×
24.07.2020
220.018.3808

Результат интеллектуальной деятельности: Регулирующий клапан

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапанам с электромагнитным приводом, и может быть использовано в конструкциях вакуумных систем, а также в устройствах дистанционного управления потоками различных газов и жидкостей. Регулирующий клапан состоит из корпуса, который через резьбовые соединения прикреплен к патрубкам для врезки в технологические трубопроводы, в которых происходит регулирование потока рабочей среды за счет перемещения типового механизма плунжера. Перемещение плунжера обеспечивает соединенный через вал и симметрично расположенный в верхней части корпуса линейный электропривод. Линейный электропривод является сборной конструкцией, состоящей, в том числе, из идентичных по размерам верхнего и нижнего цилиндрических магнитопроводов с одинаковыми когтеобразными полюсами магнитопроводов, внутри которых намотаны соответственно верхняя и нижняя намагничивающие катушки. Между верхним и нижним цилиндрическими магнитопроводами расположен сборный якорь, который представляет собой трехслойную конструкцию, в средней части которой имеется прослойка с двумя запрессованными с противоположных сторон магнитопроводящими дисками. Прослойка выполнена из немагнитного материала для разделения магнитных полей верхней и нижней намагничивающих катушек. Магнитопроводящие диски в разрезе имеют прямоугольное сечение с выточкой в форме трапециевидного тороида, образующей когтеобразные полюса на сборном якоре симметричной магнитной системы линейного электропривода. Применение заявленного регулирующего клапана обеспечивает высокую точность дозирования, создает возможность автоматически управлять интенсивностью потока рабочей среды, повышает надежность конструкции за счет нового линейного электропривода и его симметричного расположения относительно плунжера. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относиться к арматуростроению, в частности к клапанам с электромагнитным приводом, и может быть использовано в конструкциях вакуумных систем, а также в устройствах дистанционного управления потоками различных газов и жидкостей.

Уровень техники

Известен электромагнитный клапан, содержащий механизм ручного управления для установки клапана в открытое состояние, электромагнит, седло клапана, якорь с запорным органом, выполненные с возможностью перемещения между седлом клапана и электромагнитом, и две шайбы. Одна шайба выполнена из магнитного, другая шайба - из магнитопроводящего материала. Обе шайбы установлены с одной стороны относительно запорного органа с якорем, а электромагнит - с другой стороны. Одна из шайб жестко связана посредством штока с запорным органом и якорем, другая установлена неподвижно. При переходе клапана в закрытое состояние, обе шайбы находятся в непосредственной близости друг от друга, а одна из шайб выполнена с возможностью регулировки конечного расстояния между ними (см. патент RU №2282090, кл. F16K 31/06).

Известен электромагнитный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, электромагнит, якорь с запорным органом, выполненный с возможностью взаимодействия с электромагнитом, и устройство для индикации положения запорного органа, например магнитоуправляемый контакт. Магнитопровод в области перехода его в стоп выполнен разъемным. В стопе и прилегающем к нему магнитопроводе выполнено отверстие, в которое установлено устройство индикации положения запорного органа с возможностью перемещения вдоль оси этого отверстия (см. патент RU №2282771, кл. F16K 31/06).

Известен клапан электромагнитный, основной запорный орган которого установлен в цилиндрической полости корпуса, а в его внутренней полости расположен вспомогательный клапан, соединенный штоком с электромагнитным приводом, причем он снабжен дополнительным электромагнитом, якорь которого соединен с рычагом, закрепленным на корпусе, а на штоке вспомогательного клапана установлен упор, воспринимающий воздействие указанного рычага (см. патент SU №456952, кл. F16K 31/06).

Данные аналоги имеют следующие общие недостатки. В описанных конструкциях нет возможности в автоматическом режиме установить и зафиксировать клапан в промежуточном положении, а также изменять это положение в динамике для регулирования потока рабочей среды.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и принимаемый авторами за прототип является электромагнитный клапан, содержащий корпус с патрубками, шток с плунжером, электромагнит с двумя катушками, при этом якорь фиксируется пружинами в нейтральном положении и находится между намагничивающими катушками и когтеобразными полюсами, причем якорь изготовлен из двух магнитомягких вставок и немагнитной прослойки, две катушки электромагнита намотаны на магнитопроводы (см. патент RU №2357143, кл. F16K 31/06).

Недостатками прототипа является несимметричное расположение приводной части конструкции, что усложняет изготовление опоры для приводной части конструкции и создает технические условия для возникновения заклинивания из-за перекоса штока под действием давления потока рабочей среды.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который достигается с помощью изобретения, сводится к созданию технической возможности автоматического изменения положения плунжера и его фиксирование в промежуточных состояниях для регулирования и изменения интенсивности потока рабочей среды.

Технический результат достигается с помощью регулирующего клапана, содержащего корпус с патрубками, плунжер, соединенный через вал с линейным электроприводом, который состоит из двух идентичных цилиндрических магнитопроводов с намагничивающими катушками и выводами, между которыми в средней части вала на резьбе закреплен сборный якорь, при этом линейный электропривод расположен осесимметрично относительно вала и плунжера, сборный якорь представляет собой трехслойную конструкцию, в средней части которой имеется прослойка с двумя запрессованными с противоположных сторон магнитопроводящими дисками, имеющими прямоугольное сечение с выточкой в форме трапециевидного тороида, образующей когтеобразные полюса сборного якоря симметричной магнитной системы линейного электропривода, цилиндрические магнитопроводы линейного электропривода имеют когтеобразные полюса, залитые упругим уплотнителем, в цилиндрических магнитопроводах относительно оси симметрии вала выполнены отверстия для подшипников скольжения, в которые вставлен вал.

Применение заявленного регулирующего клапана обеспечивает высокую точность дозирования, создает возможность автоматически управлять интенсивностью потока рабочей среды, повышает надежность конструкции за счет нового линейного электропривода и его симметричного расположения относительно плунжера.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлен общий вид регулирующего клапана в разрезе.

На Фиг. 2 представлен детальный чертеж линейного электропривода регулирующего клапана в разрезе.

На Фиг. 3 показан один из четырех идентичных сегментов полюсов симметричной магнитной системы линейного электропривода.

Осуществление изобретения

Регулирующий клапан состоит из корпуса 1, который через резьбовые соединения 2 прикреплен к патрубкам 3 для врезки в технологические трубопроводы (на фиг. 1 не показаны), в которых происходит регулирование потока рабочей среды за счет перемещения типового механизма плунжера 4. Перемещение плунжера 4 обеспечивает соединенный через вал 5 и осесимметрично расположенный в верхней части корпуса 1 линейный электропривод. Линейный электропривод является сборной конструкцией (см. фиг. 2), состоящей, в том числе, из идентичных по размерам верхнего 6 и нижнего 7 цилиндрических магнитопроводов с одинаковыми когтеобразными полюсами 8 магнитопроводов (см. фиг. 3), внутри которых намотаны соответственно верхняя 9 и нижняя 10 намагничивающие катушки.

Между верхним 6 и нижним 7 цилиндрическими магнитопроводами расположен сборный якорь 11, который с помощью резьбы 12 крепится к средней части вала 5. Сборный якорь 11 представляет собой трехслойную конструкцию, в средней части которой имеется прослойка 13 с двумя запрессованными с противоположных сторон магнитопроводящими дисками 14. Прослойка 13 выполнена из немагнитного материала для разделения магнитных полей верхней 9 и нижней 10 намагничивающих катушек. Магнитопроводящие диски 14 в разрезе имеют прямоугольное сечение с выточкой в форме трапециевидного тороида, образующей когтеобразные полюса 15 на сборном якоре 11 симметричной магнитной системы линейного электропривода.

В верхнем цилиндрическом магнитопроводе 6 выполнено отверстие, в которое вставлен опорный подшипник скольжения 16, а в нижнем цилиндрическом магнитопроводе 7 - вставлен проходной подшипник скольжения 17. Подшипники скольжения 16 и 17 выполняют центрирование цилиндрических магнитопроводов 6 и 7 относительно оси симметрии вала 5 и обеспечивают его возвратно-поступательное перемещение с минимальным трением.

Части верхнего 6 и нижнего 7 цилиндрических магнитопроводов с когтеобразными полюсами 8 залиты упругим уплотнителем 18. Уплотнитель 18 предотвращает прилипание магнитопроводящих дисков 14 к цилиндрическим магнитопроводам 6 и 7, а также обеспечивает дополнительную герметизацию намагничивающих катушек 9 и 10.

Режим работы намагничивающих катушек 8 и 9 задается системой управления (на фиг. не показана) через выводы 19.

Регулирующий клапан работает следующим образом. Корпус 1 через резьбовые соединения 2 по средствам патрубков 3 монтируется в трубопроводы с рабочей средой (на фиг. не показаны), в которых происходит регулирование потока рабочей среды за счет перемещения типового механизма плунжера 4. Плунжер 4 может занимать три характерных положения:

I - крайнее нижнее положение плунжера 4, при котором полностью перекрыт поток рабочей среды в патрубках 3;

II - крайнее верхнее положение плунжера 4, при котором патрубки 3 полностью открыты, а интенсивность потока рабочей среды максимальна;

III - плунжер 4 находится в промежуточном положении, перекрывая или открывая патрубки 3, тем самым дозируя интенсивность потока рабочей среды.

Эти три характерных положения плунжера 4 задаются возвратно-поступательным движением вала 5, который перемещается вместе со сборным якорем 11 линейного электропривода. Линейный электропривод состоит из верхнего 6 и нижнего 7 цилиндрических магнитопроводов, внутри которых намотаны соответственно верхняя 9 и нижняя 10 намагничивающие катушки с уплотнителем 18 и выводами 19, сборного якоря 11 из прослойки 13 и двух магнитопроводящих дисков 14, закрепленного по резьбе 12 на валу 5 (см. фиг. 2). Сборный якорь 11 перемещается под действием электромагнитного поля, которое формируется в зависимости от модуляции электрических импульсов, подаваемых на намагничивающие катушки 9 и 10 от системы управления (на фиг. не показана) через выводы 19. Если конфигурация электромагнитного поля такова, что магнитные силы на верхней намагничивающей катушке 9 больше, чем на нижней намагничивающей катушке 10, то сборный якорь 11 линейного электропривода перемещается вверх, поднимая через вал 5 плунжер 4. Если магнитные силы на верхней намагничивающей катушке 9 меньше, чем на нижней намагничивающей катушке 10, то плунжер 4 будет перемещаться вниз. Если на верхней 9 и нижней 10 намагничивающих катушках формируется конфигурация электромагнитных полей, при которой магнитные силы уравновешивают сборный якорь 11 линейного электропривода в промежуточном положении, то плунжер 4 фиксируется в необходимом промежуточном положении, при этом дозируя интенсивность потока рабочей среды через патрубки 3. При возникновении на верхней 9 и нижней 10 намагничивающих катушках одинаковых магнитных сил, плунжер 4 занимает среднее положение, как показано на фиг. 1, при этом пропускная способность регулирующего клапана в два раза меньше, по сравнению с его полностью открытым состоянием. Скорость подачи электрических импульсов на намагничивающие катушки 9 и 10 влияет на скорость перемещения плунжера 4, таким образом, появляется возможность не только задавать положение плунжера, но и управлять скоростью его перемещения.

Для увеличения тяговых характеристик линейного электропривода цилиндрические магнитопроводы 6, 7 и магнитопроводящие диски 14 имеют когтеобразные полюса 8 и 15, которые формируют контактную площадь распространения магнитных линий, распределяя тем самым создаваемые усилия при перемещении сборного якоря 11 линейного электропривода. Величина необходимых усилий задается условиями технологического процесса регулирования потока рабочей среды и определяется расчетом, результат которого зависит от трех параметров магнитной системы линейного электропривода:

α - угол формирования когтеобразных полюсов 8 и 15;

b - ширина когтеобразных полюсов 8 и 15;

h - глубина выточки в форме трапециевидного тороида в магнитопроводящих дисках 14.

В отличие от прототипа заявленный регулирующий клапан имеет новую конструкцию линейного электропривода, которая позволяет через вал 5 автоматически изменять положение плунжера 4 и фиксировать его в промежуточных состояниях, а также регулирующий клапан имеет осесимметричное расположение элементов линейного электропривода по отношению к плунжеру 4, что исключает перекос вала 5 под действием потока рабочей среды.

Применение заявленного регулирующего клапана повышает скорость и точность регулирования интенсивности потока рабочей среды в технологических трубопроводах с газами или жидкостями, создает возможность в автоматическом режиме управлять потоком рабочей среды, упрощает регулирование интенсивности потока рабочей среды в различных технологических процессах за счет новой конструкции и симметричного расположения линейного электропривода относительно плунжера.


Регулирующий клапан
Регулирующий клапан
Регулирующий клапан
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 125 items.
09.08.2018
№218.016.7a3f

Композиция для приготовления теста для хлебобулочных изделий

Изобретение относится к пищевой промышленности. Композиция для приготовления теста для хлебобулочных изделий содержит муку пшеничную 1-го сорта, дрожжи прессованные хлебопекарные, соль поваренную, сывороточно-полисахаридную фракцию, которую предварительно сквашивают Lactobacillus plantarum, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663614
Дата охранного документа: 07.08.2018
17.08.2018
№218.016.7c6e

Беспроводная система биодиагностики ксилемного потока растений

Изобретение относится к области растениеводства, а также систем и аппаратуры передачи данных и предназначена для неразрушающей биодиагностики ксилемного потока травянистых растений с использованием беспроводной передачи данных. Система содержит датчик измерения ксилемного потока, закрепленный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663997
Дата охранного документа: 14.08.2018
17.08.2018
№218.016.7cb2

Ручной инструмент для разделения на части рулона сена

Изобретение относится к ручным инструментам и может применяться в животноводстве для подготовки рулона сена к кормлению животных. Ручной винтовой инструмент для разделения на части рулона сена включает опорную плиту с круговым отверстием в ее геометрическом центре, рычагом с оголовком,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663987
Дата охранного документа: 14.08.2018
04.10.2018
№218.016.8e31

Улавливатель микроорганизмов

Изобретение относится к гигиене и санитарии и предназначено для определения количества микроорганизмов в воздухе. Предложен улавливатель микроорганизмов. Указанный улавливатель содержит конусообразную емкость с крышкой, блок фильтров в верхней части емкости, отверстие диаметром 3-5 мм для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668820
Дата охранного документа: 02.10.2018
04.10.2018
№218.016.8e5d

Блок ограждения загона для содержания сельскохозяйственных животных

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам загонов для содержания различных сельскохозяйственных животных. Блок ограждения загона выполнен полым из гибкого воздухонепроницаемого материала – пневмоблок – с формой поперечного сечения, близкой к прямоугольной трапеции,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668578
Дата охранного документа: 02.10.2018
04.10.2018
№218.016.8eec

Способ опрыскивания сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к опрыскиванию сельскохозяйственных культур. При осуществлении способа опрыскивания сельскохозяйственных культур ионизируют воздух отрицательным зарядом. Смешивают ионизированный воздух с раствором для обработки растений. Подают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668574
Дата охранного документа: 02.10.2018
13.10.2018
№218.016.91eb

Устройство формирования двухполярного опорного напряжения с пониженным уровнем шумов

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам формирования опорного напряжения, и может быть использовано при создании малошумящих источников стабильного напряжения постоянного тока. Технический результат - снижение уровня шумов. Устройство формирования двухполярного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669375
Дата охранного документа: 11.10.2018
19.10.2018
№218.016.944e

Способ механического уничтожения масс саранчи и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области борьбы с насекомыми. При осуществлении способа механического уничтожения масс саранчи воздействуют на стаю саранчи промытым и откалиброванным кварцевым песком. Кинетическая энергия каждой песчинки при ударе о насекомое составляет 0,1-0,15 Дж. Энергия удара...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670134
Дата охранного документа: 18.10.2018
26.10.2018
№218.016.966e

Микроконтроллерное устройство для измерения емкости

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения электрической емкости, и может быть использовано в средствах для измерения и контроля неэлектрических величин емкостными датчиками. Технический результат заключается в повышении точности измерений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670724
Дата охранного документа: 24.10.2018
04.11.2018
№218.016.9a4b

Композиция для предпосевной обработки семян озимой пшеницы

Композиция для предпосевной обработки семян озимой пшеницы содержит компоненты при следующем их соотношении, мас. %: фунгицид - флудиоксонил - 0,375-0,4375, вещество естественного происхождения - сукцинат хитозаний глутаминия - 0,600-0,800, вода - остальное. Обеспечивается усиление фунгицидной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671536
Дата охранного документа: 01.11.2018
Showing 11-18 of 18 items.
08.11.2019
№219.017.df12

Линейный электродвигатель

Изобретение относится к электротехнике, к линейным шаговым электродвигателям для дискретного электропривода. Технический результат состоит в повышении кпд и силы тяги, улучшении массогабаритных показателей. Линейный электродвигатель состоит из верхнего намагничивающего полюса 1, содержащего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705205
Дата охранного документа: 06.11.2019
17.01.2020
№220.017.f629

Синхронный генератор с трехконтурной магнитной системой

Изобретение относится к области электротехники, а именно к низкооборотным электрическим генераторам, и может быть использовано в ветроэнергетических установках. Технический результат - улучшение массогабаритных характеристик. Синхронный генератор с трехконтурной магнитной системой содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711238
Дата охранного документа: 15.01.2020
07.03.2020
№220.018.0a58

Устройство магнитной обработки клубней картофеля емкостного типа

Устройство магнитной обработки клубней картофеля емкостного типа содержит основание с колесами, механизм отклонения и фиксации рабочей емкости в вертикальной плоскости для погрузки и выгрузки клубней картофеля. Рабочая емкость выполнена из немагнитного материала, установлена на валу и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716110
Дата охранного документа: 05.03.2020
31.07.2020
№220.018.396a

Стряхиватель

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Стряхиватель содержит захват, соединенный при помощи винта с якорем, который установлен при помощи нижнего и верхнего подшипников скольжения, линейный электродвигатель, кнопку включения, прерыватель и аккумуляторную батарею, возвратную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728348
Дата охранного документа: 29.07.2020
21.04.2023
№223.018.4fb4

Линейный электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, в частности к линейным электродвигателям. Технический результат - снижение массогабаритных показателей, повышение силы тяги, а также повышение коэффициента полезного действия. Линейный электродвигатель содержит статор 1, состоящий из магнитного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002792975
Дата охранного документа: 28.03.2023
24.04.2023
№223.018.5284

Ножовочная пила

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к ножовочным пилам для обрезки плодовых деревьев, кустарников и виноградной лозы. Ножовочная пила содержит корпус, в котором размещается аккумуляторная батарея, кнопка включения, устройство управления, линейный электродвигатель, состоящий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002743368
Дата охранного документа: 17.02.2021
16.05.2023
№223.018.62aa

Электромолоток

Изобретение относится к электромолоткам. Электромолоток содержит корпус и защитный кожух, закрепленный в корпусе, в котором установлена пружина и ограничитель удара по гвоздю. В корпусе расположены аккумуляторная батарея, кнопка включения, устройство управления, линейный электродвигатель....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002787297
Дата охранного документа: 09.01.2023
23.05.2023
№223.018.6d1a

Устройство магнитной обработки картофеля на постоянных магнитах

Устройство магнитной обработки картофеля на постоянных магнитах состоит из рабочей емкости, изготовленной из немагнитного материала, внутри которой установлен полый немагнитный цилиндр, постоянных неодимовых магнитов и элементов электропривода. На внутренней боковой поверхности емкости и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002773942
Дата охранного документа: 14.06.2022
+ добавить свой РИД