×
19.10.2018
218.016.93b0

Регулятор расхода газа

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Регулятор расхода газа содержит корпус с входным и выходными основным и дополнительным патрубками, в выходные патрубки которого, соответственно, установлены седла с расходными отверстиями, контактирующие с соответствующими заслонками по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям. Основная заслонка кинематически соединена с валом, связанным с приводом. Взаимообращенные цилиндрические поверхности основных заслонки и седла соосны с валом. Дополнительная заслонка кинематически связана с основной заслонкой со стороны, противоположной стороне связи основной заслонки с валом. Взаимообращенные цилиндрические поверхности дополнительных заслонки и седла соосны с валом. На дополнительной заслонке со стороны основной заслонки выполнен прилив, диаметр которого меньше диаметра цилиндрического отверстия основного седла и больше диаметра цилиндрического отверстия дополнительного седла. Изобретение обеспечивает: перераспределение расхода газа, уменьшение непроизводительного расхода газа через закрытые участки расходных отверстий седел, повышение надежности работы регулятора, линейность расходной характеристики. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к регуляторам расхода газа для регулирования расхода рабочей среды, имеющей высокую температуру и давление, и предназначенным для перераспределения расхода газа.

Известна конструкция клапана для регулирования расхода горячего газа, содержащая теплоизолированный корпус с входным и выходным патрубками, седло с расходным отверстием, контактирующее с регулирующим элементом (заслонкой) по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям, регулирующий элемент через карданную муфту соединен с валом, который установлен в подшипники и приводится в движение от привода, а герметизация вала обеспечивается уплотнительными кольцами (патент РФ №2079023, МПК 6 F16K 5/04, 5/12, 1997 г.).

Недостаток этой конструкции состоит в том, что для обеспечения перераспределения расхода газа требуется два клапана регулирования расхода, что приводит к увеличению массы изделия и снижению его надежности.

Известна конструкция газораспределительного клапана, содержащая корпус с входным и двумя выходными патрубками, седлами и заслонками. Заслонки соединены с валами (патент РФ №2355931, МПК F16K 5/12, 5/04, 2007 г.).

Недостаток такой конструкции заключается в том, что требуется наличие двух валов, которые приводятся автономно каждый своим приводом, а это в свою очередь приводит к увеличению массы изделия и количеству приводов.

Задачей изобретения является обеспечение перераспределения расхода газа путем снабжения регулятора расхода дополнительными заслонкой, приводимой в движение общим валом с основной заслонкой, и выходным патрубком, с установленным в нем седлом с расходным отверстием.

Указанная задача решается тем, что в регуляторе расхода газа, содержащем корпус с входным и выходными, основным и дополнительным, патрубками, в выходные патрубки которого, соответственно, установлены седла с расходными отверстиями, контактирующие с соответствующими заслонками по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям, основная заслонка кинематически соединена с валом связанным с приводом, взаимообращенные цилиндрические поверхности основных заслонки и седла соосны с валом, при этом дополнительная заслонка кинематически связана с основной заслонкой со стороны противоположной стороне связи основной заслонки с валом и взаимообращенные цилиндрические поверхности дополнительных заслонки и седла соосны с валом, причем на дополнительной заслонке со стороны основной заслонки выполнен прилив, диаметр которого меньше диаметра цилиндрического отверстия основного седла и больше диаметра цилиндрического отверстия дополнительного седла, кроме того расходные отверстия заслонок и седел выполнены в форме прямоугольника, одна пара сторон которого перпендикулярна оси вала, отверстия заслонок и седел в плоскости, перпендикулярной оси вала, имеют одинаковую длину, а взаимосвязь расходных отверстий заслонок и седел в радиальном сечении определяется соотношениями:

β=nα; ρ≥2α; ω≥α,

причем диаметр дополнительной заслонки меньше диаметра основной заслонки, при этом обеспечиваются следующие соотношения:

α1<α, β1<β, ω1<ω, ρ1<ρ, где:

α - угол между торцами расходного отверстия дополнительной заслонки или дополнительного седла;

β - угол между торцом расходного отверстия дополнительного седла, ближайшего к входному патрубку, и кромкой расходного отверстия дополнительной заслонки, наиболее удаленной от входного патрубка;

ω - угол между торцом расходного отверстия дополнительной заслонки и ее кромкой, ближайшей к входному патрубку;

ρ - угол между торцом расходного отверстия дополнительной заслонки и ее кромкой, наиболее удаленными от входного патрубка;

n - номинальная степень открытия расходного отверстия седла, где n=0…0,5.

α1 - угол между торцами расходного отверстия основной заслонки или основного седла;

β1 - угол между торцом расходного отверстия основного седла, ближайшего к входному патрубку, и кромкой расходного отверстия основной заслонки, наиболее удаленной от входного патрубка;

ω1 - угол между торцом расходного отверстия основной заслонки и ее кромкой, ближайшей к входному патрубку;

ρ1 - угол между торцом расходного отверстия основной заслонки и ее кромкой, наиболее удаленными от входного патрубка.

На фиг. 1 изображен общий вид регулятора расхода газа.

На фиг. 2 изображено сечение регулятора по основному патрубку.

На фиг. 3 изображено сечение регулятора по дополнительному патрубку.

На фиг. 4 изображено расходное отверстие заслонки и седла прямоугольной формы.

На фиг. 5 изображены угловые расположения взаимосвязанных между собой деталей и узлов регулятора расхода газа.

На фиг. 6 изображена расходная характеристика регулятора расхода газа.

Регулятор расхода газа (фиг. 1, 2 и 3) состоит из теплоизолированного корпуса 1 с входным 2, основным выходным 3 и дополнительным выходным 4 патрубками. В выходные патрубки 3 и 4 установлены седла: основное 5 и дополнительное 6 с расходными отверстиями 7 и 8 соответственно. С седлами контактируют заслонки: основная 9 и дополнительная 10, которые кинематически связаны с валом 13, например, через карданные муфты: основную 11 и дополнительную 12. Заслонки и седла контактируют по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям. Для этого на седлах выполнены опорные узлы 14 и 15. Опорные узлы 14 и 15 выполнены в виде двух пластин, расположенных с обеих сторон от расходных отверстий седел в которых имеются цилиндрические отверстия. В заслонках также выполнены расходные отверстия 16 и 17. Цилиндрические взаимообращенные поверхности заслонок и седел соосны с валом. Для соединения заслонок с валом через карданные муфты на заслонках и валу выполнены прорези 18, 19, 20 и 21, в которые заходят штифты 22 и 23 карданных муфт 11 и 12. На основной заслонке прорези 18 и 21 выполнены с обеих сторон. Расходные отверстия седел и заслонок выполнены в форме прямоугольника, у которого одна пара сторон 24 (фиг. 4) перпендикулярна оси вала 13. На основной и дополнительной заслонках в районе расходных отверстий выполнены прямоугольные выемки. Заслонки со стороны, ближайшей к валу, снабжены приливами 25 и 26, диаметр которых превышает диаметр цилиндрической поверхности седел 5 и 6 соответственно. Размер диаметра прилива 26 дополнительной заслонки 10 выполнен меньше цилиндрической поверхности основного седла 5 и больше диаметра цилиндрического отверстия дополнительного седла, а максимальная длина штифта 23 дополнительной карданной муфты 12 меньше диаметра цилиндрического отверстия основного седла. Вал через подшипники 27 установлен в крышку 28 и загерметизирован уплотнением 29.

Чтобы обеспечить необходимую расходную характеристику и ее линейность в плоскости, перпендикулярной оси вала, длина отверстий заслонок и седел в плоскости, перпендикулярной оси вала, должна быть одинакова, а взаимосвязь их расходных отверстий в радиальной плоскости определяется соотношениями:

β=nα; ρ≥2α; ω≥α,

причем диаметр дополнительной заслонки меньше диаметра основной заслонки, при этом обеспечиваются следующие соотношения:

α1<α, β1<β, ω1<ω, ρ1<ρ, где:

α - угол между торцами расходного отверстия дополнительной заслонки или дополнительного седла;

β - угол между торцом расходного отверстия дополнительного седла, ближайшего к входному патрубку, и кромкой расходного отверстия дополнительной заслонки, наиболее удаленной от входного патрубка;

ω - угол между торцом расходного отверстия дополнительной заслонки и ее кромкой, ближайшей к входному патрубку;

ρ - угол между торцом расходного отверстия дополнительной заслонки и ее кромкой, наиболее удаленной от входного патрубка;

n - номинальная степень открытия расходного отверстия седла, где n=0…0,5.

α1 - угол между торцами расходного отверстия основной заслонки или основного седла;

β1 - угол между торцом расходного отверстия основного седла, ближайшего к входному патрубку, и кромкой расходного отверстия основной заслонки, наиболее удаленной от входного патрубка;

ω1 - угол между торцом расходного отверстия основной заслонки и ее кромкой, ближайшей к входному патрубку;

ρ1 - угол между торцом расходного отверстия основной заслонки и ее кромкой, наиболее удаленными от входного патрубка.

Выполнение расходных отверстий заслонок и седел прямоугольной формы, ориентированной вполне определенным образом, и вышеприведенные соотношения обеспечивают линейное изменение расходной площади через регулятор. Расходная характеристика регулятора приведена на фиг. 6. Там же указана зона регулирования.

При работе газы поступают через входной патрубок 2 во внутреннюю полость регулятора и далее подходят к расходным отверстиям 16 и 17 заслонок 9 и 10. При вращении вала 13 одна из заслонок 9 или 10 может закрывать расходные отверстия седел 5 или 6. Через отверстие, образованное заслонкой и седлом, газы истекают из регулятора. Наличие дополнительных заслонки, кардана и седла обеспечивает перераспределение расхода газа. Расположение дополнительного расходного патрубка зависит от компоновки изделия. Наличие приливов 25 и 26 исключает осевое перемещение заслонок в одну сторону. Карданные муфты компенсируют возможное тепловое перемещение седел вдоль оси, перпендикулярной оси вала, что исключает возможное заклинивание подвижных элементов регулятора.

Благодаря тому, что диаметр прилива дополнительной заслонки 10 выполнен меньше диаметра отверстия основного седла 5 и больше диаметра отверстия дополнительного седла, а максимальная длина штифта дополнительной карданной муфты меньше диаметра отверстия основного седла, обеспечивается установка (собираемось) дополнительных заслонки и карданной муфты.

Контакт заслонок и седел по цилиндрическим взаимообращенным поверхностям уменьшает непроизводительный расхода газа через закрытые участки расходных отверстий седел.

Благодаря соотношению углов и выполнению расходных отверстий заслонок и седел прямоугольной формы обеспечивается линейность расходной характеристики (фиг. 6).

Т.к. обе заслонки приводятся в движение от общего вала, то требуется один общий привод, что обеспечивает повышение надежности и снижение массы изделия.

Таким образом, конструкция регулятора расхода газа обеспечивает:

- перераспределение расхода газа;

- уменьшение непроизводительного расхода газа через закрытые участки расходных отверстий седел;

- повышение надежности работы регулятора;

- линейность расходной характеристики.


Регулятор расхода газа
Регулятор расхода газа
Регулятор расхода газа
Регулятор расхода газа
Регулятор расхода газа
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 58.
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
Показаны записи 1-10 из 48.
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