×
24.05.2019
219.017.5e98

Результат интеллектуальной деятельности: Газодинамическое уплотнение клапана

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к конструкции клапанного узла, преимущественно газотурбинного двигателя, и касается конструкции уплотнения запорного элемента. Газодинамическое уплотнение клапана содержит корпус с установленным внутри него дисковым затвором с кольцевой проточкой в торцевой части, кольцевую крышку, установленную на дисковом затворе, с образованием между ними кольцевой полости, уплотнительное кольцо, установленное в кольцевой полости, и отверстия для подачи рабочей среды, сообщающие входную полость с кольцевой полостью. Уплотнительное кольцо снабжено глухими радиальными проточками, выполненными со стороны дискового затвора в радиальном направлении от его центра, уплотнительное кольцо выполнено в виде сегментов и установлено с возможностью их радиального перемещения, сегменты снабжены стопорными выступами, выполненными на их торцах, при этом стопорные выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении в одном из крайних положений, отверстия для подачи рабочей среды выполнены в дисковом затворе и соединены с глухими радиальными проточками через кольцевую полость, а дисковый затвор установлен на поворотной оси, проходящей под углом к его плоскости. Изобретение обеспечивает высокую эксплуатационную надежность и увеличение ресурса клапана. 4 ил.

Изобретение относится к конструкции клапанного узла, преимущественно газотурбинного двигателя, и касается конструкции уплотнения запорного элемента.

Из уровня техники известно уплотнение клапана, содержащее дисковый затвор с кольцевой проточкой в торцевой части, кольцевую крышку, установленную на дисковом затворе, с образованием кольцевой полости, уплотнительное кольцо, установленное в кольцевой полости и отверстия для подачи рабочей среды, сообщающие входную полость с кольцевой полостью (см. патент РФ 2224157 С2, МПК F16K 1/226, 27.08.2001).

Предложенная конструкция клапана не позволяет применять его на каналах, подходящих перпендикулярно к основной проточной части, ввиду особенностей механизации. При открытии и закрытии клапана возможно заклинивание и повышенный износ уплотнения.

Задачей изобретения является обеспечение высокой эксплуатационной надежности и увеличение ресурса клапана.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, состоит в повышении герметичности клапана за счет его конфигурации и особенности кинематики дискового затвора.

Поставленная задача решается тем, что газодинамическое уплотнение клапана, содержащее корпус с установленным внутри него дисковым затвором с кольцевой проточкой в торцевой части, кольцевую крышку, установленную на дисковом затворе, с образованием между ними кольцевой полости, уплотнительное кольцо, установленное в кольцевой полости и отверстия для подачи рабочей среды, сообщающие входную полость с кольцевой полостью, при этом уплотнительное кольцо снабжено глухими радиальными проточками, выполненными со стороны дискового затвора в радиальном направлении от его центра, уплотнительное кольцо выполнено в виде сегментов и установлено с возможностью их радиального перемещения, сегменты снабжены стопорными выступами, выполненными на их торцах, при этом стопорные выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении в одном из крайних положений, отверстия для подачи рабочей среды выполнены в дисковом затворе и соединены с глухими радиальными проточками через кольцевую полость, а дисковый затвор установлен на поворотной оси проходящей под углом к его плоскости.

Снабжение уплотнительного кольца глухими радиальными проточками, выполненными со стороны дискового затвора в радиальном направлении от его центра, а также наличие отверстий выполненных в дисковом затворе для подачи рабочей среды от входной полости через кольцевую полость к указанным радиальным проточкам позволяет создаваемому внутри них избыточному давлению поджать уплотнительное кольцо к корпусу клапана, реализуя его герметичность в закрытом положении, а также поджать уплотнительное кольцо к крышке чтобы избежать перетечек рабочей среды между указанными элементами.

Выполнение уплотнительного кольца в виде сегментов с возможностью их радиального перемещения позволяет снизить его износ при открытии/закрытии, ввиду того что сила трения в месте контакта уплотнительного кольца с корпусом клапана незначительна.

Снабжение сегментов стопорными выступами, выполненными на их торцах, так, что стопорные выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении при их максимальном расхождении (одно из крайних положений) обеспечивает ограничение радиального перемещения сегментов.

Установка дискового затвора на поворотной оси, проходящей под углом к его плоскости, обеспечивает равномерное обжатие сегментов уплотнительного кольца к корпусу клапана.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами:

Фиг. 1 - разрез клапана по поворотной оси, вид сбоку;

Фиг. 2 - разрез затвора, вид сбоку;

Фиг. 3 - разрез уплотнительного кольца по месту стопорных выступов;

Фиг. 4 - уплотнительное кольцо, вид снизу.

Газодинамическое уплотнение клапана содержит корпус 1, расположенный, в частном случае реализации, на корпусе газотурбинного двигателя (на чертежах не указан), перпендикулярно направлению основного потока газа, и дисковый затвор 2 с кольцевой проточкой 3, выполненной в его торцевой части для формирования кольцевой полости 4 между указанным дисковым затвором 2 и установленной на нем кольцевой крышкой 5. В кольцевой полости 4, между дисковым затвором 2 и кольцевой крышкой 5, установлено уплотнительное кольцо 6. В дисковом затворе 2 выполнены отверстия 7, сообщающие входную полость 8 с кольцевой полостью 4, для подачи рабочей среды, а именно воздуха высокого давления, создающего усилия на уплотнительное кольцо 6 в радиальном направлении. Уплотнительное кольцо 6 снабжено глухими радиальными проточками 9, выполненными со стороны дискового затвора 2 в радиальном направлении от его центра. Уплотнительное кольцо 6 выполнено в виде сегментов и установлено с возможностью их радиального перемещения.

Уплотнительное кольцо 6 выполняется, преимущественно, из 4х сегментов в каждом из которых выполнено по 32е глухих радиальных проточки 9, при этом в зависимости от размера конструкции количество проточек может быть уменьшено или увеличено. При этом сегменты снабжены стопорными выступами 10, выполненными на их торцах. Выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении при их максимальном расхождении. Дисковый затвор 2 установлен на поворотной оси 11 проходящей под углом к его плоскости.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Открытие и закрытие дискового затвора 2 происходит за счет механического привода (на чертежах не указан), осуществляющего вращение поворотной оси 11, которая предает крутящий момент. В процессе закрытия клапана, дисковый затвор 2 перемещается в горизонтальное положение, равномерно обжимая уплотнительное кольцо 6, а разность давлений приводит к возникновению газодинамических сил в кольцевой полости 4 и глухих радиальных проточках 9, прижимающих уплотнительное кольцо 6 к корпусу 1 клапана. Радиальное перемещение сегментов уплотнительного кольца 6 ограничивается при открытии клапана путем входа стопорных выступов 10 в зацепление.

Газодинамическое уплотнение клапана, содержащее корпус с установленным внутри него дисковым затвором с кольцевой проточкой в торцевой части, кольцевую крышку, установленную на дисковом затворе, с образованием между ними кольцевой полости, уплотнительное кольцо, установленное в кольцевой полости, и отверстия для подачи рабочей среды, сообщающие входную полость с кольцевой полостью, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо снабжено глухими радиальными проточками, выполненными со стороны дискового затвора в радиальном направлении от его центра, уплотнительное кольцо выполнено в виде сегментов и установлено с возможностью их радиального перемещения, сегменты снабжены стопорными выступами, выполненными на их торцах, при этом стопорные выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении в одном из крайних положений, отверстия для подачи рабочей среды выполнены в дисковом затворе и соединены с глухими радиальными проточками через кольцевую полость, а дисковый затвор установлен на поворотной оси, проходящей под углом к его плоскости.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 71 items.
29.12.2017
№217.015.f69c

Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационной техники, к способам управления двухроторным газотурбинным двигателем. При останове двигателя генерируемую вращением вала ротора низкого давления электроэнергию передают на электродвигатель-генератор вала ротора высокого давления, для создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639260
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.f907

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя

Изобретение относится к системам регулирования, оптимизирующим параметры турбореактивного двигателя (ТРД) в зависимости от целей полета самолета. При осуществлении способа предварительно для данного типа двигателей со штатной программой регулирования проводят его испытания на максимальном и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639409
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.f961

Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции компенсаторов относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашин. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины содержит жестко закрепленный на внутреннем корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639399
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.f98b

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя содержит сопловой аппарат турбины с сопловыми лопатками, диск с рабочими лопатками, установленными в проточной части турбины, многоканальный воздуховод. Многоканальный воздуховод проходит через внутренние полости сопловых лопаток, его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639443
Дата охранного документа: 21.12.2017
20.01.2018
№218.016.1b72

Механизм передачи крутящего момента агрегатам турбореактивного двигателя (трд), центральная коническая передача (цкп) трд, главная коническая шестерённая пара цкп трд, корпус цкп трд, ведущее зубчатое коническое колесо цкп, ведомое зубчатое коническое колесо цкп, узел цкп трд

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двухвального, двухконтурного авиационного ТРД, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД, включает соединенные с РВД с возможностью передачи агрегатам...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636626
Дата охранного документа: 24.11.2017
20.01.2018
№218.016.1d6b

Узел уплотнения газовой турбины

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в конструкциях узла уплотнения турбин авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных установках наземного применения. Узел уплотнения газовой турбины содержит кольцевой корпус (1) с установленной на нем кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640974
Дата охранного документа: 12.01.2018
20.01.2018
№218.016.1d99

Способ диагностики технического состояния двухконтурного газотурбинного двигателя при эксплуатации

Изобретение относится к области измерительной техники, к испытаниям, доводке, диагностике и эксплуатации реактивных двигателей, а конкретно к способам диагностики технического состояния двухконтурного газотурбинного двигателя по газодинамическим параметрам потока. Диагностику технического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640972
Дата охранного документа: 12.01.2018
20.01.2018
№218.016.1e3e

Маслосистема газотурбинного двигателя маневренного самолета

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и касается масляной системы газотурбинного двигателя маневренного самолета. Перепускной клапан установлен за топливомасляным теплообменником, а выход из перепускного клапана сообщен трубопроводом с внутренней полостью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640900
Дата охранного документа: 12.01.2018
17.02.2018
№218.016.2a88

Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам газотурбинного двигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к газотурбинным двигателям газоперекачивающего агрегата. Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двигателя включает газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД модуля газогенератора и вал ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642955
Дата охранного документа: 29.01.2018
04.04.2018
№218.016.2ead

Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам газотурбинного двигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к газотурбинным двигателям газоперекачивающего агрегата. Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двигателя включает газодинамически связанные между собой соосные валы роторов высокого давления (РВД) и роторов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644497
Дата охранного документа: 12.02.2018
Showing 1-10 of 27 items.
25.08.2017
№217.015.adf1

Воздухо-воздушный теплообменный аппарат

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано, в частности, в области авиадвигателестроения в системах охлаждения воздуха и газа газотурбинных двигателей. Воздухо-воздушный теплообменный аппарат имеет кольцевую форму, состоит из нескольких теплообменных модулей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612668
Дата охранного документа: 13.03.2017
26.08.2017
№217.015.d9b7

Клапанный узел вентилятора

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к клапанным устройствам для газотурбинных двигателей. Клапанный узел вентилятора содержит корпус канала перепуска с установленным на нем с возможностью осевого перемещения кольцевым клапаном и механизм перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623704
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.d9d5

Поворотное сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Поворотное сопло турбореактивного двигателя содержит установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623609
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.da17

Всеракурсное сопло

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Всеракурсное сопло содержит установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной секции и поворотной, способной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623705
Дата охранного документа: 28.06.2017
29.12.2017
№217.015.f69c

Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационной техники, к способам управления двухроторным газотурбинным двигателем. При останове двигателя генерируемую вращением вала ротора низкого давления электроэнергию передают на электродвигатель-генератор вала ротора высокого давления, для создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639260
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.f7a0

Узел уплотнения газовой турбины

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в конструкциях узла уплотнения турбин авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных установках наземного применения. Узел уплотнения газовой турбины содержит закрепленный на статоре турбины кольцевой корпус (1) со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639444
Дата охранного документа: 21.12.2017
20.01.2018
№218.016.1334

Трехъярусная рабочая лопатка турбовентилятора

Трехъярусная рабочая лопатка турбовентилятора содержит последовательно расположенные от корпуса турбовентилятора к диску ротора рабочую лопатку вентилятора и рабочую лопатку турбины, соединенные между собой посредством промежуточного элемента с образованием трех проточных газовых каналов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634509
Дата охранного документа: 31.10.2017
20.01.2018
№218.016.1368

Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем самолета в режиме запуска при авторотации

Изобретение относится к области авиационной техники, к способам управления двухроторным газотурбинным двигателем, в частности запуска при выходе двигателя на режим авторотации. Частоту вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления уменьшают до достижения роторами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634505
Дата охранного документа: 31.10.2017
20.01.2018
№218.016.1d6b

Узел уплотнения газовой турбины

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в конструкциях узла уплотнения турбин авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных установках наземного применения. Узел уплотнения газовой турбины содержит кольцевой корпус (1) с установленной на нем кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640974
Дата охранного документа: 12.01.2018
17.02.2018
№218.016.2abe

Клапанный узел канала перепуска компрессора

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, в частности к клапанным устройствам для газотурбинных двигателей, и может найти применение в авиадвигателестроении. Клапанный узел канала перепуска компрессора, содержащий корпус компрессора, внешний и внутренний корпуса канала перепуска с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642991
Дата охранного документа: 29.01.2018
+ добавить свой РИД