КЛАПАН РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ

1. Область техники
Изобретение предназначено для использования в машиностроении, сантехнике, пищевой и других отраслях промышленности, где, согласно соответствующим технологиям, распределяются потоки среды.
2. Уровень техники
Известен клапан распределительный, содержащий корпус с входным и выходными клапанами, подпружиненные запорные органы, управляемые приводом в виде многоступенчатого профильного кулачка (патент США №4865078, кл. F16K 31/254, 1989 г.).
Недостатком известного изобретения является невысокая надежность обеспечения стабильного дросселирующего режима при не менее чем 2-х режимном расходе газа через какой-либо канал.
Известен клапан распределительный, включающий корпус с входным и выходными каналами, подпружиненные запорные органы, управляемые многоступенчатым профильным, кулачком, а в корпусе, между входным и одним из выходных каналов установлен, соосно основному, дополнительный запорный орган конической формы, с образованием зазора между запорными органами (RU, №2184295, кл. F16K 11/14, 2000 г.).
Недостатками известного устройства являются сложность точной установки вручную требуемых режимов работы и значительный износ поверхности кулачка и штанг клапанов.
Наиболее близким по технической сущности, принятым в качестве прототипа, является клапан распределительный, в корпусе которого с тремя подводящими патрубками и двумя соосно расположенными седлами установлен тарельчатый запорный орган, снабженный подпружиненным штоком привода с упорами, выполненными подвижными в осевом направлении, а привод снабжен подвижной, соосной штоку втулкой с торцовыми выступами, взаимодействующими с подвижными упорами (RU, №630478, кл. F16K 11/04, 1976 г.).
Недостатками прототипа являются значительные, неуравновешенные усилия, действующие на запорный орган и непригодность клапана для автоматического управления.
3. Представление изобретения
Задачей изобретения является оперативное и надежное распределение потоков среды, подаваемой через входной канал в один или в другой выходные каналы с разгрузкой давления воды на клапан и возможностью использования клапана в системах автоматического управления..
Поставленная задача обеспечивается тем, что клапан распределительный для управления потоками среды содержит корпус с тремя подводящими патрубками, двумя соосно расположенными седлами и тарельчатым запорным органом, снабженным подпружиненным штоком привода с подвижными в осевом направлении упорами, на корпусе закреплен статор электромагнита, якорь которого жестко связан с подпружиненным штоком, на котором закреплен переключающий клапан, перекрывающий в своих крайних положениях один из выходных каналов под действием пружины и/или электромагнита, на концах штока установлены мембраны, эффективные площади которых и клапана равны между собой.
По данным Всероссийской патентно-технической библиотеки заявленное предложение обладает новизной.
Предложенное изобретение может широко использоваться в различных отраслях промышленности.
Изобретательский уровень предложенного технического решения состоит в том, что оно определяет его новые свойства, заключающиеся в оперативном, надежном и эффективном управлении соответствующими технологическими процессами, благодаря равенству эффективных площадей мембран и запорного органа, что обеспечивает взаимную нейтрализацию воздействий на них среды, оставляя только управляющие воздействия.
4. Описание чертежа
Заявленное предложение изображено на прилагаемой фигуре, где 1 - электромагнит, 2 - якорь электромагнита, жестко связанный со штоком 3, выполненным заодно с запорным клапаном 4, и взаимодействующим каждым своим торцем с эластичными мембранами 5 и 6, расположенные на штоке 3, пружины 7, прижимающей клапан 4 к седлу с расчетным усилием, меньшим коэрцитивной силы электромагнита 1. 8, 9, 10, 11 - корпусные детали, обеспечивающие привязку подвижных элементов устройств к корпусу клапана распределительного, 12, 13 и 14 - штуцеры.
Эффективные площади мембран 5 и 6 и запорного перекидного клапана 4, расположенные на штоке 3, равны между собой, что обеспечивает равенство соответствующих давлений среды на клапаны. Таким образом, при подаче давления среды во входной штуцер 12, на шток 3 действует только усилие пружины 7 и/или электромагнита.
5. Работа устройства
Работает заявленное предложение следующим образом.
В исходном положении устройства поток среды, поступающей через штуцер 12, беспрепятственно проходит через штуцер 13. При необходимости перераспределить поток среды в штуцер 14, включают электромагнит 1, коэрцитивная сила которого превышает усилие пружины 7, якорь 2 электромагнита сжимает пружину 7 и шток 3 перемещает клапан 4 к противоположному седлу, перекрывая поток среды в штуцер 13, чему эластичные мембраны 5 и 6 не препятствуют, благодаря равенству их эффективных площадей, а корпусные детали 8, 9, 10 и 11 обеспечивают соответствующее взаимное положение элементов устройства.
6. Технические результаты
Заявленное предложение обеспечивает надежное и оперативное распределение потоков среды по одному из заданных направлений. При этом надежность подачи среды в один из заданных каналов обеспечивается самозапиранием клапана гидростатическим давлением на него среды с одной из сторон при равенстве эффективных площадей мембран и клапана между собой, что обеспечивает срабатывание клапана только от управляющих воздействий.
Изобретение может эффективно использоваться в системах автоматического управления распределения сред (воды, газа и др.).