Регулятор расхода горячего газа



Регулятор расхода горячего газа
Регулятор расхода горячего газа
Регулятор расхода горячего газа

 


Владельцы патента RU 2634462:

Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование регуляторов расхода, работающих на продуктах сгорания ракетных топлив и обеспечивающих управление летательным аппаратом в плоскостях тангажа, рыскания и крена. В регуляторе расхода горячего газа, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, седло с расходным отверстием, установленное в выходной патрубок, заслонку и вал, установленный в подшипники качения и связанный кинематически с заслонкой, торец седла, обращенный к заслонке, выполнен плоским, а плоский торец заслонки расположен с равномерным зазором по отношению к плоскому торцу седла, на плоском торце седла выполнена выемка конической формы, соосная оси вала, при этом на плоской поверхности заслонки выполнен конический выступ, установленный с боковым зазором в выемку седла, а заслонка выполнена с глухим отверстием, в которое заходит вал, и по отношению к валу установлена с осевым зазором и кинематически соединена с валом, например, при помощи эвольвентного соединения, а расходное отверстие седла выполнено в форме сектора кольца, ограниченного двумя цилиндрическими поверхностями, центры которых находятся на оси вала, а заслонка перекрывает расходное отверстие седла и ее рабочая поверхность эквидистантна форме расходного отверстия седла. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

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.

Известна конструкция регулятора расхода горячего газа, содержащая корпус с входным и выходным патрубками, установленное в выходной патрубок седло с расходным отверстием, в котором с обеих сторон от расходного отверстия выполнены выступы с соосными сквозными цилиндрическими отверстиями, заслонку, установленную по отношению к седлу в зоне расходного отверстия с кольцевым зазором, на заслонке с обеих сторон выполнены цапфы, которые установлены по посадке в выступы седла, заслонка связана с валом, установленным в подшипники качения (патент РФ №2422709, кл. F16K 5/04, F16K 5/10, 2010 г.).

Недостаток такой конструкции состоит в том, что в паре седло-заслонка из-за трения (заслонка установлена в выступы седла по посадке) возникает шарнирный момент, который зависит от давления. Величина шарнирного момента определяется по формуле

Mш=PFfr, где

Р - давление продуктов сгорания в регуляторе расхода горячего газа,

F - площадь расходного отверстия седла,

f - величина коэффициента трения материалов заслонки и седла в месте их контакта (зависит от температуры),

r - величина радиуса контакта между заслонкой и седлом.

Задачей изобретения является повышение надежности работы за счет уменьшения величины шарнирного момента в зоне контакта заслонки и седла.

Указанная задача достигается тем, что в регуляторе расхода горячего газа, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, седло с расходным отверстием, установленное в выходной патрубок, заслонку и вал, установленный в подшипники качения и кинематически связанный с заслонкой, торец седла, обращенный к заслонке, выполнен плоским, а плоский торец заслонки расположен с постоянным зазором по отношению к плоскому торцу седла, на плоском торце седла выполнена выемка конической формы, соосная оси вала, при этом на плоской поверхности заслонки выполнен конический выступ, установленный с боковым зазором в выемку седла, заслонка выполнена с глухим отверстием, в которое заходит вал, и заслонка по отношению к валу установлена с осевым зазором и кинематически соединена с валом, например, при помощи эвольвентного соединения, а расходное отверстие седла выполнено в форме сектора кольца, ограниченного двумя цилиндрическими поверхностями, центры которых находятся на оси вала, при этом заслонка перекрывает расходное отверстие седла и ее рабочая поверхность эквидистантна форме расходного отверстия седла, а между торцом вала и торцом глухого отверстия заслонки установлена упругая прокладка из быстро сгораемого материала, преимущественно резины, толщина которой превышает величину расчетного теплового зазора между торцами вала и глухого отверстия заслонки.

На фиг. 1 изображен общий вид регулятора расхода горячего газа.

На фиг. 2 изображен выносной элемент места контакта заслонки и седла.

На фиг. 3 изображено поперечное сечение.

На фиг. 4 изображен вариант соединения заслонки с валом.

Регулятор расхода горячего газа (фиг. 1) состоит из корпуса 1, который содержит входной 2 и выходной 3 патрубки, седла 4, установленного в выходной патрубок и имеющего расходное отверстие 5, заслонку 6, кинематически связанную с валом 7. Торец 8 седла 4, обращенный к заслонке 6, выполнен плоским, а плоский торец 9 заслонки расположен с равномерным зазором «8» по отношению к плоскому торцу 8 седла 4. На плоском торце седла (фиг. 2) выполнена выемка 10 конической формы, соосная оси вала 7, а на плоской поверхности заслонки выполнен конический выступ 11, установленный с боковым зазором в выемку седла. Заслонка выполнена с глухим отверстием 12, в которое заходит вал, установлена по отношению к валу с осевым зазором и кинематически соединена с валом, например, при помощи эвольвентного соединения. Между торцом 13 вала и торцом 14 глухого отверстия заслонки установлена упругая прокладка 15 из быстро сгораемого материала, преимущественно резины, толщина которой превышает величину расчетного теплового зазора между торцами вала и глухого отверстия заслонки. Расходное отверстие 5 седла 4 выполнено в форме сектора кольца, ограниченного двумя цилиндрическими поверхностями, центры которых находятся на оси вала (фиг. 3). Заслонка перекрывает расходное отверстие седла, и ее рабочая поверхность 16 эквидистанта форме расходного отверстия 5 седла 4. Кинематическую связь заслонки с валом можно обеспечить при помощи штифта 17 (фиг. 4), который заходит в прорези 18 заслонки 6, при этом вал устанавливается в глухое отверстие заслонки по посадке скольжения. Вал установлен в подшипники 19 и зафиксирован от осевого перемещения, например, при помощи стопорного кольца 20. Выходной конец вала загерметизирован уплотнительными кольцами 21.

При хранении, благодаря тому что вал поджат с одной стороны упругой прокладкой 15 и через подшипники 19 стопорным кольцом, не происходит соударения заслонки и седла и осевого перемещения вала.

При поступлении в регулятор горячего газа от системы управления подается сигнал на поворот вала, и поскольку он кинематически соединен с заслонкой при помощи эвольвентного соединения или штифтов, заслонка также поворачивается, открывая расходное отверстие седла, и газ истекает из выходного патрубка, обеспечивая необходимый расход или тягу.

Благодаря тому что седло и заслонка контактируют друг с другом по точке, находящейся на оси вала, шарнирный момент в паре заслонка-седло, возникающий от осевого усилия, равен нулю.

Благодаря тому что расходное отверстие седла выполнено в форме сектора кольца, ограниченного двумя цилиндрическими поверхностями, центр которых находится на оси вала, заслонка перекрывает расходное отверстие седла, и ее рабочая поверхность эквидистантна форме расходного отверстия седла, площадь расходного отверстия седла изменяется линейно в зависимости от угла поворота вала. Линейное изменение площади упрощает систему управления.

Благодаря тому что между торцом вала и торцом глухого отверстия заслонки установлена упругая прокладка из быстро сгораемого материала, толщина которой превышает величину расчетного теплового зазора между торцами вала и глухого отверстия заслонки, обеспечивается исключение соударения седла и заслонки при хранении и до включения регулятора в работу.

Таким образом, обеспечивается повышение надежности работы регулятора расхода горячего газа за счет обеспечения минимального шарнирного момента в паре заслонка-седло, исключения соударения заслонки и седла, а также обеспечивается линейная расходная характеристика.

1. Регулятор расхода горячего газа, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, седло с расходным отверстием, установленное в выходной патрубок, заслонку и вал, установленный в подшипники качения и кинематически связанный с заслонкой, отличающийся тем, что торец седла, обращенный к заслонке, выполнен плоским, а плоский торец заслонки расположен с равномерным зазором по отношению к плоскому торцу седла, на плоском торце седла выполнена выемка конической формы, соосная оси вала, при этом на плоской поверхности заслонки выполнен конический выступ, установленный с боковым зазором в выемку седла, а заслонка выполнена с глухим отверстием, в которое заходит вал, и по отношению к валу установлена с осевым зазором и кинематически соединена с валом, например, при помощи эвольвентного соединения, а расходное отверстие седла выполнено в форме сектора кольца, ограниченного двумя цилиндрическими поверхностями, центры которых находятся на оси вала, а заслонка перекрывает расходное отверстие седла и ее рабочая поверхность эквидистантна форме расходного отверстия седла.

2. Регулятор расхода горячего газа по п. 1, отличающийся тем, что заслонка соединена с валом при помощи штифта, который заходит в прорези заслонки, а вал установлен по отношению к глухому отверстию заслонки по посадке скольжения.

3. Регулятор расхода горячего газа по пп. 1, 2, отличающийся тем, что между торцом вала и торцом глухого отверстия заслонки установлена упругая прокладка из быстро сгораемого материала, преимущественно резины, толщина которой превышает величину расчетного теплового зазора между торцами вала и глухого отверстия заслонки.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для использования в качестве отсекателей жидкостей, газов, паров или текучих гранулированных материалов в трубопроводных сетях или контейнерах.

Изобретение относится к вращающемуся регулирующему клапану, например к вращающемуся регулирующему клапану, предназначенному для использования при регулировании подачи текучей среды под давлением на исполнительный механизм и для управления работой исполнительного механизма.

Клапан // 2585342
Изобретение относится к регулирующей арматуре и предназначено для управления потоком жидкости в установке центрального нагрева. Клапан содержит вставную часть с первой частью и второй частью для управления потоком жидкости через клапан: первая часть и вторая часть выполнены с возможностью взаимного поворота.

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено в качестве газораспределительных клапанов управлять летательными аппаратами по плоскостям тангажа, рыскания и крена.

Высокотемпературное дроссельное устройство содержит корпус с угловым расположением патрубков входа и выхода высокотемпературного газа и дросселирующий орган с вращающимся подвижным элементом, выполненным в виде стакана, относительно неподвижного элемента с расходными окнами в них, совмещенными в открытом положении дроссельного устройства, и кольцевым зазором между ними.

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.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для использования, преимущественно, в качестве переключателя скважин в групповых замерных установках объектов нефтедобычи.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в клапанах, работающих в условиях высоких температур и давлений, при их транспортировке.

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.

Изобретение относится к арматуростроению. Регулирующий клапан осевого типа содержит корпус, входной и выходной каналы с фланцами, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра.

Изобретение относится к приводным поворотным клапанам, применяемым в поршневых компрессорах, используемых в нефтегазовой промышленности. Поворотный клапан (300) содержит неподвижный элемент (310), имеющий отверстие (315), подвижный элемент (320), имеющий отверстие (325), и приводное устройство.

Изобретение относится к устройствам и способам преодоления технических проблем в приводных клапанах поршневых компрессоров, используемых в нефтяной и газовой промышленности.

Изобретение относится к области водопроводного оборудования и предназначено для использования в качестве смесителя холодной и горячей воды. Смеситель содержит входную вентильную головку с патрубками холодной и горячей воды, выходное отверстие которой соединено каналом с входным отверстием выходной вентильной головки, выходное отверстие которой соединено с изливом.

Объемный бустер для системы привода преимущественно включает регулируемый ограничитель, так что выводящая мощность устройства может регулироваться для конкретного применения.

Изобретение относится к устьевым регулирующим устройствам для эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Клапан состоит из двух полукорпусов с подводящим и отводящим каналами, в которых выполнены проточки и установлены седла.

Изобретение относится к конструкции затвора, который также может использоваться для аэрации. Устройство включает вертикально установленный цилиндрический корпус, внутри которого жестко закреплен, по меньшей мере, один диск.

Изобретение относится к трубопроводной запорно-регулирующей арматуре высокого давления и предназначено для перекрытия и регулирования расхода или давления потоков загрязненных, в том числе абразивосодержащих, жидких и газообразных рабочих сред.

Изобретение относится к устройству для осуществляемого вручную регулирования количества протекающего вещества паропроводов или им подобных сооружений. .

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на повышение точности установки регулирующих элементов относительно расходных отверстий. Предлагается способ установки двух заслонок относительно регулируемых расходных отверстий для газораспределительного клапана с одним валом и линейной расходной характеристикой, основанный на установке заслонки в определенное положение расходного отверстия газораспределительного клапана, заключающейся в том, что совмещают в радиальной плоскости расходное отверстие заслонки и расходное отверстие выходного патрубка, для которого необходимо уменьшить разброс зависимости площади расходного отверстия в зависимости от угла поворота вала рулевого привода, устанавливают в совмещенные расходные отверстия проходной калибр, соответствующий размеру расходного отверстия выходного патрубка в радиальной плоскости, перпендикулярной оси вала, подают команду на систему управления, которая устанавливает рулевой привод, отсоединенный от клапана, в положение, соответствующее максимальному открытию расходного отверстия газораспределительного клапана, и соединяют рулевой привод и газораспределительный клапан, затем проходной калибр удаляют и снимают команду с системы управления. 4 ил.
Наверх