Как устроен клапан и почему поршень надёжнее мембраны
Корпус клапана выполнен из двух алюминиевых отливок, в которых организованы основные проточные каналы и каналы управления. Исполнительным элементом служит поршень, а не мембрана. Такое решение выбрано не случайно: мембрана, работающая при переменных температурах, склонна к изменению упругости и имеет ограниченный ресурс по числу циклов срабатывания. Поршень лишён этих недостатков – его характеристики остаются стабильными на протяжении всего срока службы, а количество циклов до износа значительно выше.
Конструктивно клапан построен по электрогидравлической схеме управления основным затвором, использующей разницу давлений между входом и выходом. Кроме основного прохода, в корпусе выполнен отдельный обводной канал, обеспечивающий малый расход топлива на финишной стадии налива. Управление потоками осуществляется двумя электромагнитными катушками, работающими независимо.
Двухступенчатое доцеживание: алгоритм работы
В исходном состоянии, когда питание на обе катушки не подано, клапан полностью закрыт. Давление топлива со стороны входа по управляющему каналу «С» поступает в полость «А» над поршнем и прижимает его к седлу с усилием, дополнительным к возвратной пружине. Основной затвор надёжно перекрыт. Обводной канал «Е» также закрыт подпружиненным золотником электромагнита КЭ1.
-
Открытие основного потока. Контроллер колонки подаёт напряжение на катушку КЭ2. Её сердечник открывает канал «Д», соединяющий надпоршневую полость «А» с выходом. Поскольку сечение канала «Д» больше сечения питающего канала «С», давление в полости «А» падает. Усилие на поршень сверху снижается, и давление топлива на кольцевую часть поршня снизу поднимает его, открывая основной затвор. Начинается подача топлива с номинальным расходом.
-
Переход на малый расход. Перед окончанием выдачи заданной дозы напряжение с катушки КЭ2 снимается. Канал «Д» закрывается, давление в полости «А» восстанавливается, и поршень под суммарным усилием пружины и давления жидкости опускается, перекрывая основной затвор. Одновременно с этим контроллер подаёт напряжение на катушку КЭ1, открывая обводной канал «Е». Топливо продолжает поступать к раздаточному крану, но уже с фиксированным малым расходом – порядка 5 литров в минуту.
-
Отсечка. Как только счётчик фиксирует точную дозу, питание снимается и с катушки КЭ1, её золотник под действием возвратной пружины перекрывает обводной канал. Подача топлива прекращена полностью.
Такая двухступенчатая схема исключает гидравлические удары и пенообразование в баке автомобиля. Малый расход на завершающем этапе позволяет «дожать» последний литр с лабораторной точностью и минимизирует погрешность налива, что особенно важно на коммерческих АЗС с большим суточным оборотом топлива.
Конструктивные материалы и исполнение
Корпус клапана – алюминиевое литьё. Поршень и уплотнительные элементы выполнены из материалов, совместимых со светлыми нефтепродуктами – бензином и дизельным топливом. Уплотнения могут изготавливаться из NBR, EPDM или фторопласта, в зависимости от специфики рабочей среды. Присоединение к трубопроводу – фланцевое по ГОСТ 12815-80 или муфтовое с трубной резьбой G.
Электромагнитные катушки имеют класс изоляции F (максимальная рабочая температура +155 °C) и водонепроницаемое стекловолоконное покрытие, обеспечивающее степень защиты IP67. Подключение выполняется через стандартный трёхконтактный разъём ISO. Номинальное напряжение питания – 220 В переменного тока, однако клапан может поставляться в исполнениях на 12, 24, 48, 110 В переменного и постоянного тока под заказ.
Контроль качества: 100 циклов и проверка герметичности
Каждый электромагнитный клапан, сходящий с производства, проходит автоматизированное тестирование на специальном стенде. Сначала проверяется герметичность затвора. Затем клапан отрабатывает 100 полных циклов в режиме «закрыт – номинальный расход – малый расход – закрыт». После этой обкатки вновь проводится контроль герметичности. Такой подход гарантирует, что на АЗС попадёт полностью обкатанное и проверенное изделие, готовое к немедленной интенсивной эксплуатации.
Монтаж и эксплуатация
При установке клапана в ТРК «Ливенка» необходимо соблюдать несколько правил, общих для всех прецизионных топливных клапанов:
-
направление потока должно строго соответствовать маркировке на корпусе;
-
перед клапаном обязателен сетчатый фильтр, задерживающий механические частицы (рекомендуемая степень фильтрации 250 мкм);
-
трубопроводы должны быть надёжно закреплены, чтобы исключить передачу механических напряжений на корпус клапана;
-
электрический кабель монтируется с U-образной петлёй для стекания конденсата, подключение заземления обязательно;
-
при использовании на открытых площадках необходимо исключить прямое попадание воды на разъёмы.
Периодическое обслуживание сводится к проверке состояния уплотнений и электрических контактов. При соблюдении условий эксплуатации клапан не требует замены поршня или других внутренних элементов в течение всего назначенного срока службы.
Почему выбирают поршневой двухступенчатый клапан для «Ливенки»
-
Абсолютная надёжность – поршневая конструкция лишена слабого места мембранных клапанов, её ресурс исчисляется миллионами циклов.
-
Точность дозирования – обводной канал с фиксированным малым расходом 5 л/мин позволяет завершать налив с минимальной погрешностью.
-
Стабильность при любых температурах – в отличие от мембраны, поршень не меняет характеристик упругости в диапазоне от –40 до +50 °C.
-
Электрогидравлическая схема – открытие и закрытие основного затвора происходит плавно, без гидроударов, с использованием давления самого топлива.
-
Проверенное качество – каждый клапан проходит заводскую обкатку и двойной контроль герметичности.
