КЛАПАН МАГНИТОРЕГУЛИРУЕМЫЙ

Техническое решение относится к области арматуростроения, а именно к запорной арматуре и может быть использовано, например, в устройствах измерения дебита нефтяных скважин для перепуска рабочей среды.
Наиболее близким по технической сути является «КЛАПАН МАГНИТОРЕГУЛИРУЕМЫЙ» по патенту RU 2617651 от 01.06.2016, заявка № 2016121636, опубликованному 25.04.2017,  МПК F16K31/08, характеризующийся тем, что содержит корпус, крышку, выполненную из магнитопроводящего материала в форме тела вращения с внутренней цилиндрической выступающей частью и несквозным продольным внутренним отверстием, подпружиненный запорный орган со штоком, заходящим во внутреннее несквозное отверстие крышки, при этом под запорным органом на штоке расположен дроссель, под крышкой на штоке жестко закреплена шайба со сквозными отверстиями, в каждом из которых расположено по одному постоянному магниту, ниже шайбы и выше запорного органа расположен закрепленный на корпусе диск из магнитопроводящего материала с центральным сквозным отверстием, через которое пропущен шток.
Задачей предлагаемого технического решения является расширение арсенала клапанов магниторегулируемых с регулируемым усилием открытия и закрытия.
Поставленная задача решена за счет клапана магниторегулируемого, содержащего корпус, крышку с осевым отверстием, в нижней своей части выполненную из магнитопроводящего материала, при этом клапан содержит подпружиненный запорный орган со штоком, заходящим в осевое отверстие крышки, под крышкой на штоке жестко закреплена шайба со сквозными отверстиями, в которых расположены постоянные магниты, при этом ниже шайбы и выше запорного органа неподвижно относительно корпуса установлен диск с кольцевой проточкой, в которой расположен кольцеобразный постоянный магнит, при этом диск выполнен с центральным сквозным отверстием, через которое пропущен шток; крышка выполнена с возможностью контролируемого перемещения относительно корпуса и фиксации положения; крышка выполнена составной и снабжена демпфирующей пружиной, расположенной между ее верхней и нижней частями; на нижней поверхности крышки выполнено кольцеобразное углубление.
Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на фиг.1 – продольный разрез клапана магниторегулируемого.
На чертеже изображены клапан 1 магниторегулируемый, корпус 2, крышка 3, нижняя часть 4 крышки, отверстие 5, запорный орган 6, шток 7, пружина 8, шайба 9, сквозные отверстия 10, постоянные магниты 11, диск 12, центральное сквозное отверстие 13, фланец 14, седло 15 корпуса, дроссель 16, кольцевая проточка 17, постоянный кольцеобразный магнит 18.
Клапан магниторегулируемый выполнен следующим образом.
Клапан 1 магниторегулируемый содержит корпус 2, выполненный полым в форме тела вращения. Корпус 2 снабжен внешним установочным фланцем 14. Опционально корпус 2 выполнен разборным. В нижней части корпуса расположено седло 15. В верхний торец корпуса 2 установлена крышка 3. Крышка 3 выполнена в форме тела вращения. Опционально крышка 3 выполнена составной, при этом крышка 3 состоит из двух частей, а нижняя часть 4 крышки 3 выполнена подпружиненной демпфирующей пружиной, расположенной между верхней и нижней 4 частями крышки 3. Опционально на нижней поверхности крышки 3 выполнено кольцеобразное углубление. Нижняя часть 4 крышки 3 выполнена из магнитопроводящего материала. Крышка 3 выполнена с возможностью контролируемого перемещения относительно корпуса 2 и фиксации положения, например, за счет установки при помощи резьбового соединения. В нижней части 4 крышки 3 выполнено осевое отверстие 5. Клапан 1 содержит запорный орган 6, снабженный штоком 7, заходящим во внутреннее несквозное отверстие 5 крышки 3. Под запорным органом 6 на штоке расположен дроссель 16. На штоке 7 жестко закреплена шайба 9 со сквозными отверстиями 10, расположенными по окружности на равном удалении от центра шайбы 9. В каждом отверстии 10 расположено по одному постоянному магниту 11. Шайба 9 расположена под крышкой 3. Ниже шайбы 9 и выше запорного органа 6 расположен диск 12 с центральным сквозным отверстием 13, через которое пропущен шток 7. Диск 12 установлен неподвижно относительно корпуса 2. На верхней поверхности диска 12 выполнена кольцевая проточка 17. В кольцевую проточку 17 на диске 12 установлен постоянный кольцеобразный магнит 18. Магниты 10 и магнит 18 расположены разноименными полюсами друг к другу. Между нижней поверхностью диска 12 и площадкой, закрепленной на штоке 7, установлена пружина 8, обеспечивающая подпружиненность запорного органа 6.
Клапан магниторегулируемый работает следующим образом.
На подпружиненный запорный орган 6 с одной стороны воздействует гидродинамическое усилие потока рабочей среды. С другой стороны на подпружиненный запорный орган 6, через шток 7  воздействуют: усилие пружины 8 и действующие на шайбу 9 магнитные силы постоянных магнитов 11. Клапан 1 имеет два крайних зафиксированных положения: «открыто» и «закрыто». При достаточном, в соответствии с предварительными настройками клапана 1, гидродинамическом усилии на запорный орган 6 и дроссель 16, шайба 9 с магнитами 11 отжимается от диска 12 и прижимается, сжимая пружину 8, к нижней части 4 крышки 3, шток 7 и запорный орган 6 при этом поднимаются, обеспечивая тем самым, ход жидкости в седле 15 корпуса. Подпружиненность нижней части 4 крышки 3 обеспечивает снижение ударной нагрузки при открытии клапана 1. Фиксация крайнего открытого положения клапана 1 осуществляется за счет перепада давления на дросселе и взаимодействия постоянных магнитов 11 с нижней частью 4 крышки 3, выполненной из магнитопроводящего материала. При снижении гидродинамического усилия на дроссель 16, пружина 8 отжимает шайбу 9 с магнитами 11 от нижней части 4 крышки 3 и прижимает ее к диску 12 с кольцеобразным магнитом 18, шток 7 и запорный орган 6 при этом опускаются и перекрывают ход жидкости в седле 15 корпуса 2. Фиксация крайнего закрытого положения клапана 1 осуществляется за счет взаимодействия постоянных магнитов 11 с постоянным кольцеобразным магнитом 18, установленным в кольцевую проточку 17 диска 12. Промежуточных зафиксированных положений клапан 1 не имеет и перемещение из одного крайнего положения в другое происходит без остановок. Величины перепадов давления рабочей среды, при которых происходит открытие и закрытие клапана 1 регулируются, либо подбором пружины 8, либо величиной силы ее предварительного сжатия. Регулировка сила предварительного сжатия пружины 8 осуществляется за счет перемещения крышки 3 относительно корпуса 2 и фиксации выбранного положения. Количеством отверстий 10 с магнитами 11 в шайбе 9, а также силой магнитов 11, 18 возможно дополнительно регулировать силу фиксации клапана в крайнем закрытом положении.
Техническим результатом заявляемого технического решения является расширение арсенала клапанов магниторегулируемых с регулируемым усилием открытия и закрытия за счет клапана магниторегулируемого, содержащего корпус, крышку с осевым отверстием, в нижней своей части выполненную из магнитопроводящего материала, при этом клапан содержит подпружиненный запорный орган со штоком, заходящим в осевое отверстие крышки, под крышкой на штоке жестко закреплена шайба со сквозными отверстиями, в которых расположены постоянные магниты, при этом ниже шайбы и выше запорного органа неподвижно относительно корпуса установлен диск с кольцевой проточкой, в которой расположен кольцеобразный постоянный магнит, при этом диск выполнен с центральным сквозным отверстием, через которое пропущен шток; крышка выполнена с возможностью контролируемого перемещения относительно корпуса и фиксации положения; крышка выполнена составной и снабжена демпфирующей пружиной, расположенной между ее верхней и нижней частями; на нижней поверхности крышки выполнено кольцеобразное углубление.