RU171281U1 - Electromagnetic gas valve - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам автоматической трубопроводной арматуры с дистанционным управлением.Клапан газовый электромагнитный, в который входят: корпус (1) из немагнитного металла, выполненный в виде полого цилиндра, расположенного соосно с управляемой магистралью; гайка (2) в виде втулки из магнитного металла, закрепленной по резьбе на одном из концов корпуса (1) соосно его продольной оси; штуцер (3) в виде втулки из магнитного металла, закрепленной по резьбе на другом конце корпуса (1) соосно его продольной оси; золотник (4), выполненный из магнитного металла и расположенный внутри корпуса (1) соосно его продольной оси; уплотняющая прокладка (5), закрепленная на торце золотника (4) соосно продольной оси корпуса (1); магнитный элемент (6), выполненный в виде втулки, расположенной концентрично вокруг корпуса (1); шпулька (7) из немагнитного электроизоляционного материала со съемной торцевой стенкой (8), закрепленная концентрично вокруг магнитного элемента (6) на корпусе (1) без возможности перемещения вдоль корпуса (1), но с возможностью вращения вокруг него; управляющая обмотка (9), намотанная на шпульку (7).Технический результат, отвечающий сформулированной выше задаче, выражается в оптимизации конструкции клапана, облегчающей установку клапана на трубопровод в условиях ограниченного пространства. 3 ил.The invention relates to devices of automatic pipe fittings with remote control. A gas electromagnetic valve, which includes: a body (1) of non-magnetic metal, made in the form of a hollow cylinder, located coaxially with the controlled line; a nut (2) in the form of a sleeve of magnetic metal fixed by a thread on one of the ends of the housing (1) coaxially with its longitudinal axis; a fitting (3) in the form of a sleeve of magnetic metal, fixed by a thread on the other end of the housing (1) coaxially with its longitudinal axis; a spool (4) made of magnetic metal and located inside the housing (1) coaxially with its longitudinal axis; a sealing gasket (5) fixed to the end of the spool (4) coaxially with the longitudinal axis of the housing (1); a magnetic element (6), made in the form of a sleeve located concentrically around the housing (1); a bobbin (7) of non-magnetic electrical insulation material with a removable end wall (8), mounted concentrically around a magnetic element (6) on the housing (1) without the possibility of movement along the housing (1), but with the possibility of rotation around it; control winding (9), wound on a bobbin (7). The technical result that meets the task formulated above is expressed in optimizing the valve design, which facilitates the installation of the valve on the pipeline in tight spaces. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам автоматической трубопроводной арматуры с дистанционным управлением. Предложенный клапан является быстродействующим электромагнитным коаксиальным запорным нормально открытым клапаном и предназначен для автоматического перекрытия потоков газообразных рабочих сред на газопроводах систем газораспределения, газоснабжения и газопотребления.The utility model relates to devices for automatic pipe fittings with remote control. The proposed valve is a high-speed electromagnetic coaxial shutoff normally open valve and is designed to automatically shut off gaseous working fluid flows on gas pipelines of gas distribution, gas supply and gas consumption systems.

Известен клапан электромагнитный прямоточный (патент RU на изобретение №2371625), который содержит корпус с подводящим патрубком, крышку корпуса с отводящим патрубком, электромагнитный привод с обмоткой и защитным элементом, дисковый якорь и ярмо с конусообразными поверхностями магнитного зазора между ними и возвратную пружину якоря. Дисковый якорь содержит уплотнительный элемент. Якорь снабжен дренажными отверстиями. Привод расположен в корпусе клапана. Внутренний и наружный коаксиально размещенные полые цилиндры жестко соединены кольцевой перемычкой с дренажными отверстиями. Уплотнительный элемент якоря перекрывает седло отводящего патрубка.A known direct-flow electromagnetic valve (RU patent No. 2371625), which comprises a housing with an inlet pipe, a housing cover with a discharge pipe, an electromagnetic actuator with a winding and a protective element, a disk armature and a yoke with conical surfaces of the magnetic gap between them and the armature spring return. The disk anchor contains a sealing element. The anchor is equipped with drainage holes. The actuator is located in the valve body. The inner and outer coaxially placed hollow cylinders are rigidly connected by an annular bridge with drainage holes. The sealing element of the armature overlaps the seat of the outlet pipe.

Известен клапан электромагнитный (авторское свидетельство SU на изобретение №359472), содержащий корпус (1) с седлом (2), катушки (3), магнитопровод с центральной (4) и наружной (5) частями и постоянного магнита (6), установленного между ними, разделяющего магнитопровод на два параллельных магнитопровода, первый из которых разделен воздушным зазором (7), а второй магнитопровод замыкается якорем-клапаном (8).A known electromagnetic valve (SU certificate of invention No. 359472), comprising a housing (1) with a saddle (2), coils (3), a magnetic circuit with a central (4) and external (5) parts and a permanent magnet (6) installed between them, dividing the magnetic circuit into two parallel magnetic circuits, the first of which is separated by an air gap (7), and the second magnetic circuit is closed by an anchor-valve (8).

К недостаткам указанных выше технических решений следует отнести: трудность, а иногда и невозможность монтажа клапана на уже действующий трубопровод в условиях ограниченного пространства, обусловленная жесткой фиксацией относительно корпуса клапана размещенной внутри его корпуса управляющей обмотки, а также сложностью стыковки с управляющей обмоткой подключенного к ней внешнего кабеля, который также является жестко зафиксированным относительно корпуса клапана.The disadvantages of the above technical solutions include: the difficulty, and sometimes the inability to install the valve on an existing pipeline in a confined space, due to the rigid fixation of the control winding located inside its body, as well as the difficulty of connecting to the control winding of the external winding connected to it cable, which is also rigidly fixed relative to the valve body.

Наиболее близким аналогом является устройство того же назначения, что и заявляемая полезная модель: «Электромагнитный клапан» (патент RU на изобретение №2243441), состоящий из цилиндрического корпуса, входной и выходной втулок, выполненных из ферромагнитного материала, на которых размещены две секции управляющей обмотки, золотника, размещенного между входной и выходной втулками, являющегося запорным органом, и сигнализатора состояния клапана в виде магнитоуправляемого контакта, отличающийся тем, что обе втулки и цилиндрический корпус расположены соосно с управляемой магистралью, размещенные на втулках управляющие обмотки соединены последовательно, образуя две секции единой управляющей обмотки, а на торцах золотника, выполненного из немагнитного материала, жестко укреплены два радиально намагниченных постоянных магнита, причем секции управляющей обмотки соединены между собой таким образом, чтобы при определенной полярности управляющего тока магнитный поток одной секции был направлен согласно магнитному потоку прилежащего к этой секции постоянного магнита, в то время как магнитный поток второй секции направлен против магнитного потока прилежащего к ней постоянного магнита.The closest analogue is a device of the same purpose as the claimed utility model: “Electromagnetic valve” (RU patent for invention No. 2243441), consisting of a cylindrical body, input and output bushings made of ferromagnetic material, on which two sections of the control winding are placed , a spool located between the input and output bushings, which is a locking member, and the valve status indicator in the form of a magnetically controlled contact, characterized in that both bushings and a cylindrical housing laid coaxially with the controlled line, the control windings located on the bushes are connected in series, forming two sections of a single control winding, and at the ends of the spool made of non-magnetic material, two radially magnetized permanent magnets are rigidly fixed, and the sections of the control winding are interconnected so that at a certain polarity of the control current, the magnetic flux of one section was directed according to the magnetic flux of a permanent magnet adjacent to this section, while I, as the magnetic flux of the second section, is directed against the magnetic flux of a permanent magnet adjacent to it.

К недостаткам наиболее близкого аналога следует отнести трудность, а иногда и невозможность монтажа клапана на уже действующий трубопровод в условиях ограниченного пространства, обусловленная жесткой фиксацией относительно корпуса клапана размещенной внутри его корпуса управляющей обмотки, а также сложностью стыковки с управляющей обмоткой подключенного к ней внешнего кабеля, который также является жестко зафиксированным относительно корпуса клапана.The disadvantages of the closest analogue include the difficulty, and sometimes the impossibility of mounting the valve on an existing pipeline in a confined space, due to the rigid fixation of the control winding located inside its housing, as well as the difficulty of connecting to the control winding of an external cable connected to it, which is also rigidly fixed relative to the valve body.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности эксплуатации запорной арматуры в условиях ограниченного пространства.The task the utility model is aimed at is to increase the efficiency of operation of stop valves in tight spaces.

Технический результат, отвечающий сформулированной выше задаче, выражается в оптимизации конструкции клапана, облегчающей установку клапана на трубопровод в условиях ограниченного пространства.The technical result corresponding to the problem stated above is expressed in the optimization of the valve design, which facilitates the installation of the valve in the pipeline in a confined space.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в клапане газовом электромагнитном, в состав которого входит: корпус в виде полого цилиндра, расположенного соосно с управляемой магистралью; гайка в виде втулки, закрепленной по резьбе на одном из концов корпуса соосно его продольной оси. штуцер в виде втулки, закрепленной по резьбе на другом конце корпуса соосно его продольной оси; золотник, расположенный внутри корпуса соосно его продольной оси; уплотняющая прокладка, закрепленная на торце золотника соосно продольной оси корпуса; магнитный элемент и управляющая обмотка, размещенные соосно продольной оси корпуса между гайкой и штуцером, согласно полезной модели, корпус выполнен из немагнитного металла, гайка, штуцер и золотник выполнены из магнитного металла, магнитный элемент выполнен в виде втулки, расположенной концентрично вокруг корпуса, управляющая обмотка намотана на шпульку из немагнитного электроизоляционного материала со съемной торцевой стенкой, а шпулька концентрично закреплена на корпусе вокруг магнитного элемента, без возможности перемещения вдоль корпуса, но с возможностью свободного вращения вокруг корпуса и вокруг магнитного элемента.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the fact that in the gas electromagnetic valve, which includes: a body in the form of a hollow cylinder located coaxially with the controlled line; a nut in the form of a sleeve fixed on a thread at one end of the housing coaxially with its longitudinal axis. a fitting in the form of a sleeve fixed on a thread at the other end of the housing coaxially with its longitudinal axis; a spool located inside the housing coaxially with its longitudinal axis; a sealing gasket mounted on the end of the spool coaxially with the longitudinal axis of the housing; the magnetic element and the control winding, placed coaxially with the longitudinal axis of the housing between the nut and the fitting, according to the utility model, the housing is made of non-magnetic metal, the nut, the fitting and the spool are made of magnetic metal, the magnetic element is made in the form of a sleeve concentrically around the housing, the control winding wound on a bobbin of non-magnetic insulating material with a removable end wall, and the bobbin is concentrically mounted on the housing around the magnetic element, without the possibility of moving inside eh housing, but with the possibility of free rotation around the housing and around the magnetic member.

Причинно-следственная связь между техническим результатом и введенными в клапан газовый электромагнитный существенными признаками состоит в том, что свободное вращение шпульки с размещенной на ней управляющей обмоткой вокруг корпуса клапана позволяет существенно ускорить или сделать единственно возможным процесс монтажа клапана на уже действующий трубопровод в условиях ограниченного пространства без изменения трассы трубопровода, например, если клапан необходимо установить вблизи стены, вдоль которой проложен трубопровод.The causal relationship between the technical result and the essential features introduced into the gas electromagnetic valve is that the free rotation of the bobbin with the control winding placed on it around the valve body allows you to significantly speed up or make the process of mounting the valve on an existing pipeline in limited space without changing the route of the pipeline, for example, if the valve must be installed near the wall along which the pipeline is laid.

Остальные признаки, приведенные в формуле полезной модели, в том числе материал изготовления корпуса, гайки, штуцера, золотника и взаиморасположение в пространстве всех узлов клапана, обеспечивают его работоспособность, в связи с чем также имеют отношение к техническому результату, так как исключение любого их них не позволяет этого результата достичь.The remaining features given in the utility model formula, including the material of manufacture of the body, nut, fitting, spool and relative position in the space of all valve assemblies, ensure its operability, and therefore also relate to the technical result, since the exclusion of any of them does not allow this result to be achieved.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, не позволил обнаружить на дату подачи заявки средства того же назначения, совокупность существенных признаков которого полностью идентична совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели. Из этого сделан вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию НОВИЗНА.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, did not allow to find at the filing date of the application funds of the same purpose, the set of essential features of which is completely identical to the set of essential features of the claimed utility model. From this a conclusion has been drawn on the conformity of the claimed utility model with the NEW test.

Перечень фигур заявляемой полезной моделиThe list of figures of the claimed utility model

На фиг. 1 приведен чертеж клапана, находящегося в состоянии «Открыто», что соответствует исходному состоянию, на фиг. 2 приведен чертеж клапана, находящегося в состоянии «Закрыто», на фиг. 3 приведен чертеж золотника, вид со стороны гайки. Позициями на чертеже обозначены:In FIG. 1 is a drawing of a valve in the “Open” state, which corresponds to the initial state, FIG. 2 is a drawing of a valve in the “Closed” state; FIG. 3 shows a drawing of a spool, view from the side of the nut. The positions in the drawing indicate:

1 - корпус;1 - housing;

2 - гайка;2 - a nut;

3 - штуцер;3 - fitting;

4 - золотник;4 - spool;

5 - уплотняющая прокладка;5 - a sealing gasket;

6 - магнитный элемент;6 - a magnetic element;

7 - шпулька;7 - bobbin;

8 - съемная торцевая стенка;8 - removable end wall;

9 - управляющая обмотка;9 - control winding;

В состав клапана газового электромагнитного входит: корпус (1) из немагнитного металла, выполненный в виде полого цилиндра, расположенного соосно с управляемой магистралью; гайка (2) в виде втулки из магнитного металла, закрепленной по резьбе на одном из концов корпуса (1) соосно его продольной оси; штуцер (3) в виде втулки из магнитного металла, закрепленной по резьбе на другом конце корпуса (1) соосно его продольной оси; золотник (4), выполненный из магнитного металла и расположенный внутри корпуса (1) соосно его продольной оси; уплотняющая прокладка (5), закрепленная на торце золотника (4) соосно продольной оси корпуса (1); магнитный элемент (6). выполненный в виде втулки, расположенной концентрично вокруг корпуса (1); шпулька (7) из немагнитного электроизоляционного материала со съемной торцевой стенкой (8), закрепленная концентрично вокруг магнитного элемента (6) на корпусе (1) без возможности перемещения вдоль корпуса (1), но с возможностью вращения вокруг него; управляющая обмотка (9), намотанная на шпульку (7).The composition of the gas electromagnetic valve includes: a body (1) of non-magnetic metal, made in the form of a hollow cylinder, located coaxially with the controlled line; a nut (2) in the form of a sleeve of magnetic metal fixed by a thread on one of the ends of the housing (1) coaxially with its longitudinal axis; a fitting (3) in the form of a sleeve of magnetic metal, fixed by a thread on the other end of the housing (1) coaxially with its longitudinal axis; a spool (4) made of magnetic metal and located inside the housing (1) coaxially with its longitudinal axis; a sealing gasket (5) fixed to the end of the spool (4) coaxially with the longitudinal axis of the housing (1); magnetic element (6). made in the form of a sleeve located concentrically around the housing (1); a bobbin (7) of non-magnetic electrical insulation material with a removable end wall (8), mounted concentrically around a magnetic element (6) on the housing (1) without the possibility of movement along the housing (1), but with the possibility of rotation around it; control winding (9) wound on a bobbin (7).

Элементы конструкции, обязательные для любого клапана, но не отражающие существо предлагаемого технического решения (например, крепежные элементы, прокладки, защитные сетки и др.) на чертежах не показаны.Structural elements, mandatory for any valve, but not reflecting the essence of the proposed technical solution (for example, fasteners, gaskets, protective nets, etc.) are not shown in the drawings.

Описание работы клапанаValve Operation Description

Исходным положением является открытое состояние клапана, отображенное на фиг. 1. При этом золотник (4) находится в крайнем правом положении. Зазор между магнитным элементом (6) и гайкой (2) минимален и определяется толщиной съемной торцевой стенки (8), что обеспечивает при отсутствии тока в управляющей обмотке (9) фиксацию магнитного элемента (6) и золотника (4) в крайнем правом положении. В этом положении золотника (4) внутренняя полость гайки (2) имеет сообщение с внутренней полостью штуцера (3) и газ (или другая среда) свободно проходит вдоль рабочей полости клапана справа налево. Для переключения клапана в закрытое состояние на управляющую обмотку (9) подается импульс положительной полярности, который вызывает появление вокруг управляющей обмотки (9) магнитного поля, выталкивающего магнитный элемент (6) в направлении штуцера (3). Перемещение магнитного элемента (6) в крайнее левое положение вызывает перемещение в том же направлении золотника (4), перекрывающего отверстие штуцера (3). В крайнем левом положении магнитного элемента (6) его магнитное поле замыкается через материал штуцера (3)., и материал золотника (4), что и обеспечивает фиксацию магнитного элемента (6) и фиксацию золотника (4) в этом положении после прекращения действия управляющего импульса. Данное положение золотника (4) отображено на фиг. 2. Для возвращения клапана в исходное открытое положение на управляющую обмотку (9) подается импульс отрицательной полярности, который вызывает вокруг управляющей обмотки (9) магнитное поле, перемещающее магнитный элемент (6) в направлении гайки (2), а вслед за ним и перемещение в этом же направлении золотника (4). После того как магнитный элемент (6) занял крайнее правое положение, сила притяжения, создаваемая его магнитным полем, обеспечивает удержание в крайнем правом положении после прекращения управляющего импульса как самого магнитного элемента (6), так и золотника (4).The starting position is the open state of the valve shown in FIG. 1. At the same time, the spool (4) is in the extreme right position. The gap between the magnetic element (6) and the nut (2) is minimal and is determined by the thickness of the removable end wall (8), which ensures that in the absence of current in the control winding (9), the magnetic element (6) and the spool (4) are fixed in the extreme right position. In this position, the spool (4) the inner cavity of the nut (2) is in communication with the inner cavity of the fitting (3) and the gas (or other medium) freely passes along the working cavity of the valve from right to left. To switch the valve to the closed state, a positive polarity pulse is supplied to the control winding (9), which causes a magnetic field around the control winding (9) to pop out the magnetic element (6) in the direction of the fitting (3). Moving the magnetic element (6) to the leftmost position causes movement in the same direction of the spool (4), overlapping the hole of the fitting (3). In the leftmost position of the magnetic element (6), its magnetic field is closed through the fitting material (3)., And the spool material (4), which ensures the fixation of the magnetic element (6) and the fixation of the spool (4) in this position after the termination of the control momentum. This position of the spool (4) is shown in FIG. 2. To return the valve to its initial open position, a negative polarity pulse is applied to the control winding (9), which causes a magnetic field around the control winding (9), which moves the magnetic element (6) in the direction of the nut (2), and then the movement in the same direction of the spool (4). After the magnetic element (6) has taken its extreme right position, the attractive force created by its magnetic field ensures that it is held in the rightmost position after the termination of the control pulse of both the magnetic element (6) and the spool (4).

Введение в заявляемый клапан изменений его конструкции, отраженных в формуле полезной модели, изменений в его конструкции, выраженных в форме и расположении магнитного элемента (6) и управляющей обмотки (9), размещенной на шпульке (7) со съемной торцевой стенкой (8), свободно вращаемой вокруг корпуса (1) и вокруг магнитного элемента (6), позволяет монтировать клапан на трубопровод, вращая его корпус (1) вокруг его продольной оси, удерживая в неподвижном положении шпульку (7) и размещенную на ней управляющую обмотку (9) с подключенным к ней внешним кабелем (на чертежах не показанным). Следует отметить, что возможны ситуации, когда при отсутствии возможности вращения шпульки (7) и размещенной на ней управляющей обмотки (9) вокруг продольной оси клапана монтаж клапана на трубопровод невозможен без проведения трудоемких работ, направленных на изменение трассы трубопровода, позволяющей установить клапан. Кроме того, размещение управляющей обмотки (9) снаружи корпуса (1) клапана значительно облегчает стыковку управляющей обмотки (9) с внешним кабелем.Introduction to the inventive valve changes in its design, reflected in the formula of the utility model, changes in its design, expressed in the shape and location of the magnetic element (6) and the control winding (9), placed on the bobbin (7) with a removable end wall (8), freely rotated around the housing (1) and around the magnetic element (6), it allows the valve to be mounted on the pipeline, rotating its housing (1) around its longitudinal axis, holding the bobbin (7) and the control winding (9) placed on it with an external cable connected to it elem (not shown in the drawings). It should be noted that situations are possible when, in the absence of the possibility of rotation of the bobbin (7) and the control winding (9) placed on it around the longitudinal axis of the valve, mounting the valve on the pipeline is not possible without laborious work aimed at changing the route of the pipeline, allowing the valve to be installed. In addition, the placement of the control winding (9) outside the valve body (1) greatly facilitates the connection of the control winding (9) with an external cable.

Вышеизложенные сведения показывают, что при использовании заявляемой полезной модели выполнена следующая совокупность условий:The above information shows that when using the claimed utility model, the following set of conditions is fulfilled:

- средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования в устройствах автоматической трубопроводной арматуры с дистанционным управлением;- a tool embodying the claimed utility model in its implementation, is intended for use in devices of automatic pipe fittings with remote control;

- средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата, а именно оптимизацию конструкции клапана, облегчающую установку клапана на трубопровод в условиях ограниченного пространства.- a tool that embodies the claimed utility model in its implementation, is able to ensure the achievement of a technical result, namely, optimization of the valve design, facilitating the installation of the valve on the pipeline in a limited space.

Для заявляемого устройства, в том виде, в котором оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью средств, описанных в заявке, следовательно, заявляемая полезная модель соответствует критерию ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ.For the claimed device, in the form in which it is described in the claims, the possibility of its implementation using the means described in the application is confirmed, therefore, the claimed utility model meets the criterion of INDUSTRIAL APPLICABILITY.

Claims (1)

Клапан газовый электромагнитный, в состав которого входят: корпус в виде полого цилиндра, расположенного соосно с управляемой магистралью; гайка в виде втулки, закрепленной по резьбе на одном из концов корпуса соосно его продольной оси; штуцер в виде втулки, закрепленной по резьбе на другом конце корпуса соосно его продольной оси; золотник, расположенный внутри корпуса соосно его продольной оси; уплотняющая прокладка, закрепленная на торце золотника соосно продольной оси корпуса; магнитный элемент и управляющая обмотка, размещенные соосно продольной оси корпуса между гайкой и штуцером, отличающийся тем, что корпус выполнен из немагнитного металла, гайка, штуцер и золотник выполнены из магнитного металла, магнитный элемент выполнен в виде втулки, расположенной концентрично вокруг корпуса, управляющая обмотка намотана на шпульку из немагнитного электроизоляционного материала со съемной торцевой стенкой, а шпулька концентрично закреплена на корпусе вокруг магнитного элемента, без возможности перемещения вдоль корпуса, но с возможностью свободного вращения вокруг корпуса и вокруг магнитного элемента.Electromagnetic gas valve, which includes: a body in the form of a hollow cylinder located coaxially with the controlled line; a nut in the form of a sleeve fixed on a thread at one of the ends of the housing coaxially with its longitudinal axis; a fitting in the form of a sleeve fixed on a thread at the other end of the housing coaxially with its longitudinal axis; a spool located inside the housing coaxially with its longitudinal axis; a sealing gasket mounted on the end of the spool coaxially with the longitudinal axis of the housing; a magnetic element and a control winding placed coaxially with the longitudinal axis of the housing between the nut and the fitting, characterized in that the housing is made of non-magnetic metal, a nut, a fitting and a spool are made of magnetic metal, the magnetic element is made in the form of a sleeve located concentrically around the housing, the control winding wound on a bobbin of non-magnetic insulating material with a removable end wall, and the bobbin is concentrically mounted on the housing around the magnetic element, without the possibility of moving along to oppus, but with the possibility of free rotation around the body and around the magnetic element.

Images