КЛАПАН ПЕРЕПУСКНОЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ Российский патент 1997 года по МПК F16K17/06 

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в системе перепуска воздуха за компрессором газотурбинного двигателя.

Известен клапан, в корпусе которого размещены подпружиненный запорный орган со штоком и демпфер, выполненный в виде подпружиненного с противоположных сторон инерционного тела, выполненного в виде двух плоских колец. Кольца установлены в штоке с возможностью перемещения. На их внутренних поверхностях выполнены обращенные друг к другу большими основаниями конические расточки, а между кольцами установлены шарики, контактирующие со штоком и поверхностями конических расточек [1]
Недостатком клапана является сложность регулировки, которая производится подшлифовкой торцов пружины в случае необходимости уменьшения давления закрытия или установкой шайб между пружиной и грибком клапана (или между пружиной и корпусом) в случае необходимости увеличения давления закрытия.

Известен также клапан перепуска воздуха [2] содержащий корпус с седлом, запорный орган клапан в виде грибка со штоком, длина которого (вместе с высотой корпуса) определяет ход запорного органа, т.е. проходное сечение зазора между грибком клапана и седлом корпуса, и пружину, соосную со штоком, отжимающую грибок запорного органа от седла корпуса и определяющую давление закрытия клапана.

Недостатком этого клапана является сложность регулировки, которая производится подшлифовкой торцов пружины в случае необходимости уменьшения давления закрытия клапана или установкой шайб между пружиной и грибком клапана (или между пружиной и корпусом) в случае необходимости увеличения давления закрытия клапана.

Такой способ регулировки трудоемок, требует разборки клапана и не обеспечивает требуемую точность регулировки давления его закрытия.

Известен также выбранный в качестве прототипа клапан [3] в корпус которого установлена опора с центральным отверстием, подпружиненный запорный орган со штоком, пропущенный через центральное отверстие опоры, причем пружина размещена между тарелью запорного органа и опорой.

Недостатком этого клапана является сложность и большая трудоемкость его регулировки.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение возможности точной регулировки давления закрытия клапана без изменения величины хода запорного органа и без разборки клапана.

Эта задача решается тем, что на сопряженных поверхностях опоры и корпуса выполнена резьба, опора установлена с возможностью осевого перемещения, при этом отверстие в ней выполнено фигурным, а шток выполнен с поперечным сечением, форма которого ответна форме отверстия в опоре (например, отверстие в опоре и шток запорного органа в поперечном сечении имеют форму квадрата).

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого клапана; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Клапан состоит из корпуса 1 с отверстиями для выхода воздуха 2, пружины 3, запорного органа 4 в виде грибка 5 со штоком 6, опоры пружины 7, гайки 8, контровочных винтов 9. Между седлом корпуса 1 и грибком 5 запорного органа 4 при открытом клапане имеется зазор 10.

Клапан фланцем корпуса 1 установлен на корпусе камеры сгорания газотурбинного двигателя. При неработающем двигателе пружина 3, воздействуя на грибок 5 запорного органа 4, удерживает его в открытом положении. При запуске двигателя с началом вращения турбокомпрессора давление воздуха в камере сгорания начинает повышаться. Часть сжатого компрессором воздуха для предотвращения помпажа выпускается из камеры сгорания в атмосферу через клапан. Воздух выходит через клапан, проходя через зазор 10 между грибком 5 запорного органа и седлом корпуса 1. С увеличением оборотов турбокомпрессора, давление в камере сгорания повышается настолько, что сила давления воздуха на грибок 5 запорного органа 4 превышает усилие пружины 3, и давлением воздуха грибок 5 запорного органа 4 прижимается к седлу корпуса 1, и клапан закрывается. Давление воздуха, при котором закрывается клапан, определяется усилием, с которым пружина 3 давит на грибок 5 запорного органа 4. Регулировка этого усилия, а следовательно, и давления закрытия клапана производится путем перемещения опоры пружины 6 по резьбе, выполненной в корпусе 1, для чего, вывинтив контровочные винты 9, поворачивают запорный орган 4 за гайку 8, законтренную обжатием в пазы хвостовика штока 6. Шток 6 запорного органа 4, взаимодействуя той частью, которая имеет квадратное сечение, с квадратным отверстием опоры пружины 7, поворачивает опору пружины 7 в ту или другую сторону. Опора пружины 7 при этом по резьбе в корпусе 1 перемещается в осевом направлении вверх или вниз, увеличивая или уменьшая сжатие пружины 3, что увеличивает или уменьшает силу давления пружины на грибок 5 запорного органа 4, таким образом увеличивая или уменьшая давление и обороты закрытия клапана. После окончания регулировки для предотвращения самопроизвольного поворота пружины 7 она контрится винтами 9, вворачиваемыми в корпус 1 и входящими в отверстия опоры пружины 7.

Такая конструкция позволяет производить регулировку давления и оборотов закрытия клапана без изменения хода клапана, без разборки клапана и даже без снятия клапана с двигателя.

Таким образом, изобретение позволяет снизить трудоемкость регулировки давления закрытия клапана, повысить точность его регулировки и производить настройку оборотов закрытия клапана на двигателе в зависимости от условий эксплуатации, например от температуры окружающего воздуха.

Использование: в арматуростроении, в частности в системе перепуска воздуха за компрессором газотурбинного двигателя. Сущность изобретения: в корпусе перепускного регулируемого клапана установлена опора с возможностью перемещения по резьбе, выполненной на сопряженных поверхностях опоры и корпуса. В опоре выполнено центральное фигурное отверстие, через которое пропущен шток запорного органа, выполненного в виде подпружиненного грибка. Форма поперечного сечения штока ответна форме отверстия в опоре, например отверстие и шток выполнены квадратными. В корпусе и в опоре выполнены несколько соосных отверстий. По крайней мере в одну пару отверстий установлен контровочный винт. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Клапан перепускной регулируемый, в корпусе которого установлены опора с центральным отверстием и подпружиненный запорный орган, выполненный в виде грибка со штоком, пропущенным через отверстие в опоре, отличающийся тем, что на сопряженных поверхностях опоры и корпуса выполнена резьба, опора установлена с возможностью осевого перемещения, при этом отверстие в ней выполнено фигурным, в шток выполнен с поперечным сечением, форма которого ответна форме отверстия в опоре. 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что отверстие в опоре и поперечное сечение штока выполнены квадратной формы. 3. Клапан по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в корпусе клапана и в опоре выполнены несколько соосных отверстий, по крайней мере в одну пару которых установлен контровочный винт.