КЛАПАН ОБДУВКИ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может быть использована для управления подачей сжатого воздуха в устройствах пневматической очистки железнодорожных стрелочных переводов от снега.
Известен мембранный электромагнитный клапан по патенту RU 105703 U, содержащий корпус с установленным в нем входным и выходным патрубками, крышку, установленный на крышке электромагнит с подвижным якорем, мембрану и запорный механизм в виде стального шарика, расположенного в стальной втулке.
Поскольку такие клапаны работают в зимний период, возможно примерзание конденсата в управляющих и исполнительных механизмах и их коррозия. Используемый в клапане по патенту RU 105703 механизм перекрывающего магистраль стального шарика в стальной втулке подвержен как примерзанию конденсата, так и образованию коррозии, что снижает надежность его работы.
Наиболее близким к полезной модели является клапан обдувки стрелочных переводов по патенту RU 149237 U, содержащий корпус с входным и выходными патрубками, цилиндры с расположенными внутри поршнями, подпружиненными к установленным на входе в выходные патрубки седлам, управляющие каналы и электромагниты для перекрытия управляющих каналов.
В этом клапане выдуваемый воздух должен пройти через рабочий цилиндр, а затем только наружу через небольшие отверстия на внутренней рабочей поверхности цилиндра. При такой компоновке значительно повышается вероятность засорения этих отверстий механическими примесями, которые присутствуют в подаваемом воздухе и проходят через входной фильтр в виде мелких камней, песочного абразива, стружки, окалины, ржавчины. Также в этом клапане поршень при закрытии движется навстречу абразивному воздушному потоку, который проходит через рабочие поверхности цилиндра к выходным отверстиям, в связи с чем значительно повышается риск перекоса или заклинивания поршня в цилиндре при закрытии выдувного канала частицами, не успевшими покинуть полость цилиндра, и как следствие отказ в работе.
Проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении полезной модели, заключается в разработке клапана обдувки стрелочных переводов, надежно работающего при низких температурах и при сильной загрязненности рабочей среды.
Указанная проблема решается в клапане обдувки стрелочных переводов, содержащем корпус с входным и выходными патрубками, цилиндры с расположенными внутри поршнями, подпружиненными к установленным на входе в выходные патрубки седлам, управляющие каналы и электромагниты для перекрытия управляющих каналов.
Согласно полезной модели управляющие каналы включают в себя первые каналы, соединяющие запоршневую полость каждого цилиндра с входной полостью клапана, и вторые каналы, соединяющие запоршневую полость каждого цилиндра с атмосферой, при этом минимальное проходное сечение первого канала меньше минимального проходного сечения второго канала, а электромагниты установлены с возможностью перекрытия вторых каналов.
Такое выполнение клапана позволяет повысить надежность его работы за счет того, что воздух из входной полости клапана сразу проходит в выходные патрубки наружу, не затрагивая рабочие поверхности цилиндра. При этом открытие выходных каналов при подаче напряжения на электромагниты происходит быстрым взрывным хлопком, вследствие чего установленные на входе в выходные патрубки седла в случае попадания на них загрязнений и инородных частиц могут самоочищаться от этих частиц.
Предпочтительно крышка цилиндра с колпаком и поршень выполнены из полимерного материала, что позволяет предотвратить примерзание конденсата и образование коррозии. Кроме того, это способствует повышению электробезопасности, поскольку электромагнит в случае пробоя изоляции полностью электроизолирован от всех стальных частей клапана.
Предпочтительно на выходе входного патрубка установлен фильтр грубой очистки, а на входе первого канала – фильтр тонкой очистки. Желательно, чтобы фильтры были выполнены съемными.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан клапан согласно полезной модели, вид в разрезе;
на фиг. 2 показана часть клапана, вид в разрезе в увеличенном масштабе.
Как показано на фиг. 1 и 2, клапан обдувки стрелочных переводов содержит корпус 1, содержащий прямоугольный профиль 2 с вваренными в торцы профиля заглушками 3, образуя замкнутую входную полость 4 клапана. В нижней части полости 4 клапана имеются входной патрубок 5, связанный с воздушной магистралью, и два выходных патрубка 6, связанных с двумя контурами арматуры обдува стрелочных переводов. На входном патрубке 5 установлен съемный фильтр 7 грубой очистки для предотвращения попадания инородных тел внутрь клапана. На двух выходных патрубках 6 установлены седла 8. В верхней части полости 4 клапана имеются два цилиндрических крепежных фланца 9, вваренных в профиль 2 соосно седлам 8. На крепежных фланцах 9 установлены крышки 10, выполненные из полимерного материала. Между крепежными фланцами 9 и крышками 10 установлены цилиндры 11 с поршнями 12, на нижней части которых установлены пятаки 13 для взаимодействия с седлами 8 при перекрытии выхода воздуха из полости 4 клапана наружу. Поршни 12 выполнены из полимерного материала и подпружинены посредством пружины 14 в направлении к седлам 8. На крышках 10 установлены колпаки 15 из полимерного материала, на которых закреплены корпуса электромагнитов 16. Штоки 17 электромагнитов соединены с клапаном 18 управляющего механизма, упирающимся в седло 19, образованное на крышке 10 (фиг. 2).
Во фланцах 9 и крышках 10 выполнены первые управляющие каналы 20, соединяющие запоршневую полость 21 (фиг. 2) каждого цилиндра 11 с входной полостью 4 клапана, а в крышках 10 и колпаках 15 образованы вторые управляющие каналы 22, соединяющие запоршневую полость 21 каждого цилиндра с атмосферой. На входе в первые управляющие каналы 20 установлены съемные фильтры 23 тонкой очистки для предотвращения засорения управляющего механизма в крышке 10 и колпаке 15.
Для обеспечения возможности ручного открытия клапана, например, в случае отключения питающего напряжения или при необходимости проверки или очистки в ручном режиме, штоки 17 электромагнитов 16 связаны с кнопкой 24 ручного управления.
Клапан 1 обдувки стрелочных переводов в свободном положении является нормально-закрытым, поскольку пятаки 13 посредством пружин 14 прижаты к седлам 8. При этом клапан 18 управляющего механизма упирается в седло 19. При открытии воздушной магистрали на подачу сжатого воздуха во входной патрубок 5 этот сжатый воздух поступает в замкнутую подпоршневую полость 4 и по первым управляющим каналам 20 в запоршневую полость 21 каждого цилиндра, так что давление в этих полостях и подающей магистрали уравнивается.
При возникновении необходимости очистки стрелочного перевода с поста управления подается питающее напряжение на один из двух электромагнитов 16. При подаче напряжения сердечник через шток 17 перемещает клапан 18, отводя его от седла 19. При этом происходит мгновенный сброс избыточного давления из запоршневой полости 21, поскольку минимальное проходное сечение первого канала 20 меньше минимального проходного сечения второго канала 22. Возникающая при этом мгновенная разница давления в запоршневой и подпоршневой полостях резко поднимает поршень 12 с седла 8, открывая выход воздуха из полости 4 клапана в выходной патрубок 6.
При снятии напряжения с электромагнитов 16 шток 17 возвращается в исходное положение, и клапан 18 садится на седло 19. В результате давление в подпоршневой и запоршневой полостях выравнивается, и поршень 12 возвращается на седло 8, перекрывая выходной патрубок 6.
При такой конструкции клапана, открытие выходных патрубков 6 при подаче напряжения на электромагниты 16 происходит быстрым хлопком, вследствие чего седла 8 в случае попадания на них загрязнений и инородных частиц могут самоочищаться, а выполнение крышек 10 колпаков 15 и поршней 12 из полимерного материала позволяет предотвратить примерзание конденсата и образование коррозии.