ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к запорным устройствам, применяемым для удаления водяного конденсата из воздушных магистралей и может быть использована в арматуростроении для дистанционного управления потоком сжатого воздуха в пневмосистемах железнодорожного транспорта, а также в системах подготовки сжатого воздуха эксплуатируемых в диапазоне температур окружающей среды от минус 60 до плюс 80°С.
Одной из основных задач поставленных перед устройствами, устанавливаемыми в пневмосистемах железнодорожного транспорта является обеспечение работоспособности в холодное время года, когда происходит замерзание водяного конденсата внутри изделия.
Известен электропневматический клапан продувки КП-100 описанный в источнике: Крылов В.И., Крылов В.В., Ефремов В.П., Демушкин П.Т. "Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава". Справочник. М.: Транспорт, - 1989. С.245., содержащий запорный элемент, входной и выходной патрубки, нагревательный элемент.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и значительные габариты, а соответственно высокая материалоемкость.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является электромагнитный клапан [RU 2338945 С2, 2008.11.20, F16K 49/00], содержащий запорный узел, входной и выходной патрубки, нагревательный элемент.
Недостатками данного устройства являются:
- установка двух обмоток вместо одной, что усложняет процесс сборки и увеличивает трудоемкость;
- дополнительное введение коммутатора для управления обмотками, повлекшее за собой повышение стоимости устройства, связанное с изготовлением корпусных деталей и комплектующих, а также неудобства по размещению коммутатора как отдельного узла;
- ненадежная фиксация запорного элемента в запорном узле.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления и стоимости электромагнитного клапана, а также повышение надежности нагревательного элемента и запорного узла.
Поставленная задача решается за счет того, что электромагнитный клапан, содержащий запорный узел, входной и выходной патрубки, нагревательный элемент, согласно новому техническому решению, нагревательный элемент исполнен моноблочным из многослойного каркаса, между слоями которого размещен нагреватель, причем слои выполнены из термостойкого изоляционного материала и пропитаны кремнийорганической смесью, запорный узел представляет собой якорь с закрепленной чашкой, на торце которой, в отверстие с поднутрением установлен стержень с проточками, а пространство заполнено запорным элементом методом вулканизации или другим способом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
- на фиг.1 показан разрез электромагнитного клапана;
- на фиг.2 показан разрез нагревательного элемента.
Электромагнитный клапан содержит: патрубки входной 1 и выходной 2, между которыми во внутренней гильзе 3 размещен запорный узел 4, состоящий из якоря 5, поджатого пружиной 6 и чашки 7, на торце которой в отверстие с поднутрением 8 установлен стержень 9 с проточками 10, а пространство заполнено запорным элементом 11, например, резиновой смесью. Снаружи на внутреннюю гильзу 3 установлен нагревательный элемент 12, исполненный моноблочным из многослойного каркаса 13, между слоями которого размещен нагреватель 14, причем слои выполнены из термостойкого изоляционного материала и пропитаны кремнийорганической смесью. Поверх нагревательного элемента 12 намотана втягивающая обмотка 15.
Принцип работы электромагнитного клапана заключается в следующем.
В исходном состоянии электромагнитный клапан обесточен. Под действием пружины 6 и сжатого воздуха запорный узел 4, состоящий из якоря 5 и чашки 7 поджат.Патрубки входной 1 и выходной 2 разобщены. При подаче электрического тока на втягивающую обмотку 15 происходит смещение запорного узла 4 и сжатие пружины 6 - электромагнитный клапан открывается и сжатый воздух вместе с водяным конденсатом из патрубка входного 1 проникает в патрубок выходной 2. При снятии тока с втягивающей обмотки 15 запорный узел 4 под действием пружины 6 и сжатого воздуха возвращается в исходное состояние - электромагнитный клапан закрывается.
В ситуации, когда температура окружающей среды отрицательная и водяной конденсат, находящийся во внутренней гильзе 3, замерз, необходимо произвести отогрев электромагнитного клапана. Подается электрический ток на нагревательный элемент 12. Выделяемое тепло на нагревательном элементе 12 передается на внутреннюю гильзу 3 и запорный узел 4, происходит оттаивание замерзшего водяного конденсата и электромагнитный клапан становится работоспособным.
Предложенная конструкция электромагнитного клапана с нагревательным элементом, исполненным моноблочным из многослойного каркаса, между слоями которого размещен нагреватель позволяет изготавливать его как отдельный узел на специализированном предприятии и в дальнейшем устанавливать в электромагнитный клапан, производя намотку втягивающей обмотки непосредственно на нагревательный элемент, что значительно упрощает процесс сборки, снижает трудоемкость и себестоимость.
Изготовление слоев каркаса из термостойкого изоляционного материала, например, слюда, и пропитка его кремнийорганической смесью позволяет использовать его в широком диапазоне как отрицательных, так и положительных температур, повышает надежность и электрическую прочность изоляции.
Предложенная конструкция запорного узла состоящего из якоря с закрепленной чашкой, на торце которой, в отверстие с поднутрением установлен стержень с проточками, а пространство заполнено запорным элементом, например, резиновой смесью, повышает надежность фиксации резиновой смеси внутри чашки.