ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН

Предлагаемое техническое решение касается полезной модели как объекта промышленной собственности и относится к малогабаритной запорной арматуре с электромагнитным приводом и может быть использовано в системах авиакосмической техники.
Известен электромагнитный клапан (RU №9039, F 16 K 31/02, опубл. 16.01.99 г. Бюл. №1), содержащий корпус с седлом, входной и выходной каналы и запорный орган, который является якорем электромагнитного привода и устанавливается на пакете упругих элементов с дугообразными концентрическими прорезями. Каждая дугообразная прорезь любого из плоских упругих элементов имеет одну перемычку, причем перемычки смежных прорезей каждого плоского элемента расположены диаметрально противоположно на общей оси, проходящей через геометрическую ось запорного органа, а смежные плоские элементы размещены с угловым смещением относительно друг друга. Перемычки прорезей выполнены симметричными относительно общей для них оси и равными между собой, а перемычки каждого плоского элемента смещены относительно перемычек смежного с ним элемента на определенный угол. При этом происходит снижение жесткости плоских упругих элементов и увеличение перемещения запорного органа. Недостатком такой конструкции является то, что одинаковыми плоскими элементами трудно регулировать жесткость всего пакета.
Этот недостаток исключается в электромагнитном клапане, защищенного патентом на полезную модель RU №38877, F 16 K 31/02, опубл. 10.07.2004 г. Бюл. №19, выбранного за прототип. В конструкции этого электромагнитного клапана
пакет плоских элементов, на котором установлен запорный орган, выполнен из разных плоских элементов, одни из которых содержат прорези, разделенные одной перемычкой, а в других элементах прорези разделены несколькими диаметрально противоположными перемычками. Недостатком такой конструкции является наличие перемычек в прорезях плоских элементов. Перемычки дугообразных концентрических прорезей с постоянным радиусом дуги ограничивают перемещение центральной части плоского элемента с запорным органом, что не позволяет увеличить расход рабочего тела без потери давления на клапане. Прерывающиеся дугообразные прорези не дают возможность плавной регулировки упругости пакета плоских элементов, которая влияет на обеспечение герметичности по запорному органу при заданных параметрах.
Целью предлагаемого технического решения является увеличение проходного сечения электромагнитного клапана за счет увеличения перемещения центральной части пакета плоских элементов с запорным органом, а также создания возможности плавной регулировки упругости (жесткости) пакета плоских элементов, которые обеспечивают необходимую герметичность по запорному органу электромагнитного клапана.
Технический результат достигается тем, что в электромагнитном клапане, содержащем корпус с седлом, входной и выходной каналы и запорный орган, установленный на пакете упругих элементов с внутренними прорезями, прорези выполнены спиралеобразными. При этом спиралеобразная прорезь может быть выполнена как Архимедова спираль.
Плоские упругие элементы в пакете могут быть установлены таким образом, что направления спиралеобразных прорезей на смежных упругих элементах противоположны.
Отличительным признаком предлагаемой конструкции электромагнитного клапана является выполнение сплошных спиралеобразных прорезей от центра к периферии на упругих элементах пакета, на котором установлен запорный орган. Это позволяет увеличить проходное сечение за счет увеличения перемещения центральной части плоского элемента с запорным органом (увеличивается зазор между запорным органом и седлом клапана), а следовательно увеличить расход рабочего тела без потери давления при тех же габаритных размерах электромагнитного клапана. Кроме того, удлиненные сплошные спиралеобразные прорези на упругих элементах позволяют существенно увеличить плавность регулировки упругости (жесткости) пакета плоских элементов, которые
обеспечивают необходимую герметичность по запорному органу электромагнитного клапана.
Использование плоских упругих элементов одного типа удешевляет стоимость клапана.
Выполнение спиралеобразной прорези на плоских элементах по «спирали Архимеда» является более технологичным.
Размещение смежных плоских упругих элементов в пакете может быть с угловым смещением относительно друг друга, а также таким образом, что спиралеобразные прорези противоположно направлены. Это позволяет иметь дополнительную возможность для регулирования упругости (жесткости) пакета плоских упругих элементов.
Сущность предлагаемого решения поясняется иллюстрациями Фиг.1 и Фиг.2. На Фиг.1 схематично показана конструкция электромагнитного клапана. На Фиг.2 - плоский упругий элемент со спиралеобразной прорезью.
Электромагнитный клапан Фиг.1 состоит из корпуса 1 с седлом 2, каналов выхода 3 и входа 4. Седло 2 перекрывается запорным органом 5, соединенным с электромагнитным приводом 6. Запорный орган установлен на пакете 7 упругих элементов 8. Упругий элемент 8 на Фиг.2 имеет внутренние спиралеобразные прорези 9.
Электромагнитный клапан работает следующим образом.
В исходном состоянии запорный орган 5 прижат к седлу 2 пакетом 7 упругих элементов 8 и рабочее тело не поступает из входного канала 4 на выходной канал 3. При подаче напряжения на электромагнит 6 клапан открывается и рабочее тело поступает на выходной канал 3. При снятии напряжения с электромагнита 6 клапан закрывается за счет жесткости пакета 7 упругих элементов 8.
Предлагаемый электромагнитный клапан с пакетом упругих элементов, в которых выполнены внутренние прорези в виде спирали, изготовлен и прошел испытания, показав предполагаемый эффект.