УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ СТАРТЕРОМ Российский патент 1998 года по МПК F02C7/26 

Изобретение относится к управлению воздушным турбостартером.

Известны устройства для управления воздушным стартером, содержащие электромагнитный клапан и пневмоклапан. Электромагнитный клапан имеет полости затвора штока и сопла, сообщенные с атмосферой. На входе пневмоклапана установлен запорный конус, снабженный штоком. Шток расположен в полости "на закрытие" клапана, сообщенной с полостями электромагнитного клапана [1,2].

Однако в условиях эксплуатации при отборе воздуха на стартер от вспомогательного газотурбинного двигателя (ВГТД) воздух, поступающий к клапану стартера, содержит твердые частицы, пыль и т.д., засасываемые ВГТД из-за борта. Оседая на фильтре, через который электромагнитный клапан сообщен со входом, частицы после ряда включений имеют возможность полностью перекрыть канал управления пневмоклапана, вследствие чего последний зависает в открытом положении. Отказ наиболее вероятен при использовании вышеописанной схемы пневмоклапана на вертолетах и самолетах сельхозавиации.

Техническим результатом предлагаемого решения является устранение вышеуказанных недостатков.

Это достигается тем, что устройство для управления воздушным стартером содержит пневмоклапан и электромагнитный клапан. На входе пневмоклапана установлен запорный корпус со штоком, внутри пневмоклапана образована полость "на закрытие". Электромагнитный клапан содержит полости затвора, штока и сопла, имеющие возможность сообщения с полостью "на закрытие", через дроссель и фильтр - с входом пневмоклапана и через дроссель - с атмосферой.

Новым в изобретении является то, что запорный конус снабжен отверстиями. Внутри пневмоклапана образован силовой цилиндр с подпружиненным поршнем, соединенным со штоком запорного конуса. Полость "на закрытие" расположена в подпоршневой части цилиндра, в надпоршневой части образована полость "на открытие", имеющая возможность сообщения через полости затвора и штока электромагнитного клапана с входом пневмоклапана, через полости затвора и сопла с атмосферой и с полостью "на закрытие" пневмоклапана, сообщенной через дроссель с атмосферой. На входе пневмоклапана установлен патрубок отбора воздуха к электромагнитному клапану, повернутый по потоку.

Отличительные признаки являются достаточными для достижения технического результата, заключающегося в предотвращении попадания пыли и твердых частиц в полости управления пневмоклапаном. Кроме того, за счет возможности сообщения полостей "на открытие" и "на закрытие" закрытие клапана осуществляется без дополнительного расхода воздуха.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для управления воздушным стартером содержит пневмоклапан 1 и электромагнитный клапан 2. На входе 3 пневмоклапана 1 установлен запорный конус 4, снабженный отверстиями 5 и штоком 6. Внутри пневмоклапана 1 образован силовой цилиндр 7 с подпружиненным пружиной 8 поршнем 9. Поршень 9 соединен со штоком 6 запорного конуса 4. В силовом цилиндре 7 в подпоршневой полости образована полость "на закрытие" 10, а в подпоршневой полости - полость "на открытие" 11 пневмоклапана 1.

Электромагнитный клапан 2 содержит шток 12, затвор 13 и сопло 14 и полость 15 штока 12, полость 16 затвора 13 и полость 17 сопла 14. Последние сообщены с полостью "на закрытие" 10, с полостью "на открытие" 11 и через дроссель 18 с атмосферой.

Полость "на открытие" 11 имеет возможность сообщения через полость 16 затвора 13 с полостью 15 штока 12 электромагнитного клапана 2. Полость 15 штока 12 через дроссель 19, фильтр 20 и патрубок 21 сообщена со входом 3 пневмоклапана 1.

Патрубок 21, установленный на входе 3 пневмоклапана 1, повернут по потоку.

Работа устройства. Подаваемый на вход 3 сжатый воздух через входной патрубок 21, воздушный фильтр 20 и дроссель 19 поступает в полость 15 штока 12, перекрытую затвором 13, поджатым пружиной 22. Одновременно воздух через отверстие 5 заполняет подконусную полость 23. Устройство закрыто.

При включении электромагнита 24 шток 12 перемещает затвор 13 вправо, сжимая пружину 22. Затвор 13 при этом перекрывает сопло 14, тем самым разобщая полости 16 затвора 13 и полость 17 сопла 14.

Воздух со входа 3 через полость 16 затвора 13 поступает в полость "на открытие" 11 пневмоклапана 1. Действуя на поверхность поршня 9, давление воздуха перемещает поршень и связанный с ним через шток 6 запорный конус 4 вправо, сжимая пружину 8. Таким образом, со входа 3 воздух поступает к турбине стартера.

При движении поршня 9 вправо воздух, сжимаемый в полости "на закрытие" 10, вытесняется в атмосферу через дроссель 18. По окончании запуска отключается электромагнит 24, затвор 13 смещается влево, тем самым разобщая вход 3 и силовой цилиндр пневмоклапана 1. Под воздействием пружины 8 поршень 9 и запорный конус 4 смещаются влево. Пневмоклапан 1 закрывается.

Закрытие пневмоклапана 1 происходит вследствие выравнивания давления воздуха в полостях "на открытие" 11 и на "закрытие" 10, которые сообщаются между собой через полости 16 и сопла 17 электромагнитного клапана 2.

Избыточное давление воздуха в полостях силового цилиндра 7 снижается до атмосферного, как правило после полного закрытия пневмоклапана 1, что гарантировано дросселем 18, т. е для закрытия пневмоклапана 1 не требуется дополнительного расхода воздуха через фильтр 20.

Изобретение позволяет сократить расход воздуха на управление устройством, так как объем полости "на открытие" 11 значительно меньше полости "закрытия" под запорным конусом прототипа, объем которой обусловлен расходными характеристиками стартера.

Закрытие пневмоклапана осуществляется без дополнительного расхода воздуха. Отбор воздуха на питание пневмоцилиндра, выполненный через патрубок, повернутый по потоку, значительно затрудняет попадание частиц пыли, сносимых потоком на фильтр 19 при открытии пневмоклапана.

Таким образом, по сравнению с прототипом изобретение имеет повышенную надежность и экономичность.

Устройство предназначено для управления воздушным стартером. Устройство содержит пневмоклапан, на входе которого установлен запорный конус со штоком, внутри пневмоклапана образована полость "на закрытие". Также клапан воздушного стартера содержит электромагнитный клапан с полостями затвора штока и сопла, имеющими возможность сообщения с полостью "на закрытие", через дроссель и фильтр - с входом пневмоклапана и через дроссель - с атмосферой. Новым в изобретении является то, что запорный конус снабжен отверстиями. Внутри пневмоклапана образован силовой цилиндр с подпружиненным поршнем, соединенным со штоком запорного конуса. Полость "на закрытие" расположена в подпоршневой части цилиндра, а в надпоршневой части образована полость "на открытие", имеющая возможность сообщения через полости затвора и штока электромагнитного клапана с входом пневмоклапана, через полости затвора и сопла с атмосферой и с полостью "на закрытие" пневмоклапана, сообщенной через дроссель с атмосферой. На входе клапана установлен патрубок отвода воздуха к электромагнитному клапану, повернутый по потоку. Такое выполнение устройства позволит предотвратить попадание пыли и твердых частиц в полости управления пневмоклапаном и сократить расход воздуха при управлении клапаном. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для управления воздушным стартером, содержащее пневмоклапан, на входе которого установлен запорный конус со штоком, внутри пневмоклапана образована полость "На закрытие", и электромагнитный клапан с полостями затвора, штока и сопла, имеющими возможность сообщения с полостью "На закрытие", через дроссель и фильтр - с входом пневмоклапана и через дроссель - с атмосферой, отличающееся тем, что запорный конус снабжен отверстиями, внутри пневмоклапана образован цилиндр с подпружиненным поршнем, соединенным с штоком запорного конуса, полость "На закрытие" расположена в подпоршневой части цилиндра, в надпоршневой части образована полость "На открытие", имеющая возможность сообщения через полости затвора и штока электромагнитного клапана с входом пневмоклапана, через полости затвора и сопла - с атмосферой и с полостью "На закрытие" пневмоклапана, сообщенной через дроссель с атмосферой. 2. Устройство по п.1, отличающийся тем, что на входе пневмоклапана установлен патрубок отбора воздуха к электромагнитному клапану, повернутый по потоку.