24.07.2020
220.018.3808

Регулирующий клапан

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
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.
Реферат Свернуть Развернуть

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

Показаны записи 1-10 из 104.
25.08.2017
№217.015.b69a

Способ повышения иммунобиологического статуса новорожденных поросят

Изобретение относится к области ветеринарии и предназначено для повышения иммунобиологического статуса новорожденных поросят. Способ включает внутримышечное введение «Пирогенала» супоросным свиноматкам в дозе 0,08 мкг/кг массы тела за 60 дней до опроса 5 инъекций каждый день, за 40 дней до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614733
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.ba51

Ветроэнергетическая установка

Изобретение относится к области ветроэнергетики и электротехники. Ветроэнергетическая установка содержит ветроколесо, соединенное посредством вала с мультипликатором, выходной вал которого соединен с обгонной муфтой, соединенной с асинхронным генератором с короткозамкнутым ротором, который...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615564
Дата охранного документа: 05.04.2017
26.08.2017
№217.015.e88e

Способ иммуногистохимического выявления антигенов в препаратах органов продуктивных и непродуктивных животных длительного хранения в фиксаторах

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для иммуногистохимического выявления антигенов в препаратах органов продуктивных и непродуктивных животных длительного хранения в фиксаторах. Для этого проводят обработку поверхности предметного стекла для наклеивания срезов адгезивом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627448
Дата охранного документа: 08.08.2017
29.12.2017
№217.015.f656

Способ лечения хронического простатита у собак

Изобретение относится к ветеринарной медицине, в частности к способу лечения хронического воспаления предстательной железы у собак. Способ лечения хронического простатита у собак включает введение антибактериального препарата, причем антибактериальный препарат вводят один раз в день и в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637632
Дата охранного документа: 05.12.2017
20.01.2018
№218.016.1772

Устройство для заневоливания цилиндрической пружины

Изобретение относится к устройствам для заневоливания цилиндрических пружин и содержит обойму с цилиндрической полостью, две съемные крышки с осевым отверстием, выполненные с возможностью закрепления на обойме, сердечник цилиндрической формы, соосно размещенный в обойме и выполненный с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635594
Дата охранного документа: 14.11.2017
13.02.2018
№218.016.24e3

Синхронный генератор с двухконтурной магнитной системой

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции синхронного генератора на постоянных магнитах, используемого в системах автономного электроснабжения. Технический результат - удешевление конструкции, увеличение мощности генератора и повышение КПД за счет использования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642442
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.300d

Способ измерения электрической емкости

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при разработке приборов, предназначенных для измерения электрической емкости конденсаторов и конденсаторных датчиков различных технологических параметров (уровня, давления, перемещения и т.д.). Способ измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645130
Дата охранного документа: 15.02.2018
04.04.2018
№218.016.3692

Аналого-цифровой преобразователь

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналого-цифровым преобразователям, и может быть использовано в цифровых системах для измерения и контроля аналоговых величин. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, повышении точности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646356
Дата охранного документа: 02.03.2018
10.05.2018
№218.016.3a83

Способ измерения электрической емкости

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения электрической емкости конденсаторов и конденсаторных датчиков различных технологических параметров (уровня, давления, перемещения и т.д.). Способ измерения электрической емкости основан на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647564
Дата охранного документа: 16.03.2018
10.05.2018
№218.016.4421

Электромагнитное реле для переключения аккумуляторных батарей

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к установкам, работающим на зарядку аккумуляторных батарей с последующим преобразованием с помощью инвертора накопленной энергии в электрический ток нужных напряжения и частоты. Технический результат состоит в более полном использовании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649908
Дата охранного документа: 05.04.2018
Показаны записи 1-10 из 14.
10.08.2015
№216.013.69e4

Радиальный синхронный генератор

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно синхронным генераторам на постоянных магнитах для ветроэнергетических установок автономного электроснабжения. Технический результат состоит в увеличении коэффициента полезного действия радиального синхронного генератора на постоянных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558661
Дата охранного документа: 10.08.2015
25.08.2017
№217.015.ba51

Ветроэнергетическая установка

Изобретение относится к области ветроэнергетики и электротехники. Ветроэнергетическая установка содержит ветроколесо, соединенное посредством вала с мультипликатором, выходной вал которого соединен с обгонной муфтой, соединенной с асинхронным генератором с короткозамкнутым ротором, который...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615564
Дата охранного документа: 05.04.2017
29.12.2017
№217.015.fd7d

Устройство для определения степени динамичности вождения автомобиля

Изобретение относится к устройству для определения степени динамичности вождения автомобиля. Устройство для определения степени динамичности вождения автомобиля состоит из двух датчиков перегрузки и электрической схемы их подключения. В качестве датчиков продольной и поперечной перегрузки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638327
Дата охранного документа: 13.12.2017
13.02.2018
№218.016.24e3

Синхронный генератор с двухконтурной магнитной системой

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции синхронного генератора на постоянных магнитах, используемого в системах автономного электроснабжения. Технический результат - удешевление конструкции, увеличение мощности генератора и повышение КПД за счет использования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642442
Дата охранного документа: 25.01.2018
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
29.12.2018
№218.016.acfb

Устройство магнитной обработки клубней картофеля перед закладкой на хранение

Устройство магнитной обработки картофеля перед закладкой на хранение содержит загрузочную емкость, приемный бункер для сбора обработанного картофеля, грузонесущую ленту транспортера, электродвигатель. Грузонесущая лента транспортера выполнена из гибкого резинового материала и расположена на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676136
Дата охранного документа: 27.12.2018
26.02.2019
№219.016.c80c

Ветросолнечная установка автономного электроснабжения

Изобретение относится к области автономных систем электроснабжения, использующих энергию ветра и солнца. Ветросолнечная установка автономного электроснабжения состоит из ветродвигателя 1, механически соединенного с мультипликатором 2, который через обгонную муфту 3 механически соединен с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680642
Дата охранного документа: 25.02.2019
21.03.2019
№219.016.eb6c

Секатор

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к плодоводству, и может быть использовано для обрезки плодовых деревьев, кустарников и виноградной лозы. Секатор состоит из подвижного лезвия, соединенного с якорем с возвратной пружиной, неподвижного лезвия, закрепленного на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682437
Дата охранного документа: 19.03.2019
19.07.2019
№219.017.b6a4

Линейный электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, в частности к линейным электродвигателям. Технический результат – улучшение массогабаритных характеристик, повышение силы тяги, а также повышение КПД. Линейный электродвигатель содержит статор, состоящий из магнитного корпуса, в котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694811
Дата охранного документа: 17.07.2019
02.10.2019
№219.017.d12a

Линейный электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, в частности к линейным электродвигателям. Технический результат - повышение силы тяги и коэффициента полезного действия. Линейный электродвигатель содержит статор, состоящий из магнитного корпуса, в котором расположена намагничивающая катушка,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700666
Дата охранного документа: 18.09.2019
+ добавить свой РИД