с тарелью и дросселирующий клапан с седлом. При этом указанная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498247
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.01.2014
№216.012.9c92

Способ измерения расхода жидкости

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкости и может быть использовано при испытаниях двигателей. Способ измерения расхода жидкости основан на определении массы жидкости, вытесняемой из мерной емкости за время вытеснения, и характеризуется тем, что используют дополнительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505788
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.02.2014
№216.012.a6f9

Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии

Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии содержит замкнутый контур с газообразным рабочим телом, реализующим замкнутый термодинамический цикл Брайтона. В состав замкнутого термодинамического цикла входят источник тепла, турбокомпрессор, кинематически связанный с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508460
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a765

Регулятор расхода

Изобретение относится к автоматическим устройствам для поддержания постоянного расхода текучих сред при различных перепадах давления и может быть использовано в двигателестроении. Регулятор расхода содержит корпус с входным и выходным каналами, соединенными через регулирующий клапан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508568
Дата охранного документа: 27.02.2014
+ добавить свой РИД