Клапан давления двустороннего действия

ОПИСАИИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфаетскнкСоцналнстнческнкРеспублик рц 976193)М Кп 3 Р 16 К 31/08 с присоединением заявки. Мо Государственный комитет СССР по дедам изобретеиий и открытийОпубликовано 2 Ю 182, Бюллетень Мо 43 Дата опубликования описания 2 Ы 1 В 2 С.А. Стома, И.А. Вевюрко; Т.В. Борисова, ,.у.;В.А. Воронкин, Е.М. Михайлов, Л.М. ПаластинИ.С Соболев и,В.В. Мальцевф:(72) Авторы изобретения Всесоюзный инсти научно-исследовательск электромеханики(54) КЛАПАН ДАВЛЕНИЯ ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ ния запорны 10 Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам двустороннего действия, предназначенным для поддержания широкого диапа-. зона перепадов давления в герметизированном объеме различныхустройств.Известен клапан, в немагнитном корпусе которого с перегородкой, разделяющей полость корпуса на две полости, соединенные каналами, установлены нагруженные пружинами запорные органы 1 ).Недостатком клапана является наличие трущихся элементов, вызывающих повышенный износ, деформацию узлов и т,д., что снижает надежность клапана; Известен клапан двустороннего действия, в корпусе которого разделенного перегородкой на две полости соединенные между собой каналами, установлены запорные органы из магнитомягкого материала, взаимодействующие с седлами, и постоянный магнит 2 3.Недостаткомизвестного клапана является невысокая надежность клапа на вследствие нарушения центрировах органов, наличия пружин.Целью изобретения является повышение надежности клапана.Поставленная цель достигаетсятем, что постоянный магнит выполненцилиндрическим и установлен в поперечной перегородке,. а эапорные органы выполнены в виде охватывающихседла чаш, на внутренней поверхностикоторых выполнены цилиндрическиевыступы, причем зазор между торцамистенок чаш меньше или равен высоте.постоянного магнита, а корпус выполнен из немагнитного материала.Диаметры цилиндрических выступови постоянного магнита равны.На чертеже показан клапан в разрезе.В немагнитном корпусе 1 выполненаперегородка 2, делящая полость корпуса на две полости, соединенные проходными каналами 3, выполненными в перегородке 2. В перегородке 2 установлен постоянный цилиндрический магнит 4, намагниченный вдоль вертикальной оси. В корпусе 1 установленыдва якоря - запорных органа 5 в виде охватывающих седла 6 чаш, на внутЗ 0 ренней поверхности которых выполненыцилиндрические выступы 7, внутрикоторых размещены немагнитные кольца 8 конусообразной формы. Внутричаш размещены эластичные прокладки9. Немагнитные крышки 10 ограничивают ход якорей. В клапане н зависимости от различных требований могут быть использованы магниты снаправленной кристаллизацией, монокристаллические, редкоземельные идреРабочий поток проходит через рабочие зазоры д, магнитомягкиеякоря и добавочные зазоры г . Благодаря выполнению магнитомягкихякорей в виде чаш, охватывающих седла и постоянный магнит, потоки фн 1и Ф , замыкающиеся соотнетстнейно между наружными и внутреннимиповерхностями магнитомягких якорей,не являются потоками рассеяния, таккак они проходят через рабочие зазоры о"Соответствующие этим потокам магнитные сопротивления ЙиЙ. , шунтируя магнитное сопротивление добавочного зазора Йд,существенно уменьшают Й , и, какследствие, результирующее магнитное сопротивление всей внешней цепи магнита, что значительно увеличивает поток в рабочих зазорах . сР и улучшает использование объема постоянных магнитов, по сраннению с известными магнитными клапанами н которых магниты сильно размагничиваются из-за прохождения их потока :по разомкнутой внешней цепи (по воздуху). Эти важные особенности обеспечивают минимальные габариты клапана при широком диапазоне перепадов давления.Самоцентриронание магнитомягких якорей (тарельчатых узлов) относительно ножевых уплотнений (седел) осуществляется с помощью цилиндрических выступов во внутренних полостях напорных органов, диаметры которых равны наружному диаметру постоянного магнита, а также равенства наружных и внутренних диаметров чаш якорей. Кроме того, величина добавочного воздушного зазора а между торцовыми плоскостями чаш равна или меньше величины высоты магнита вдоль оси его намагничивания.,Цля осуществления такого самоцентрирования корпус и ограничительные крышки клапана выполнены из немагнитного материала.Клапан работает следующим образом, .На каждый якорь действуют три силы: сила магнитного притяжения к магниту Р, сила от давления в герметизированном объеме Р,р и сила от давления окружающей среды Рор,5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 60 65 При снижении давления окружающей среды Ро, да величины, при которойсила от перепада давления больше силы магнитного притяжения Рг - Ргер окр)Р, клапан открыт, и данление внутри герметизиронанного объема падаетдо тех пор, пока не установитсяравенство сил Р,= Р гер - Рокр, иклапан закрывается, При дальнейшемснижении давления Р происходитуменьшение давления н герметизиронанном объеме, возрастание герметизации запорного органа (уменьшениепротечек), возрастание удельного давления н ножевом уплотнении за Счетдеформации эластичной прокладки,уменьшение рабочего воздушного зазора между якорем и постоянныммагнитом, что обуславливает, н свою очередь, увеличение силы Р , усилениегерметизации ножевого уплотненияза счет увеличения отрицательнойжесткости характеристики Р = т( д).При повышении давления окружающейсреды до величины, при которой силыот перепада давления Ркр - Ргр) Рг,открывается другая сторона клапана,работа которой подобна первой, т,е.клапан работает н двух направлениях,Применение чашеобраэных магнитных якорей охватывающих постоянныймагнит и ножевые герметизирующие уплотнения, предотвращает попаданиев последние из окружающей среды магнитомягких частиц, притягиваемыхк поверхностям якорей, т.е. чашеобразные якоря являются ловушкойдля пссторонних магнитомягких частицокружающей среды.Использование изобретения обеспечинает поныаение надежности, ресурса и расширение области примененияпутем полного устранения каких-либотрущихся узлов и деталей, пружин,плунжерон и их направляющих, улучшения герметизации клапана за счетвозрастания силы магнитного притяжения но мере сжатия эластичныхпрокладок после закрытия клапана,возможности выполнения клапанов давления с широким диапазоном перепадов давления для различных условийэксплуатации, включая вакуум, с минимальными массогабаритными показателями за счет эффективного использования объема. постоянного магнита,достигаемого практически полнымустранением раэмагничивающего влияния магнитных сопротивлений во внешней цепи магнита, эа исключениемглавных рабочих зазоров между якорями и магнитом, обеспечения самоцентрирования магнитомягких якорей (тарельчатых узлов) относительно магнита (седел) без каких-либо механи.ческих направляющих в двух эонах -976193 формула изобретения Составитель И. Теравскалика Техред С.Мигунова Корректор Л. Бокшан Редакто 8974/63 Тираж 990 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5Эак нлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,между магнитом и внутренним цилиндрическим выступом якоря, а такжемежду внешними торцовыми поверхностями якоря в добавочном воздушномзазоре, защиты герметизирующих ножевых уплотнений от попадания в нихпосторонних магнитомягких частиц,так как охватывающие магнит и этиуплотнения магнитомягкие якоря чашеобразной форьы выполняют роль магнитной ловушки. 1. Клапан давления двустороннего действия, в корпусе которого, разделенного поперечной перегородкой на две полости, соединенных между собой каналами, установлены задорные органы иэ магнитомягкого материала, взаимодействующие с седлами, и постоянный магнит, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыаениянадежности, постоянный Магнит выполнен цилиндрическим и установлен впоперечной перегородке, а.запорныеорганы выполнены в виде охватывающихседла чаш, на внутренней пОверхностикоторых выполнены цилиндрическиевыступы, причем зазор между торцамистенок чаш меньше или равен высотепостоянного магнита, а корпус выполнен из немагнитного материала.2. Клапан по п, 1, о т л и ч а ищ и й с я тем, что диаметры цилиндрических выступов и постоянного маг нита равны.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 374469, кл. Г 16 К 17/04, 1973.20 2, Авторское свидетельство СССРР 637585, кл. Р 16 К 17/04, 1977.