КЛАПАН ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ГАЗОВЫЙ

Полезная модель относится к средствам управления с использованием электромагнитных устройств, а именно к клапанам запорным газовым. Может быть использована в арматуростроении, приборостроении, машиностроении, в газовой и других областях, например химической. Рекомендована для использования, в частности, в системах автоматического управления газовыми приборами.
Известны электромагнитные газовые клапаны [патенты RU на полезную модель №8824, на изобретение №2218503, авторское свидетельство СССР на изобретение №257243].
Известны исполнения клапанов электромагнитных сходного назначения. Они могут быть представлены конкретными образцами Справочника «Газовик», 923 с., т.1 и т.2, Саратов, 4-е издание 2006 г.; фото с аналогами со с.308 по с.438 тома 1 (прилагается с.318-319).
Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является электромагнитный газовый клапан КЭМГ изготовителя ФГУП «НПП «Алмаз», Россия, г. Саратов (паспорт прилагается).
На чертеже прилагаемого паспорта наиболее близкого аналога страницы 4 раздела 3 представлен общий вид. Клапан имеет кнопку ручного открытия, контакты электромагнита, на который подается управляющий сигнал, закрывающий клапан. На корпусе нанесена стрелка, указывающая направление потока газа через клапан. Корпус выполнен литым с возможностью сквозного прохода рабочей среды.
Условия, при которых эксплуатируется данный (и заявляемый) клапан: температура окружающей среды эксплуатации от 1 до 45°С, атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа. Нормальное состояние клапана - открытое. Клапан герметичен и прочен по наружным стыкам.
Принцип работы данного клапана следующий: при подаче напряжения на электромагнит возникает напряжение, которое создает необходимое тяговое усилие. В результате этого перемещения запорный клапан прижимается к седлу корпуса, закрывая тем самым проход для газа. После снятия напряжения с электромагнита проход остается перекрытым. При подъеме кнопки запорный клапан под действием пружины отжимается от седла и открывает проход для газа.
К недостаткам наиболее близкого аналога следует отнести отсутствие компактности конструкции. Верхняя, грибообразной формы, с большим диаметром, завершающая часть изделия, служащая элементом ручного взвода клапана, при такой большой высоте изделия способна задевать за соседние мешающие предметы, тем самым, снижать надежность изделия. Также к недостаткам следует отнести наличие болтовых наружных соединений, наличие кронштейна из пластмассы с выступающими от корпуса наружу местами контактных групп.
Задачей заявляемой полезной модели является уменьшение габаритов и веса прибора, достижение компактности его выполнения.
Сущность полезной модели характеризуется тем, что газовый электромагнитный клапан имеет металлический корпус с крышкой, входным и выходным отверстиями с резьбой изнутри для прохода рабочей среды и помещенные внутри корпуса: шток, запорный клапан, седло и фиксирующий механизм; расположенные на металлическом корпусе: электромагнит в защитном кожухе, механизм запуска с опорной гайкой и втулкой, защитным колпачком и окном визуального контроля, при этом корпус клапана выполнен толстостенным в виде единого литого узла трубчатой конфигурации, состоящей из двух частей: отрезка вертикальной трубы, входящего в протяженный отрезок трубы, расположенный асимметрично и под углом к вертикальному отрезку трубы, причем корпус клапана выполнен с проработкой его профиля в виде параллельных друг другу боковых сторон и с радиусом кривизны центральной части протяженного участка трубы, меньшим радиуса кривизны краевых его участков, а протяженный отрезок трубы выполнен имеющим шестигранный профиль.
Кроме того, заявляется полезная модель, имеющая наряду с вышеназванными еще ряд признаков, оптимизирующих работу заявляемого устройства:
- которая имеет уплотнители, один из которых расположен в зоне крышки металлического корпуса, а два других - внутри рабочей зоны корпуса запорного клапана;
- заявляемая полезная модель имеет защитный кожух, выполненный из прочной пластмассы, внутри которого, с одной из сторон, предусмотрен отсек для компактной укладки проводов с возможностью вывода контактов наружу через выполненные в кожухе выходы;
- заявляемый клапан электромагнитный газовый имеет крышку защитного кожуха, выполненную из пластмассы с центральным отверстием в ней, над которым соосно расположены элементы механизма взвода с защитным колпачком, под ним - электромагнит, крышка корпуса, вертикальная часть корпуса, утолщенная верхняя часть вертикального участка трубы корпуса в виде ободка, уплотнитель;
- заявляемый клапан электромагнитный газовый имеет окно визуального контроля в защитном колпачке механизма взвода запорного клапана, причем клапан имеет окно визуального контроля, выполненное сквозным.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в получении оригинальной конструкции электромагнитного газового клапана, отличающейся меньшими габаритами. Все аналоги, в том числе и наиболее близкий, имеют конструкции с двумя перпендикулярно выставленными друг относительно друга каналами для прохода рабочей газовой среды. На данном техническом приеме соединении под углом асимметрично горизонтального и вертикальных каналов газового клапана. Заявитель выиграл по высоте конструкции. С учетом того, что данные части выполняются из толстостенных деталей, уменьшается и вес каждого из заявляемых газовых клапанов пропорционально уменьшению габаритов.
Современная трубопроводная арматура стремится к максимальному снижению веса и габаритов без снижения рабочих характеристик, что и достигается заявляемой полезной моделью. Прочность и надежность заявляемой конструкции повышена за счет изготовления корпуса в виде единой литой фигуры в центральной ее части и выполнения вводимого в газовую трубу участка изделия (называемого в заявке протяженным) с шестигранным профилем с входящей внутрь трубы резьбой для надежного закрепления электромагнитного газового клапана в газовой системе. Данный участок заявляемого технического решения органично вписывается в
газовую трубу, являясь надежным основанием для электромагнитной части разрабатываемого изделия, при соблюдении условий соответствующих ГОСТов.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется с помощью чертежей и фото, где фиг.1 - чертеж общего вида заявляемого решения, фиг.2 - общий вид заявляемой полезной модели, фиг.3 - вид сзади заявляемой полезной модели. Для сравнения даны иллюстрации наиболее близкого аналога: рисунок 1 с схематично представленным внешним видом на странице 4 раздела 3 прилагаемого паспорта ближайшего аналога, фиг.4 - общий вид наиболее близкого аналога, фиг.5 - наиболее близкий аналог в схеме включения с другими элементами; фиг.6 - другой похожий аналог клапана с этого же сайта Интернета, фиг.7 - иллюстрация наиболее близкого аналога в работе.
Позициями 1-17 обозначены на фиг.1 - чертежа общего вида заявляемой полезной модели:
1 - корпус;
2 - отрезок вертикальной трубы;
3 - протяженный отрезок трубы;
4 - шестигранный профиль;
5 - резьба;
6 - электромагнит;
7 - защитный кожух;
8 - отсек;
9 - провода контактной группы;
10-11 - выступ;
12 - крышка защитного кожуха;
13 - защитный колпачок;
14 - крышка корпуса;
15 - уплотнитель;
16 - ободок;
17 - опорная гайка;
и указаны габаритные размеры изделия.
Заявляемый клапан электромагнитный газовый имеет корпус 1 из толстостенного металла. В частности, наилучшим образом зарекомендовал себя латунный.
Корпус 1 имеет оригинальную форму в виде соединенных трубчатых частей под углом асимметрично. Каждая из этих частей - отрезок толстостенной трубы. Один расположен вертикально 2 и на нем сверху базируется вся электромагнитная часть заявляемого газового клапана. Другая часть трубчатой конструкции выполнена в виде протяженного отрезка 3 трубы с двумя диаметрально расположенными отверстиями для прохода рабочей среды - газа или газовой смеси. Изнутри данного (названного протяженным относительно вертикального отрезка) отрезка трубы со сторон входного и выходного отверстий выполнена резьба 5. Профиль данного отрезка трубы шестигранный - 4. На протяженном отрезке трубы обозначено направление движения рабочей среды с целью исключить срыв режима работы. Данный участок заявляемого технического решения органично вписывается в газовую трубу, являясь надежным основанием для электромагнитной части в виде электромагнита 6 и сопутствующими ему элементами разрабатываемого изделия: защитным кожухом 7 для него, отсеком 8 в защитном кожухе 7 для проводов контактной группы 9 с выступом 10 и 11. К ним относится также крышка 12 защитного кожуха 7, в которой в центре выполнено отверстие, позволяющее выставить все детали и элементы по вертикали соосно, а именно крышка корпуса 14, уплотнитель 15, ободок 16, опорная гайка 17. Защитный кожух 7 с отсеком 8 в нем, а также крышка 12 с выступами 10 и 11 на ней и выступающий вертикально защитный колпачок 13 выполнены из прочных пластмасс, при соблюдении условий соответствующих ГОСТов.
Оригинальное соединение трубчатых частей и принятые к этому технические меры в виде проработки профиля корпуса в виде наличия параллельности боковых сторон и радиуса кривизны центральной части, меньше радиуса кривизны краевых его участков, при наличии единого литого участка конструкции, подчеркивает техническое совершенство и проработку заявляемого решения.
Компактность изделия обеспечена за счет максимально возможного приближения отрезков труб (вертикальной и горизонтальной), что позволило значительно изменить его вес и габариты. Минимизация ряда деталей в верхней части, в частности, замена тяжелого металла на прочную надежную пластмассу в части кожуха 7 и его окружения: крышки 12 и отсека 8 для проводов, защитного колпачка 13, электромагнита внесла не только рациональность, но и позволила
осуществить монтаж в недоступных для других клапанов местах (см. фиг.7 прототипа, вмонтированного в трубу, в непосредственной близости от потолка).
Динамика работы заявляемого клапана сходна с работой наиболее близкого аналога, поскольку не нарушает традиционного принципа действия запорного клапана, что и описано выше в разделе работы аналогов.
Примеры. Конкретные примеры готовящихся газовых электромагнитных клапанов различаются габаритами под номенклатуру труб, в которые предстоит монтировать заявленный электромагнитный газовый клапан.
Экспериментальные образцы подтвердили целесообразность и степень надежности технических инноваций в традиционном устройстве, которым является электромагнитный газовый клапан, на тему которого заявителями найдено описываемое решение.
3
4
На фиг.1, 2 представлены клапан электромагнитный газовый на / и прототип (на фиг.7), уже вмонтированный в трубу в непосредственной близости от потолка (для сравнения).
Экспериментальная проверка на одном из предприятий г.Саратова показывает работоспособность конструкций и удовлетворение поставленным задачам.