RU197012U1

RU197012U1 - Solenoid valve

Info

Publication number: RU197012U1
Application number: RU2020106769U
Authority: RU
Inventors: Николай Евгеньевич Сунцов; Александр Иванович Эйхгольц; Ольга Всеволодовна Попова
Original assignee: Публичное акционерное общество "Автоматика" (ПАО "Автоматика")
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2020-03-24

Abstract

Полезная модель относится к области электропневматических приборов и предназначена для дистанционного управления пневмоприводами одностороннего и двухстороннего действия.Технический результат заключается в повышении надежности управления приводами запорно-регулирующей арматуры.Клапанный распределитель содержит корпус, внутреннюю систему пневмоканалов, включающую в себя каналы управления, распределения и сброса воздуха в атмосферу, два выходных штуцера, один штуцер сброса воздуха и один штуцер подачи воздуха, размещенных на крышке, два электромагнитных пневматических клапана управления, два привода ручного дублирования электрического сигнала, выполненных в виде подпружиненных флажков и размещенных под электромагнитными приводами с возможностью воздействия на мягкие заслонки, цилиндрическую расточку, с установленной внутри нее штоком с двумя поршнями на его концах, который делит цилиндрическую расточку на полости управления и распределения, в средней части штока закреплен золотник с установленным в него с одной стороны твердой п-образной заслонкой, постоянно контактирующей с гладкой поверхностью крышки, а с противоположной стороны - два подпружиненных шарика для позиционирования ее в нужном положении, п-образная заслонка выполнена из фторопласта, образуя пару трения фторопласт-металл, две мягкие заслонки электромагнитных пневматических клапанов управления подпружинены сверху.The utility model relates to the field of electro-pneumatic devices and is intended for remote control of pneumatic actuators of single and double acting. The technical result is to increase the reliability of control of actuators of shut-off and control valves. The valve distributor contains a housing, an internal system of pneumatic channels, including control, distribution and air discharge channels into the atmosphere, two outlet fittings, one air discharge fitting and one air supply fitting located on the roofs ke, two electromagnetic pneumatic control valves, two actuators for manual duplication of the electrical signal, made in the form of spring-loaded flags and placed under the electromagnetic actuators with the possibility of acting on soft shutters, a cylindrical bore, with a rod installed inside it with two pistons at its ends, which divides the cylindrical boring on the control and distribution cavity, in the middle part of the stem a spool is fixed with a solid U-shaped shutter installed in it on one side, constant on contact with a smooth surface of the lid, and on the opposite side - two spring-loaded balls for positioning it in the desired position, the U-shaped damper is made of a fluoroplastic forming a pair of friction PTFE-metal, two soft electromagnetic valve pneumatic control valves are biased from the top.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области пневматических приборов и предназначена для дистанционного управления пневмоприводами одностороннего и двухстороннего действия.The proposed utility model relates to the field of pneumatic devices and is intended for remote control of pneumatic actuators of single and double acting.

Известны пневмораспределители, управляющие пневмоцилиндрами открытия дверей транспортных средств с цилиндрическим золотником, которые, как правило, содержат корпус, цилиндрический золотник, электропневматические клапаны управления и каналы, соединяющие пневмораспределитель с исполнительным механизмом, источником подачи сжатого воздуха и атмосферой. К ним можно отнести конструкции, изложенные в следующих источниках: описания изобретений к патентам RU №2241146, F15B 13/10, 2004; №2266439, F15B 13/043, 2005; каталог «SMC Пневматик, Япония, стр. 176, 1998».Known pneumatic valves that control the pneumatic cylinders for opening doors of vehicles with a cylindrical spool, which, as a rule, contain a body, a cylindrical spool, electro-pneumatic control valves and channels connecting the pneumatic distributor to the actuator, a source of compressed air and atmosphere. These include the designs set forth in the following sources: descriptions of inventions to patents RU No. 2221146, F15B 13/10, 2004; No. 2266439, F15B 13/043, 2005; catalog "SMC Pneumatic, Japan, p. 176, 1998".

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является пятилинейный двухпозиционный золотниковый электропневмораспределитель привода дверей (RU №2241146, F15B 13/10, 2004). Он содержит корпус, цилиндрический золотник, по крайней мере, один электропневматический клапан управления, систему каналов и пневмолиний, соединяющих электропневмораспределитель с исполнительным механизмом, при этом цилиндрический золотник установлен внутри цилиндрической расточки корпуса с образованием полостей распределения и управления с возможностью осевого перемещения и постоянного контактирования наружных уплотнений распределительных буртов с поверхностью расточки. Имеются два привода ручного дублирования электрического сигнала, расположенных соосно по обеим сторонам золотника.The closest in technical essence (prototype) is a five-line two-position spool-mounted electro-pneumatic distributor of door drives (RU No. 2221146, F15B 13/10, 2004). It contains a housing, a cylindrical spool, at least one electro-pneumatic control valve, a system of channels and pneumatic lines connecting the electric distributor to the actuator, while the cylindrical spool is installed inside the cylindrical bore of the housing with the formation of distribution and control cavities with the possibility of axial movement and constant contact of the external gasket seals with boring surface. There are two manual override drives for the electrical signal, aligned coaxially on both sides of the spool.

К недостатку известной конструкции следует отнести то, что уплотнительные резиновые кольца, совершая поступательное движение вдоль оси при частом перепаде давлений, подвергаются значительному износу, их постоянное контактирование с поверхностью расточки также приводит к сокращению времени переключения распределителя. Два привода ручного дублирования электрического сигнала расположены в нижней части корпуса электропневмораспределителя, что препятствует успешно использовать его в пневмосистемах на атомных суднах и плавучих сооружениях в условиях повышенной тряски и износа.A disadvantage of the known construction should include the fact that the rubber sealing rings, while translating along the axis with frequent pressure drops, undergo significant wear, their constant contact with the surface of the bore also reduces the switching time of the distributor. Two drives for manual duplication of the electrical signal are located in the lower part of the body of the electric air distributor, which prevents its successful use in pneumatic systems on nuclear ships and floating structures in conditions of increased shaking and wear.

В совокупности все эти недостатки приводят к снижению надежности распределителя.Together, all these disadvantages lead to a decrease in the reliability of the distributor.

Задачей данной полезной модели является разработка конструкции клапанного распределителя, который можно успешно использовать на атомных суднах и плавучих сооружениях в условиях повышенной тряски и износа.The objective of this utility model is to develop a valve distributor design that can be successfully used on nuclear ships and floating structures in conditions of increased shaking and wear.

Технический результат заключается в повышении надежности управления приводами запорно-регулирующей арматуры.The technical result is to increase the reliability of control of valves of valves.

Технический результат достигается тем, что в клапанном распределителе, содержащем корпус, внутреннюю систему пневмоканалов, включающую в себя каналы управления, распределения и сброса воздуха в атмосферу, два выходных штуцера, один штуцер сброса воздуха и один штуцер подачи воздуха, два электромагнитных пневматических клапана управления, два привода ручного дублирования электрического сигнала, золотник установленный внутри цилиндрической расточки корпуса с образованием полостей распределения и управления с возможностью осевого перемещения, согласно полезной модели, содержит крышку с внутренними пневмоканалами, на крышке расположены два выходных штуцера, один штуцер сброса воздуха и один штуцер подачи воздуха с наружной поверхности, с внутренней гладкой поверхности крышки расположены выходы каналов сброса и подачи воздуха, двух распределительных каналов, внутри цилиндрической расточки установлен шток с двумя поршнями на его концах, который делит цилиндрическую расточку на полости управления и распределения, в средней части штока закреплен золотник с установленных в него с одной стороны твердой п-образной заслонкой, постоянно контактирующей с гладкой поверхностью крышки, и с противоположной стороны подпружиненных шариков для позиционирования заслонки в нужном положении, п-образная заслонка выполнена из фторопласта, образуя пару трения фторопласт-металл, две мягкие заслонки вкручены в якори электромагнитных приводов пневматических клапанов управления и подпружинены сверху, приводы ручного дублирования электрического сигнала выполнены в виде подпружиненных флажков и размещены под электромагнитными приводами пневматических клапанов управления с возможностью воздействия на мягкие заслонки.The technical result is achieved by the fact that in the valve distributor containing the housing, an internal system of pneumatic channels, including control channels, distribution and discharge of air into the atmosphere, two outlet fittings, one discharge fitting and one air supply fitting, two electromagnetic pneumatic control valves, two drives for manual duplication of the electric signal, a spool installed inside the cylindrical bore of the housing with the formation of distribution and control cavities with the possibility of axial per According to the utility model, the room contains a lid with internal pneumatic channels, two outlet nipples, one air discharge nipple and one air supply nipple on the outer surface are located on the lid, and the outlets of the air discharge and air supply ducts, two distribution channels, are located on the internal smooth surface of the lid a cylindrical bore has a rod with two pistons at its ends, which divides the cylindrical bore into control and distribution cavities; a spool with In it, on the one hand, with a solid U-shaped shutter, constantly in contact with the smooth surface of the cover, and on the opposite side of the spring-loaded balls to position the shutter in the desired position, the U-shaped shutter is made of fluoroplastic, forming a pair of friction fluoroplast-metal, two soft shutters screwed into the anchors of the electromagnetic actuators of the pneumatic control valves and spring-loaded from above, the actuators for manual duplication of the electric signal are made in the form of spring-loaded flags and placed under the electric Agnetic actuators of pneumatic control valves with the possibility of acting on soft shutters.

В предложенной конструкции за счет сокращения узлов трения и замены пары трения резина-металл на фторопласт-металл, существенно уменьшается коэффициент трения, что приводит к уменьшению износостойкости, сокращению времени срабатывания и увеличению ресурса работы устройства. Время срабатывания клапанов от момента подачи напряжения на катушку электромагнитного привода менее 1 с. Предложена новая компоновка корпуса и удобное размещение приводов ручного дублирования электрического сигнала, позволяет улучшить условия эксплуатации пневмосистемы, в которой используется предложенный клапанный распределитель. Все это в совокупности повышает надежность управления приводами запорно-регулирующей арматуры в условиях повышенной тряски и износа. Данный общий технический результат не является суммой вышеуказанных результатов.In the proposed design, by reducing the friction units and replacing the rubber-metal friction pair with fluoroplastic metal, the coefficient of friction is significantly reduced, which leads to a decrease in wear resistance, a reduction in the response time and an increase in the operating life of the device. The valve response time from the moment of supplying voltage to the coil of the electromagnetic drive is less than 1 s. A new layout of the housing and convenient placement of drives for manual duplication of the electrical signal are proposed, which improves the operating conditions of the pneumatic system in which the proposed valve distributor is used. All this together increases the reliability of control of valves of shut-off and control valves in conditions of increased shaking and wear. This overall technical result is not the sum of the above results.

Корпус и все наружные детали изготовлены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т.The case and all external details are made of stainless steel 12X18H10T.

Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where:

На фиг. 1 показан схематичный вид клапанного распределителя с электромагнитным приводом, когда на один из электромагнитных пневматических клапанов управления подано напряжение питания, а второй обесточен.In FIG. 1 shows a schematic view of a valve distributor with an electromagnetic actuator when a voltage is applied to one of the electromagnetic pneumatic control valves and the second is de-energized.

На фиг. 2 показан схематичный вид клапанного распределителя с электромагнитным приводом, когда на другой электромагнитный пневматический клапан управления подано напряжение питания, а первый обесточен.In FIG. 2 shows a schematic view of a valve distributor with an electromagnetic actuator when a supply voltage is applied to another electromagnetic pneumatic control valve and the first is de-energized.

На фиг. 3 показан узел А на фиг. 1 (фрагмент рабочего чертежа).In FIG. 3 shows the assembly A in FIG. 1 (fragment of a working drawing).

На фиг. 4 показан узел Б на фиг. 1 (фрагмент рабочего чертежа).In FIG. 4 shows the assembly B in FIG. 1 (fragment of a working drawing).

Клапанный распределитель с электромагнитным приводом (см. фиг. 1) содержит корпус 1, два электромагнитных пневматических клапана управления 2 и 3, якори со штоками 4 и 5, заслонки 6 и 7, вкрученные в якори 4 и 5 и подпружиненные пружинами 8 и 9 сверху, два выходных штуцера - 10 и 11, один штуцер сброса воздуха 12 и один штуцер подачи воздуха 13 с наружной поверхности. В корпусе выполнена цилиндрическая расточка 14, внутри нее установлен шток 15 с двумя поршнями 16 и 17 на его концах, который делит цилиндрическую расточку 14 на полости управления 18, 19 и распределения 20, в средней части штока 15 закреплен золотник 21 с установленной в него с одной стороны твердой п-образной заслонкой 22, постоянно контактирующей с гладкой поверхностью крышки 23, и с другой стороны два подпружиненных, с помощью пружин 24 и 25, шарика 26 и 27 для позиционирования заслонки 22 в нужном положении (см. фиг. 4). Имеются приводы ручного дублирования 28 электрического сигнала (см. фиг. 1 и 3), которые выполнены в виде подпружиненных флажков 29 и 30, и размещены соответственно под электромагнитными приводами пневматических клапанов управления 2 и 3 с возможностью воздействия на мягкие заслонки 6 и 7. Катушки электромагнитов (клапанов управления 2 и 3) находится над корпусом 1 под кожухом, основная часть клапанов управления 2 и 3 входит в полость корпуса 1.The valve distributor with an electromagnetic actuator (see Fig. 1) contains a housing 1, two electromagnetic pneumatic control valves 2 and 3, anchors with stems 4 and 5, shutters 6 and 7, screwed into anchors 4 and 5 and spring-loaded with springs 8 and 9 from above , two outlet fittings - 10 and 11, one air discharge fitting 12 and one air supply fitting 13 from the outer surface. A cylindrical bore 14 is made in the housing, a rod 15 is installed inside it with two pistons 16 and 17 at its ends, which divides the cylindrical bore 14 into the control cavities 18, 19 and distribution 20, in the middle part of the rod 15 a spool 21 is fixed with on the one hand there is a solid U-shaped shutter 22, which is constantly in contact with the smooth surface of the cover 23, and on the other hand, two balls 26 and 27 spring-loaded with springs 24 and 25 to position the shutter 22 in the desired position (see Fig. 4). There are actuators for manual duplication 28 of the electric signal (see Fig. 1 and 3), which are made in the form of spring-loaded flags 29 and 30, and are located respectively under the electromagnetic actuators of pneumatic control valves 2 and 3 with the possibility of acting on soft shutters 6 and 7. Coils electromagnets (control valves 2 and 3) is located above the housing 1 under the casing, the main part of the control valves 2 and 3 is included in the cavity of the housing 1.

Два выходных штуцера - 10 и 11, один штуцер сброса воздуха 12 и один штуцер подачи воздуха 13 с наружной поверхности размещены с внешней стороны крышки 23. Шарики 26 и 27 в процессе перемещения для позиционирования заслонки 22 в нужном положении не пересекают отверстие подачи воздуха 31 в полость 20 (см. фиг. 4). Подпружиненные флажки 29 и 30, как один из возможных вариантов, могут иметь на своем конце эксцентрик 32, обеспечивающий воздействие на мягкие заслонки 6 и 7.Two outlet nipples - 10 and 11, one air discharge nipple 12 and one air supply nipple 13 from the outer surface are located on the outside of the cover 23. Balls 26 and 27 do not cross the air supply hole 31 at the desired position to position the shutter 22 in the desired position. cavity 20 (see Fig. 4). The spring-loaded flags 29 and 30, as one of the possible options, can have an eccentric 32 at its end, which provides an impact on the soft shutters 6 and 7.

Описание работы клапанного распределителя с электромагнитным приводом, имеющего цилиндрическую расточку 14, которую шток 15 с поршнями 16 и 17 делит на две полости управления 18, 19 и расположенной между ними полость распределения 20:A description of the operation of a valve distributor with an electromagnetic drive having a cylindrical bore 14, which the rod 15 with pistons 16 and 17 divides into two control cavities 18, 19 and a distribution cavity 20 located between them:

В соответствии с фиг. 1 при подаче напряжения питания на электромагнитный привод пневматического клапана управления 2 якорь со штоком 4 и вкрученной в него заслонкой 6 втягивается и тем самым заслонка 6 перекрывает отверстие из канала подачи давления 33 со штуцера входа 13 и открывая канал соединяющий полость 18 со штуцером сброса 12, тем самым сбрасывая давление с полости 18. Якорь со штоком 5 и заслонка 7 находятся в исходном положении, поджаты пружиной 9 и давлением со входа 13 закрывая отверстие 36 из канала сброса. Давление со входа 13 поступает в полости 19 и 20, тем самым шток 15 с поршнями 16 и 17, на котором закреплен золотник 21 с п-образной заслонкой 22, переходит в положение, при котором давление поступает на выход 11. Положения золотника 21 с заслонкой 22 фиксируются за счет шариков 26, 27 поджатых пружинами 24, 25. Выход 10 через штуцер сброса 12 сообщается с атмосферой. При отключении напряжения питания положение штока 15 с поршнями 16 и 17 сохраняется. При отсутствии питания клапанный распределитель переключается с помощью подпружиненных флажков 29 и 30 приводов ручного дублирования 28 электрического сигнала путем воздействия на мягкие заслонки 6 и 7, например, с помощью эксцентрика 32.In accordance with FIG. 1, when the supply voltage to the electromagnetic actuator of the pneumatic control valve 2 is applied, the armature with the rod 4 and the valve 6 screwed into it is retracted and thereby the valve 6 closes the hole from the pressure supply channel 33 from the inlet 13 and opens the channel connecting the cavity 18 with the discharge fitting 12, thereby relieving pressure from the cavity 18. The anchor with the rod 5 and the shutter 7 are in the initial position, are pressed by the spring 9 and closing the hole 36 from the discharge channel by pressure from the inlet 13. The pressure from the inlet 13 enters the cavities 19 and 20, thereby the rod 15 with the pistons 16 and 17, on which the spool 21 with the U-shaped shutter 22 is fixed, switches to the position at which the pressure enters the outlet 11. The position of the spool 21 with the shutter 22 are fixed due to balls 26, 27 pressed by springs 24, 25. Output 10 through the discharge fitting 12 communicates with the atmosphere. When the supply voltage is disconnected, the position of the rod 15 with the pistons 16 and 17 is maintained. In the absence of power, the valve distributor is switched using the spring-loaded flags 29 and 30 of the manual duplication drives 28 of the electrical signal by acting on the soft shutters 6 and 7, for example, using an eccentric 32.

В соответствии с фиг. 2 при подаче напряжения питания на электромагнитный привод пневматического клапана управления 3 якорь со штоком 5 и вкрученной в него заслонкой 7 втягивается и тем самым заслонка 7 перекрывает отверстие 34 из канала подачи давления со штуцера входа 13 и открывая канал соединяющий полость 19 со штуцером сброса 12, тем самым сбрасывая давление с полости 19. Якорь со штоком 4 и заслонка 7 находятся в исходном положении, поджаты пружиной 8 и давлением со входа 13, закрывая отверстие 35 из канала сброса. Давление со входа 13 поступает в полости 18 и 20, тем самым шток 15 с поршнями 16 и 17, на котором закреплен золотник 21 с п-образной заслонкой 22, переходит в положение, при котором давление поступает на выход 10. Положения золотника 21 с заслонкой 22 фиксируются за счет шариков 26, 27, поджатых пружинами 24, 25. Выход 11 через штуцер сброса 12 сообщается с атмосферой. При отключении напряжения питания положение штока 15 с поршнями 16 и 17 сохраняется. При отсутствии питания клапанный распределитель переключается с помощью подпружиненных флажков 29 и 30 приводов ручного дублирования 28 электрического сигнала путем воздействия на мягкие заслонки 6 и 7.In accordance with FIG. 2, when the supply voltage to the electromagnetic actuator of the pneumatic control valve 3 is applied, the armature with the rod 5 and the shutter 7 screwed into it is retracted and thereby the shutter 7 closes the hole 34 from the pressure supply channel from the inlet 13 and opens the channel connecting the cavity 19 to the discharge fitting 12, thereby relieving pressure from the cavity 19. The anchor with the rod 4 and the shutter 7 are in the initial position, preloaded by the spring 8 and pressure from the inlet 13, closing the hole 35 from the discharge channel. The pressure from the inlet 13 enters the cavities 18 and 20, thereby the rod 15 with the pistons 16 and 17, on which the spool 21 with the U-shaped shutter 22 is fixed, switches to the position at which the pressure enters the outlet 10. The position of the spool 21 with the shutter 22 are fixed due to balls 26, 27, preloaded by springs 24, 25. Output 11 through the discharge fitting 12 communicates with the atmosphere. When the supply voltage is disconnected, the position of the rod 15 with the pistons 16 and 17 is maintained. In the absence of power, the valve distributor is switched using the spring-loaded flags 29 and 30 of the manual duplication drives 28 of the electrical signal by acting on the soft shutters 6 and 7.

Предлагаемая конструкция клапанного распределителя с электромагнитным приводом обеспечивает надежность управления приводами запорно-регулирующей арматуры в условиях повышенной тряски и износа.The proposed design of a valve distributor with an electromagnetic actuator provides reliable control of the actuators of shut-off and control valves in conditions of increased shaking and wear.

Claims

Valve distributor with an electromagnetic actuator, comprising a housing, an internal pneumatic channel system including control and distribution channels, four fittings: two outlet fittings, one discharge fitting and one air supply fitting, two electromagnetic pneumatic control valves with soft dampers, two manual duplication actuators an electric signal, a spool installed inside the cylindrical bore of the housing with the formation of distribution and control cavities with the possibility of axial movement, In that it contains a cover with internal pneumatic channels, four fittings are located on the cover: two outlet fittings, one discharge fitting and one air supply fitting from the outer surface, a smooth surface with exits of the discharge, supply channels and two distribution channels is located on the inner surface of the cover, a rod with two pistons at its ends is installed inside the cylindrical bore, which divides the cylindrical bore into control and distribution cavities, a spool with a solid a shutter that is constantly in contact with the smooth surface of the lid and two spring-loaded balls to position it in the desired position, the U-shaped shutter is made of fluoroplastic, forming a pair of friction fluoroplastic-metal, soft shutters are screwed into the anchors of electromagnetic actuators and spring loaded from above, manual drives duplication of the electrical signal is made in the form of spring-loaded flags, placed under electromagnetic actuators with the possibility of exposure to soft shutters.