RU2498138C1 - Normally open electromagnetic shutoff valve - Google Patents
Normally open electromagnetic shutoff valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498138C1 RU2498138C1 RU2012127715/06A RU2012127715A RU2498138C1 RU 2498138 C1 RU2498138 C1 RU 2498138C1 RU 2012127715/06 A RU2012127715/06 A RU 2012127715/06A RU 2012127715 A RU2012127715 A RU 2012127715A RU 2498138 C1 RU2498138 C1 RU 2498138C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- electromagnet
- spring
- spool
- trim
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматической арматуре с дистанционным управлением. Предложенный клапан относится к быстродействующим электромагнитным клапанам нормально открытого типа с запирающим элементом (затвором). Клапан запорный электромагнитный нормально открытый (далее клапан) предназначен для автоматического перекрытия потоков газообразных рабочих сред на газопроводах систем газораспределения, газоснабжения и газопотребления природного газа. Клапан может быть использован в качестве защитного устройства в блоке газооборудования автоматическом, предназначенном для работы группы газовых горелок. В этом случае клапан обеспечивает открытие для рабочей среды трубопровода безопасности при нарушении технологических параметров работы горелки или в случае отключения напряжения в электрической цепи управления клапаном, в том числе и несанкционированного.The invention relates to automatic valves with remote control. The proposed valve relates to high-speed solenoid valves of a normally open type with a locking element (shutter). Normally open electromagnetic shut-off valve (hereinafter referred to as the valve) is designed to automatically shut off gaseous working fluid flows on gas pipelines of gas distribution, gas supply and gas consumption systems of natural gas. The valve can be used as a protective device in the automatic gas equipment unit, designed to operate a group of gas burners. In this case, the valve ensures that the safety pipeline opens for the working medium in case of violation of the technological parameters of the burner or in the event of a voltage outage in the electrical valve control circuit, including unauthorized ones.
Для уменьшения расхода электроэнергии, потребляемой электромагнитом, используют клапаны с разгрузкой от осевых сил. Для этого в конструкции клапана помимо основного запорного органа применяют золотник с уменьшенной неразгруженной от давления площадью. При подаче команды на открытие клапана, питание на катушку прекращается, и открытие клапана осуществляется пружиной сжатия. Усилие, необходимое для открытия золотника определяется его размерами и давлением рабочей среды. Это позволяет использовать пружину сжатия с уменьшенными силовыми характеристиками, а это в свою очередь позволяет уменьшить потребляемый ток при закрытии клапана, когда пружина сжатия подвергается сжатию. К таким клапанам относится известный электромагнитный клапан (патент на полезную модель RU 77658 U1, кл. F16K 31/02, опубл. 27.10.2008 г). Известный электромагнитный клапан является нормально-открытым и содержит корпус с входной и выходной полостями и с седлом для затвора. В корпусе расположен затвор с седлом для золотника. В боковой стенке затвора выполнены сквозные каналы. Во внутренней полости затвора расположен золотник. Первая возвратная пружина расположена между корпусом и затвором. Вторая возвратная пружина расположена между золотником и затвором. Третья компенсирующая пружина установлена между золотником и якорем электромагнита.To reduce the consumption of electric energy consumed by the electromagnet, valves with axial force unloading are used. For this purpose, in addition to the main locking element, a valve with a reduced area not unloaded from pressure is used in the valve design. When a command is issued to open the valve, the power to the coil is stopped, and the valve is opened by a compression spring. The force required to open the spool is determined by its size and pressure of the working medium. This allows you to use a compression spring with reduced power characteristics, and this in turn allows you to reduce the current consumption when closing the valve when the compression spring is compressed. Such valves include the well-known solenoid valve (patent for utility model RU 77658 U1, class F16K 31/02, publ. 10/27/2008). Known solenoid valve is normally open and contains a housing with inlet and outlet cavities and with a seat for the shutter. A shutter with a seat for the spool is located in the housing. Through channels are made through the channels. A spool is located in the inner cavity of the shutter. The first return spring is located between the housing and the bolt. A second return spring is located between the spool and the valve. A third compensating spring is installed between the spool and the armature of the electromagnet.
В качестве прототипа принят клапан с электромагнитным приводом (патент на полезную модель RU 103161 U1, кл. F16K 31/00, опубл. 27.03.2011 г), поскольку ему присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения. Известный электромагнитный клапан является нормально-открытым и содержит корпус с входной и выходной полостями и с седлом для затвора. Затвор соединен со штоком. Шток расположен по оси прохода в седле затвора. На одном из торцов корпуса расположен стакан, на котором расположен электромагнит. На другом торце корпуса закреплена крышка. В полости образованной корпусом и крышкой расположен датчик положения затвора. Клапан содержит золотник, расположенный с возможностью закрытия отверстия, выполненного в затворе. Первая пружина расположена между корпусом и затвором. Вторая пружина расположена между затвором и золотником. Третья компенсирующая пружина расположена в полости золотника и расположена между торцом золотника и якорем электромагнита.As a prototype, a valve with an electromagnetic actuator was adopted (patent for utility model RU 103161 U1, class F16K 31/00, published March 27, 2011), since it has a set of features that is closest to the set of essential features of the invention. Known solenoid valve is normally open and contains a housing with inlet and outlet cavities and with a seat for the shutter. The shutter is connected to the stem. The stem is located along the axis of the passage in the valve seat. At one of the ends of the body is a glass on which an electromagnet is located. On the other end of the housing is fixed cover. A shutter position sensor is located in the cavity formed by the housing and the cover. The valve comprises a spool arranged to close a hole made in the valve. The first spring is located between the housing and the bolt. The second spring is located between the valve and the valve. The third compensating spring is located in the cavity of the spool and is located between the end of the spool and the armature of the electromagnet.
Известно, что для закрытия запорного электромагнитного нормально-открытого клапана (кратковременный режим - не более 4 секунд) необходим ток, значительно превышающий ток, необходимый для удержания клапана (длительный режим). Продолжительность режима «удержания» может составлять 12 месяцев и более - до момента проведения технического обслуживания клапана. В известных клапанах отсутствуют средства, позволяющие изменять ток, подаваемый на электромагнит. Следовательно, в режиме «удержания» на электромагнит подается ток, необходимый для режима «закрытия». Это приводит к нагреву катушки и, следовательно, к уменьшению срока службы электромагнита, а также к перерасходу электроэнергии.It is known that to close the shut-off electromagnetic normally-open valve (short-term operation - not more than 4 seconds), a current significantly exceeding the current required to hold the valve (continuous operation) is required. The duration of the “hold” mode can be 12 months or more - until the valve is serviced. In known valves there are no means to change the current supplied to the electromagnet. Therefore, in the “hold” mode, the current required for the “close” mode is supplied to the electromagnet. This leads to heating of the coil and, consequently, to a decrease in the service life of the electromagnet, as well as to excessive consumption of electricity.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение расхода электроэнергии, потребляемой электромагнитом, повышение надежности, срока службы и потребительских свойств клапана.The problem to which the invention is directed, is to reduce the consumption of electricity consumed by the electromagnet, increase the reliability, service life and consumer properties of the valve.
Технический результат достигается тем, что клапан запорный электромагнитный нормально открытый содержит корпус с входной и выходной полостями и с седлом для затвора, электромагнит и крышку, закрепленные на основаниях корпуса, затвор с седлом для золотника, расположенный в полости, образованной корпусом и крышкой, золотник, штуцер, жестко соединенный с затвором, первую, вторую и третью пружину, шток, расположенный по оси прохода седла затвора и блок управления клапаном, при этом золотник расположен в полости, образованной затвором и штуцером, якорь электромагнита и первая пружина расположены в сердечнике электромагнита, первая пружина расположена между торцевыми поверхностями якоря и сердечника электромагнита, вторая пружина расположена между затвором и крышкой, третья пружина расположена между золотником и штуцером, а шток, жестко соединенный с якорем, имеет возможность воздействовать на золотник. Блок управления клапаном расположен между источником питания клапана и электромагнитной катушкой электромагнита и имеет возможность изменять величину потребляемого клапаном тока. Клапан может содержать индуктивный датчик положения затвора, расположенный в крышке клапана.The technical result is achieved by the fact that the normally open electromagnetic shut-off valve comprises a housing with an inlet and outlet cavities and with a valve seat, an electromagnet and a cover fixed to the housing bases, a valve with a valve seat, located in the cavity formed by the body and the cover, a valve a fitting rigidly connected to the valve, the first, second and third spring, a rod located along the axis of passage of the valve seat and the valve control unit, while the valve is located in the cavity formed by the valve and the item ohm, the magnet of the electromagnet and the first spring are located in the core of the electromagnet, the first spring is located between the end surfaces of the armature and the core of the electromagnet, the second spring is located between the valve and the cover, the third spring is located between the spool and the fitting, and the rod is rigidly connected to the anchor, it can act on the spool. The valve control unit is located between the valve power supply and the electromagnetic coil of the electromagnet and has the ability to change the amount of current consumed by the valve. The valve may comprise an inductive shutter position sensor located in the valve cover.
На чертеже показан клапан запорный электромагнитный нормально открытый.The drawing shows a shut-off solenoid valve normally open.
Клапан запорный электромагнитный нормально открытый содержит следующие элементы:The normally open solenoid valve contains the following elements:
1 - корпус;1 - housing;
2 - крышка;2 - cover;
3 - сердечник;3 - core;
4 - электромагнитная катушка;4 - electromagnetic coil;
5 - якорь;5 - anchor;
6 - первая пружина;6 - the first spring;
7 - затвор;7 - shutter;
8 - вторая пружина;8 - the second spring;
9 - золотник;9 - spool;
10 - штуцер;10 - fitting;
11 - третья пружина;11 - the third spring;
12 - шток;12 - stock;
13 - датчик положения затвора;13 - shutter position sensor;
14 - блок управления клапаном.14 - valve control unit.
В корпусе 1 клапана выполнены входная и выходная полости и седло для затвора. На боковой поверхности корпуса жестко установлены штуцера для соединения с газопроводом. На одном из оснований корпуса закреплен электромагнит. На противоположном основании корпуса закреплена крышка 2.In the valve body 1, the inlet and outlet cavities and a valve seat are made. On the side surface of the body are rigidly mounted fittings for connection to the gas pipeline. An electromagnet is mounted on one of the bases of the case. A
Сердечник 3 электромагнита имеет вид стакана. На сердечнике расположена электромагнитная катушка 4. В сердечнике расположены якорь 5 и первая пружина 6. Первая пружина 6 предназначена для возврата конструктивных элементов клапана в исходное состояние. Первая пружина расположена между торцевой поверхностью якоря 5 и глухим торцом сердечника 3.The
Крышка 2 и корпус 1 образуют полость, в которой с возможностью возвратно-поступательного движения расположен затвор 7. Затвор, предназначенный для перекрывания прохода в седле, выполнен с диаметром меньшим, чем диаметр полости, в которой он расположен, поэтому между боковой стенкой затвора и внутренней боковой стенкой крышки имеется зазор. В боковой стенке затвора выполнены сквозные каналы. Между затвором и крышкой расположена вторая пружина 8. В полости затвора расположен золотник 9, перемещение которого в полости затвора ограничено поверхностью седла золотника и штуцером 10, жестко закрепленным с затвором. Между золотником и штуцером установлена третья пружина 11. На боковой поверхности штуцера выполнена резьба для соединения с затвором, в основании штуцера выполнено отверстие. Вторая 8 и третья 11 пружины сжатия предназначены для удержания клапана в закрытом состоянии.The
На торцевых поверхностях затвора и золотника установлены уплотнительные кольца из эластичного материала. Седла затвора и золотника имеют вид кольцевых выступов. При закрытии клапана седло затвора вдавливается в уплотнительное кольцо затвора, а седло золотника вдавливается в уплотнительное кольцо золотника.On the end surfaces of the shutter and spool, sealing rings of elastic material are installed. The valve and spool saddles are in the form of annular projections. When the valve closes, the valve seat is pressed into the valve o-ring and the valve seat is pressed into the valve o-ring.
Один конец штока 12 жестко соединен с якорем 5 электромагнита. Другой конец штока 12 имеет возможность воздействия на золотник 9 и далее на затвор 7 в процессе «открывания» клапана и в исходном открытом состоянии клапана. Якорь электромагнита, шток и золотник расположены по одной оси.One end of the
Для контроля положения затвора предусмотрен бесконтактный индуктивный датчик 13 положения затвора. Датчик (выключатель) 13 положения затвора расположен в крышке 2.To monitor the position of the shutter provides a non-contact
Клапан содержит блок управления клапана 14 (далее БУК), установленный между электромагнитной катушкой электромагнита и источником питания клапана. БУК предназначен для изменения величины потребляемого клапаном тока.The valve comprises a valve control unit 14 (hereinafter “BEECH”) installed between the electromagnetic coil of the electromagnet and the valve power supply. BEECH is designed to change the amount of current consumed by the valve.
Работа клапана происходит следующим образом.The operation of the valve is as follows.
Исходное состояние клапана - нормально открытое. В этом состоянии электромагнит и БУК обесточены. Под действием первой пружины 6 якорь 5 электромагнита через шток 12 воздействует на золотник 9. Золотник, в свою очередь, воздействует на штуцер 10, жестко закрепленный на затворе, перемещая затвор до упора в крышку 2. Вторая пружина 8 и третья пружина 11 сжаты. Когда затвор находится в крайнем нижнем положении, индуктивный датчик 13 сигнализирует об открытом положении клапана.The initial state of the valve is normally open. In this state, the electromagnet and the beech are de-energized. Under the action of the
Для закрытия клапана подается управляющий сигнал на БУК 14, а с него на катушку 4 электромагнита подается напряжение. При этом якорь 5 движется вверх к торцу сердечника и сжимает первую пружину 6. Шток 12 поднимается вместе с якорем и прекращает прижимать золотник 9 к штуцеру 10. Под действием возвратных усилий второй 8 и третьей 11 пружин золотник и затвор закрывают проходы в своих седлах.To close the valve, a control signal is supplied to the
В режиме «закрытия клапана» на катушку подается ток, достаточный для закрытия клапана. Этот режим кратковременный и длится не более 4 с. После этого БУК снижает ток на катушке в несколько раз и уменьшенный ток, достаточный для удержания клапана в закрытом состоянии, подается на катушку все время до момента открытия клапана. Использование БУК позволяет снизить потребление электроэнергии при эксплуатации клапана запорного электромагнитного нормально открытого.In the “valve closure” mode, sufficient current is supplied to the coil to close the valve. This mode is short-term and lasts no more than 4 s. After this, the BEECH reduces the current on the coil several times and the reduced current sufficient to keep the valve closed is supplied to the coil all the time until the valve opens. The use of beech can reduce energy consumption during operation of a normally-open solenoid valve.
Для открытия клапана отключается питание на БУК, при этом электромагнитная катушка обесточивается. Первая пружина 6 разжимается и воздействует на якорь и шток клапана. Проход в седле золотника, выполненный в затворе, открывается из-за воздействия штока на золотник. Рабочая среда поступает из входной полости корпуса во внутреннюю полость затвора через сквозные каналы в боковой стенке затвора и далее через проход в седле золотника в выходную полость корпуса. Давления во входной и выходной полостях корпуса выравниваются. При этом давление среды воздействует на затвор, благодаря чему возникает избыточная сила, которая вместе с усилием первой пружины «отрывает» затвор от седла.To open the valve, the power to the BEECH is turned off, while the electromagnetic coil is de-energized. The
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012127715/06A RU2498138C1 (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Normally open electromagnetic shutoff valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012127715/06A RU2498138C1 (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Normally open electromagnetic shutoff valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2498138C1 true RU2498138C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49683212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012127715/06A RU2498138C1 (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Normally open electromagnetic shutoff valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2498138C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2685241C2 (en) * | 2014-06-17 | 2019-04-17 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | System and method for controlling field device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU422910A1 (en) * | 1972-05-06 | 1974-04-05 | М. Т. Романенко, В. А. тков, В. Н. Смородин , В. Н. Тул ков Научно производственное объединение Киеварматура | STOP VALVE |
RU103161U1 (en) * | 2010-09-21 | 2011-03-27 | Закрытое акционерное общество "АМАКС-газ" | ELECTROMAGNETIC VALVE |
-
2012
- 2012-07-04 RU RU2012127715/06A patent/RU2498138C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU422910A1 (en) * | 1972-05-06 | 1974-04-05 | М. Т. Романенко, В. А. тков, В. Н. Смородин , В. Н. Тул ков Научно производственное объединение Киеварматура | STOP VALVE |
RU103161U1 (en) * | 2010-09-21 | 2011-03-27 | Закрытое акционерное общество "АМАКС-газ" | ELECTROMAGNETIC VALVE |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2685241C2 (en) * | 2014-06-17 | 2019-04-17 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | System and method for controlling field device |
US10808864B2 (en) | 2014-06-17 | 2020-10-20 | Fisher Controls International Llc | System and method for controlling a field device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102022043B1 (en) | Electromagnetic valve for a tank valve of a fuel supply system | |
JP5763186B2 (en) | Solenoid valve for pressure vessel | |
NZ600019A (en) | Electromagnetic valve device | |
RU2477408C2 (en) | Electromagnetic shutoff valve | |
RU2559865C2 (en) | Pressure control for fuel feeding, and fuel feeding system containing control unit consisting of such pressure controls | |
AU633328B2 (en) | A three-way seated valve | |
CN111271477A (en) | Electromagnetic stop safety valve | |
RU2498138C1 (en) | Normally open electromagnetic shutoff valve | |
RU82806U1 (en) | ELECTROMAGNETIC VALVE VALVE | |
RU2457383C1 (en) | Normally open electromagnetic shutoff valve | |
US8622080B2 (en) | Pressure reducer | |
KR20110003420U (en) | Solenoid valve | |
CN105003717A (en) | Electromechanical electromagnetic valve | |
CN111677876A (en) | Gas safety valve | |
RU161932U1 (en) | ELECTROMAGNETIC VALVE | |
US20150152973A1 (en) | Piezo-actuated pilot valve | |
GB2231697A (en) | Valve assembly | |
CN201190822Y (en) | Pressure-limiting valve | |
RU171183U1 (en) | Automatic shut-off valve actuator | |
CN113906247B (en) | Combined valve | |
WO2019115828A1 (en) | Pilot controlled electromagnetic valve with auxiliary piston | |
CA2862415C (en) | Force multiplying solenoid valve | |
RU2493466C1 (en) | Normally closed electromagnetic shutoff valve | |
CN211693544U (en) | Normally closed electromagnetic valve for gas pipeline | |
RU2633731C1 (en) | Drive of automatic gas check valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20150813 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200705 |