КЛАПАН Российский патент 2002 года по МПК F16K15/18 F16K31/122 

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к устройствам систем жизнеобеспечения космических аппаратов.

Известен клапан, содержащий корпус с расположенным в нем подпружиненным запорным органом и пневмопривод в виде двух последовательно установленных поршней (патент DЕ 4023845, кл. F 16 К 51/02 от 1999 г.).

Недостатком данного клапана является невозможность его использования в пневмосистемах с дублированным сбросом управляющего давления для открытия проходного сечения, а в данном клапане нижний поршень работает только для предварительного открытия запорного органа (его разгрузки).

Наиболее близким по технической сущности является клапан, содержащий корпус с расположенным в нем подпружиненным запорным органом и пневмопривод в виде двух последовательно установленных поршней (заявка PCT/US 97/17596, WO 99/18381, кл. F 16 K 31/122 от 15.04.99).

Недостатком данного клапана является невозможность его использования в системах с дублированным управляющим давлением, где необходимо открывать проходное сечение при сбросе управляющего давления только в обеих ветвях системы.

Задачей изобретения является повышение надежности работы пневмосистемы за счет обеспечения возможности открытия клапана путем сброса управляющего давления в обеих ветвях системы управляющего давления.

Технический результат достигается тем. что в клапане, содержащем корпус, запорный орган с пружиной и пневмопривод, выполненный в виде двух последовательно установленных поршней, пружина в корпусе установлена относительно запорного органа в сторону его открытия, а поршни пневмопривода установлены так, что поджимают запорный орган при подаче управляющего давления в сторону его закрытия.

На фиг. 1 показана пневмогидравлическая схема, в которой используется клапан.

На фиг.2 показан общий вид клапана.

Клапан состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами. В корпусе 1 расположен запорный орган 4. поджатый пружиной 5 в сторону от седла 6, т.е. в сторону открытия клапана.

В запорный орган 4 упирается шток 7 поршня 8, который размещен в полости 9 корпуса 1. Полость 9 разделена на надпоршневую 10 и подпоршневую 11. Надпоршневая полость 10 сообщается каналом 12 со своим источником давления - одной из рабочих ветвей 13 пневмосистемы. Подпоршневая полость 11 сообщается с дренажом 14.

Последовательно и соосно поршню 8 с упором в него штоком 15 в полости 16 установлен поршень 17, надпоршневая полость 18 которого сообщается каналом 19 со своим источником давления - второй магистралью 20 пневмосиситемы. Штуцер 2 сообщается с объединяющей магистрали 13 и 20 магистралью 21, а штуцер 3 с дублирующей магистралью 22.

Таким образом, пневмопривод выполнен в виде двух последовательно установленных поршней 8 и 17.

Подпоршневая часть 23 полости 16 сообщается с дренажом 24. В поршень 17 упирается шток датчика 25, сигнализующего о положении запорного органа 4.

Предложенный клапан предназначен для переключения кислородных магистралей наддува отсека, например спускаемого аппарата (СА), при отстыковке СА от приборно-агрегатного отсека (ПАО) и устанавливается между магистралями 21 и 22. Для повышения надежности переходящая стык СА и ПАО магистраль выполнена, например, двойной и каждая из них связана каналом 26 и 27 с надпоршневыми полостями 10 и 18 клапана. В результате разгерметизации любой из подводящих магистралей 13 и 20 остается перекрытой магистраль 22. Подводящая магистраль 13 включает в себя баллон 28, фильтр 29 и обратный клапан 30 и заправочное устройство 31. Магистраль 20 включает в себя баллон 32, фильтр 33 и обратный клапан 34 и заправочное устройство 35. Дублирующая магистраль 22 включает баллон 36, фильтр 37, электропневмоклапан (ЭПК) 38 и заправочное устройство 39. Магистраль 21 включает в себя ЭПК 40, 41, газовый редуктор 42 и выходной штуцер 43.

Заправка пневмосистем (баллонов 28 и 31) производится до заправки баллона 36. При заправке баллонов 28 и 31 кислород поступает одновременно с баллонами в надпоршневые полости 10 и 18 клапана, при этом ЭПК 38, 40, 41 закрыты. Поршни 8 и 17, перемещаясь под действием давления кислорода, перемещают запорный орган 4 до посадки на седло 6 корпуса 1, сжимая пружину 5, в сторону закрытия. Клапан закрыт.

Первоначально работа наддува СА производится от баллонов 28 и 31, находящихся в ПАО, а пневмосистема СА с баллоном 36 зарезервирована и расход кислорода из нее не допускается, так как он потребуется на период посадки. Наддув СА производится автоматически по сигналу газоанализатора (открываются ЭПК 40 и 41 и кислород через газовый редуктор 42 и штуцер 43 поступает в атмосферу СА).

Перед посадкой СА отстыковывается от других отсеков, в частности ПАО, при этом расстыковываются магистрали 19 и 20, и из них (участок до обратных клапанов 30 и 33) стравливается кислород в окружающую среду. При этом происходит падение давления в полостях 10 и 18. Пружина 5 перемещает запорный орган 4 на открытие. Пружине помогает давление кислорода, действующее со стороны магистрали 22. Клапан открыт и кислород поступает (при открытых ЭПК 38 и 41) в атмосферу СА.

Таким образом, предложенное исполнение клапана повышает надежность работы пневмосистемы за счет действия пружины и входного давления на открытие клапана и исключает в системе управления необходимость команды на устройство, открывающее клапан.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для использования в устройствах систем жизнеобеспечения космических аппаратов. Клапан содержит корпус, запорный орган с пружиной и пневмопривод. Последний состоит из двух последовательно установленных поршней. Пружина в корпусе установлена относительно запорного органа в сторону его открытия. Поршни пневмопривода установлены так, что при подаче на них управляющего давления поджимают запорный орган в сторону его закрытия. Изобретение позволило повысить надежность работы пневмосистемы за счет обеспечения возможности открытия клапана путем сброса управляющего давления в обеих ветвях системы управляющего давления. 2 ил.

Клапан, содержащий корпус, запорный орган с пружиной и пневмопривод, состоящий из двух последовательно установленных поршней, отличающийся тем, что пружина в корпусе установлена относительно запорного органа в сторону его открытия, а поршни пневмопривода установлены так, что при подаче на них управляющего давления поджимают запорный орган в сторону его закрытия.