ЗАДВИЖКА С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРИВОДОМ

Область применения задвижек с электромагнитным приводом - гидро- и пневмооборудование в различных областях народного хозяйства. Задвижки являются наиболее распространенным видом трубопроводной арматуры. Задвижки клиновые - это запорные устройства, в которых перекрытие прохода происходит при поступательном перемещении запорного органа в направлении, перпендикулярном направлению движения потока транспортируемой среды. Назначение задвижек клиновых - перекрытие потоков газообразных, либо жидких сред в трубопроводах с различным давлением и условными (номинальными) проходами. Задвижка клиновая применяется на горизонтальном трубопроводе. Задвижки должны соответствовать требованиям технических условий [1].
Известны разные исполнения задвижек, с ручным приводом и с электродвигателем [2]. В задвижке с электроприводом используется для поступательного перемещения штока электродвигатель. Связь электродвигателя с опорным корпусом осуществлена посредством муфты, а опорный корпус связан с винтовым шпинделем посредством гайки бугеля, привод дополнительно содержит ручной дублер, кинематически связанный с маховиком и опорным корпусом, а также жестко связан с электродвигателем и опорным корпусом посредством фланцевых соединений.
Однако такое исполнение, использование электропривода, не позволяет быстро закрыть задвижку в случае возникновения аварийной ситуации.
Для быстрого закрытия может быть использован электромагнитный клапан, патент [3]. Он включает в себя корпус, входной и выходной патрубки, седло, сердечник и якорь электромагнита, поршень, расположенный в корпусе, запорный орган, расположенный в поршне, пружину, шток, один конец которого соединен с запорным органом, а другой конец соединен с якорем электромагнита, при этом якорь имеет возможность осевого перемещения, сердечник и якорь электромагнита установлены в направляющем цилиндре, при этом между сердечником и якорем образована камера пневмоторможения.
Однако клапаны имеют ограниченность по диаметрам. При больших размерах сечения трубы возрастает нагрузка, и соответственно возникают сложности при монтаже и закреплении запорной арматуры. Так же наличие в большинстве конструкций застойных зон, в которых скапливаются механические примеси из рабочей среды, шлам, что приводит к интенсификации процессов коррозии в корпусе арматуры.
Технический результат заявленного устройства состоит в обеспечении более быстрого закрытия задвижки, что позволяет снизить тяжкие последствия при аварийных ситуациях, а также сделать задвижки более экономичными за счет более простой конструкции.
Достигается технический результат тем, что верхняя часть штока, осуществляющего поступательное движение, имеет полость с пружиной и выполнена в виде сердечника, размещенного внутри катушки соленоида.
Задвижка с электромагнитным приводом состоит из следующих основных узлов и деталей, приведенных на Фиг 1:
- корпус 1, через который транспортируется рабочая среда (пар, вода, газ и др.);
- запирающий элемент, служащий для перекрытия прохода для потока среды, имеющий клин 2, несущий тарелки 3, которые обеспечивают перекрытие проходного сечения задвижки
- шток 4, имеющий в верхней части полость 11 с пружиной 7, который посредством Т-образного соединения 9 взаимодействует с клином 2, совершая поступательное движение в вертикальной плоскости, тем самым обеспечивая подъем и опускание клина 2 с тарелками 3;
- электромагнитная катушка 5, электрическая часть привода, состоящая из бобины с намотанным изолированным медным проводом, создающая магнитный поток при подаче напряжения электрической сети. Сердечник 6 стержень из магнито-мягкой нержавеющей стали, движущийся под действием магнитных сил (поля электромагнитной катушки), помещен внутри закрытой трубки 10 электромагнитной катушки 5 - это необходимо для герметичности задвижки с электромагнитным приводом. При отсутствии напряжения питания на электромагнитной катушке 5, клин 2 находится в крайнем нижнем положении, он прижимается с помощью закрывающей пружины 7.
- экранирующая катушка 8, кольцо (обычно медное), установленное на открытой верхней части сердечника 6 для ограничения вибраций сердечника 6 в случае с питания переменным током электромагнитной катушки 5.
При подаче напряжения на электромагнитную катушку 5, шток 4 с клином 2 находится в крайнем верхнем положении. Поток среды свободно проходит через отверстие в корпусе 1. Для того, чтобы быстро закрыть задвижку используется поступательный электропривод (соленоид). Он прост в конструкции, выполнен из ферромагнитного сердечника 6 и электромагнитной катушки 5.
Задвижка с электромагнитным приводом работает следующим образом: на электромагнитную катушку 5 подается электрическое напряжение, после чего магнитный сердечник 6 втягивается в соленоид, шток 4 поднимается, что приводит к открытию задвижки. Сердечник 6 помещен внутри закрытой трубки 10 электромагнитной катушки 5. Как только возникает необходимость в перекрытии потока, напряжение отключают, и магнитный сердечник 6 выдвигается из соленоида вниз, шток 4 опускается.
Список использованной литературы
1. ТУ 3741-001-83789628-2011
2. Патент RU 2132990, опубликовано: 10.07.1999 г.
3. Патент RU 2477408, опубликовано: 10.03.2013 г.