×
17.10.2019
219.017.d621

Клапан для горячего газа

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание клапанов, работающих в условиях высоких температур и давлений и используемых для управления вектором тяги летательных аппаратов. Клапан для горячего газа состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, в котором расположены соосные заслонка и седло, установленное в выходной патрубок, седло выполнено с цилиндрическим отверстием, заслонка выполнена в форме иглы и соединена с приводом, выходной конец которого соединен с заслонкой при помощи штифта, установленного на заслонке, перпендикулярно ее оси, и втулки, установленной на выходном конце привода, причем во втулке выполнено отверстие, в которое заходит штифт, установленный на заслонке, втулка установлена по посадке на наружную цилиндрическую поверхность заслонки, между смежными торцовыми поверхностями втулки и заслонки выполнен зазор, в который установлен упругий элемент, а отверстие во втулке выполнено больше, как минимум, чем диаметр штифта на величину теплового расширения в осевом направлении деталей: седла, заслонки и привода, причем отверстие во втулке касается штифта со стороны, расположенной дальше от упругого элемента при полностью закрытом цилиндрическом отверстии седла. Задачей изобретения является повышение надежности работы клапана в условиях повышенных температур с исключением утечек газа. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование клапанов, работающих в условиях высоких температур и давлений и обеспечивающих управление летательным аппаратом в плоскостях тангажа, рыскания и крена.

Известно соединение игольчатого клапана с приводом, когда привод жестко соединен с выходным валом, например, при помощи штифтов (Патент ФРГ №3205984, кл. F16K 31/44, опубл. 15.09.83).

Недостаток этого соединения заключается в том, что в результате прогрева в процессе работы клапана, детали кинематической цепи заслонка -привод и седла расширяются, что приводит либо к повышению нагрузки на седло и иглу регулирующей пары в случае настройки клапана на минимальные утечки в холодном состоянии, либо к повышенным утечкам газа в процессе работы в случае настройки клапана на минимальные нагрузки в полностью прогретом состоянии.

Задачей изобретения является повышение надежности работы клапана в условиях повышенных температур с исключением утечек газа.

Указанная задача решается тем, что в клапане для горячего газа, состоящем из корпуса с входным и выходным патрубками, в котором расположены соосные заслонка и седло, установленное в выходной патрубок, седло выполнено с цилиндрическим отверстием, заслонка выполнена в форме иглы и соединена с приводом, выходной конец которого соединен с заслонкой при помощи штифта, установленного на заслонке, перпендикулярно ее оси, и втулки, установленной на выходном конце привода, причем во втулке выполнено отверстие, в которое заходит штифт, установленный на заслонке, втулка установлена по посадке на наружную цилиндрическую поверхность заслонки, между смежными торцевыми поверхностями втулки и заслонки выполнен зазор, в который установлен упругий элемент, а отверстие во втулке выполнено больше, как минимум, чем диаметр штифта на величину теплового расширения в осевом направлении деталей: седла, заслонка и привода, при этом отверстие во втулке касается штифта со стороны, расположенной дальше от упругого элемента при полностью закрытом цилиндрическом отверстии седла.

На фиг. 1 приведено положение полностью закрытого клапана.

На фиг. 2 приведено положение полностью открытого клапана.

На фиг. 3, 4, 5 приведены варианты исполнения конструкции упругого элемента.

На фиг. 6 приведена зависимость усилия, развиваемого упругим элементом, от степени сжатия упругого элемента.

Клапан для горячего газа (фиг. 1, 2) состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В корпусе 1 расположены соосные регулирующие расходное отверстие клапана заслонка 4 и седло 5, установленное в выходной патрубок 3. Седло 5 выполнено с цилиндрическим отверстием, а заслонка 4 выполнена в форме иглы и соединена с приводом 6. Выходной конец 7 привода 6 соединен с заслонкой 4 при помощи штифта 8, установленного по прессовой посадке на заслонке, перпендикулярно ее оси. На выходном конце 7 привода 6 установлена по посадке на наружную цилиндрическую поверхность заслонки втулка 9. Во втулке 9 выполнено отверстие, в которое заходит штифт 8, установленный на заслонке 4 по прессовой посадке. Между смежными торцевыми поверхностями 10 и 11 соответственно втулки 9 и заслонки 4 выполнен зазор, в который установлен упругий элемент 12. Отверстие во втулке 9 выполнено, как минимум, больше диаметра штифта 8 на величину теплового расширения «δ» в осевом направлении деталей кинематической цепи заслонка - привод и седла, при чем отверстие во втулке касается штифта со стороны, расположенной дальше от упругого элемента при полностью закрытом цилиндрическом отверстии седла. Зазор «δ» определяется расчетным путем и зависит от температуры газа и времени работы клапана.

Исполнение упругого элемента может быть различных конструкций. Это зависит от того какое усилие надо преодолеть. Усилие зависит от давления и площади расходного отверстия клапана. На фиг. 1 и 2 показан упругий элемент, выполненный в виде пружины сжатия. Если усилие значительное, то предпочтительно использовать тарельчатые пружины (фиг. 3), если усилие незначительное, то можно использовать упругий элемент, выполненный из резины в форме цилиндра, наружный диаметр которого меньше внутреннего диаметра втулки, установленной на выходном конце привода (фиг. 4) или упругий элемент может быть выполнен с внутренним цилиндрическим отверстием, соосным с его наружным диаметром (фиг. 5).

Усилие упругого элемента подбирается из условий работы клапана. Например, максимальное усилие при полностью открытом клапане равно произведению давления на площадь расходного отверстия (Pf). Усилие, на которое рассчитан упругий элемент, должно быть не менее максимального усилия при полностью открытом клапане.

Когда клапан полностью открыт (фиг. 2) упругий элемент 12 находится в сжатом состоянии и втулка 9 касается штифта 8 своим отверстием со стороны, наиболее удаленной от упругого элемента.

На фиг. 6 показано в каких интервалах работает упругий элемент.

В работе, когда необходимо клапан полностью закрыть и усилие, которое необходимо преодолеть, становится равным нулю, усилие, развиваемое упругим элементом, снижается из-за того, что выбирается тепловой зазор «δ». Из-за наличия зазора при тепловых расширениях деталей в осевом направлении не происходит разрушение деталей, т.к. максимальное усилие, возникающее из-за теплового расширения деталей, не превышает усилия упругого элемента при полностью открытом клапане.

Таким образом, как видно из вышесказанного повышается надежность работы клапана при работе в условиях повышенных температур с исключением утечек газа в закрытом положении.


Клапан для горячего газа
Клапан для горячего газа
Клапан для горячего газа
Клапан для горячего газа
Клапан для горячего газа
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 58 items.
27.06.2015
№216.013.5a68

Твердотопливный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании ракет различного назначения, в частности космического, в системе аварийного спасения. Твердотопливный ракетный двигатель состоит из двух прочноскрепленных с корпусами зарядов твердого топлива...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554685
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.10.2015
№216.013.8456

Способ сборки газовода с эластичным шарниром

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на разработку способа сборки гибких газоводов, работающих в условиях высоких температур и переменных давлений. Гибкий газовод содержит подвижный телескопический узел в виде металлических оболочек, сопряженных по цилиндрическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565481
Дата охранного документа: 20.10.2015
10.02.2016
№216.014.c273

Клапан регулирования расхода газа

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов. Клапан регулирования расхода газа состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, седла, заслонки и вала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574779
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.02.2016
№216.014.c4c0

Способ подтверждения внутрибаллистических и энергетических характеристик твердотопливного заряда ракетного двигателя и стендовое устройство

При подтверждении внутрибаллистических и энергетических характеристик твердотопливного заряда ракетного двигателя сжигают серию зарядов с различной скоростью горения в камере-имитаторе с расходным круглым отверстием критического сечения с замером давления в камере-имитаторе. Перед сжиганием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574778
Дата охранного документа: 10.02.2016
13.01.2017
№217.015.8c04

Импульсный малогабаритный пороховой вытеснитель рабочей жидкости

Импульсный малогабаритный пороховой вытеснитель рабочей жидкости содержит камеру сгорания с пороховым зарядом, пиропатрон и емкость, разделенную выворачивающей диафрагмой на две полости - газовую, сообщающуюся с камерой сгорания, и жидкостную, заполненную рабочей жидкостью. Камера сгорания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604775
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.8cdb

Твердотопливный импульсный двигатель

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании твердотопливных импульсных двигателей, к которым предъявляются повышенные требования разноимпульсности при работе в паре или в целой связке. Твердотопливный импульсный двигатель содержит камеру сгорания с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604772
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.ba6c

Нагружающее устройство

Изобретение относится к испытательной технике. Нагружающее устройство содержит привод, корпус с крышкой, выполненной с полым валом, установленный в крышке шестеренчатый редуктор, малая шестерня которого установлена на валу привода, а большая - на полом валу крышки, винтовую передачу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615719
Дата охранного документа: 07.04.2017
25.08.2017
№217.015.bbc4

Нагружающее устройство

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для создания тянущих и толкающих усилий в силовых цепях испытательных стендов, для тарировки датчиков силы, испытания материалов на прочность, в качестве приводов исполнительных механизмов, в качестве домкратов и прессов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615913
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.c7bb

Газораспределительный клапан

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование газораспределительных клапанов, обеспечивающих управление летательным аппаратом в плоскостях тангажа, рыскания и крена. Газораспределительный клапан содержит корпус с входным и двумя выходными патрубками, заслонки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619008
Дата охранного документа: 11.05.2017
25.08.2017
№217.015.cd56

Узел соединения отделяемых частей летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам соединения разделяемых частей летательных аппаратов. Технический результат - повышение сдвигоустойчивости узла соединения при длительных знакопеременных нагрузках с одновременной возможностью его распадения - отделения. Узел...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619611
Дата охранного документа: 17.05.2017
Showing 1-10 of 48 items.
10.04.2013
№216.012.33da

Сопло летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, и может быть использовано для сопловых блоков летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата. Сопло содержит раструб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478817
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.07.2013
№216.012.5a46

Узел соединения заслонки с седлом клапана расхода горячего газа

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции клапанов для регулирования расхода горячего газа, работающих при высоких температурах и давлениях, и предназначено для управления летательным аппаратом по каналам крена, тангажа и рыскания. Узел соединения заслонки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488731
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.09.2013
№216.012.6ca2

Клапан для регулирования расхода горячего газа

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, работающих в условиях высоких температур и давлений и предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов. Клапан для регулирования расхода горячего газа состоит из корпуса с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493461
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.10.2013
№216.012.7a8c

Газораспределительный клапан

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве газораспределительных клапанов управлять летательными аппаратами по плоскостям тангажа, рыскания и крена. Газораспределительный клапан содержит корпус с входным и двумя выходными патрубками, с седлами, установленными в выходных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497034
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ece

Газораспределительный клапан

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в клапанах, работающих в условиях высоких температур и давлений, при их транспортировке. Газораспределительный клапан содержит установленную с возможностью поворота вокруг оси в корпусе заслонку, связанную с валом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498135
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.06.2014
№216.012.d6ec

Узел пары заслонка и седло регулятора расхода горячего газа

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к регуляторам расхода горячего газа, работающим на продуктах сгорания ракетных топлив и обеспечивающим управление летательным аппаратом в плоскостях тангажа, рыскания и крена. Узел пары заслонка и седло регулятора расхода горячего газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520798
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.11.2014
№216.013.0527

Способ соединения вала и силовой оболочки с помощью штифта

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к регуляторам расхода горячего газа, в которых валы соединены с силовой оболочкой при помощи штифтов. Способ соединения включает установку во входное отверстие силовой оболочки штифта и его запрессовку. В процессе перемещения штифта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532717
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.08.2015
№216.013.6f6f

Газораспределительный клапан

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено в качестве газораспределительных клапанов управлять летательными аппаратами по плоскостям тангажа, рыскания и крена. Газораспределительный клапан состоит из корпуса с входным и двумя выходными патрубками, в которых выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560097
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.10.2015
№216.013.8456

Способ сборки газовода с эластичным шарниром

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на разработку способа сборки гибких газоводов, работающих в условиях высоких температур и переменных давлений. Гибкий газовод содержит подвижный телескопический узел в виде металлических оболочек, сопряженных по цилиндрическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565481
Дата охранного документа: 20.10.2015
10.02.2016
№216.014.c273

Клапан регулирования расхода газа

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов. Клапан регулирования расхода газа состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, седла, заслонки и вала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574779
Дата охранного документа: 10.02.2016
+ добавить свой РИД