ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к запорной арматуре, а именно, к электромагнитным клапанам с импульсным управлением, и предназначена для использования в автономных системах программируемого включения и выключения подачи жидкостей (например, воды в системе автоматического полива растений).
Предлагаемый электромагнитный клапан позволяет достичь максимальной надежности и ресурса автономной работы при питании от гальванического источника тока.
Известен следующий электромагнитный клапан [Электромагнитный клапан // Авт. В.Л.Кисель, Я.А.Лиховецкий, М.Т.Романенко, В.Н.Смородин // А.С. СССР №420844, кл. F16K 33/02.], содержащий корпус, запорный орган и электромагнит. Магнитотвердый элемент укреплен в стопе. Якорь двигается в немагнитной вставке. Между стопом и якорем установлена пружина. На торце якоря выполнены концентраторы магнитного потока в виде проточек малой глубины.
Недостатком указанного выше решения является повышенная мощность управляющих импульсов, обусловленная тем, что постоянный магнит, удерживающий якорь в открытом состоянии клапана, расположен с ним на одной оси. Такое расположение вызывает остаточную намагниченность якоря и, как следствие, требует повышенной мощности управляющего импульса, направленного на закрытие клапана.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является электромагнитный клапан [Электромагнитный клапан // Авт. Б.В.Кармугин, В.И.Сломский, В.А.Снятков // А.С. СССР №568778, кл. F16K 31/02.], в корпусе которого размещен соединенный штоком с нагруженным пружиной запорным органом цилиндрический якорь электромагнита, в корпусе клапана между электромагнитом и запорным органом установлена соосно пружине охватывающая шток втулка из немагнитного материала с низким коэффициентом трения, снабженная опорным диском, размещенным между пружиной и электромагнитом.
Недостатком аналога является сложность конструктивного исполнения, предполагающая применение дополнительной втулки из материала с низким коэффициентом трения.
В основу настоящей полезной модели положена задача создания конструкции электромагнитного клапана, позволяющей добиться максимальной надежности и ресурса автономной работы при питании от гальванического источника тока.
Поставленная задача достигается тем, что электромагнитный клапан содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 каналом, в котором выполнено седло 4, мембрану 5, соединенную с сердечником 6 и пружиной 7, а так же катушку 8 с магнитопроводом 9, имеющим кольцевой зазор 10, расположенный в центральной части, причем в состав магнитопровода 9 катушки 8 дополнительно включены, по крайней мере, два постоянных магнита 11, расположенных в разрыве магнитопровода 9 симметрично относительно оси сердечника 6.
Для пояснения предполагаемой полезной модели предложен рисунок, приведенный на фиг.1.
Электромагнитный клапан содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 каналом, в котором выполнено седло 4, мембрану 5, предназначенную для перекрытия подачи воды, с сердечником 6 и пружиной 7 сжатия. Электромагнитный клапан также содержит катушку 8 с магнитопроводом 9, имеющим кольцевой зазор 10, расположенный в центральной части, и, по крайней мере, два постоянных магнита 11, расположенных в разрыве магнитопровода 9 симметрично относительно оси сердечника 6.
С целью уменьшения мощности управляющих импульсов и продления ресурса работы гальванического источника тока магниты 11 располагаются таким образом, чтобы уменьшить остаточную намагниченность сердечника 6.
В исходном состоянии электромагнитный клапан закрыт за счет того, что под действием пружины 7 сердечник 6 прижимает мембрану 5 к седлу 4 корпуса 1, перекрывая тем самым поток воды в выпускном канале 3. Для открытия электромагнитного клапана в катушку 8 подается импульс такой полярности, которая вызывает возникновение магнитного поля, направленного в одну сторону с магнитным полем постоянных магнитов 11. При этом сердечник 6 втягивается в катушку 8 на величину рабочего хода, сжимая при этом пружину 7 и освобождая мембрану 5. Жидкость во впускном канале 3 находится под давлением и отжимает освобожденную от давления сердечника 6 мембрану 5 от седла 4. При этом открывается путь для прохождения потока жидкости. После окончания действия импульса сердечник 6 остается во втянутом состоянии за счет магнитного поля постоянных магнитов 11, которого достаточно для его удержания в верхней части рабочего хода. Таким образом, обеспечивается открытое состояние электромагнитного клапана.
Для закрытия электромагнитного клапана в катушку 8 подается импульс противоположной полярности, который вызывает возникновение магнитного поля, направленного в сторону, противоположную направлению поля постоянных магнитов 11.
При этом магнитные поля компенсируются и сердечник 6 возвращается в исходное состояние под действием пружины 7, прижимая мембрану 5 к седлу 4 и перекрывая тем самым поток воды в выпускном канале 3. После окончания действия импульса сердечник 6 остается в выдвинутом состоянии за счет воздействия пружины 7, которого достаточно для его удержания в нижней части рабочего хода. Таким образом, обеспечивается закрытое состояние электромагнитного клапана.
Таким образом, предлагаемая полезная модель, относящаяся к конструкции электромагнитного клапана, позволяет добиться максимальной надежности и ресурса автономной работы при питании от гальванического источника тока.