Электромагнитный дозирующий клапан. Дозировочный клапан для присадок, подверженных замерзанию

Владельцы патента RU 2659847:

Изобретение относится к дозировочным клапанам для дозирования жидкости из резервуара, находящегося под давлением. Дозировочный клапан (1) содержит корпус (6) клапана с каналом (7) и телом (2) клапана, которое является подвижным для открывания и закрывания дозировочного клапана (1), и пружину (3), которая действует с силой упругости на тело (2) клапана и таким образом удерживает тело (2) клапана в исходном положении. Пружина (3) опирается по меньшей мере на один калибровочный элемент (4), тело (2) клапана. Пружина (3) и указанный по меньшей мере один калибровочный элемент (4) расположены в канале (7), и по меньшей мере один калибровочный элемент (4) опирается посредством опорного конструктивного элемента (13), который закреплен неразъемным соединением (5) в корпусе (6) клапана. Участок (14) опорного конструктивного элемента (13) выступает из корпуса (6) клапана. Калибровочный элемент (4) соединен с дозировочным клапаном (1) посредством прессового соединения (10). 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается дозировочного клапана. Такого рода дозировочный клапан может применяться для дозирования жидкости из резервуара, находящегося под давлением.

Дозировочный клапан предназначен, в частности, для дозирования жидкой присадки, подверженной замерзанию. Такой подверженной замерзанию жидкой присадкой является, например, водный раствор мочевины. Водный раствор мочевины, как правило, применяется в автомобильной сфере для очистки отработавших газов в устройствах для обработки отработавших газов. В автомобилях в устройствах для обработки отработавших газов для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания в последнее время все чаще применяется способ селективной каталитической нейтрализации (англ. SCR, Selective Catalytic Reduction). При этом методе соединения окиси азота в отработавшем газе нейтрализуются с получением безвредных веществ. Для этого в устройство для обработки отработавших газов подается водный раствор мочевины в качестве предварительного нейтрализующего средства или, соответственно, аммиак в качестве нейтрализующего средства. Водный раствор мочевины методом термолиза (посредством высоких температур) и/или методом гидролиза (при помощи катализатора) преобразуется в аммиак. Соединения азота в отработавшем газе реагируют с аммиаком с получением безвредных веществ (в частности, с получением CO 2 , воды и азота). Присадка представляет собой, например, водный раствор мочевины.

Для очистки отработавших газов распространен 32,5-процентный водный раствор мочевины, который имеется в продаже под торговым наименованием AdBlue®. Этот водный раствор мочевины замерзает при -11°C. Такие низкие температуры могут возникать в автомобильной сфере, в частности во время долгих простоев.

Система дозирования SCR может быть выполнена так, чтобы в дозировочном клапане для дозирования жидкой присадки даже во время простоев имелась в наличии жидкая присадка. То есть система дозирования SCR в случае стоянки не опорожняется. Поэтому система дозирования SCR должна быть выполнена так, чтобы она не разрушалась из-за замерзания нейтрализующего средства. Однако одновременно все компоненты системы дозирования SCR, в частности дозировочный клапан, должны быть как можно более дешевыми.

Задачей настоящего изобретения является решить или, соответственно, по меньшей мере, уменьшить технические проблемы, изложенные в отношении уровня техники. Должен быть, в частности, представлен особенно предпочтительный дозировочный клапан, устойчивый к замерзанию.

Эти задачи решаются с помощью дозировочного клапана по независимому п.1 формулы изобретения. Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Признаки, приведенные в пунктах формулы изобретения по отдельности, могут комбинироваться друг другом любым технологически целесообразным образом и могут дополняться поясняющими положениями из описания; при этом выявляются другие варианты осуществления изобретения.

Предлагаемый изобретением дозировочный клапан имеет по меньшей мере один корпус клапана с каналом и телом клапана, которое является подвижным для открывания и закрывания дозировочного клапана, и пружину, которая действует с силой упругости на тело клапана и таким образом удерживает тело клапана в исходном положении, причем эта пружина опирается по меньшей мере на один калибровочный элемент, тело клапана, пружина и указанный по меньшей мере один калибровочный элемент расположены в канале и указанный по меньшей мере один калибровочный элемент опирается посредством опорного конструктивного элемента, который закреплен неразъемным соединением в корпусе клапана, при этом участок опорного конструктивного элемента выступает из корпуса клапана.

Дозировочный клапан имеет предпочтительно по меньшей мере один впуск, через который жидкая присадка может попадать в дозировочный клапан. Кроме того, дозировочный клапан предпочтительно имеет по меньшей мере один выпуск, через который жидкая присадка может дозированным образом выпускаться из дозировочного клапана. От впуска к выпуску через дозировочный клапан имеется предпочтительно путь течения, по которому может следовать жидкая присадка от впуска к выпуску и который может закрываться телом клапана. Этот путь течения при эксплуатации дозировочного клапана, по меньшей мере, частично наполнен жидкой присадкой. Когда путь течения от впуска к выпуску должен освобождаться, тело клапана движется, чтобы открыть дозировочный клапан. Тело клапана удерживается пружиной в исходном положении, при этом пружина действует на тело клапана с силой упругости. В исходном положении тело клапана предпочтительно предварительно прижато пружиной и силой упругости к упору. Пружина опирается по меньшей мере на один калибровочный элемент. При монтаже дозировочного клапана положение калибровочного элемента устанавливается индивидуально, чтобы точно регулировать силу упругости пружины, действующую на тело клапана.

Канал предпочтительно, по меньшей мере, на отдельных участках образует путь течения через дозировочный клапан (предпочтительно от указанного по меньшей мере одного впуска к указанному по меньшей мере одному выпуску). Корпус клапана предпочтительно выполнен в виде отливки, внутри которой отлит канал. Возможно также, чтобы канал был высверлен или отфрезерован внутри корпуса клапана. Корпус клапана выполнен предпочтительно из металла. Корпус клапана может также состоять из листовых деталей. Неразъемное соединение может представлять собой, например, паяное соединение или сварное соединение.

Материалы калибровочного элемента, опорного конструктивного элемента и материал дозировочного клапана или, соответственно, материал корпуса клапана в области неразъемного соединения предпочтительно металлические. Сварное соединение предпочтительно представляет собой металлическое сварное соединение, при котором металлический материал опорного конструктивного элемента и металлический материал корпуса клапана сплавлены друг с другом. Сварное соединение предпочтительно создается под воздействием защитного газа, чтобы во время процесса сварки удалять кислород от места сварки и обеспечить особенно высокое качество сварного соединения.

Замерзающая жидкая присадка в дозировочном клапане может создавать очень большие силы, действующие на компоненты дозировочного клапана, которые соприкасаются с жидкой присадкой. В частности, жидкие присадки на водной основе (такие как, например, водный раствор мочевины) при замерзании расширяются, вследствие чего могут возникать очень высокие давления. Выяснилось, что калибровочная втулка с помощью неразъемного соединения может крепиться на опорном конструктивном элементе в корпусе клапана так, чтобы с течением времени не возникало смещения или деформации калибровочной втулки вследствие возникающего давления льда. При этом также действующая со стороны пружины на тело клапана сила упругости с течением времени не изменяется.

Дозировочный клапан, кроме тела клапана, пружины и калибровочного элемента, может включать и другие конструктивные элементы, такие как, например, узел привода, уплотнения и т.д. Узел привода дозировочного клапана включает, как правило, электрический привод. Привод обычно способен действовать на тело клапана с силой, которая действует против силы упругости для открытия дозировочного клапана. Если сила, действующая со стороны привода на тело клапана, превышает силу упругости, тело клапана движется и дозировочный клапан открывается. Тогда тело клапана освобождает путь течения от указанного по меньшей мере одного впуска к указанному по меньшей мере одному выпуску дозировочного клапана. Сила, действующая со стороны привода на тело клапана, обычно представляет собой магнитную силу. Поэтому тело клапана имеет предпочтительно по меньшей мере один участок из металла, чтобы на тело клапана могла действовать магнитная сила привода.

Неразъемное соединение следует интегрировать в изготовление дозировочного клапана с относительно низкими техническими издержками, в частности, когда неразъемное соединение дополнительно к прессовому соединению выполняется между дозировочным клапаном и калибровочным элементом. Выяснилось, что значительно дороже было бы изготавливать более прочное прессовое соединение, потому что для этого весь корпус дозировочного клапана должен был бы быть выполнен значительно более прочным, чтобы он мог длительно воспринимать более высокие силы прессового соединения. Особенно предпочтительным оказалось использование на опорном конструктивном элементе для фиксации калибровочного элемента как прессового соединения, так и описанного неразъемного соединения, потому что тогда силы для удерживания калибровочного элемента (даже при давлении льда) распределяются на два разных соединения, и так даже без более прочного исполнения дозировочного клапана может обеспечиваться надежная установка калибровочного элемента.

Опорный конструктивный элемент предпочтительно непосредственно прилегает к калибровочному элементу. Опорный конструктивный элемент продолжает калибровочный элемент. Участок опорного конструктивного элемента предпочтительно выполнен так, что опорный конструктивный элемент опирается на крепление дозировочного клапана. Длина, которой этот участок выступает за корпус клапана, предпочтительно выбрана соответственно. Так может еще больше повышаться сила для удерживания калибровочного элемента. Крепление клапана представляет собой, например, гнездо для дозировочного клапана в устройстве подачи для добавления жидкой присадки в устройство для обработки отработавших газов. Удлинение опорного конструктивного элемента позволяет, в частности, реализовать там сплошное соединение с корпусом клапана, и/или уменьшить предшествующий объем втекания (полость), и/или предусмотреть направляющую/опору для опорного конструктивного элемента вне корпуса клапана.

Дозировочный клапан, кроме того, предпочтителен, когда калибровочный элемент имеет форму втулки и канал имеет участок канала, в котором может размещаться калибровочный элемент, чтобы таким образом регулировать силу упругости пружины, действующую на тело клапана. Опорный конструктивный элемент предпочтительно тоже имеет форму втулки и размещен в этом участке канала.

Канал предпочтительно на отдельных участках имеет цилиндрическую форму и имеет предпочтительно круглую поверхность поперечного сечения. Имеющий форму втулки калибровочный элемент адаптирован к цилиндрической форме канала предпочтительно таким образом, что калибровочный элемент прилегает к стенкам канала, так что жидкая присадка протекает не между калибровочным элементом и стенкой канала, а путь течения жидкой присадки проходит через имеющий форму втулки калибровочный элемент. Калибровочный элемент имеет предпочтительно (торцевой) опорный участок, на который опирается пружина. Сила упругости пружины, которая действует на тело клапана, предпочтительно на противолежащем телу клапана конце пружины действует на калибровочный элемент. Пружина зажата между телом клапана и калибровочным элементом. Участок канала, который предпочтительно выполнен в форме цилиндра для размещения в нем калибровочного элемента, предпочтительно выполнен несколько длиннее, чем калибровочный элемент, чтобы положение калибровочного элемента в участке канала могло варьироваться в некотором диапазоне для компенсации описанных выше допусков изготовления пружины.

Дозировочный клапан также предпочтителен, когда тело клапана в исходном положении прилегает к замыкающему седлу, дозировочный клапан в исходном положении закрыт, и тело клапана для открытия дозировочного клапана может против силы упругости отодвигаться от замыкающего седла. Замыкающее седло представляет собой предпочтительно место дозировочного клапана или, соответственно, корпуса клапана, к которому тело клапана прилегает в исходном положении. Тело клапана и замыкающее седло вместе прерывают предпочтительно путь течения через дозировочный клапан от впуска к выпуску, когда тело клапана прилегает к замыкающему седлу. В исходном положении дозировочный клапан предпочтительно закрыт.

Дозировочный клапан также предпочтителен, когда калибровочный элемент соединен с дозировочным клапаном посредством прессового соединения. Калибровочный элемент (как уже описано выше) предпочтительно размещен в участке канала в дозировочном клапане. Калибровочный элемент, который предпочтительно имеет форму втулки, предпочтительно обладает возможностью деформации в радиальном направлении. Так калибровочный элемент может сначала размещаться в участке канала, а затем расширяться в радиальном направлении, чтобы прижиматься к стенкам канала. Такая деформация предпочтительно не изменяет положение калибровочного элемента в осевом направлении (вдоль канала), которое влияет на силу упругости, действующую со стороны калибровочного элемента на пружину.

Также дозировочный клапан предпочтителен, когда дозировочный клапан имеет отверстие, через которое дозируемая текучая среда может попадать в дозировочный клапан, кроме того, калибровочный элемент и опорный конструктивный элемент проходят, начинаясь от пружины, до этого отверстия, и на наружной поверхности опорного конструктивного элемента и на отверстии выполнено неразъемное соединение. Опорный конструктивный элемент проходит не только до отверстия, но и участком еще за пределы отверстия.

Описанное отверстие предпочтительно представляет собой впуск для жидкой присадки в дозировочный клапан. Кроме того, отверстие предпочтительно одновременно представляет собой вход в канал через дозировочный клапан, в котором расположен участок канала, в котором может размещаться калибровочный элемент. Благодаря тому, что калибровочный элемент и опорный конструктивный элемент проходят от пружины до отверстия, обеспечивается возможность предусмотреть неразъемное соединение непосредственно на отверстии. Так положение неразъемного соединения является легко доступным, и неразъемное соединение может создаваться с низкими издержками.

Особенно предпочтительно, когда неразъемное соединение выполнено на наружной поверхности опорного конструктивного элемента, проходя по периметру. Наружная поверхность опорного конструктивного элемента очень хорошо доступна на участке опорного конструктивного элемента, который выступает из корпуса клапана, например для сварочного аппарата. Кроме того, наружная поверхность находится в непосредственном контакте с корпусом клапана. Поэтому предпочтительно создать там (сварное) соединение (проходящее по периметру).

В рамках изобретения предлагается также автомобиль, по меньшей мере, имеющий двигатель внутреннего сгорания, устройство для обработки отработавших газов для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания и устройство подачи для подачи присадки в устройство для обработки отработавших газов с помощью дозировочного клапана.

Изобретение, а также технический контекст поясняются ниже с помощью фигур. На фигурах показаны особенно предпочтительные примеры осуществления, которыми изобретение, однако, не ограничено. В частности, следует указать на то, что фигуры и, в частности, изображенные соотношения размеров являются только схематичными. Показано:

фиг.1: один из вариантов осуществления дозировочного клапана в закрытом состоянии;

фиг.2: деталь дозировочного клапана, и

фиг.3: автомобиль, имеющий дозировочный клапан.

На фиг.1 показан дозировочный клапан 1, имеющий корпус 6 клапана, через который проходит канал 7. В канале 7 расположено тело 2 клапана. Тело 2 клапана пружиной 3 зажато в дозировочном клапане 1, или, соответственно, в корпусе 6 клапана, или, соответственно, в канале 7. Для этого пружина 3 опирается на калибровочный элемент 4. Калибровочный элемент 4, пружина 3 и тело 2 клапана через отверстие 11 канала 7 вставлены в корпус 6 клапана. Калибровочный элемент 4 находится при этом в участке 8 канала 7. Пружина 3 действует на тело 2 клапана с определенной силой, которая прижимает тело 2 клапана к замыкающему седлу 9, и таким образом закрывает дозировочный клапан 1. Тело 2 клапана с помощью неизображенного привода может двигаться против силы упругости, создаваемой пружиной 3, чтобы отодвигать тело 2 клапана от замыкающего седла 9 и как освобождать путь 10 течения через дозировочный клапан 1 от впуска 21 к выпуску 22, так и открывать дозировочный клапан 1. Дозировочный клапан 1 или, соответственно, корпус 6 клапана дозировочного клапана 1 имеет предпочтительно на наружной поверхности уплотнения 23, с помощью которых дозировочный клапан 1 непроницаемо для текучих сред может вставляться в не изображенное устройство подачи, с помощью которого жидкая присадка может подаваться в устройство для обработки отработавших газов. В таком устройстве подачи дозировочный клапан 1 выполняет задачу регулирования количества жидкой присадки, подаваемой устройством подачи.

Калибровочный элемент 4 опирается на опорный конструктивный элемент 13. Опорный конструктивный элемент 13 опирает калибровочный элемент 4. Неразъемное соединение 5 выполнено на наружной поверхности 12 на опорном конструктивном элементе 13 в области участка 14 опорного конструктивного элемента 13, при этом участок 14 выступает из корпуса 6 клапана. Таким образом, неразъемное соединение 5 расположено вблизи отверстия 11. Поэтому инструмент для выполнения неразъемного соединения 5 не должен проникать в канал 7 очень глубоко, а может находиться вблизи отверстия 11.

На фиг.2 показана деталь дозировочного клапана. Видны часть опорного конструктивного элемента 13 и часть корпуса 6 клапана. Опорный конструктивный элемент 13 выполнен в форме втулки, и здесь изображено только сечение стенок опорного конструктивного элемента 13. Неразъемное соединение 5 на наружной поверхности 12 опорного конструктивного элемента 13 выполнено на участке 14, который проходит из корпуса 6 клапана за его пределы. Неразъемное соединение 5 может быть выполнено в форме линии, проходящей по периметру по всей наружной поверхности 12 опорного конструктивного элемента 13.

На фиг.3 показан автомобиль 15, имеющий двигатель 16 внутреннего сгорания и устройство 17 для обработки отработавших газов для очистки отработавших газов двигателя 16 внутреннего сгорания. Автомобиль 15 имеет также бак 19, в котором находится жидкая присадка (например, водный раствор мочевины). Жидкая присадка из бака 19 с помощью нагнетательного узла 20 (например, насоса) может нагнетаться в устройство 18 подачи. В устройстве 18 подачи предусмотрен дозировочный клапан 1, с помощью которого жидкая присадка может подаваться в устройство 17 для обработки отработавших газов.

Список ссылочных обозначений

1 Дозировочный клапан

2 Тело клапана

3 Пружина

4 Калибровочный элемент

5 Неразъемное соединение

6 Корпус клапана

8 Участок канала

9 Замыкающее седло

10 Путь течения

11 Отверстие

12 Наружная поверхность

13 Опорный конструктивный элемент

14 Участок

15 Автомобиль

16 Двигатель внутреннего сгорания

17 Устройство для обработки отработавших газов

18 Устройство подачи

20 Нагнетательный узел

23 Уплотнение

1. Дозировочный клапан (1), имеющий по меньшей мере корпус (6) клапана с каналом (7) и телом (2) клапана, которое является подвижным для открывания и закрывания дозировочного клапана (1), и пружину (3), которая действует с силой упругости на тело (2) клапана и таким образом удерживает тело (2) клапана в исходном положении, причем эта пружина (3) опирается по меньшей мере на один калибровочный элемент (4), тело (2) клапана, пружина (3) и указанный по меньшей мере один калибровочный элемент (4) расположены в канале (7) и указанный по меньшей мере один калибровочный элемент (4) опирается посредством опорного конструктивного элемента (13), который закреплен неразъемным соединением (5) в корпусе (6) клапана, при этом участок (14) опорного конструктивного элемента (13) выступает из корпуса (6) клапана, причем калибровочный элемент (4) соединен с дозировочным клапаном (1) посредством прессового соединения (10).

2. Дозировочный клапан (1) по п.1, в котором калибровочный элемент (4) имеет форму втулки, а канал (7) имеет участок (8) канала, в котором может размещаться калибровочный элемент (4), чтобы таким образом регулировать силу упругости пружины (3), действующую на тело (2) клапана.

3. Дозировочный клапан (1) по п. 1 или 2, в котором дозировочный клапан (1) имеет отверстие (11), через которое дозируемая текучая среда может попадать в дозировочный клапан (1), причем калибровочный элемент (4) и опорный конструктивный элемент (13) проходят, начинаясь от пружины (3), до этого отверстия (11) и на наружной поверхности (12) опорного конструктивного элемента (13) и на отверстии (11) выполнено неразъемное соединение (5).

4. Дозировочный клапан (1) по п. 1 или 2, в котором неразъемное соединение (5) выполнено на наружной поверхности (12) опорного конструктивного элемента (13), проходя по периметру.

Похожие патенты:

Задвижка с надежным запорным механизмом содержит корпус (10) клапана, выполненный с первым концом (11) и вторым концом (12), с проходным отверстием (13) на втором конце (12); приводной механизм (20) размещенный на корпусе (10) клапана; скользящее седло (30) с возможностью скольжения в корпусе (10) клапана, выполненное с перпендикулярно расположенным приводным желобом (31) для перемещения, в то время как желоб (31) для перемещения характеризуется нелинейной траекторией; кроме того, скользящее седло (30) выполнено с двумя симметрично расположенными на нем направляющими участками (35); качающийся рычаг (40) одним концом присоединен к приводному механизму (20), а его другой конец размещен в приводном желобе (31), с возможностью вращательного перемещения качающегося рычага (40) приводного механизма (20) вдоль траектории между первым и вторым положением для перемещения скользящего седла (30) между первым концом (11) и вторым концом (12), в соответствии с нахождением качающегося рычага (40) в первом и во втором положениях, причем качающийся рычаг (40) смещается встречно направлению движения скользящего седла (30); и рабочий орган (50) клапана, выполненный с двумя вторыми направляющими участками (51) для взаимодействия с первыми направляющими участками (35) на скользящем седле (30), выполненными с возможностью параллельного или вертикального перемещения относительно проходного отверстия (13), причем при первом положении поворотного рычага (40) скользящее седло (30) находится на первом конце (11), при втором положении поворотного рычага (40) скользящее седло (30) находится на втором конце (12), а рабочий орган (50) клапана надежно герметизирует отверстие (13) клапана.

Изобретение относится к дозировочным клапанам для дозирования жидкости из резервуара, находящегося под давлением. Дозировочный клапан содержит корпус клапана с каналом и телом клапана, которое является подвижным для открывания и закрывания дозировочного клапана, и пружину, которая действует с силой упругости на тело клапана и таким образом удерживает тело клапана в исходном положении. Пружина опирается по меньшей мере на один калибровочный элемент, тело клапана. Пружина и указанный по меньшей мере один калибровочный элемент расположены в канале, и по меньшей мере один калибровочный элемент опирается посредством опорного конструктивного элемента, который закреплен неразъемным соединением в корпусе клапана. Участок опорного конструктивного элемента выступает из корпуса клапана. Калибровочный элемент соединен с дозировочным клапаном посредством прессового соединения. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Назначение, область применения

Дозирующие клапаны предназначены для фасовки(розлива) всевозможных жидких пищевых и непищевых продуктов, однородных по своей структуре. Установка хорошо подойдет как дозатор для масла, молока, воды, соков, йогуртов и других однородных продуктов. Клапан также может осуществлять фасовку не пищевых продуктов таких как синтетические масла, краски, жидкие удобрения и т.п.

Особенности конструкции

Одним из важнейших элементов разливочного аппарата, определяющих его качество, является дозирующий клапан. Мы хотели бы обратить Ваше внимание на ряд особенностей конструкции клапанов, устанавливаемых на наших разливочных модулях, выгодно отличающих их от прочих. Дозирующие клапаны, устанавливаемые на наших разливочных модулях , выполняются сменными и быстросъёмными, что позволяет их легко обслуживать, а главное, обеспечить режим работы «один ко многим». Он заключается в том, что несколько клапанов подсоединены при помощи гибких рукавов к отдельным ёмкостям (резервуарам) из которых производится фасовка на одном фасовочном аппарате путём быстрой установки соответствующего клапана в гнездо приводного механизма. Если ёмкости расположены на значительном расстоянии одна от другой, это не препятствует данному режиму работы, так как аппарат выполнен в мобильном варианте (см. рис. ниже). Такая схема работы позволяет, во-первых, уменьшить количество требующихся фасовочных постов, во-вторых, сократить потери, связанные с переходом с цвета на цвет, когда часть краски получается «неопределённого» переходного цвета.

Возможна установка как двухступенчатых клапанов, дающих наибольшую производительность и точность дозирования так и более дешёвых одноступенчатых. Все клапаны оснащаются встроенным фильтрующим элементом, предотвращающим попадание засохших плёнок и прочих твёрдых частиц в запорные элементы клапанов и в наполняемую ёмкость. Смена и прочистка фильтрующего элемента производится достаточно легко, также как и прочистка самого клапана, так как последние выполнены легкоразборными. Кроме того, предусмотрены консервирующие отверстия для заполнения полости клапана растворителем или маслом для предотвращения засыхания оставшейся на стенках фасуемой жидкости при длительном простое без промывки. Фасовочное оборудование, установленное на отечественных предприятиях часто страдает одним существенным недостатком, проявляющемся в том, что после закрывания клапана жидкость продолжает стекать или капать а течение нескольких секунд, что приводит либо к потере производительности, либо к ухудшению внешнего вида продукции из за обливания наполняемой тары. Конструкция запорных элементов наших клапанов исключает этот неприятный эффект. Кроме того, приводной механизм обеспечивает плавное увеличение проходного сечения клапана при открывании, таким образом предотвращая разбрызгивание жидкости при соударении струи с дном банки.

Съемные клапаны позволяют, не отсоединяя их от подающего рукава и не прибегая к промывке, менять фасуемый продукт в течение нескольких минут. Клапаны изготавливаются из нержавеющей стали и содержат только элементы обладающие высокой корозионно- и химостойкостью (фторопласт, нерж.сталь). Высокая точность дозирования обеспечивается двухстадийным наливом: после грубого заполнения клапан переключается в режим медленного заполнения и производится точный долив до заданного веса. Подача фасуемого продукта осуществляется самотеком из дежи, устанавливаемой на высоте 1700 – 2500 мм от уровня пола. Клапан не нуждается в дополнительных насосах и иных подающих продукт устройствах. Продукт подается по гибкому шлангу, который идет в комплекте с дозирующим клапаном. Фасовка осуществляется по одному каналу (дозатор одноканальный). Клапан оснащен пневматическим приводом, что обеспечивает надежность и точность работы устройства, но требует наличия компрессора или линии сжатого воздуха.

Условия поставки

• Оборудование изготавливается на заказ после заключения договора.
• Условия поставки:50% - предоплата, оставшаяся часть после изготовления.
• Стоимость и сроки даны для базовых комплектов, без учёта дополнительных элементов и транспортных расходов.
• Отправка производится транспортной компанией, ж\д, контейнером или транспортом заказчика.
• Предоставляется гарантия в течение 1 года на поставляемое оборудование.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливоподающим системам двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить технологичность конструкции дозирующего клапана. Электромагнитный дозирующий клапан установлен в линию низкого давления ТНВД аккумуляторной топливной системы и состоит из электромагнитного привода и золотниковой пары. Золотник золотниковой пары приводится в закрытое положение якорем электромагнитного привода, преодолевающим усилие возвратной пружины сжатия. Его корпус выполнен разъемным, одна часть которого, являясь частью корпуса электромагнита, выполняет функцию якоря электромагнитного привода. Электромагнит закрыт внешним кожухом с отдельным прижимающим фланцем. Другая часть корпуса (втулка) содержит непосредственно золотник с возвратной пружиной и золотник при этом выполнен с запорной кромкой для осечки топлива. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к производству топливоподающих систем, в частности к дозаторам топлива для топливных насосов высокого давления (ТНВД).

Дозирующие устройства для систем топливоподачи широко известны. Например, ЕР 1467085 7, F02M 55/04 защищает «Дозирующее текучую среду устройство и способ его сборки». Однако этот дозатор применим в основном для бензиновых форсунок, т.е. на завершающей стадии нагнетания топлива (в зоне высокого давления). Подобное же назначение имеет техническое решение «Устройство для регулирования давления нагнетания насоса, например, для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания», защищенное фирмой РОБЕРТ БОШ Гмбх (DE) патентом RU 2247258 С2, F02M 63/02. При широком применении этого устройства (запатентовано во многих странах и регионах) оно применимо все же только в зоне высокого давления ТНВД.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Клапан для впрыска топлива в ДВС», защищенный фирмой БОШ патентом US 6626151 ВВ 7, F02M 59/46 (см. фиг.1). В насосе высокого давления для аккумуляторной топливоподающей системы этот электромагнитный дозирующий клапан своим выходом направлен в линию низкого давления, а его вход сообщается со стороной высокого давления. В корпусе 1 имеет возможность осевого перемещения поршень (золотник) 2. Работающая на сжатие пружина 3 смещает поршень (золотник) 2 в открытое положение, а якорь электромагнита 4 смещает поршень (золотник) 2 в закрытое положение и таким образом поддерживается заданная величина подачи топлива в линии низкого давления перед стадией нагнетания его плунжерной парой ТНВД (не показана). К недостатку этой конструкции можно отнести то, что корпус поршня (золотника) является также неотъемлемой частью электромагнитного привода, а это может привести к ухудшению тяговых характеристик электромагнита при использовании, например, материалов корпуса поршня с определенными свойствами, обеспечивающими требования износостойкости. Кроме того, единый (неразъемный) корпус, объединяющий электромагнитный привод с золотниковой парой, трудоемок в производстве и при выходе из строя той или другой части требует замены всего устройства, что неоправданно увеличивает эксплуатационные расходы.

Целью предлагаемого изобретения является устранение названных недостатков при одновременном повышении технологичности (удешевлении) конструкции дозирующего клапана.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый электромагнитный дозирующий клапан, установленный в линию низкого давления ТНВД аккумуляторной топливной системы, состоящий из электромагнитного привода и золотниковой пары, золотник которой приводится в закрытое положение якорем электромагнитного привода, преодолевающим усилие возвратной пружины сжатия, отличается тем, что его корпус выполнен разъемным, одна часть которого, являясь частью корпуса электромагнита, выполняет функцию якоря электромагнитного привода, причем электромагнит закрыт внешним кожухом с отдельным прижимающим фланцем, а другая часть корпуса (втулка) содержит непосредственно золотник с возвратной пружиной, и золотник при этом выполнен с запорной кромкой для осечки топлива в виде треугольного паза или непосредственно на его торцевой поверхности.

Конструкция предлагаемого электромагнитного дозирующего клапана показана на чертеже, где на фиг.2 представлен в осевом разрезе вариант с золотниковой парой, имеющей запорную кромку золотника в виде треугольного паза, на фиг.3 - вариант золотниковой пары с запорной кромкой, выполненной непосредственно на торце золотника, и на фиг.4 показана кромка золотника в случае выполнения его по фиг.2.

Предлагаемый электромагнитный дозирующий клапан (см. фиг.2 и 3) состоит из кожуха электромагнита 1, прижимаемого к корпусу ТНВД (не показан) отдельным фланцем 2, одновременно скрепляющим втулку 3 золотника 4 с внутренним корпусом 5 обмотки электромагнита 6. Внешний торец и небольшой цилиндрический выступ внутреннего корпуса 5 центрируют электромагнитный привод с втулкой 3 золотника 4 при закреплении всего электромагнитного клапана на корпусе ТНВД (или на корпусе двигателя) фланцем 2. Внутри золотника 4 размешена возвратная пружина 7. Якорь электромагнита 8 посредством штока 9 взаимодействует с золотником 4, имеющим отсечные кромки 10 (см. фиг.2 и 4) и 11 (см. фиг.3). На втулке 3 выполнено проходящее через ее ось сквозное поперечное отверстие 12 для подачи топлива от подкачивающего насоса (не показан) через центральную полость золотника 4 в линию низкого давления (не показана).

Предлагаемый электромагнитный дозирующий клапан работает следующим образом. Управляющий сигнал от электронного блока (на чертеже не показан) подается на обмотку 6 электромагнитного привода. Вследствие этого происходит пропорциональное величине подаваемого сигнала линейное перемещение якоря 8 и воздействие штока 9 якоря на управляющий золотник 4. При увеличении управляющего сигнала шток 9 якоря 8, преодолевая усилие возвратной пружины 7, выдвигается из корпуса 5 электромагнитного привода и перемещает золотник 4 в определенное положение, сокращая проходное сечение, образуемое запорной кромкой 10, 11 золотника 4 и расточкой или отверстием 12 на втулке 3 золотника 4.

У золотниковой пары, представленной на фиг.2, регулируемое проходное сечение образуется между кромкой расточки на втулке 3 золотника 4, выполненной в зоне отверстия 12, и пазом 10 золотника, выполненным в форме треугольника (см. фиг.4), а у пары, представленной на фиг.3, регулируемое проходное сечение образуется между отверстием 12 и острой кромкой 11, выполненной непосредственно на торце золотника 4.

Топливо, подаваемое от подкачивающего насоса, поступает через отверстия 12 на втулке 3 к запорной кромке 10, 11 золотника 4 и, пройдя через регулирующее проходное сечение, выходит через осевое отверстие на торце втулки 3, тем самым поддерживается заданная величина подачи в линию низкого давления перед стадией нагнетания топлива плунжерной парой ТНВД.

Применение золотника с запорной кромкой 10 (фиг.4) предпочтительно в тех случаях, когда требуется точное пропорциональное регулирование дозируемого топлива при невысоких максимальных расходах, а запорная кромка 11 предпочтительна при невысоких требованиях к точности регулирования, но более высоких максимальных расходах топлива.

Описанная конструкция предлагаемого электромагнитного дозирующего клапана проста (технологична) при изготовлении отдельных его деталей (особенно втулки золотника), при сборке и монтаже всего узла на ТНВД (или на двигателе), а при эксплуатации позволяет производить ремонт раздельно электромагнитного привода и золотниковой пары, что значительно снижает расходы на протяжении всего жизненного цикла изделия.

1. Электромагнитный дозирующий клапан, установленный в линию низкого давления ТНВД аккумуляторной топливной системы, состоящий из электромагнитного привода и золотниковой пары, золотник которой приводится в закрытое положение якорем электромагнитного привода, преодолевающим усилие возвратной пружины сжатия, отличающийся тем, что его корпус выполнен разъемным, одна часть которого, являясь частью корпуса электромагнита, выполняет функцию якоря электромагнитного привода, причем электромагнит закрыт внешним кожухом с отдельным прижимающим фланцем, а другая часть корпуса (втулка) содержит непосредственно золотник с возвратной пружиной, и золотник при этом выполнен с запорной кромкой для осечки топлива.

2. Электромагнитный дозирующий клапан по п.1, отличающийся тем, что запорная кромка золотника выполнена в виде треугольного паза.

3. Электромагнитный клапан по п.1, отличающийся тем, что запорная кромка золотника выполнена непосредственно на его торцевой поверхности.

Дозирующие клапаны предназначены для нанесения больших объёмов материалов практически любой вязкости с высокой точностью и повторяемостью. Каждый клапан содержит порт входа для рабочего материала, порт для входа пульсирующего (управляющего) воздуха от контроллера и порт для входа воздуха, закрывающего клапан. Порт закрывающего клапан воздуха используется не всегда, а лишь в случаях, требующих повышенной точности нанесения материала, этот порт обеспечивает закрывание клапана (прекращение подачи материала) с гарантированной точностью. В качестве источника материала для клапанов используются резервуаров высокого давления, картриджи больших объёмов или стандартные картриджи 330 мл с соответствующей оснасткой. Для управления дозирующими клапанами предназначен специально разработанный дозатор TAD-200V, а для работы с аэрозольными клапанами предназначен дозатор TAD-400SR. Клапаны во время работы могут устанавливаться как на штатив, так и крепиться к держателю клапана на координатном роботе. Координатные роботы применяются при организации на предприятии автоматизированного производства или для селективного нанесения материалов. Корпуса клапанов изготавливаются из нержавеющей стали или из алюминия. Для обеспечения повышенной химической стойкости, при работе с коррозирующими или агрессивными материалами, рабочая (смачиваемая) часть клапана может быть изготовлена из тефлона или полиэтерэтеркетона (ПЭЭК). Корпус клапана является герметичным и не пропускает света, поэтому, при прекращении дозирования материала в конце рабочей смены, не требуется освобождать и промывать клапан от рабочего материала. Нужно снять дозирующую иглу и закрыть рабочее отверстие клапана специальным наконечником, это предотвратит попадание воздуха и света в рабочую часть клапана и, таким образом, рабочий материал не отвердеет внутри клапана, что может привести к выходу из строя или полной поломке клапана. При этом требуется убедиться в герметичности соединений шлангов с воздухом и материалом, как в самом клапане, так и в управляющем дозаторе, резервуаре и компрессоре.

На сегодняшний день производятся клапаны следующих типов:

Мембранные

Игольчатые

Аэрозольные (распылительные)

Тарельчатые

Роторные

Поршневые (дозировочные)

Дозирующие клапаны мембранного типа

Дозирующие клапаны игольчатого типа

Аэрозольные (распылительные) клапаны

Распылительный клапан создает в воздухе взвесь вещества согласно жестким нормативам, равномерно распределяя жидкости с вязкостью до 1000 сантипуаз, включая уретаны, флюсы и краски. Материал подается из емкости, находящейся под давлением. Каждый клапан приводится в действие воздушным давлением, регулируемым контроллером. Рабочее воздушное давление открывает игольчатый клапан, выпуская поток материала, отдельная воздушная линия создает давление в воздушной крышке, распыляя жидкость. Процесс нанесения слоя материала и скорость потока определяются давлением жидкости, ходом иглы, расстоянием от клапана до рабочей поверхности и продолжительности интервала, в течение которого клапан остается открытым.

Дозирующие клапаны тарельчатого типа

Клапаны тарельчатого типа разработаны для применения с материалами средней и высокой вязкости такими, как масла, смазки, силиконы и пр. При закрытии клапана создаётся мгновенная отсечка материала и всасывание остатков, обеспечивая, при этом, чистоту дозирования. К клапану также может быть подведён воздушный поток ко второму порту, предназначенному для закрытия клапана, обеспечивая, таким образом, точность дозирования материала. Объем доз можно отрегулировать поворотом регулятора в верхней части клапана. Профиль материала, нанесённого клапаном тарельчатого типа Клапаны тарельчатого типа превосходно подходят для нанесения материалов шириной более 2 мм.

Дозирующие клапаны роторного типа

Клапаны роторного типа отличаются самой высокой равномерностью толщины и ширины наносимого материала. Применяются для нанесения отверждаемых экранирующих силиконов или других подобных материалов, а также других применений, требующих повышенных требований к равномерности наносимого материала.

Поршневые (дозировочные) клапаны

Дозировочный клапан работает по принципу поршневого насоса. Поршень перемещается внутри цилиндра постоянного диаметра. Рабочий материал подаётся через входной порт, поршень под воздействием давления от дозатора отходит в крайнее «открытое» положение, обеспечив тем самым свободный объём в цилиндре клапана, который заполняется рабочим материалом. Под воздействием давления воздуха, подаваемого на закрывающий порт, рабочий материал вытесняется из цилиндра через выходной порт. Объём дозы материала определяется величиной хода поршня.

Полезная модель относится преимущественно к нефтяной промышленности и может быть использована при дозированной подаче реагентов на объектах добычи, подготовки и транспортирования, а также в любой другой отрасли промышленности, где технологический процесс включает дозировку какой-либо жидкости. Известен запорный клапан, который позволяет регулировать расход жидкости путем изменения положения штока. Устройство включает корпус с патрубками для входа и выхода дозируемого реагента, втулку, шток, седло с отверстием, сальниковое уплотнение. Для обеспечения регулируемой дозировки жидкости в широком диапазоне изменений, включая малые и большие дозы, в дозировочном клапане, содержащем корпус с патрубками для входа и выхода дозируемой жидкости, втулку, шток, седло с отверстием, сальниковое уплотнение, - отверстие выполнено удлиненным, а нижний конец штока выполнен в виде иглы постоянного сечения с возможностью ее размещения в отверстии седла с образованием кольцевого канала. Высота кольцевого канала зависит от глубины размещения иглы в отверстии седла. При перемещении штока по высоте в седле изменяется длина кольцевого канала, что позволяет плавно регулировать расход реагента, проходящего по этому каналу.

Полезная модель относится преимущественно к нефтяной промышленности и может быть использована при дозированной подаче реагентов на объектах добычи, подготовки и транспортирования, а также в любой другой отрасли промышленности, где технологический процесс включает дозировку какой-либо жидкости.

В основном дозировка реагентов производится с использованием дозировочных насосов. Известны дозировочные насосы различных типоразмеров (Сафин В.А. и др. «Технология и технические средства химизации процессов нефтедобычи»: - М: ВНИИОЭНТ, 1985, с.20-22). Подача реагента дозировочными насосами определяется конструктивными характеристиками последних; в частности, зависит от диаметра и хода плунжера насоса. Недостатком дозировочных насосов является неустойчивая дозировка при малых расходах и малый диапазон регулирования дозировки.

Известны дозировочные устройства, работающие на основе истечения реагента через калибровочные отверстия (см. вышеуказанный источник, стр. 36-40). Недостатком является также трудность регулирования дозировки, невозможность обеспечения малых доз.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является запорный клапан, который позволяет регулировать расход жидкости путем изменения положения штока (ОАО «Благовещенский арматурный завод», Трубопроводная арматура, Каталог 2005, стр. 67 -прилагается). Устройство включает корпус с патрубками для входа и выхода дозируемого реагента, втулку, шток, седло с отверстием, сальниковое уплотнение. Недостатком прототипа является грубое регулирование расхода (дозировки) реагента в узком диапазоне изменений расхода.

Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в обеспечении регулируемой дозировки жидкости в широком диапазоне изменений, включая малые и большие дозы.

Поставленная задача решается тем, что в дозировочном клапане, содержащем корпус с патрубками для входа и выхода дозируемой жидкости, втулку, шток, седло с отверстием, сальниковое уплотнение, - отверстие выполнено удлиненным, а нижний конец штока выполнен в виде иглы постоянного сечения с возможностью ее размещения в отверстии седла с образованием кольцевого канала.

Высота кольцевого канала зависит от глубины размещения иглы в отверстии седла.

При перемещении штока по высоте, в седле изменяется длина кольцевого канала, что позволяет плавно регулировать расход реагента, проходящего по этому каналу. При малом сдвиге штока с нижнего положения, расход жидкости минимальный, а после выхода иглы штока из отверстия седла (верхнее положение штока) расход жидкости становится максимальным.

На фигуре 1 представлено заявляемое устройство. Здесь: 1 -корпус; 2 - втулка; 3 - седло; 4 - шток; 5 - гайка накидная; 6 - сальниковое уплотнение; 7 - прокладка под втулку, 8 - прокладка под седло; 9 - игла; 10 - отверстие.

По внешнему виду дозировочный клапан представляет собой обычный запорный клапан типа ВКС 15-160 с условным проходом 15 мм, увеличенным ходом штока 4, равным высоте седла 3. Сальниковое уплотнение 6 и прокладки 7, 8 обеспечивают герметичность уплотнений при рабочем давлении системы дозировки жидкости. Ход штока 4 обеспечивается вращением по внутренней резьбе во втулке 2.

Дозировочный клапан работает следующим образом. Там, где необходимо обеспечить дозировку жидкости с расходом, определенным технологическим процессом, в систему дозировки монтируется дозирующий клапан. Величина дозировки жидкости устанавливается путем размещения иглы 9 штока 4 в определенном положении в отверстии 10 седла 3 по высоте седла. Положение иглы 9 штока 4 в отверстии 10 седла 3 устанавливается путем вращения штока 4. Шток 4 вращается внутри втулки 2, например, с помощью отвертки (на фигуре 1 показано гнездо для отвертки). Могут быть использованы и другие варианты: с помощью штурвала, микрометрической головкой с одновременным определением смещения штока с определенного положения.

Величина дозировки непосредственно связана с положением штока 4, а именно: с глубиной размещения иглы 9 внутри отверстия 10 в седле 3.

Для определения необходимого положения штока при заданной величине дозировки используют предварительно полученную характеристику пропускной способности дозирующего клапана, которая определяется для каждого типоразмера при конкретных условиях применения. Для примера, такая характеристика приведена на фигуре 2, отражающей зависимость пропускной способности дозировочного клапана от хода штока, считая от закрытого положения клапана, когда шток садится на седло. В случае работы дозировочного клапана в условиях, отличных от условий определения характеристики, вводится необходимая корректировка в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Предлагаемый дозировочный клапан позволяет без использования дозировочного насоса и дополнительного привода дозировать реагент или любую другую жидкость.

Дозировочный клапан имеет широкий диапазон регулирования величины дозы: более чем в 1000 раз.

Один типоразмер дозировочного клапана позволяет регулировать малую величину дозы, недоступную для дозировочных насосов, и большую величину дозы, соответствующую расходу при истечении реагента через отверстие определенного сечения при определенном перепаде давления.

Предлагаемый дозировочный клапан обеспечивает необходимую дозировку реагента и любой другой жидкости в определенных технологических процессах наиболее просто, с минимальными затратами, высокой надежностью и безопасным способом.

Формула полезной модели

1. Дозировочный клапан, содержащий корпус с патрубками для входа и выхода дозируемой жидкости, втулку, шток, седло с отверстием, сальниковое уплотнение, отличающийся тем, что отверстие выполнено удлиненным, а нижний конец штока выполнен в виде иглы постоянного сечения с возможностью ее размещения в отверстии седла с образованием кольцевого канала.

2. Дозировочный клапан по п.1, отличающийся тем, что высота кольцевого канала зависит от глубины размещения иглы в отверстии седла.