Таблица 1. Запорные НЗ клапаиЫ

Конструкция исполнительного механизма клапана

Максимальный рабочий ход сердечника 5 , не менее

Перестановочное усилие исполнительного механизма при максимальном значении рабочего зазора Ъ, не менее

Нецосредствеииого действия с иеуравиове-шеииым запирающим элементом (рис. 4,а)

Непосредственного действия с уравновешенным запирающим элементом односедельпая (рис. 5,в)

Непосредственного действия с уравновешенным запирающим элементом двухседельная (рис. 5,а)

Со встроенным усилителем, свободно плавающим основным запирающим элементом 2 и неподвижным седлом разгрузочного запирающего элемента 1 (рис. 6,а)

Со встроенным усилителем, свободно плавающим основным запирающим элементом и подвижным седлом разгрузочного запирающего элемента (рис. 6,6)

Со встроенным усилителем и принудительным * подъемом основного запирающего элемента (рис. 5,6)

0,25Z) -f Лу 0,25D -f Лу

0,l25jD -f/vy

0.25rf -f>.

0,25d + Xy+?p

0,25Dn -f (0,8 ч-1.5)d + Xy + /,p

0.785 (D=3-D=M)A/-f

0,785{D\-D\)&p + + yg + Fn

0J85d\\p+F -\-mpg

0,85dpp-\-Fn+mpg

0,785d2pAp4Fp-+mjg+mpg

Ha запирающий элемент воздействует давление рабочей среды, значение которого равно рабочему давлению во входном патрубке клапана.

Запирающий элемент частично или полностью разгружен от воздейстния давления рабочей среды.

Запирающий элемент, механически не связан с сердечником АЭМП и перемещается только за счет перепада давления на чувствительном элементе усилителя (поршне, мембране), с которым он жестко связан, а также за счет усилия упругих элементов и собственной массы.

Запирающий элемент механически связан с сердечником, и его перемещение в случае отсутствия (или малого значения) перепада давления рабочей среды на клапане есуществляется АЭМП.

Примечание. О3 - диаметр окружности, по которой осуществляется герметизация, основного запирающего элемента (см. рнс. 1); D - наружный днзметр уравновешивающего элемента; - диаметр основного проходного канала исполнительного механизма (см. рнс. 1); -диаметр разгрузочного отверстия; dj, - диаметр окружности, по которой осуществляется герметизация разгрузочного запирающего элемента (определяется аналогично на рис. 1):

Jty - Деформация уплотнения основного запирающего элемента; - Деформация уплотнения разгрузочного запирающего элемента; f - усилие упругих элементов, воздействующих на сердечник; Шр - масса разгрузочного запирающего элемента; Шу - масса основного запирающего элемента; g -ускорение свободного падения; Др - перепад давления рабочей среды.

Таблица 2. Запорные НО клапаны

Конструкция исполнительного механизма клапана

Максимальный рабочий ход сердечника So, не менее

Перестановочное усилие исполнительного механизма F прн конечньк значениях х

ж=5

0,25D -f + ЗЛу

0,25D + + ЗЛу

0,25d -f + 3р

п. у

.0,55(.Д/; -

3>1,2S<.

п, у - у

Гц, у - Wpg -

-0,55,рД/,

- 0,785DM/-

п,р +

-fO,785D=3A/7 - - myg

Непосредственного действия с неуравновешенным запирающим элементом; направление подачи рабочей среды - согласно рис. 4,8

Непосредственного действия с неуравновешенным запирающим элементом; направление подачи рабочей среды - согласно рис. 4,г

Со встроенным усилителем, свободно плавающим основным запирающим элементом и неподвижным седлом разгрузочного запирающего элемента

Примечание. - установочное усилие нозвралюй пруж1шы (поз. < рис. 4,я); р - раб<пее усилие аозврапюЯ пружины; S -площадь поверхности сечения седла. Sg - площадь поверх1Юсти запирающего элемента, обращешюй ц седлу.

усилие при ОДНОМ значении рабочего зазора, соответствующем отводу запирающего элемента от седла а. Клапаны рассмотренного типа щироко применяются в качестве первой управляющей ступени исполнительного механизма двух- и трехступенчатых запорных и распределительных электромагнитных клапанов со встроенным усилителем.

На рис. 8 изображена схема АЭМП исполнительного механизма распределительного клапана непосредственного действия с цилиндрическим запирающим элементом. Для такого исполнительного механизма характерна неиз-

менность перестановочного усилия F на всем протяжении рабочего хода сердечника АЭМП.

Выражения для рабочего хода сердечника и перестановочного усилия основных базовых конструкций исполнительных механизмов клапанов приведены в табл. 1 и 2.

ГЛАВА ВТОРАЯ

КОНСТРУКТИВНЫЕ ИСПОЛНЕНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭМП

4 БЛОЧНЫЕ АЭМП

Блочные (агрегатные) АЭМП применяются в тех случаях, когда детали и узлы привода должны быть изолированы от воздействия рабочей среды. Рабочая среда в этих случаях агрессивная либо имеет температуру 200 °С и выше. Применение блочных АЭМП упрощает сигнализацию положения запорного органа клапана, так как имеется свободный доступ к выходному силовому элементу привода, механически связанному с запирающим элементом. Блочные АЭМП могут применяться для управления трубопроводной арматурой. Герметизация ввода в рабочую камеру исполнительного механизма детали (штока, тяги и т. п.), осуществляющей механическую связь сердечника с запирающим элементом, выполняется в помощью сальника, мембраны или сильфона. Сердечник, а также другие детали и узлы блочных АЭМП изолированы от воздействия рабочей среды, проходящей через корпус исполнительного механизма. Блочные АЭМП в некоторых случаях мало отличаются от электромагнитных приводов общетехнического назначения (станочных, тормозных и т. п.). Существенным недостатком исполнительных механизмов с блочными АЭМП, ограничивающим их широкое распространение в арматуростроении, являются большие габариты и масса, а также повышенное потребление электроэнергии. Это объясняется наличием в таких конструкциях ряда узлов и дета%пей, обеспечивающих стыковку привода и его выходного силового элемента с запирающим элементом, и значительными дополнительными усилиями, обусловленными трением в сальнике, жесткостью сильфона или мембраны и массой подвижных деталей. Циклический ресурс таких конструкций ограничен ресурсом сильфона и мембраны. Наличие сальника требует систематического

обслуживания и создает возможность утечки рабочей среды в процессе эксплуатации. Блочные АЭМП могут быть снабжены устройством сигнализации положения сердечника, электромагнитной или механической защелкой, а также системой вспомогательных контактов для отключения тока в обмотках при конечных положениях сердечника.

В качестве блочных АЭМП могут быть использованы электромагниты общетехнического назначения типов МИС, ЭД, МТ, ЭУ. На рис. 9 изображена конструкция широко применяемого в арматуростроении тянущего двух-позиционного блочного АЭМП типа ЭВ-ЗМ. АЭМП предназначен для управления запорными клапанами для пара и горячей воды, содержащими разделительный герметизирующий узел (сальниковое уплотнение) и рассчитанными на длительное нахождение запирающего элемента в одном из крайних положений. АЭМП состоит из корпуса / с фланцем для крепления к клапану, сердечника 2 и катушки 3 тягового электромагнита YA2, укрепленного на сердечнике штока 4, в отверстиях которого размещены палец 5, пружина 12 и шарики защелки 6, катушки 7 и сердечника 10 с пружиной , электромагнита защелки YA1, опорного кольца 8, кнопки ручного дублера 9, полюса 13, общего для обоих электромагнитов YA1 н YA2, системы вспомогательных контактов 14, рычага 15, возвратной пружины 16.

При закрытом положении клапана (рис. 9,6) контакты 11 и 12 в цепи обмотки тягового электромагнита YA2 замкнуты, а контакты 1 и 2 в цепи электромагнита защелки YA1 разомкнуты. При нажатии на кнопку SB2 сердечник тягового электромагнита YA2 движется к полюсу 13. Вместе с ним движутся шток 4 (рис. 9,а) и связанные с ним пружина, палец и шарики. Одновременно сжимается возвратная пружина 16. Под действием пружины 12 палец 5 стремится вытолкнуть шарики в стороны. Как только шарики дойдут до уширенной части опорного кольца 8, они наполовину выйдут из своих гнезд и весь механизм зафиксируется ими в положении, указанном на рис. 9,в. При этом рычаг 15 переключит вспомогательные контакты SQ. В результате контакты 1-2, 3-4, 5-6 замкнутся, а 7-8, 9-10, и-12 разомкнутся. После размыкания контактов -12 цепь обмотки тягового электромагнита разорвется, но клапан останется открытым, так как сердечник 2 со штоком 4 будут удерживаться в занятом положении шариками защелки. При нажатии на кнопку SB1 (рис. 9,в) на обмотку электромагнита защелки YA1 подается напряжение сети питания. Сердечник 10 (рис. 9,а),

притягиваясь к полюсу 13, нажимает на выступающий конец пальца 5, заставляя его опуститься вниз. Как только шейка а пальца дойдет до уровня расположения шариков, защелка отпустит шток 5 и он вместе с сердечником 2 под действием сжатой пружины 16 переместится вниз и займет положение, указанное на рис. 9,6. При перемещении сердечник 2 посредством рычага 15 воздействует на SQ, в результате контакты /-2, 3-4, 5-6 размыкаются, а контакты 7-8, 9-10, 11-12 замыкаются. Контакт 1-2 разорвет цепь обмотки электромагнита защелки. Таким образом, электромагниты YA1 и YA2 потребляют электроэнергию только в момент перехода сердечника и связанно-

g .10 /О.

го с ним выходного силового элемента из одного крайнего положения в другое. В крайних положениях сердечника обмотки АЭМП автоматически обесточиваются. На случай исчезновения электроэнергии предусмотрен ручной дублер. Для открытия клапана следует повернуть рукоятку 17 (рис. 9,в), а для закрытия нажать кнопку 9, которая воздействует на шариковую защелку аналогично электромагниту YA1. Контакты 3-4, 5-6, 7-8, 9-10 используются для сигнализации положения сердечника и других целей в схеме управления приводом. Для питания от сети переменного тока электромагнитный привод типа ЭВ-ЗМ комплектуется выпрямительным устройством.

Аналогична рассмотренной конструкция АЭМП типа ПЗ.098.006, которая отличается тем, что обмотки тягового электромагнита и электромагнита защелки рассчитаны на питание от сети переменного тока частотой 50 Гц. Отключение тока в обмотках и сигнализация положения сердечника осуществляются двумя микропереключателями типа МИ-ЗА, на которые воздействует рычаг, механически связанный с сердечником АЭМП.

На рис. 10 изображен блочный двухпозиционный реверсивный АЭМП типа 055.022, содержащий тянущий и толкающий электромагниты с общим сердечником. АЭМП состоит из корпуса /, катушек 2 и 13, полюсов 3 и 12, сердечника 4 со штоком 5, толкателя 6 с кулачком 7, который воздействует на микропереключатели 8 и И через нажим-

Рис. 9. Блочный АЭМП типа ЭВ-ЗМ с электромагнитной шариковой а - конструкция; б - положение при закрытом клапапе; в - положение при от

защелкой: крытом клапане 3-3432