Пневматический электромагнитный клапан, периферийный прибор с электромагнитным клапаном и способ диагностики пневматического электромагнитного клапана

1. Пневматический электромагнитный клапан (1) для периферийного прибора технологической установки, такой как электростанция, химическая установка, установка по переработке пищевых продуктов или т.п., содержащий:
электромагнитный исполнительный элемент (3) с катушкой, в которой идет ток, (31) и подвижный относительно катушки (31) якорь (33) магнита,
по меньшей мере одну воздушную камеру (5), в которую выходят три воздушных канала (11, 21, 51), причем эти три воздушных канала включают в себя первый воздушный канал (11), второй воздушный канал (21) и канал (51) управляющего воздуха;
по меньшей мере один золотник (53), который в первом закрытом положении закрывает первый воздушный канал (11) и освобождает второй воздушный канал (21), и который во втором закрытом положении закрывает второй воздушный канал (21) и освобождает первый воздушный канал (11);
1
2
отличающийся тем, что этот клапан имеет по меньшей мере один ведущий элемент, в частности, исполнительную штангу (7) или вал, который подвижен в первом направлении (Si) действия и во втором направлении (S2) действия, противоположном первому направлению (Si) действия, и который соединяет золотник (53) с якорем (33) магнита в соответствии с передачей усилия, причем между ведущим элементом и якорем (33) магнита расположено по меньшей мере одно средство предварительного натяжения ведущего элемента, такое как пружина (71), для обеспечения усилия (V) предварительного натяжения, воздействующего на ведущий элемент в направлении (М) совместного движения соответственно первому или второму направлениям (S, S) действия, и причем по меньшей мере одно средство возвратного предварительного натяжения, такое как возвратная пружина (73) предусмотрено, в частности, между ведущим элементом и электромагнитным исполнительным элементом (3), предпочтительно неподвижным относительно катушки (31) сердечником (35), для обеспечения возвратного усилия (R) на ведущий элемент встречно направлению совместного движения.
2. Пневматический электромагнитный клапан (1) по п. 1, отличающийся тем, что сердечник (35) электромагнитного исполнительного элемента (3) выполнен намагничиваемым, в частности, ферромагнитным, причем между сердечником (35) и якорем (33) магнита расположено немагнитное щелевое пространство (34), причем предпочтительно в указанном щелевом пространстве (34) размещено антипригарное тело, такое как антипригарное покрытие или антипригарный диск (74) из ненамагничиваемого материала.
3. Пневматический электромагнитный клапан (1) по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что ведущий элемент имеет упор (75) для определения конечного положения якоря (33) магнита относительно ведущего элемента в направлении, встречном направлению совместного движения.
4. Пневматический электромагнитный клапан (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что средство предварительного натяжения ведущего элемента ограничивает эффект прижатия золотника (53) к седлу (23) клапана в направлении (М) совместного движения, и/или это средство возвратного предварительного натяжения ограничивает эффект прижатия золотника (53) к седлу (23) клапана в направлении, встречном направлению совместного движения.
5. Пневматический электромагнитный клапан (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что этот магнитный клапан (1) дополнительно содержит:
вторую воздушную камеру (105, 5'), в которую выходят три дополнительных воздушных канала (11', 21,' 51'', 111, 121, 151), причем указанные дополнительные воздушные каналы включают в себя четвертый воздушный канал (11', 111), пятый воздушный канал (21'', 121) и дополнительный канал (51'', 151) управляющего воздуха;
второй золотник (53'', 153), который в первом закрытом положении запирает четвертый воздушный канал (11' 111) и отпирает пятый воздушный канал (21', 121), и который во втором закрытом положении запирает пятый воздушный канал (21', 121) и отпирает четвертый воздушный канал (11', 111); причем указанный ведущий элемент, в частности, исполнительная штанга (7, 7'') или вал, или второй ведущий элемент несут на себе второй золотник (53'', 153).
6. Пневматический электромагнитный клапан (1) по п. 5, отличающийся тем, что первый воздушный канал (11) и пятый воздушный канал (121) подключены пневматически параллельно, и/или что второй воздушный канал (21) и четвертый воздушный канал (111) подключены параллельно.
7. Пневматический электромагнитный клапан (1) по любому из пп. 5 или 6, отличающийся тем, что ведущий элемент (7) имеет упругую связь (171) между первым золотником (53) и вторым золотником (153), причем, в частности, эта упругая связь (171) ограничивает эффект прижатия дополнительного золотника (153) к по меньшей мере одному дополнительному седлу (113, 123) клапана.
8. Пневматический электромагнитный клапан (1) по любому из пп. 5 или 6, отличающийся тем, что ведущий элемент (7) имеет жесткую связь (170) между первым золотником (53) и вторым золотником (153), причем, в частности, средство предварительного натяжения ведущего элемента ограничивает эффект прижатия дополнительного золотника (153) к дополнительному седлу (123) клапана в направлении (М) совместного движения, и/или что это средство возвратного предварительного натяжения ограничивает эффект прижатия дополнительного золотника (153) к дополнительному седлу (113) клапана в направлении, встречном направлению совместного движения.
9. Пневматический электромагнитный клапан (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он имеет аналоговую и/или цифровую диагностирующую электронику, которая, предпочтительно во время активации катушки (31) для приведения в действие якоря (33) магнита, определяет ток в катушке (31), чтобы, в частности, на основании по меньшей мере одного первого локального минимума тока или по меньшей мере двух локальных минимумов тока, предпочтительно с учетом разности во времени между первым локальным минимумом тока и контрольным моментом, например, вторым локальным минимумом тока предоставлять результат диагностики.
10. Периферийный прибор для технологической установки, такой как электростанция, химическая установка, установка по переработке пищевых продуктов или т.п., содержащий:
пневматический привод установочного клапана, в частности, одинарного действия или двойного действия; и
пневматический электромагнитный клапан (1) по любому из предыдущих пунктов, причем первый воздушный канал (11) представляет собой вентиляционный канал для соединения с источником сжатого воздуха, а второй воздушный канал (21) представляет собой вытяжной вентиляционный канал для соединения со сбросом для сжатого воздуха, и причем канал (51) управляющего воздуха соединен с камерой управляющего воздуха привода установочного клапана.
11. Периферийный прибор по п. 10 с пневматическим приводом установочного клапана двойного действия и пневматическим электромагнитным клапаном (1) по любому из пп. 5-9, отличающийся тем, что канал (51) управляющего воздуха соединен с первой камерой управляющего воздуха привода установочного клапана, а второй канал управляющего воздуха (151) соединен с второй камерой управляющего воздуха, действующей противоположно первой камере управляющего воздуха.
12. Способ диагностики пневматического электромагнитного клапана (1), в частности, по любому из предыдущих пп. 1-9, периферийного прибора технологической установки, такой как электростанция, химическая установка, установка по переработке пищевых продуктов или т.п., в частности по любому из предыдущих пп. 10 или 11, включающий в себя диагностическую программу, при котором электромагнитный исполнительный элемент (3) активируется якорем (33) магнита для приведения в действие золотника (53);
при котором в качестве первого контрольного момента (t1) определяется момент соударения золотника (53) с седлом (23) клапана;
при котором в качестве второго контрольного момента (t2) определяется момент соударения якоря (33) магнита о стопор, такой как немагнитное антипригарное тело, например, антипригарное покрытие или антипригарный диск (74), в частности, на неподвижном сердечнике (34) электромагнитного исполнительного элемента (3),; и при котором определяется разность (dt) во времени останова между первым контрольным моментом (t1) и вторым контрольным моментом (t2).
13. Способ диагностики по п. 12, который содержит диагностическую программу, при котором в качестве четвертого контрольного момента (t4) определяется момент соударения дополнительного золотника (153) о дополнительное седло (123) клапана; причем в частности, определяется по меньшей мере одна дополнительная разность (dt') во времени останова между четвертым контрольным моментом (t4) и первым контрольным моментом (t1) и/или вторым контрольным моментом (t2).
14. Способ диагностики по п. 12 или 13, при котором для активирования электромагнитного исполнительного элемента (3) течет ток в катушке (31) этого исполнительного элемента (3) и при котором первый контрольный момент (t1) и/или второй контрольный момент (t2), а также при необходимости четвертый контрольный момент (t4) определяются на основании локального минимума электрического тока (I) в катушке (31).
15. Способ диагностики по любому из пп. 12-14, при котором в качестве третьего контрольного момента (t3) определяется момент освобождения золотника (53) от второго седла (23) клапана, причем, в частности, в качестве пятого контрольного момента (t5) определяется момент освобождения дополнительного золотника (153) от другого дополнительного седла (113) клапана.
16. Способ диагностики по любому из пп. 12-15, при котором последовательно осуществляется несколько диагностических программ, и при котором учитываются разности (dt, dt') во времени останова указанных диагностических программ, в частности, сравниваются друг с другом.
17. Способ диагностики по любому из пп. 12-16, при котором в качестве результата диагностики вырабатывается предупредительный сигнал о состоянии износа, если разность (dt, dt') во времени останова по меньшей мере одной диагностической программы стремится к нулю или равна нулю.
18. Способ диагностики по любому из пп. 12-17, при котором в качестве результата диагностики вырабатывается предупреждение о неисправности, если вторая разность во времени между двумя контрольными моментами во время по меньшей мере одной диагностической программы превышает предельное значение.