БЕСШУМНЫЙ КЛАПАН С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ КАТУШКОЙ

Полезная модель относится к арматуростроению, в частности к электромагнитным (соленоидным) клапанам, используемым в системах гидравлических установок для открытия или закрытия потока жидкости.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является электромагнитный клапан (патент RU 2059140, опубл. 1996.04.27), в корпусе которого соосно установлены якорь с каналами, седла, впускной и выпускной запорные органы и пружина, размещенная между якорем и упором. Недостатком данного устройства является шумная работа клапана.
Существуют решения по снижению шума открытия клапана методом помещения клапана в шумоизоляционные короба (коробки). Основными недостатками подобного решения являются:
увеличение размеров клапана;
дороговизна эффективных шумопоглощающих материалов;
возможность размещения экранирующего короба имеется не во всех типах компоновки гидравлических систем;
возможный перегрев клапана ввиду отсутствия отверстий вентиляции в шумоизоляционных коробах.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение шума при работе клапана.
Данная задача решается тем, что клапан содержит магнитную катушку, запорный поршень, возвратную пружину, дополнительную магнитную катушку, создающую магнитное поле, обратно направленное полю основной магнитной катушки.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является снижение шума, создаваемого при открытии клапана.
Технический результат достигается за счет добавления электромагнитной катушки, создающей обратно направленное магнитное поле, тормозящее клапан при открывании.
Принципиальная схема конструкции клапана (часть клапана в разрезе) показана на фиг.1, где
1 - магнитная катушка
2 - шток
3 - пружина
4 - запорный поршень
5 - перепускной канал
6 - перекрываемый канал
7 - канал подачи
8 - седло
9 - полость под запорным поршнем
10 - полость над запорным поршнем
11 - уплотнитель
12 - дополнительная магнитная катушка.
Клапан включает шток 2, вкрученный в полость седла 8. Во внутренней части штока 2 установлена возвратная пружина 3 и запорный поршень 4 с уплотнителем 11, при этом пружина 3 устанавливается одним концом в специальное углубление в верхней части запорного поршня 4. После закручивания штока 2 в седло 8 возвратная пружина 3 прижимает уплотнитель 11, установленный в нижней части запорного поршня 4, к перекрываемому каналу 6. Затем на шток 2 одевается и фиксируется магнитная катушка 1 и дополнительная магнитная катушка 12. Электромагнитная катушка 12 создает обратно направленное (тормозящее) магнитное поле по сравнению с катушкой 1. Включение дополнительной тормозящей катушки 12 происходит совместно с основной открывающей катушкой 1. Параметры дополнительной электромагнитной катушки 12 подбираются в соответствии с параметрами основной открывающей электромагнитной катушкой 1 и массой запирающего поршня 4.
Принцип работы клапана заключается в следующем.
Жидкость подается под давлением через канал подачи 7 в полость 10 над запорным поршнем 4, откуда по перепускному каналу 5, расположенному между запорным поршнем 4 и внутренней стенкой штока 2 в клапане попадает в полость 9 под запорным поршнем 4. При включении магнитной катушки 1 симметрично расположенный в сердцевине клапана запорный поршень 4 под действием магнитного поля начинает резкое движение вверх, после чего ударяется о шток 2, открывая там самым перекрываемый канал 6, и жидкость из полости седла 9 начинает течь в открытый канал 6. Удар запорного поршня 4 об шток 2 и вызывает шум при работе клапана. К магнитной катушке 1 добавлена электромагнитная катушка 12, которая притормаживает поршень в конце хода открытия клапана за счет подключения с обратной полярностью по отношению к основной открывающей электромагнитной катушке 1. Такое подключение создает в тормозящей электромагнитной катушке 12 обратно направленное магнитное поле, которое тормозит запирающий поршень 4, а после уравнивания сил действующих на запорный поршень 4 со стороны открывающего магнитного поля и тормозящего, оставляет его в положении равновесия, в котором касание поршня 4 и штока 2 не происходит.
Заявляемое техническое решение позволяет провести модернизацию любого имеющегося клапана. Преимуществом модернизации является:
габариты клапана остаются без изменений, т.к. габарит катушки возможно оставить неизменным;
невысокая стоимость изготовления новых конструктивных элементов (дополнительная намотка катушки);
отсутствует ограничение использования в различных компоновках гидравлических систем.
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет значительно уменьшить уровень шума, возникающего во время соударения запорного поршня об шток. За счет включения дополнительной магнитной катушки происходит удержание клапана в положении, не касающемся штока, что, как следствие, снижает шум при открытии клапана.