ЭЛЕКТРОПНЕВМОКЛАПАН
ELECTRIC PNEUMATIC VALVE

Изобретение относится к устройствам запорно-регулирующей арматуры и может быть использовано в пневмогидравлических системах различных отраслей промышленности.
Известен электропневмоклапан (ЭПК), патент №2509247, МПК F16K 31/02, содержащий клапан и седло во входной полости и связанный с клапаном поршень, управляющая полость которого сообщена с входной полостью через разгрузочные клапаны с электромагнитом.
Недостаток этого ЭПК заключается в том, что предусмотренное соединение клапана с поршнем для обеспечения надежной герметизации клапана требует обеспечение высокой степени точности взаимного расположения контактирующих поверхностей в процессе изготовления.
Совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков изобретения, присуща известному электропневмоклапану по авторскому свидетельству СССР №385128, МПК F16K 31/02, F16K 31/10 (прототип).
Известный ЭПК (прототип) содержит основной запорный орган, перекрывающий входную и выходную полости, выполненный заодно с сервопоршнем, который неподвижно соединен с дренажным запорным органом, перекрывающим выходную и дренажную полости.
Недостатком известного ЭПК, принятого за прототип, является жесткая связь между основным и дренажным запорными органами, которая не позволяет обеспечивать взаимную фиксацию резьбового соединения запорных органов без применения дополнительных средств, например шпатлевки, краски и т.д., и вызывает необходимость изготовления взаимно контактирующих поверхностей запорных органов и корпуса с высокой степенью точности, а несоблюдение данных требований приводит к ухудшению герметичности. Также жесткая связь не позволяет производить замену запорных органов при ремонтно-восстановительных работах в процессе эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение технологичности, а именно: упрощение процесса сборки клапана, обеспечение регулировки хода затвора, обеспечение надежной фиксации от проворота затвора относительно поршня с обеспечением необходимой степени герметизации затвора.
Поставленная задача решается тем, что в электропневмоклапане, содержащем корпус, в котором расположены соединенные между собой затвор и поршень, управляющая полость которого сообщена с входной полостью через разгрузочный клапан, управляемый электромагнитом, в соединение затвора и поршня установлен соосно расположенный и подпружиненный фиксатор с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, который одним торцом с выступами со стороны пружины, помещенными в пазы бурта, выполненного на штоке затвора, фиксирует его от проворота вокруг оси, а другим торцом с выступами, одна сторона которых имеет уклон, а другая расположена параллельно оси, находится в зацеплении с ответными аналогичными выступами, расположенными на торце поршня, фиксирует от проворота затвор относительно поршня.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид предложенного ЭПК в разрезе; на фиг. 2 - выносной элемент А в увеличенном масштабе, отражающий зацепление фиксатора с затвором и поршнем.
Заявляемый ЭПК включает корпус 1, который имеет четыре отверстия для подсоединения коммуникационных линий (вход, выход, дренаж, дренаж в атмосферу). Линия подачи газа соединена с дренажной линией каналом 2, который перекрыт подпружиненным разгрузочным клапаном 3 и связан каналом 4 с управляющей полостью 5. Электромагнит 6 приводит в действие разгрузочный клапан 3. Поршень 7 поджимается пружиной 8 к седлу 9 и связан резьбовым соединением с затвором 10 с помощью фиксатора 11, поджатого пружиной 12. Для уплотнения затвора 10 служит седло 13. Фиксатор 11 выступами 14, расположенными в пазах бурта 15, исключает возможность проворота затвора 10 вокруг оси, а выступами 16 с поверхностью 17 параллельной оси и поверхностью, имеющей уклон 18, находится в зацеплении с ответными аналогичными выступами на торце поршня 7. Рабочий ход (расстояние между затвором 10 и седлом 13 корпуса 1) обеспечивается вращением затвора 10 в одну сторону, при этом выступы 16 наклонной поверхностью 18 перемещаются относительно аналогичных поверхностей выступов поршня 7 и, сжимая пружину 12, перемещают фиксатор 11 на высоту выступа 16 в осевом направлении, при этом затвор 10 получает возможность повернуться по резьбе, уменьшая ход клапана, после чего фиксатор 11 возвращается в исходное положение пружиной 12. Наличие у выступов 16 поверхности 17, параллельной оси вращения, исключает возможность поворота затвора 10 в противоположную сторону. Для разборки клапана или при ошибочном уменьшении хода клапана при сборке имеется возможность со стороны выходной линии отжать фиксатор 11 при помощи технологической оправки с целью расфиксации с поршнем 7 и разобрать или перерегулировать клапан.
Работает ЭПК следующим образом.
В исходном положении при обесточенном электромагните 6 ЭПК нормально открыт. Газ, подведенный к входу, проходит на выход, а по каналам 2, 4 заполняет управляющую полость 5 и перекрывает дренажную линию, связывающую управляющую полость 5 с атмосферой, разгрузочным клапаном 3 и, прижимая поршень 7 к седлу 9, разобщает выходную и входную линии с дренажной линией.
Для закрытия ЭПК включается электромагнит 6. Разгрузочный клапан 3 перекрывает канал 2 и соединяет управляющую полость 5 через канал 4 с дренажной линией в атмосферу, при этом поршень 7 отжимается от седла 9, а затвор 10 прижимается к седлу 13. Входная линия разобщается с выходной и выходная линия сообщается с дренажной линией.
Для открытия ЭПК выключается электромагнит 6. Разгрузочный клапан 3 открывает канал 2 и перекрывает дренажную линию, связывающую управляющую полость с атмосферой. Газ по каналу 4 попадает в управляющую полость 5, уравновешивая поршень 7. Под воздействием давления газа со стороны выходной линии и пружины 8 поршень 7 прижимается к седлу 9, открывая затвор 10. Входная и выходная линии сообщаются между собой и разобщаются с дренажной линией.
Предложенное техническое решение позволяет повысить технологичность, а именно: упростить процесс сборки клапана, обеспечить регулировку хода затвора в процессе сборки и обеспечить возможность проведения ремонтно-восстановительных работ в процессе эксплуатации по замене затвора, при необходимости, путем частичной разборки клапана с применением соответствующей технологической оснастки; обеспечить надежность фиксации от проворота затвора относительно поршня с обеспечением необходимой степени герметизации затвора.