RU2267685C2 - Solenoid-operates pneumatic valve - Google Patents
Solenoid-operates pneumatic valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267685C2 RU2267685C2 RU2001123315/06A RU2001123315A RU2267685C2 RU 2267685 C2 RU2267685 C2 RU 2267685C2 RU 2001123315/06 A RU2001123315/06 A RU 2001123315/06A RU 2001123315 A RU2001123315 A RU 2001123315A RU 2267685 C2 RU2267685 C2 RU 2267685C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- main valve
- seat
- pilot valve
- electromagnet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электропневмоавтоматики и может быть использовано для перекрытия магистралей в системах газоснабжения высокого давления.The invention relates to the field of electro-pneumatic automation and can be used to block highways in high pressure gas supply systems.
Известен электропневмоклапан по a.c. SU 593039 А, кл. F 16 К 31/02, 15.02.1978 (прототип), характеризующийся следующими основными признаками:The electro-pneumatic valve is known by a.c. SU 593039 A, cl. F 16 K 31/02, 02.15.1978 (prototype), characterized by the following main features:
- основной клапан, выполненный заодно с поршнем;- the main valve, made integral with the piston;
- пилотный клапан с первым и вторым уплотнителями;- a pilot valve with first and second seals;
- загрузочный канал в корпусе и разгрузочный канал в основном клапане;- a loading channel in the housing and a discharge channel in the main valve;
- седло в разгрузочном канале основного клапана для первого уплотнителя пилотного клапана;- a seat in the discharge channel of the main valve for the first seal of the pilot valve;
- седло в загрузочном канале корпуса для второго уплотнителя пилотного клапана;- a seat in the loading channel of the housing for the second seal of the pilot valve;
- электромагнит тянущего типа действия;- pull type electromagnet;
- механизм принудительного открытия основного клапана тянущего типа, состоящий из бономной пружины, предварительно сжатой между пилотным клапаном и упорной шайбой, двух резьбовых соединений между якорем электромагнита и двумя уплотнителями пилотного клапана, осуществляемых через шток в седле корпуса.- a mechanism for forcing the main valve of the pulling type, consisting of a bonded spring pre-compressed between the pilot valve and the thrust washer, two threaded connections between the armature of the electromagnet and two seals of the pilot valve through the stem in the seat of the housing.
Этот электропневмоклапан имеет следующие недостатки:This electro-pneumatic valve has the following disadvantages:
- пониженная надежность открытия основного клапана от механизма принудительного открытия. Это определяется тем, что открытие осуществляется не непосредственно электромагнитом, а бономной пружиной, имеющей меньшее усилие, чем электромагнит;- reduced reliability of opening the main valve from the forced opening mechanism. This is determined by the fact that the opening is not carried out directly by the electromagnet, but by a bonded spring, which has less force than the electromagnet;
- повышенное усилие электромагнита, необходимое для управления закрытием пилотного клапана со стороны второго седла в загрузочном канале корпуса. Это вызвано относительно большим диаметром второго седла и соответственно усилием давления по площади седла. Увеличенный диаметр седла вызван необходимостью выполнения резьбового соединения на штоке, связывающем пилотный клапан и якорь электромагнита тянущего типа. Особенно этот эффект проявляется при высоких давлениях рабочей среды, например при 400 кгс/см2;- increased force of the electromagnet necessary to control the closing of the pilot valve from the side of the second seat in the loading channel of the housing. This is due to the relatively large diameter of the second seat and, accordingly, the pressure force over the area of the seat. The increased diameter of the seat is caused by the need to make a threaded connection on the rod connecting the pilot valve and the anchor of the pulling type electromagnet. This effect is especially manifested at high pressures of the working medium, for example, at 400 kgf / cm 2 ;
- сложность конструкции механизма принудительного открытия основного клапана, влекущая за собой трудности обеспечения герметичности пилотного клапана, соосного выполнения элементов пилотного клапана и якоря электромагнита.- the complexity of the design of the mechanism of forced opening of the main valve, which entails difficulties in ensuring the tightness of the pilot valve, the coaxial execution of the elements of the pilot valve and the armature of the electromagnet.
Известен электропневмоклапан по a.c. SU 495485 A, кл. F 16 К 31/02, 15.12.1975 (аналог), содержащий электромагнит толкающего типа действия и пилотный клапан в корпусе. Этот электропневмоклапан не требует повышенного усилия электромагнита в отличие от прототипа. В нем толкатель внутри седла и седло выполнены относительно малого диаметра и электромагниту противодействует уменьшенное усилие от давления на площадь седла. Однако в этом электропневмоклапане электромагнит не связан с основным клапаном и в нем не обеспечен эффект принудительного открытия основного клапана.The electro-pneumatic valve is known by a.c. SU 495485 A, class F 16 K 31/02, 12/15/1975 (analogue), containing a push-action type electromagnet and a pilot valve in the housing. This electropneumatic valve does not require increased efforts of the electromagnet, unlike the prototype. In it, the pusher inside the saddle and the saddle are made of relatively small diameter and the electromagnet is counteracted by a reduced force from the pressure on the area of the saddle. However, in this electro-pneumatic valve, the electromagnet is not connected to the main valve and the effect of forced opening of the main valve is not provided in it.
Известен клапан по SU а.с. 429234 А, кл. F 16 К 39/02, 25.05.1974 (аналог), в котором пилотный клапан с двумя уплотнениями размещен в основном клапане. Первое уплотнение выполнено в виде торцевого или конического уплотнителя клапана и для него в разгрузочном канале предусмотрено седло. Второе уплотнение выполнено в виде золотника на пилотном клапане с возможностью перекрытия радиального отверстия в загрузочном канале основного клапана. Однако такое выполнение пилотного клапана с золотниковым уплотнителем не выполняет функции принудительного открытия основного клапана.Known valve for SU A.S. 429234 A, cl. F 16 K 39/02, 05.25.1974 (analog), in which a pilot valve with two seals is located in the main valve. The first seal is made in the form of an end or conical valve seal and a seat is provided for it in the discharge channel. The second seal is made in the form of a spool on the pilot valve with the possibility of overlapping a radial hole in the feed channel of the main valve. However, this embodiment of the pilot valve with spool seal does not perform the function of forcibly opening the main valve.
Сущность изобретения поясняется описанием известных, отличительных признаков и технического результата, обеспечиваемого предложенным электропневмоклапаном.The invention is illustrated by a description of the known, distinctive features and technical result provided by the proposed electro-pneumatic valve.
Известные признаки изобретения следующие:Known features of the invention are as follows:
- основной клапан, выполненный заодно с поршнем;- the main valve, made integral with the piston;
- загрузочный и разгрузочный каналы;- loading and unloading channels;
- пилотный клапан с двумя торцевыми уплотнителями;- a pilot valve with two mechanical seals;
- два седла для уплотнителей пилотного клапана, первое из которых выполнено в разгрузочном канале основного клапана;- two seats for pilot valve seals, the first of which is made in the discharge channel of the main valve;
- электромагнит;- electromagnet;
- механизм принудительного открытия основного клапана от действия электромагнита.- the mechanism of forced opening of the main valve from the action of the electromagnet.
Отличительные признаки изобретения следующие:Distinctive features of the invention are as follows:
- второе седло для пилотного клапана выполнено в загрузочном канале основного клапана;- the second seat for the pilot valve is made in the loading channel of the main valve;
- электромагнитный привод имеет толкающий тип действия;- the electromagnetic drive has a push type of action;
- механизм принудительного открытия основного клапана включает в себя толкатель и пилотный клапан, взаимодействующие с седлом разгрузочного канала основного клапана.- the mechanism for forced opening of the main valve includes a pusher and a pilot valve interacting with the seat of the discharge channel of the main valve.
Технический результат, обеспечиваемый при использовании предложенного изобретения, следующий:The technical result provided by using the proposed invention is as follows:
- повышение надежности электропневмоклапана за счет увеличения усилия открытия основного клапана от механизма принудительного открытия. В заявленном электропневмоклапане открытие производится непосредственно электромагнитом, а не пружиной бонома между пилотным клапаном и упорной шайбой прототипа. Усилие этой пружины меньше усилия возвратной пружины якоря, которое в свою очередь меньше усилия электромагнита;- improving the reliability of the electro-pneumatic valve by increasing the opening force of the main valve from the forced opening mechanism. In the claimed electro-pneumatic valve, the opening is made directly by the electromagnet, and not by the bonoma spring between the pilot valve and the thrust washer of the prototype. The force of this spring is less than the force of the return spring of the armature, which in turn is less than the force of the electromagnet;
- снижение усилия электромагнита, необходимого для преодоления усилия действия давления рабочей среды на седло пилотного клапана. Это обеспечивается возможностью уменьшения диаметра толкающего штока внутри седла пилотного клапана относительно диаметра тянущего штока с резьбовым соединением в прототипе. Следовательно, становится возможным уменьшение диаметра седла и усилия действия давления на площадь седла пилотного клапана и соответственно уменьшение усилия электромагнита;- reducing the efforts of the electromagnet necessary to overcome the efforts of the pressure of the working medium on the seat of the pilot valve. This provides the possibility of reducing the diameter of the pushing rod inside the seat of the pilot valve relative to the diameter of the pulling rod with a threaded connection in the prototype. Therefore, it becomes possible to reduce the diameter of the seat and the pressure exerted on the saddle area of the pilot valve and, accordingly, decrease the force of the electromagnet;
- упрощение конструкции механизма принудительного открытия основного клапана, включающего в себя в заявленном устройстве шток толкающего типа, а также выполняющие функции механизма принудительного открытия пилотный клапан и седло в основном клапане. В прототипе механизм принудительного открытия состоит из штока тянущего типа с резьбовым соединением, пружины бонома, упорной шайбы для пружины, буртика в основном клапане для упорной шайбы. При этом жесткая связь между якорем электромагнита и уплотнителями пилотного клапана с использованием двух резьбовых соединений требует повышенной точности по соосности и перпендикулярности элементов для достижения герметичности и живучести прототипа.- simplification of the design of the forced opening mechanism of the main valve, which includes a push type rod in the claimed device, as well as the pilot valve and the seat in the main valve acting as the forced opening mechanism. In the prototype, the forced opening mechanism consists of a pulling type rod with a threaded connection, a bonom spring, a thrust washer for the spring, a shoulder in the main valve for the thrust washer. At the same time, the rigid connection between the electromagnet armature and the pilot valve seals using two threaded connections requires increased accuracy in alignment and perpendicularity of the elements to achieve the tightness and survivability of the prototype.
На чертеже изображен общий вид предложенного электропневмоклапана.The drawing shows a General view of the proposed electro-pneumatic valve.
В корпусе 1 с входной и выходной полостями имеется основной клапан 2, выполненный заодно с поршнем 3, в котором размещен пилотный клапан 4, взаимодействующий с электромагнитным приводом толкающего типа - электромагнит 5. Управляющая полость 6 сообщена с входной полостью загрузочным каналом 7 через канал 8 и с выходной полостью разгрузочным каналом 9.In the housing 1 with the input and output cavities there is a main valve 2, made integral with the piston 3, in which the pilot valve 4 is placed, which interacts with the push-type electromagnetic drive - electromagnet 5. The control cavity 6 is in communication with the input cavity by the loading channel 7 through channel 8 and with outlet cavity by discharge channel 9.
Пилотный клапан 4 имеет два торцевых уплотнителя 10, 11 для перекрытия седел 12, 13, выполненных соответственно в разгрузочном 9 и загрузочном 7 каналах. Поджатие клапанов осуществляется пружинами 14, 15. Уплотнение основного клапана осуществляется седлом 16. Электромагнит 5 и пилотный клапан 4 связаны между собой через толкатель 17, при этом малая ступень толкателя расположена внутри седла 12.The pilot valve 4 has two mechanical seals 10, 11 for overlapping seats 12, 13, respectively made in the discharge 9 and loading 7 channels. The valves are preloaded by springs 14, 15. The main valve is sealed by the seat 16. The electromagnet 5 and the pilot valve 4 are interconnected via a pusher 17, while the small pusher stage is located inside the seat 12.
Механизм принудительного открытия основного клапана от усилия электромагнита 5 включает в себя толкатель 17, пилотный клапан 4, взаимодействующие со вторым седлом 13 разгрузочного канала основного клапана.The mechanism for forced opening of the main valve from the efforts of the electromagnet 5 includes a pusher 17, a pilot valve 4, interacting with the second seat 13 of the discharge channel of the main valve.
Работает электропневмоклапан следующим образом. В исходном положении электромагнит 5 выключен, рабочее давление подано во входную полость. Пилотный клапан 4 прижат к седлу 12, перекрывая разгрузочный канал 9. Загрузочный канал 7 открыт. Рабочая среда попадает в управляющую полость 6, прижимая вместе с пружиной 14 основной клапан 2 к седлу 16. Электропневмоклапан закрыт.The electro-pneumatic valve operates as follows. In the initial position, the electromagnet 5 is turned off, the working pressure is supplied to the inlet cavity. The pilot valve 4 is pressed against the seat 12, blocking the discharge channel 9. The loading channel 7 is open. The working medium enters the control cavity 6, pressing together with the spring 14 the main valve 2 to the seat 16. The electropneumatic valve is closed.
Для открытия электропневмоклапана необходимо включить электромагнит 5. При этом пилотный клапан 4 открывает разгрузочный канал 8 и перекрывает загрузочный канал 7 посадкой уплотнителя 11 на седло 13.To open the electropneumatic valve, it is necessary to turn on the electromagnet 5. At the same time, the pilot valve 4 opens the discharge channel 8 and closes the loading channel 7 by seating the seal 11 on the seat 13.
Рабочая среда из управляющей полости 6 перетекает в выходную полость.The working medium from the control cavity 6 flows into the output cavity.
Основной клапан 2 открывается действием входного давления на кольцевую площадь между диаметрами поршня 3 и седла 16. Электропневмоклапан открывается.The main valve 2 is opened by the action of the inlet pressure on the annular area between the diameters of the piston 3 and the seat 16. The electro-pneumatic valve opens.
Открытие электропневмоклапана при отсутствии рабочего давления от механизма принудительного открытия происходит при включении электромагнита 5 и передаче его усилия через толкатель 17, пилотный клапан 4, седло 13 основного клапана 2. Электропневмоклапан открывается.The opening of the electropneumatic valve in the absence of operating pressure from the forced opening mechanism occurs when the electromagnet 5 is turned on and its force is transmitted through the pusher 17, the pilot valve 4, the seat 13 of the main valve 2. The electropneumatic valve opens.
Для закрытия электропневмоклапана необходимо выключить электромагнит 5. При этом открывается загрузочный канал 7 и закрывается разгрузочный канал 9. Рабочая среда со входа попадает в управляющую полость 6. Основной клапан 2 закрывается под действием перепада входного и выходного давления на площадь седла 16 и усилием пружины 14. Электропневмоклапан закрывается.To close the electropneumatic valve, it is necessary to turn off the electromagnet 5. This opens the boot channel 7 and closes the discharge channel 9. The working medium from the inlet enters the control cavity 6. The main valve 2 closes due to the difference in the input and output pressure on the area of the seat 16 and the force of the spring 14. The solenoid valve closes.
Технический результат, получаемый от использования изобретения, подтверждается следующим образом:The technical result obtained from the use of the invention is confirmed as follows:
- повышение надежности принудительного открытия основного клапана при отсутствии рабочего давления обеспечивается увеличением усилия открытия сравнительно с прототипом. В предложенном электропневмоклапане усилие открытия основного клапана определяется усилием электромагнита 5 за вычетом усилия пружины 14. Например, при усилии электромагнита 25 кгс, усилии пружины 5 кгс усилие открытия составляет 20 кгс.- improving the reliability of the forced opening of the main valve in the absence of operating pressure is provided by an increase in the opening force compared to the prototype. In the proposed electro-pneumatic valve, the opening force of the main valve is determined by the force of the electromagnet 5 minus the force of the spring 14. For example, with an electromagnet force of 25 kgf, a spring force of 5 kgf, the opening force is 20 kgf.
В прототипе открытие основного клапана осуществляет пружина бонома, установленная между пилотным клапаном и упорной шайбой. Усилие этой пружины составляет меньшую часть усилия электромагнита. Например, при усилии электромагнита 25 кгс большая часть его 10 кгс при высоком давлении рабочей среды должна уйти на преодоление усилия от давления на площадь седла пилотного клапана, усилие возвратной пружины якоря составит 5 кгс, запас усилия электромагнита над суммарным усилием нагрузки 5 кгс. Таким образом, усилие пружины бинома, обеспечивающей открытие основного клапана, не превышает 5 кгс. Это значительно меньше 20 кгс в предложенном электропневмоклапане. Следовательно, последний более надежен;In the prototype, the opening of the main valve is carried out by a bonom spring installed between the pilot valve and the thrust washer. The force of this spring is a smaller part of the force of the electromagnet. For example, with an electromagnet force of 25 kgf, most of its 10 kgf at a high pressure of the working medium should go to overcome the pressure from the pressure on the pilot valve seat area, the force of the armature return spring will be 5 kgf, the electromagnet's force margin over the total load force of 5 kgf. Thus, the force of the binomial spring, ensuring the opening of the main valve, does not exceed 5 kgf. This is significantly less than 20 kgf in the proposed electro-pneumatic valve. Consequently, the latter is more reliable;
- снижение усилия электромагнита, необходимого для преодоления усилия от давления на площадь седла пилотного клапана, обеспечивается возможностью выполнения в предложенном электропневмоклапане диаметра седла меньшим, чем в прототипе. Например, в предложенном электропневмоклапане шток толкающего типа, размещенный в седле разгрузочного канала, может быть выполнен диаметром 1 мм, средний диаметр седла пилотного клапана 1,5 мм. Усилие действия давления 400 кгс/см2 на площадь седла составляет 7 кгс.- reducing the efforts of the electromagnet necessary to overcome the force from the pressure on the area of the seat of the pilot valve is provided by the ability to perform in the proposed electro-pneumatic valve seat diameter less than in the prototype. For example, in the proposed electro-pneumatic valve, a push-type rod located in the saddle of the discharge channel can be made with a diameter of 1 mm, the average diameter of the pilot valve seat is 1.5 mm. The pressure force 400 kgf / cm 2 on the saddle area is 7 kgf.
В прототипе шток тянущего типа, размещенный в седле разгрузочного канала, может быть соединен с якорем электромагнита резьбовым соединением не менее 3 мм. Средний диаметр седла пилотного клапана может быть принят не менее 3,5 мм. При этом усилие действия давления 400 кгс/см2 на площадь седла составит 30 кгс.In the prototype, the rod of the pulling type, located in the saddle of the discharge channel, can be connected to the armature of the electromagnet with a threaded connection of at least 3 mm. The average diameter of the pilot valve seat can be taken to be at least 3.5 mm. In this case, the pressure force of 400 kgf / cm 2 on the saddle area will be 30 kgf.
Следовательно, необходимое усилие у предложенного электропневмоклапана меньше, чем у прототипа;Therefore, the required force of the proposed electro-pneumatic valve is less than that of the prototype;
- упрощение конструкции механизма принудительного открытия основного клапана определяется тем, что в заявленном электропневмоклапане исключены следующие элементы, имеющиеся в механизме принудительного открытия прототипа: пружина бонома в пилотном клапане, упорная шайба, буртик на основном клапане для упорной шайбы, два резьбовых соединения пилотного клапана и якоря электромагнита.- simplification of the design of the mechanism for forced opening of the main valve is determined by the fact that the following elements are excluded in the claimed electro-pneumatic valve from the mechanism for forced opening of the prototype: bonom spring in the pilot valve, thrust washer, shoulder on the main valve for the thrust washer, two threaded connections of the pilot valve and the armature electromagnet.
Функции механизма принудительного открытия в заявленном электропневмоклапане выполняют толкатель, пилотный клапан и седло в основном клапане.The functions of the forced opening mechanism in the claimed electro-pneumatic valve are performed by the pusher, pilot valve and seat in the main valve.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001123315/06A RU2267685C2 (en) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Solenoid-operates pneumatic valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001123315/06A RU2267685C2 (en) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Solenoid-operates pneumatic valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001123315A RU2001123315A (en) | 2003-04-20 |
| RU2267685C2 true RU2267685C2 (en) | 2006-01-10 |
Family
ID=35872686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001123315/06A RU2267685C2 (en) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | Solenoid-operates pneumatic valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2267685C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493465C1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Constant low-pressure shutoff electropneumatic valve |
| RU2509247C1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Electric pneumatic valve |
| RU2584044C1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-05-20 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Valve |
-
2001
- 2001-08-20 RU RU2001123315/06A patent/RU2267685C2/en active IP Right Revival
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2493465C1 (en) * | 2012-04-18 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Constant low-pressure shutoff electropneumatic valve |
| RU2509247C1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Electric pneumatic valve |
| RU2584044C1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-05-20 | Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Valve |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3916670B2 (en) | Fuel injection device used for internal combustion engine | |
| AU657661B2 (en) | Boom control valve | |
| EP1217274A3 (en) | Poppet-type solenoid valve | |
| EP1295057B1 (en) | Crashproof instant-on valve | |
| CA2092685A1 (en) | Valve having rocker valve member and isolation diaphragm | |
| US6588724B2 (en) | On-off valves for high pressure fluids | |
| EP0445130A1 (en) | Improved integrated three-way and isolation solenoid valve. | |
| US20080169701A1 (en) | Control valve system | |
| CN109072955B (en) | Fluid control valve | |
| US5765515A (en) | Controllable hydraulic valve operating mechanism | |
| JPH074559A (en) | Valve with actuator | |
| US6851657B2 (en) | High pressure gaseous fuel solenoid valve | |
| KR101197421B1 (en) | A valve for controlling the path of fluid using by bypass channnels | |
| RU2267685C2 (en) | Solenoid-operates pneumatic valve | |
| GB2303199A (en) | Valve assemblies | |
| US6892953B2 (en) | Expansion valve integrated with solenoid valve | |
| EP1486712B1 (en) | Three-way valve | |
| CN111075957B (en) | Bidirectional on-off control high-pressure pilot electromagnetic valve | |
| US20060054225A1 (en) | Proportional pressure control valve | |
| JP2003074506A (en) | Low-energy consumptive solenoid valve | |
| RU193757U1 (en) | Two-way solenoid valve | |
| US6676108B1 (en) | Control valve | |
| JP7227770B2 (en) | compound valve | |
| CZ20022527A3 (en) | Liquid control valve | |
| RU1789818C (en) | Electro-pneumatic valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170821 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200305 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20200310 |