Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5122
.pdf
отсоединяются как отдельные блоки, так что в случае изменения подаваемого питания новые соленоиды
можно легко заменить, не мешая 125 основным креплениям или клапанам. Для переменного тока,
работающего при различных напряжениях или частотах, или с точки зрения изменения пневматического
давления, единственное вероятное изменение соленоида 130 из-за экранированного сердечника 29 является
максимальным, когда тяговое усилие неподвижного сердечника минимально, таким образом, обеспечивается
равномерное тяговое усилие для подвижного нижнего сердечника 27.
Площади затененного сердечника 29, неподвижного сердечника 25 и участка затеняющего кольца 28 имеют
такие пропорции, которые позволяют эффективно удовлетворять этому условию; они также могут быть
изменены для удовлетворения других требований. Видно, что этот тип затеняющего устройства очень прост в
изготовлении, поскольку затеняющее кольцо 28 выполнено из трубки из цельной вытянутой меди, что
исключает необходимость использования припаянных деталей, обычно требуемых для других типов колец.
При необходимости или по желанию затеняющее кольцо 28 может быть выполнено из небольшой намотанной
катушки.
Функция этого экранирующего кольца 28 также увеличивает «захватное усилие» для определенного
электрического входного сигнала, что позволяет эффективно удовлетворять вышеупомянутым требованиям,
указанным в пунктах (d) и (h), поскольку в этом случае можно использовать достаточно тяжелый сердечник 27
без необходимости использования неудобной пружины для компенсации собственного веса.
Для обеспечения простого и надежного способа регулировки нижняя часть подвижного сердечника 27 имеет
зенковку, а небольшой участок в нижней части отверстия имеет резьбу, остальная часть имеет такой размер,
чтобы обеспечить зазор вокруг штока клапана 15. Нижний конец штока клапана, который проходит аксиально
через неподвижный и подвижный сердечники соленоида, имеет резьбу и пропил, а также снабжен шлицевой
контргайкой 30. После регулировки гайка 30 фиксируется к нижней поверхности подвижного сердечника 27 с
помощью пружинной шайбы 31, а гайка фиксируется на штоке клапана 15 с помощью шплинта 30. Этот способ
регулировки очень чувствителен и позволяет при необходимости ограничить зазор между соленоидом и
клапаном до точного значения. При работе с переменным током это означает меньший входной сигнал для
закрытого зазора.
В нижней части корпуса катушки 22 расположена легко снимаемая привинчиваемая крышка 32, которая,
являясь частью магнитной цепи, обеспечивает опору для катушки и подвижного сердечника, а также
регистрирует положение трубки соленоидной катушки.
На крышку 32 установлена стопорная шайба 33 из паксолина или другого подходящего материала, которая
предотвращает магнитное прилипание подвижного сердечника и исключает любую возможность прилипания
из-за коррозии.
Катушка 34 соленоида изготовлена из твердого негигроскопичного изоляционного материала, который не
подвержен деформации из-за нагрева катушки. Трубка из этого материала предпочтительнее обычной
латунной трубки с прорезями 69640, чтобы соответствовать этим условиям, и ее можно было бы использовать
в качестве замены катушек.
Эти клапаны могут работать в течение значительного периода времени, поэтому соленоид постоянно
рассчитан на давление, значительно превышающее нормальное. Он также имеет низкое минимальное
рабочее напряжение для компенсации перепадов давления в трубопроводе. Поскольку пневматическое
давление в сигнальной системе может колебаться до значений, значительно превышающих нормальные,
конструкция соленоида разработана соответствующим образом.
16 Следует отметить, что входной сигнал на тесоленоид с закрытым зазором, благодаря эффективности
принципа затенения, remarkably низок, в то время как пиковый входной сигнал при выборе ограничен.
Следует понимать, что усовершенствованный электропневматический клапан легко адаптируется для других
целей, помимо описанных выше, например, для управления подачей воздуха в существующий рабочий
цилиндр с диафрагмой 26. Такая адаптация показана на рис. 4, 5 и 6.
Как видно из приведенных рисунков, основная отливка 1 установлена на переходном элементе 46-30,
ввинченном в крышку цилиндра, к фланцу цилиндра 47 прикреплен кронштейн 48, к которому
электропневматический клапан крепится болтами 48'.
В данном случае входной патрубок 5 предпочтительно располагается сбоку основной отливки 1, а подающая
труба может быть установлена как с правой, так и с левой стороны отливки в точках 49 или 50, в зависимости
от предпочтений. В таком варианте вся конструкция клапана может быть защищена атмосферостойкой
крышкой 51, которая может удерживаться на месте гайками 52 на шпильках 19, которые входят в зацепление
с регулировочной планкой клапана 16, верхние сквозные отверстия которой выполнены для этого в верхней
стенке крышки 51.
В случаях, когда усовершенствованный электропневматический клапан предназначен для управления
подачей воздуха в новый рабочий цилиндр для сигнала карликовой диафрагмы, кронштейн 48 и адаптер 46
могут быть исключены, при этом конструкция в остальном остается неизменной.
На фиг. 7 и 8 показана конструкция в случае применения к новому цилиндру, из которой видно, что клапан
напрямую соединен болтами 47 fl с торцевой крышкой цилиндра 47.
В качестве дополнительного примера на фиг. 9, 10 и 11 показан усовершенствованный
электропневматический клапан, предназначенный для управления пневматическим сигнальным устройством.
В этом случае основная отливка 1 снабжена фланцем 53, подходящим для крепления болтами к сигнальной
мачте. Предусмотрены два электропневматических клапана, изготовленных, как описано ранее: один для
нормального управления, а другой для реверсивного управления «двухпозиционным» сигналом. Для этих
двух клапанов 70 имеется только одна основная отливка 1, в которой образованы три подающих порта 3,
центральный из которых является общим портом, а внешние подают воздух к соответствующей управляемой
функции. Порты 7, 5 или каналы расположены аналогично уже описанным со ссылкой на фиг. 1, 2 и 3, за
исключением наличия общего центрального порта или канала. В таком применении устройство 80
используется в открытых положениях на постоянном пути и, следовательно, оснащено атмосферостойкой
крышкой или кожухом 51, установленным на шпильках 19, как описано со ссылкой на фиг. 4. 5 и 6 В случае
трехпозиционного клапана или подобного устройства, основная отливка 1 будет связана с тремя клапанными
блоками вместо двух, но, как будет понятно, один, два, три или другое количество клапанных блоков может
быть легко связано с одной общей основной отливкой 1 в зависимости от цели использования
усовершенствованного электропневматического клапана.
Вместо соленоида с одной катушкой может использоваться система с двумя катушками соленоида,
обеспечивающая равномерное тяговое усилие, как описано в Спецификации другой заявки на патент от той
же даты, № 1292 100 от 1926 г. (269641), касающейся электропневматических клапанов, особенно
подходящих для управления подачей воздуха в цилиндры пневматических стрелочных переводов или
железнодорожных стрелочных механизмов. Теперь, когда подробно описано и установлено характер нашего
изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_269641.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=269641&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB269641A
[]
Мы, Сэмюэл Лис Энн Гленн, британец.
Эрнест Энох Пирс, подданный Великобритании, оба из Виндзор-Уоркс, Слау, графство Бакингемшир,
настоящим заявляют, что суть данного изобретения заключается в следующем: данное изобретение
относится, в частности, к электропневматическим клапанам для управления подачей воздуха в цилиндр
пневматического стрелочного перевода или стрелочного механизма и имеет своей целью создание простой и
эффективной конструкции клапана, включающей основные части, расположенные в виде легкосъемных
блоков и приспособленных для работы как от переменного, так и от постоянного тока, в зависимости от
потребностей, при этом различные части клапана легко доступны для осмотра, а все устройство имеет
прочную конструкцию, пригодную для использования на железнодорожных путях.
Электропневматический клапан типа, к которому относится настоящее изобретение (или клапаны управления
воздушными отверстиями 2 в клапанном блоке или камере и электромагниты, управляющие работой
указанных клапанов). Сами клапаны представляют собой конические клапаны, а клапанный блок или корпус
включает две камеры, расположенные одна над другой и разделенные горизонтальной перегородкой с
центральным отверстием, через которое проходит шток, соединяющий направленный вниз конический
клапан, который в закрытом состоянии располагается на верхнем крае центрального отверстия в указанной
перегородке, и направленный вверх конический клапан, который в закрытом состоянии располагается на
нижнем крае центрального отверстия в указанной перегородке.
В свободном сообщении с нижней камерой находится порт, сообщающийся с атмосферой. С верхней камерой
сообщается входной патрубок сжатого воздуха, а с центральным отверстием в разделительной перегородке
— входной патрубок, проходящий через указанную перегородку (11-1 269,4641) и ведущий к ответвлению,
предназначенному для соединения с рабочим цилиндром управляемого устройства. Как следует понимать,
когда верхний клапан закрыт, нижний клапан открыт, и ответвление 50 находится в свободном сообщении с
нижней камерой, а оттуда — с атмосферой. Но когда нижний клапан закрыт, верхний клапан открыт, и сжатый
воздух поступает из верхней камеры 55 в ответвление. Клапаны установлены на штоке, соединенном с
подвижным сердечником электрического соленоида, активация которого приводит в действие клапаны 60. В
конструкции электропневматического клапана, воплощающей изобретение, которая будет описана сейчас в
качестве примера и для того, чтобы прояснить природу изобретения, устройство включает в себя основной
корпус 65. На корпусе установлены два комплекта клапанов: один для реверсивного режима работы, а другой
для нормального режима работы управляемой функции. Основная отливка имеет входной патрубок спереди,
общий для обоих комплектов клапанов, и два выходных патрубка сзади, по одному к каждому комплекту
клапанов. Эти три патрубка вырезаны в отливке, и после завершения работ тщательно удаляется весь песок
из вырезанных патрубков. Входная труба устройства ввинчивается в передний или входной патрубок.
Выходные патрубки проходят через фланец в верхней части отливки, и этот фланец имеет 80 отверстий для
болтов, благодаря чему устройство может быть непосредственно прикреплено к рабочему цилиндру
стрелочного перевода, при этом выходные патрубки выровнены с входными патрубками указанного цилиндра.
Для образования 85 воздухонепроницаемого соединения между фланцем основной отливки и фланцем
цилиндра, к которому она прикреплена, помещается уплотнительная шайба из прорезиненной ткани. Можно
утверждать, что прямое крепление болтами 9 Q ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 16 октября 1926 г., № 7292/26, Завершено: 18 октября 1926 г.
Завершено: 19 апреля 1927 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электропневматических клапанах.
регулирующий клапан цилиндра.
Устройство, подлежащее управлению, представляет собой новую и весьма ценную особенность, поскольку
позволяет избежать необходимости использования каких-либо промежуточных устройств J 5.
Нижняя поверхность каждого клапанного блока или кожуха устанавливается на верхнюю поверхность 6
основной отливки, а его правильное положение определяется тремя штифтами, закрепленными в основной
отливке и входящими в отверстия, образованные для этого во фланцах или выступах клапанного блока или
кожуха.
Клапаны имеют коническую штифтовую форму, и для обеспечения идеальной посадки верхний и нижний края
отверстия, на которое они предназначены для установки, предпочтительно должны быть острыми, поскольку
такая посадка не подвержена воздействию абразивных частиц или подобных веществ. Однако, поскольку
из-за удара нижнего клапана на нижнем седле быстро образуется небольшой скос, целесообразно закалить
это седло и придать ему небольшой скос путем пробивания сальца перед шлифовкой в клапане.
f 5 j Это также минимизирует необходимую регулировку штока клапана. Выступающий вверх от верхнего
клапана шток, конец которого имеет прорезь для отвертки, облегчающую завинчивание клапана. Указанный
шток работает в центральном направляющем отверстии, образованном таким образом в верхней части или
крышке корпуса клапана. Аналогичным образом, конец штока клапана, выступающий вниз от нижнего клапана,
также имеет прорезь для отвертки, облегчающую завинчивание. С целью обеспечения быстрого сброса
большого количества воздуха из цилиндра аппарата, управляемого электропневматическим клапаном, в
атмосферу и предотвращения любой возможности возвратно-поступательного движения в случае
возникновения утечки в верхнем клапане в закрытом состоянии, которая будет стремиться к сифонированию
воздуха из цилиндра управляемого аппарата, нижняя часть отверстия, к нижнему краю которого прилегает
нижний клапан, имеет больший диаметр, чем верхняя часть указанного отверстия.
Корпус клапана или кожух удерживается на седле на основной отливке с помощью регулировочной планки
клапана, снабженной посередине ее подшипниковым штифтом с грибовидной головкой 5,5, который входит в
углубление, образованное для этого в верхней части крышки корпуса клапана или кожуха. Концы этой планки
имеют открытые пазы для соединения со штифтами, выступающими вверх из основной отливки. Гайки на этих
штифтах выше и ниже планки позволяют легко регулировать давление, оказываемое планкой, и, слегка
ослабив верхние гайки, планку можно быстро снять, так что после снятия верхней части или крышки корпуса
клапана или кожуха клапаны сразу же становятся доступны для осмотра. Герметичные соединения
выполняются между корпусом клапана или кожухом и основной отливкой, а также между корпусом клапана
или кожуха и съемной верхней частью или крышкой, например, с помощью смазанных бумажных шайб.
Электромагнитные клапаны управления клапаном 6-канального пневматического клапана Lmatic, о котором
идет речь, предназначены для работы от однофазного переменного тока напряжением 110 вольт 25 Гц, и
среди требований для эффективной работы устройства с переменным током наиболее важными являются
следующие: (а) шток клапана должен плотно удерживать нижний клапан на седле без утечек при
максимальном давлении воздуха.
(b) Клапан должен работать бесшумно 85, и когда нижний клапан закрыт, шток клапана должен быть свободен
от вибрации, иначе произойдет утечка воздуха и повреждение седла клапана.
(c-)Мощность срабатывания соленоида 90 должна быть сбалансирована с мощностью, необходимой для
удержания нижнего клапана в закрытом положении, поскольку слишком сильный удар при срабатывании
может повредить седло клапана.
(d) Мощность, подаваемая на соленоид 95 при закрытом нижнем клапане, должна быть как можно меньше. С
другой стороны, зазор между соленоидом и клапаном должен быть достаточно большим, чтобы
компенсировать износ седел клапана 100. (e) Поскольку происходит некоторый износ седел клапана из-за
ударов молотка при подъеме, и поскольку размер зазора между соленоидом и клапаном, очевидно,
ограничен, необходимо предусмотреть средства, позволяющие регулировать шток клапана 105.
(I) Все детали должны быть легко доступны для осмотра.
(g) – Неконтролируемая проверка должна быть предотвращена с помощью блокирующего устройства 110.
(hu) Система подвижного ядра должна быть достаточно тяжелой, когда «отрыв» происходит под действием
гравитации.
(i) Устройство должно быть как можно более компактным.
Кроме того, следует отметить, что, поскольку клапаны должны быть приспособлены к цилиндрам, порты
которых имеют фиксированные центры, размеры соленоидов, очевидно, ограничены. Для удовлетворения
этих требований и обеспечения достаточного равномерного тягового усилия соленоиды в соответствии с
настоящим изобретением сконструированы, как будет описано далее. Для каждого комплекта клапанов
предусмотрены два соленоида с различными характеристиками, и эти соленоиды соединены параллельно в
однофазном токе. Эффективное крепление катушек имеет большое значение, поскольку, если они не
закреплены прочно, они склонны вибрировать и передавать пульсации потока на плунжеры, вызывая их
вибрацию и нагрев. Для обеспечения необходимого крепления катушки в описываемом устройстве каждая
катушка надежно закреплена по окружности с помощью трубки катушки, верхний конец которой входит в
верхний неподвижный сердечник, а нижний конец входит в углубление, образованное в горизонтальной
разделительной перегородке корпуса катушки. В случае верхней катушки и нижней крышки указанного
корпуса, в случае нижней катушки 80, для предотвращения продольного перемещения катушек верхняя часть
каждой камеры корпуса катушки заполнена шайбой из войлока или другого подходящего материала, которая
находится под сжатием, когда крышки корпуса катушки плотно закрываются. Для предотвращения выпадения
нижней катушки из корпуса и, как следствие, натяжения кабелей при снятии нижней крышки, в корпусе катушки
под катушкой установлена уплотнительная шайба 90, которая фиксируется винтом, проходящим через стенку
корпуса после того, как крышка катушки завинчена. Эта шайба изготовлена из твердого негигроскопичного
изоляционного материала и обеспечивает надежное прилегание катушки. Она также предотвращает
повреждение изоляции катушки при завинчивании нижней крышки. Выводы катушки выводятся к клеммам
сбоку корпуса через канал в корпусе катушки. Этот канал также обеспечивает вентиляцию катушки, хотя при
желании его можно герметизировать. Клеммы 105 защищена посредством удлинения корпуса катушки,
имеющего прорезь для размещения металлической защитной крышки. В установленном состоянии крышка
может быть зафиксирована, например, скобой, пропущенной через ушко, входящее в прорезь 110 в крышке.
Наконец, корпус катушки и его нижняя крышка фиксируются вместе с помощью уплотнительной проволоки,
пропущенной через отверстия, выполненные для этого в нижней крышке и нижнем крае стенки корпуса. 115
Для разделения однофазного рабочего электрического тока на двухфазный ток верхняя и нижняя катушки
имеют разные обмотки, которые расположены таким образом, что их реактивное сопротивление изменяется
на 120 определенную величину. Одна катушка имеет большое количество витков с низким сопротивлением и
может называться реактивной катушкой, в то время как другая имеет меньшее количество витков с высоким
сопротивлением и может называться резистивной катушкой. Последняя катушка при необходимости может
иметь часть своей обмотки, выполненную из резистивной проволоки.
В приведенном примере размеры катушек различаются, что является хорошим сочетанием. Поскольку они
имеют разное сопротивление, они разделяют однофазный ток на двухфазный, причем один ток отстает от
другого на определенную величину, зависящую от сопротивления соответствующих соленоидов. Следует
понимать, что благодаря этому разделению фаз намагничивающего тока к движущейся системе плунжеров
будет прикладываться равномерное тяговое усилие, и путем соответствующего пропорционирования
соответствующих реактивных сопротивлений можно полностью устранить эффект дисбаланса тягового
усилия, обусловленный циклической неравномерностью однофазного тока.
Усовершенствованная конструкция соленоида обеспечивает очень простой способ изменения усилия тяги на
каждом из плунжеров в зависимости от необходимости выполнения различных функций, а также простой
способ регулировки штока управления клапаном.
Соленоид выполнен из железа и полностью закрыт, что делает его атмосферостойким и пригодным для
использования в открытых влажных местах на железнодорожных путях.
Поскольку два соленоида имеют отдельные магнитные цепи, эффективность значительно повышается, так
как не происходит нейтрализации магнитного потока между двумя противофазными потоками.
Корпус катушки включает верхнюю и нижнюю цилиндрические камеры, выполненные в виде одной
цилиндрической отливки, верхний и нижний концы которой снабжены торцевыми заглушками. Неподвижный
сердечник верхнего соленоида имеет осевой выступающий вверх шток, который ввинчивается в центральное
отверстие в верхней крышке и выступает из него вверх в нижний конец отверстия в основной отливке, через
которое проходит шток клапана. Неподвижный сердечник нижнего соленоида также имеет шток, который
ввинчивается в горизонтальную перегородку, разделяющую верхнюю камеру корпуса соленоида от его
нижней камеры. Винты, проходящие через основную отливку и входящие в резьбовые отверстия,
выполненные для этого в корпусе соленоида, надежно фиксируют указанный корпус в нужном положении.
Шток клапана, предпочтительно изготовленный из высококачественной латуни во избежание магнитного
залипания, имеет резьбу в нижней части, и к нему привинчены 5 подвижных сердечников верхнего и нижнего
соленоидов. Для уменьшения вихревых токов подвижные сердечники разделены по всей длине двумя
пропилами, выполненными под прямым углом друг к другу. Каждый из верхних подвижных сердечников также
имеет паз на нижней поверхности, предназначенный для приема разрезного штифта, проходящего через шток
клапана, чтобы зазор любого из соленоидов можно было регулировать и надежно фиксировать после
регулировки; устройство 269,041, пригодное для работы в 25-тактном режиме, получается с использованием
только медной обмотки.
Реактивное сопротивление катушек и, следовательно, их тяговое усилие также можно изменять путем
регулировки соответствующих воздушных зазоров; как уже было описано, предусмотрена возможность
легкого осуществления этой регулировки. Благодаря этой регулировке легко калибровать клапаны, и она
обеспечивает простой способ регулировки усилия при использовании стандартных катушек.
В описании другой заявки на патент от той же даты, № 1291 от 1926 г. (269,6410), описывается
электропневматический клапан, включающий в себя устройство с экранирующим кольцом в соленоидной
системе, которое идеально подходит для электропневматических клапанов, требующих относительно
небольшого тягового усилия, но для клапанов, требующих значительного тягового усилия, более
экономичным вариантом может быть двухкатушечная соленоидная система, описанная выше. Следует,
однако, отметить, что две системы, а именно «экранирующее кольцо» и «двойная катушка», могут
использоваться в сочетании друг с другом в определенных случаях. В некоторых случаях сердечники
двухкатушечной соленоидной системы, описанной выше, могут быть снабжены экранирующими кольцами для
обеспечения двойного разделения потока каждого сердечника, или же верхний или нижний сердечники
двухкатушечной системы могут быть снабжены экранирующими кольцами по отдельности, если это
необходимо.
Д М 269,641 Кроме того, вполне возможно использовать одну катушку с двумя отдельными обмотками,
которые разделили бы однофазный намагничивающий ток и, таким образом, обеспечили бы равномерное
тяговое усилие, но очевидно, что эта схема, как с использованием экранирующих колец, так и без них, не
будет столь эффективной, как комбинация двухкатушечной системы, описанной выше, из-за
трансформаторного действия между двумя катушками, поскольку каждая из них будет пересекаться потоком
другой.
Усовершенствованный электромагнитный клапан в целом может быть адаптирован для работы не только с
переменным током, но и для любого типа операций как с переменным, так и с постоянным током.
Как видно, основные части конструкции расположены в виде легкоразъемных блоков.
При этом усовершенствованная электропневматическая система.
Клапан с двухкатушечной системой идеально подходит для использования в двухфазной сети, а для
трехфазной сети можно использовать три катушки, как будет понятно далее.
В деталях конструкции и расположения деталей допускаются изменения, не выходящие за рамки
изобретения.
Датировано 16 января 1926 года.
JOIHN P O'DONNELL & Co, агенты заявителей, Виктория-стрит, 47, Вестминстер, Лондон, S W 1.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электропневматических клапанах.
Мы, Сэмюэл Лис Ар Гленн, подданный Великобритании, и Эрнест Энох Пирс, подданный Великобритании, оба
из Виндзор Уоркс, Слау, графство Бакингемшир, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится, в частности, к электропневматическим клапанам для регулирования подачи
воздуха в цилиндр пневматического стрелочного перевода или стрелочного механизма железной дороги и
имеет своей целью создание простой и эффективной конструкции клапана, включающей основные части,
расположенные в виде легкосъемных узлов и приспособленных для работы как от сети переменного тока, так
и от сети постоянного тока, в зависимости от необходимости, при этом различные части клапана легко
доступны для осмотра, а все устройство имеет прочную конструкцию, пригодную для использования на
железнодорожных путях.
Электропневматический клапан типа 95, к которому относится настоящее изобретение, включает в себя
клапаны для управления воздушными отверстиями в клапанном блоке или камере и электромагниты, которые
управляют работой указанных клапанов. Технические характеристики предшествующих изобретений
Патентные грамоты № 11623 от 1913 года, выданные Эрнесту Коупленду Ирвингу и Джону Патрику
О'Доннеллу, и № 6553 от 1901 года, выданные Фрэнку Лемонту Доджсону, описывают примеры
электропневматических клапанов указанного типа. Клапаны 105 представляют собой конические клапаны, а
корпус клапана включает две камеры, расположенные одна над другой и разделенные горизонтальной
перегородкой с центральным отверстием, через которое проходит шток 11, соединяющий направленный вниз
конический клапан, который в закрытом состоянии располагается на верхнем крае центрального отверстия в
указанной основной отливке. Клапан имеет входное отверстие 2 спереди, общее для обеих групп клапанов, и
два выходных отверстия 3 сзади, по одному для каждой группы клапанов.
Эти три отверстия вырезаны в отливке 70 1, и после завершения работ принимается большая осторожность,
чтобы удалить весь песок из вырезанных отверстий. Входная труба к устройству ввинчивается в переднее или
входное отверстие 2.
Выходные отверстия 3 проходят через фланец 7,5 4 на задней части отливки, и этот фланец имеет отверстия
для болтов, благодаря чему устройство может быть непосредственно прикреплено болтами к рабочему
цилиндру стрелочного механизма, при этом выходные отверстия 3 расположены в одной плоскости с
входными отверстиями указанного цилиндра. Для образования герметичного соединения между фланцем
основной отливки и фланцем цилиндра 85, к которому оно прикреплено болтами, помещается уплотнительная
шайба из прорезиненной ткани. Следует отметить, что прямое крепление регулирующего клапана к цилиндру
управляемого устройства является новой и весьма ценной особенностью, поскольку позволяет избежать
необходимости в каком-либо промежуточном устройстве.
Нижняя поверхность каждого клапанного блока или кожуха 5 устанавливается на верхнюю поверхность
основной отливки 1, и его правильное положение определяется тремя штифтами 6'95, закрепленными в
основной отливке и входящими в отверстия, образованные для этого во фланцах или выступах 7 клапанного
блока или кожуха. Клапаны 8 имеют коническую форму, и для обеспечения идеальной посадки 100 верхний и
нижний края отверстия, на которое они предназначены устанавливаться, предпочтительно должны быть
острыми, поскольку такая посадка не подвержена воздействию абразивных частиц или тому подобного.
Однако, поскольку из-за воздействия нижнего клапана 105 на нижнем седле вскоре образуется небольшой
скос, представляется целесообразным упрочнить это седло и придать ему небольшой скос, как показано на
рис.
3 путем легкого продавливания седла 110 перед заточкой клапана. Это также минимизирует необходимую
регулировку штока клапана. Выступающий вверх от верхнего клапана шток 9, конец которого имеет прорезь
для отвертки 115, облегчающую заточку клапана. Шток 9 работает в направляющем отверстии 10,
образованном в верхней части или крышке 11 корпуса клапана. Аналогичным образом, конец штока 120
клапана 12, выступающий вниз от нижнего клапана, также имеет прорезь для отвертки, облегчающую заточку.
С целью обеспечения быстрого сброса большого количества воздуха из цилиндра 12,5 аппарата,
управляемого электропневматическим клапаном, в атмосферу и предотвращения любой возможности
возвратно-поступательного движения в случае утечки, используется перегородка 130 и конический клапан,
выступающий вверх, который в закрытом состоянии установлен на нижнем крае центрального отверстия в
указанной перегородке. Он свободно сообщается с нижней камерой. Порт, сообщающийся с атмосферой. С
верхней камерой сообщается входной порт для сжатого воздуха, а с центральным отверстием в
разделительной перегородке — выходной порт, проходящий через указанную перегородку и ведущий к
ответвлению, предназначенному для соединения с рабочим цилиндром управляемого устройства. Как будет
понятно, когда верхний клапан закрыт, нижний клапан открыт, и выходное ответвление находится в
свободном сообщении с нижней камерой, а оттуда — с атмосферой; но когда нижний клапан закрыт, верхний
клапан открыт, и сжатый воздух поступает из верхней камеры в выходное ответвление. Клапаны установлены
или выполнены в одном корпусе со штоком, соединенным с подвижным сердечником электрического
соленоида, активация которого приводит в действие клапаны.
Согласно изобретению, усовершенствованный электропневматический клапан включает в себя основную
отливку с фланцем, предназначенным для непосредственного крепления болтами к рабочему цилиндру
переключающего механизма, при этом указанная отливка имеет в себе сердечник или иным образом
сформированный общий входной патрубок и два выходных патрубка, два комплекта клапанов, один для
реверсивного режима работы, а другой для нормального режима работы, корпуса которых закреплены на
верхней поверхности указанной основной отливки, и соленоид, корпус которого закреплен на нижней
поверхности указанной основной отливки. Для каждого комплекта клапанов предусмотрены два соленоида с
различными характеристиками, расположенные таким образом, чтобы быть соединенными параллельно с
однофазным источником электрического тока, причем различные импедансы указанных соленоидов таковы,
что однофазный ток разделяется на двухфазный ток, причем один отстает от другого на определенную
величину, зависящую от импедансов соответствующих соленоидов.
Корпус соленоидов представляет собой цилиндрическую отливку, имеющую верхнюю и нижнюю
цилиндрические камеры, по одной для каждой катушки соленоида. На фиг. 1 прилагаемых чертежей частично
показан электропневматический клапан, воплощающий данное изобретение, в виде фронтальной проекции и
частично в вертикальном сечении.
На рис. 2 показан клапан в плане, а на рис. 3 — вертикальное поперечное сечение, соответствующее линии
АВ на рис. 1.
Изображенный электромеханический клапан включает в себя основную отливку 1, на которой установлены
два комплекта клапанов: один для реверсивного режима работы, а другой для нормального режима работы
управляемой функции. Указанный клапан 269,641 fl?-6,9,641 расположен на верхнем клапане в закрытом
состоянии, утечка которого будет способствовать отводу воздуха из цилиндра управляемого аппарата.
Нижняя часть отверстия, к нижнему краю которого прилегает нижний клапан, имеет больший диаметр, чем
верхняя часть указанного отверстия.
Корпус или коробка клапанов 5 удерживается на своем седле на основной отливке 1 с помощью
регулировочной планки клапана 13, посередине которой снабжен подшипниковым штифтом 14 с грибовидной
головкой, входящим в углубление, образованное в верхней части крышки 11 корпуса или коробки клапанов.
Концы стержня 13 имеют открытые пазы 15 для соединения со шпильками 16, выступающими вверх из
основной отливки 1.
Гайки 17 на указанных шпильках выше и ниже стержня 13 позволяют легко регулировать давление,
оказываемое стержнем, и, слегка ослабив верхние гайки, стержень можно быстро снять, так что после снятия
верхней части или крышки 11 клапанной коробки или корпуса 5 клапаны 8 становятся немедленно доступны
для осмотра.
Герметичные соединения выполняются между коробкой клапана или кожухом и основной отливкой, а также
между корпусом коробки клапана или кожухом и съемной верхней частью или крышкой 11, например, с
помощью смазанных бумажных шайб.
Электромагнитные клапаны 18 электропневматического клапана, о котором идет речь, предназначены для
работы от однофазного переменного тока напряжением 110 вольт (253,5 Гц), и среди требований для
эффективной работы устройства от сети переменного тока наиболее существенными являются следующие: (i)
шток клапана должен плотно удерживать нижний клапан на седле без утечек при максимальном давлении
воздуха.
(b) Клапан должен работать бесшумно, и когда нижний клапан закрыт, шток клапана должен быть свободен от
вибрации, иначе произойдет утечка воздуха и повреждение седла клапана.
(c) Мощность, необходимая для срабатывания соленоида, должна быть сбалансирована с мощностью,
необходимой для удержания нижнего клапана в закрытом положении, поскольку слишком сильный удар при
срабатывании может повредить седло клапана.
(cd) Мощность, подаваемая на соленоид при закрытом нижнем клапане, должна быть как можно меньше. С
другой стороны, зазор между клапанами в закрытом состоянии должен быть достаточно большим, чтобы
компенсировать износ седел клапанов.
(e) Поскольку седло клапана подвергается некоторому износу из-за ударов молотка при подъеме, и поскольку
размер зазора между закрытым и закрытым соленоидом явно ограничен, необходимо предусмотреть
средства, позволяющие регулировать шток клапана.
( 1 Все детали должны быть легко доступны для осмотра.
(g) Несанкционированную проверку следует предотвращать с помощью запирающего устройства.
(h) Система подвижного ядра должна быть достаточно тяжелой, когда «отрыв» происходит под действием
гравитации.
(i) Устройство должно быть максимально компактным.
Кроме того, следует отметить, что, поскольку клапаны 75 должны быть приспособлены к цилиндрам, порты
которых имеют фиксированные центры, размеры соленоидов, очевидно, ограничены.
Для удовлетворения этих требований 80 и обеспечения достаточного равномерного тягового усилия
соленоиды в соответствии с настоящим изобретением сконструированы таким образом, как будет описано
далее.
Для каждого комплекта клапанов предусмотрены два соленоида с разными характеристиками, которые
соединены параллельно с однофазным источником питания. Поскольку они имеют разное сопротивление, они
разделяют однофазный ток на двухфазный, причем один ток отстает от другого на определенную величину,
зависящую от сопротивления соответствующих соленоидов. Следует отметить, что благодаря такому
разделению фаз намагничивающего тока к движущейся системе плунжеров будет приложено равномерное
тяговое усилие, и путем соответствующего регулирования реактивных сопротивлений можно полностью
устранить эффект дисбаланса тягового усилия, обусловленный циклической неравномерностью однофазного
тока.
Усовершенствованная конструкция соленоида обеспечивает очень простой способ изменения активного
усилия на каждом из плунжеров в зависимости от необходимости для выполнения различных функций, а
также простой способ регулировки штока управления клапаном.
Соленоид относится к бронированному типу 11 I и полностью заключен в корпус, что делает его
атмосферостойким и пригодным для использования во влажных условиях на постоянных поверхностях.
способ.
Поскольку два соленоида имеют отдельные магнитные цепи (115 Ом), эффективность значительно
повышается, так как не происходит нейтрализации магнитного потока между двумя противофазными
потоками.
Катушка соленоида состоит из верхней 120 и нижней цилиндрических камер 19 и выполнена в виде цельной
цилиндрической отливки 21, верхний и нижний концы которой снабжены торцевыми заглушками 22.
Неподвижный сердечник 23 верхнего соленоида имеет 125 осевой выступающий вверх штырь 24, который
ввинчивается в центральное отверстие в верхней крышке 22 и выступает из нее вверх.
В нижний конец отверстия 25 в основной отливке 1, через которое проходит шток клапана 130 12,
ввинчивается неподвижный сердечник 26 нижнего соленоида. Неподвижный сердечник 26 нижнего соленоида
также имеет штырь 27 G6b341, который ввинчивается в горизонтальную перегородку 28, разделяющую
верхнюю камеру 19 корпуса соленоида от нижней камеры 20. Винты 29, проходящие через основную отливку
1 и входящие в резьбовые отверстия, образованные в корпусе соленоида 21, надежно фиксируют указанный
корпус в нужном положении. Шток клапана 12, который предпочтительно изготовлен из твердой латуни, чтобы
исключить любую возможность магнитного залипания, имеет резьбу в нижней части, и на него навинчиваются
подвижные сердечники 30 как верхнего, так и нижнего соленоидов. Для уменьшения вихревых токов
подвижные сердечники 30 разделены по всей длине двумя пропилами, выполненными под прямым углом друг
к другу. Каждый из подвижных сердечников также имеет с пазом в нижней части, предназначенным для
приема разрезного штифта 31, проходящего через шток клапана 12, чтобы зазор любого из соленоидов можно
было регулировать и надежно фиксировать после регулировки.
Эффективное крепление катушек 18 имеет большое значение, поскольку, если они не закреплены надежно,
они склонны вибрировать и передавать пульсации потока на поршни, вызывая их вибрацию и нагрев. Для
обеспечения необходимого крепления катушки в описываемом устройстве каждая катушка надежно
фиксируется по окружности с помощью трубки 32, верхний конец которой входит в верхний неподвижный
сердечник, а нижний конец входит в углубление, образованное для этого в горизонтальной разделительной
перегородке 28 корпуса катушки в случае верхней катушки и в нижней крышке 22 указанного корпуса в случае
нижней катушки. Для фиксации катушек от продольного перемещения верхняя часть каждой камеры корпуса
катушки заполнена шайбой 33 из войлока или другого подходящего материала, которая находится под
давлением, когда крышки корпуса катушки 22 плотно закрываются, и для предотвращения выпадения нижней
катушки из корпуса 21 и, следовательно, При снятии нижней крышки 22 для натяжения кабелей в корпус
катушки под катушкой устанавливается уплотнительная шайба 34, которая фиксируется винтом 35,
проходящим через стенку корпуса, после того, как крышка катушки 22 завинчена. Эта шайба 34 изготовлена из
твердого негигроскопичного изоляционного материала и обеспечивает надежную посадку катушки. Она также
предотвращает повреждение изоляции катушки при завинчивании нижней крышки 22.
Выводы катушки отводятся к клеммам 36 на боковой стороне корпуса через каналы 36' в корпусе катушки; эти
каналы также обеспечивают вентиляцию катушки, хотя при желании их можно герметизировать. Клеммы
защищены с помощью удлинителя 37 корпуса катушки, который имеет направляющую для установки
металлической защитной крышки 38. В установленном состоянии крышка 38 может быть зафиксирована,
Соседние файлы в папке патенты