Пусковой агрегат

 

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к агрегатам подачи рабочего компонента в ракетный двигатель. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик и повышение надежности работы пускового агрегата. Цель достигается тем, что в пусковом агрегате, содержащем корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, в котором размещены отсечной клапан 5 с поршнем, стабилизатор расхода 8, блок управляющего 14 и перепускного 19 клапанов с поршнями и электромагнит 12, в отсечном клапане 5 выполнено ступенчатое отверстие 20, которое снабжено фильтром тонкой очистки 25 и отсекателем 24, а со стороны выходного патрубка в корпусе образован ряд полостей 28, 29, 30, разделенных цилиндрическими коаксиальными перегородками 31 и 32, при этом в полости 28 установлен перепускной поршень 27, в полости 29 - отсечной поршень 35, а полость 30 сообщена каналами 33 с выходным патрубком 3. 1 ил.

Изобретение относится к ракетной технике, а точнее к агрегатам подачи рабочего компонента в ракетный двигатель.

Известен пусковой агрегат, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, внутри которого размещены подпружиненный запорный орган, блок управления в виде управляющего клапана, взаимодействующего с электромагнитом.

Недостатками данного агрегата являются конструктивная и технологическая сложность, недостаточно высокое быстродействие, вызванное сравнительно большими объемами управляющих полостей, большая масса.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик пускового агрегата - герметичности по линии вход-выход, надежности работы агрегата и всего двигателя с одновременным снижением веса и упрощения технологии изготовления.

Цель достигается тем, что в отсечном клапане выполнено ступенчатое сквозное отверстие, в котором последовательно размещены фильтр тонкой очистки, отсекатель и подпружиненный перепускной клапан, причем отсекатель выполнен в виде стержня, диаметр которого меньше диаметра сквозного отверстия, выполненного в перепускном клапане, а со стороны выходного патрубка в корпусе выполнен ряд полостей, разделенных цилиндрическими перегородками, во внутренней из которых установлен перепускной поршень, охватывающий шток перепускного клапана, в наружной полости отсечной поршень, закрепленный на штоке отсечного клапана, а средняя полость сообщена каналами с выходным патрубком и перекрываемыми перепускным поршнем с поршневыми полостями отсечного и перепускного поршней, причем сквозное отверстие перепускного клапана перекрыто в закрытом положении агрегата управляющим клапаном и в открытом положении отсекателем.

На чертеже показан общий вид пускового агрегата.

Пусковой агрегат устроен следующим образом: в корпусе 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками выполнена перегородка 4 с центральным отверстием, перекрытым отсечным клапаном 5, который поджат пружиной 6 к седлу 7, выполненному на перегородке 4. Концентрично отсечному клапану 5 в корпусе 1 со стороны входного патрубка 2 установлен стабилизатор расхода, состоящий из корпуса 8 с продольными сквозными окнами 9, перекрытыми с зазором упругими пластинами 10. Корпус 8 закреплен в корпусе 1 с помощью фильтра грубой очистки 11. Со стороны полости выходного патрубка 3 в корпусе 1 размещен электромагнит 12, якорь 13 которого соединен с управляющим клапаном 14. Управляющий клапан 14 подвешен на пружинной подвеске 15 и поджат с помощью пружины 16 уплотнителем к седлу 17, выполненному на торце штока 18 перепускного клапана 19. Сам перепускной клапан 19 размещен во внутренней ступенчатой полости 20 отсечного клапана 5 и поджат пружиной 21 к седлу 22, выполненному на внутреннем торце ступенчатой полости 20. Внутренний канал 23 перепускного клапана 19 предназначен для перепуска рабочего тела из полости входного патрубка 2 к управляющему 13 и перепускному 17 клапанам.

В ступенчатой полости 20 отсечного клапана 5 со стороны полости входного патрубка 2 размещен отсекатель 24, выполненный в виде штока с фланцем и отверстиями в нем и поджатого пружиной 21 к торцу фильтра тонкой очистки 25, закрепленного в отсечном клапане 5 со стороны входного патрубка 2. Диаметр стержня отсекателя 24 меньше диаметра сквозного отверстия 23 перепускного клапана 19. Величина кольцевого зазора определяется необходимой величиной подпитки подпоршневой полости 26 перепускного поршня 27. Перепускной поршень 27 размещен в полости 28, являющейся внутренней из трех концентрично выполненных полостей: 28 - внутренней, 29 - наружной и 30 - средней. Полости разделены цилиндрическими перегородками 31 и 32. В перегородке 31 выполнены отверстия 33, сообщающие полость 30 с полостью выходного патрубка 3. Перепускной поршень 27 охватывает шток 18 перепускного клапана 19 и упирается в буртик 34, выполненный на штоке 18.

В полости 29 размещен отсечной поршень 35 с уплотнительным кольцом 36; герметизирующим его подпоршневую полость 37. Отсечной поршень 35 опирается на шток 38 отсечного клапана 5. В средней полости 30 установлена гайка 39, разделяющая полости 30 и 37. Концентрично управляющему клапану 14 в корпусе электромагнита 12 установлена втулка 40 с седлом 41, которое взаимодействует с конической поверхностью 42 управляющего клапана 13 в открытом положении агрегата. Во втулке 40 выполнены каналы 43, сообщающие полость 44 управляющего клапана 14 с полостью 45 и далее через каналы 46 и полость 30 с полостью выходного патрубка 3.

На торце корпуса электромагнита 12 установлен штепсельный разъем 47 для подвода напряжения к катушке электромагнита.

Пусковой агрегат работает следующим образом: к полости входного патрубка 2 подводится газообразный окислитель рабочим давлением. Отсечной 5, перепускной 19 и управляющий 14 клапаны закрыты, т. е. поджаты соответствующими пружинами 6, 16 и 21 уплотнительными элементами своих тарелей к соответствующим седлам, и перекрывают проход окислителя в полость выходного патрубка 3 и далее в камеру сгорания двигателя.

При подаче напряжения на контакты штепсельного разъема 47 электромагнита 12 якорь 13 втягивается в катушку электромагнита. Управляющий клапан 14, жестко соединенный с якорем 13, сжимая пружину 16 на упругой пружинной подвеске 33, исключающей его проворот, отходит от седла 17 штока 28 перепускного клапана 19 и садится конической поверхностью 42 на седло 41 втулки 40. Газообразный окислитель по внутреннему отверстию 23 в штоке 18 клапана 19 попадает в подпоршневую полость 26 перепускного поршня 27. Выход его в полость выходного патрубка 3 перекрыт посадкой конической поверхности 42 клапана 14 на седло 41 втулки 40. Поршень 27 под действием давления окислителя перемещается в сторону отсечного клапана 5 и, упираясь в буртик 34, перемещает перепускной клапан 19 на открытие. Перемещение поршня 27 происходит до упора в торец отсекающего поршня 35, при этом перекрывается проход из подпоршневой полости 37 на выход. Перепускной клапан 19 перемещается на открытие, при этом отсекатель 24 в конце хода частично перекрывает внутреннее отверстие 23, чем ограничивается расход окислителя через это отверстие.

При открытии перепускного клапана 19 окислитель по внутреннему отверстию клапана 5 (снаружи штока 18 клапана 19) поступает в подпоршневую полость 37 отсекающего поршня 35, который под действием давления окислителя перемещается в сторону отсечного клапана 5, открывая его. Начинается полный расход окислителя через полость выходного патрубка 3. После этого вступает в работу стабилизатор расхода. Пластины 10, размещенные по периметру корпуса 8, под действием перепада давления окислителя на окнах 9 прогибаются, чем ограничивают проходное сечение стабилизатора. Расчетный расход окислителя обеспечивается соответствием прогиба упругих пластин 10 перепаду давления на них.

При снятии напряжения с разъема 47 агрегата, управляющий клапан 14 с якорем 13 отходит от седла 41 втулки 40, сообщая тем самым подпоршневую полость 26 поршня 27 с полостью выходного патрубка 3. С падением давления в подпоршневой полости 26 поршня 27 (подвод давления ограничен отсекателем 24) он перемещается в обратную сторону, а вместе с ним под действием давления окислителя и пружины 21 закрывается перепускной клапан 19. Перемещаясь, перепускной поршень 27 открывает выход газа окислителя из подпоршневой полости 37 в полость выходного патрубка 3.

С падением давления в подпоршневой полости 37 отсечной поршень 35 вместе с отсечным клапаном 5 под действием давления окислителя, действующего на клапан 5, и пружины 6 перемещается на закрытие до упора в перегородку 4. Расход окислителя прекращается. Пусковой агрегат закрыт.

При работе пускового агрегата все подвижные составные части соосны продольной оси агрегата с центром тяжести на этой же оси, поэтому при воздействии ударных нагрузок, особенно при закрытии основного - отсечного клапана, боковые составляющие импульсов практически отсутствуют, в результате чего уплотнительные пары клапанов работают в благоприятных условиях и обеспечивают необходимую герметичность в течение всего ресурса. Кроме того, указанное выполнение пускового агрегата позволяет снизить массу, повысить технологичность, а следовательно снизить стоимость изготовления за счет выполнения основной массы деталей цилиндрической формы. (56) Авторское свидетельство СССР N 1734447, кл. F 02 K 9/58, 1982.

Формула изобретения

ПУСКОВОЙ АГРЕГАТ, содержащий корпус, в котором со стороны входного патрубка размещены отсечной клапан с поршнем и стабилизатор расхода, а со стороны выходного патрубка установлены блок управляющего и перепускного клапанов с поршнями и электромагнит, отличающийся тем, что, с целью улучщения эксплуатационных характеристик и повышения его надежности, в отсечном клапане выполнено ступенчатое отверстие, которое снабжено установленными последовательно фильтром тонкой очистки и отсекателем перед подпружиненным перепускным клапаном, причем отсекатель выполнен в виде стержня, диаметр которого меньше диаметра сквозного отверстия, выполненного в перепускном клапане, а со стороны выходного патрубка в корпусе образован ряд полостей, разделенных цилиндрическими коаксиальными перегородками, при этом во внутренней полости установлен перепускной поршень, охватывающий шток перепускного клапана, в наружной полости - отсечной поршень, закрепленный на штоке отсечного клапана, а средняя полость сообщена каналами с выходным патрубком и перекрываемыми перепускным поршнем каналами подпоршневыми полостями отсечного и перепускного поршней.

РИСУНКИ

Рисунок 1