ПИРОКЛАПАН Российский патент 2009 года по МПК F16K17/14 

Описание патента на изобретение RU2362078C2

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапанам с разрушаемым запорным элементом, и может найти применение в пневмогидросистемах двигательных установок космических летательных аппаратов для открытия постоянного сообщения емкостей (полостей) газообразных или жидких рабочих тел с потребителями, например двигателями, газогенераторами и т.д.

Известны пироклапаны, состоящие из корпуса, пиропатрона, поршня со штоком, который воздействует на разрывный элемент, расположенный соосно с входным и выходным штуцерами (ОСТ 92-9261-80 "Пироклапаны, методика расчета срезных элементов", лист 7).

Толщина тонкостенной перемычки и, соответственно, усилие разрушения разрывного элемента зависят от диаметра проходного сечения пироклапана, давления рабочей среды в расходных магистралях клапана и прочностных характеристик материала срезного элемента.

Такой пироклапан ввиду перечисленных причин не может быть унифицирован и для повышения надежности должен иметь большой запас прочности. Кроме того, разрывной элемент или его фрагменты в таком клапане могут попасть в магистраль подачи рабочего тела и существенно изменить ее гидравлическое сопротивление.

Известно пусковое устройство топливной магистрали, содержащее корпус с управляющей полостью и расположенной соосно боковой полостью с гасителем удара и соосными патрубками входа и выхода рабочего тела.

Входной патрубок выполнен в виде стакана с ослабленным сечением в донной части. В управляющей полости установлен поршень с толкателем, расположенный перпендикулярно к стакану входного патрубка с донной частью, а донная часть расположена вблизи защитной втулки, охваченной цилиндрической пружиной, представляющих собой средство защиты канала подачи рабочего тела (а.с. №1714271, F16K 17/14, заявка №4798055 от 05.03.90).

Известное устройство не обладает высокой надежностью защиты канала рабочего тела от попадания срезного элемента или его фрагментов, не может быть унифицировано по области применения (холодный и горячий газ, жидкости).

Задачей изобретения является унификация конструкции пироклапана, повышение его надежности путем исключения попадания срезного элемента и его фрагментов в канал подачи рабочего тела.

Поставленная задача решается предлагаемой конструкцией пироклапана, который, как и прототип, состоит из корпуса с управляющей полостью и расположенной соосно боковой полостью с гасителем удара и входным и выходным патрубками канала подачи рабочего тела, причем входной патрубок выполнен в виде стакана с ослабленным сечением вблизи донной части, а в управляющей полости установлен поршень с толкателем, расположенный перпендикулярно к стакану с донной частью. Соосно донной части установлено средство защиты канала подачи рабочего тела.

Согласно изобретению в боковой полости установлен дополнительный поршень с глухим радиальным каналом, в донную часть которого упирается донная часть входного патрубка с ослабленным сечением. На боковой поверхности указанного поршня выполнена лыска, плоскость которой совпадает или находится ниже ослабленного сечения (ближе к донной части).

Гаситель удара в боковой полости может быть выполнен в виде заглушки с пружинным фиксатором, а на дополнительном поршне предусмотрен ответный хвостовик.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Пироклапан состоит из корпуса 1 с входным патрубком 2, выполненным в виде стакана с ослабленным сечением 3 вблизи донной части 4 (срезного элемента), помещенной в глухой радиальный канал 5 и упирающейся в соответствующую донную часть глухого радиального канала 5, выполненного в дополнительном поршне 6. Заглушка 7 фиксирует гаситель удара 8. Внутренняя поверхность боковой полости 9 является направляющей для поршня 6 с уплотнительным поршневым кольцом 10 из фторопласта-4.

В корпусе 1 соосно поршню 6 установлен пиропривод 11 с управляющей полостью и поршнем 12, имеющим конический участок 13 и толкатель 14. Со стороны гнезда 15 для пиросредства (не показано) на поршне установлено два блока уплотнительных колец 16 и 17 из фторопласта-4 и резины соответственно. Рабочее тело после срабатывания пироклапана отводится через патрубок 18. На поршне 6 предусмотрен хвостовик 19, который фиксируется пружинами 20 гасителя удара 8.

Входной патрубок 2 в зависимости от условий эксплуатации может быть изготовлен, например, полностью из нержавеющей стали типа 12Х18Н10Т, сварным со срезным элементом 4 из алюминиевого сплава, сборным со срезным элементом из фторопласта-4 и т.д.

Пироклапан работает следующим образом.

До срабатывания пиросредства в пироприводе 11 срезной элемент 4 входного патрубка 2 разделяет входную и выходную полости с соответствующими патрубками 2 и 18. При этом срезной элемент 4 донной частью опирается на донную часть глухого радиального канала 5, выполненного в дополнительном поршне 6. Благодаря этому ослабленное сечение 3 разгружено от осевой силы, возникающей от действия сил давления рабочего тела.

После срабатывания пиросредства (не показано), установленного в гнезде 15 пиропривода 11, газ высокого давления перемещает поршень 12 до упора конической частью 13 в соответствующую часть пиропривода 11. Уплотнительные кольца 16 из фторопласта-4 обеспечивают центрирование поршня 12, его скольжение по направляющей поверхности и поджатие резиновых колец 17, задача которых - надежное разделение управляющей полости и полости канала подачи рабочего тела.

Коническая часть 13 окончательно герметизирует управляющую полость и заклинивает в соответствующей части пиропривода 11, исключая движение поршня 12 в обратном направлении и, следовательно, разгерметизацию канала подачи рабочего тела.

Поршень 12 при своем движении упирается толкателем 14 в дополнительный поршень 6, в глухом радиальном канале 5 которого размещается донная часть 4 (срезной элемент) входного патрубка 2. Дополнительный поршень 6, двигаясь в сторону гасителя удара 8, срезает донную часть 4 по ослабленному сечению 3 и в своем крайнем положении хвостовиком 19 деформирует пружины 20 гасителя удара 8. Пружины 20 захватывают хвостовик 19 и удерживают поршень 6 от возможных перемещений в сторону канала рабочего тела. Дополнительную герметичность и центрирование поршня 6 обеспечивает поршневое кольцо 10. Срезной элемент 4, попав в боковую полость 9, оказывается в замкнутом пространстве, и его проникновение в канал рабочего тела становится невозможным.

Пироклапан открыт.

Похожие патенты RU2362078C2

название год авторы номер документа
ПИРОКЛАПАН 2018
  • Медведев Николай Иванович
  • Богоявленский Игорь Константинович
  • Корниенко Александр Васильевич
  • Беляков Игорь Борисович
RU2683011C1
КЛАПАН-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ КАНАЛОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ 2022
  • Китаев Владимир Николаевич
RU2791170C1
ПИРОКЛАПАН 2015
  • Васильев Валерий Алексеевич
  • Голева Татьяна Васильевна
  • Макарьянц Михаил Викторович
  • Прохоров Дмитрий Анатольевич
  • Глуговская Надежда Ивановна
  • Милешин Александр Викторович
RU2619967C2
КЛАПАН ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ (ВАРИАНТЫ) 2017
  • Китаев Владимир Николаевич
  • Глазырин Андрей Александрович
  • Михайлов Михаил Владимирович
  • Сафонов Дмитрий Игоревич
  • Савкин Александр Александрович
RU2641789C1
Пусковое устройство топливной магистрали 1990
  • Баскаков Валентин Иванович
  • Коваленко Сергей Дмитриевич
  • Полубояринов Виктор Михайлович
  • Юрханов Владимир Петрович
SU1714271A1
ДРЕНАЖНЫЙ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ КЛАПАН 1997
  • Геров В.И.
  • Сухадольский А.П.
RU2115052C1
ПИРОКЛАПАН 2005
  • Морев Алексей Иванович
  • Головкин Константин Кузьмич
  • Афанасьев Владимир Александрович
  • Горбенко Дмитрий Владимирович
  • Карпенко Сергей Иванович
RU2289746C1
Пироклапан 1980
  • Копыл Иван Иванович
  • Гончаров Геннадий Степанович
SU907330A1
БЛОК ПИРОКЛАПАНОВ 1993
  • Богатов А.Н.
  • Беляков В.В.
RU2068143C1
ПИРОКЛАПАН ОТСЕЧНОЙ 1993
  • Богатов А.Н.
  • Беляков В.В.
RU2068142C1

Реферат патента 2009 года ПИРОКЛАПАН

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапанам с разрушаемым запорным элементом, и предназначено для применения в пневмогидравлических системах для открытия постоянного сообщения полостей различных магистралей. Пироклапан состоит из корпуса с управляющей полостью и расположенной соосно боковой полостью с гасителем удара, соосными входным и выходным патрубками канала подачи рабочего тела. Входной патрубок выполнен в виде стакана с ослабленным сечением в донной части. В управляющей полости установлен поршень с толкателем. Толкатель расположен перпендикулярно к стакану с донной частью. В боковой полости установлен дополнительный поршень с глухим радиальным каналом. В донную часть последнего упирается донная часть входного патрубка с ослабленным сечением. На боковой поверхности указанного поршня выполнена лыска. Плоскость лыски совпадает или находится ниже ослабленного сечения. Изобретение направлено на повышение надежности работы пироклапана за счет исключения попадания срезанного элемента и его фрагментов в канал подачи рабочего тела. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 362 078 C2

1. Пироклапан, состоящий из корпуса с управляющей полостью и расположенной соосно боковой полостью с гасителем удара и соосными входным и выходным патрубками канала подачи рабочего тела, причем входной патрубок выполнен в виде стакана с ослабленным сечением в донной части, а в управляющей полости установлен поршень с толкателем, расположенный перпендикулярно к стакану с донной частью, соосно донной части установлено средство защиты канала подачи рабочего тела, отличающийся тем, что в боковой полости установлен дополнительный поршень с глухим радиальным каналом, в донную часть которого упирается донная часть входного патрубка с ослабленным сечением, причем на боковой поверхности указанного поршня выполнена лыска, плоскость которой совпадает или находится ниже ослабленного сечения.

2. Пироклапан по п.1, отличающийся тем, что гаситель удара в боковой полости выполнен в виде заглушки с пружинным фиксатором, а на дополнительном поршне имеется ответный хвостовик.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2362078C2

Пусковое устройство топливной магистрали 1990
  • Баскаков Валентин Иванович
  • Коваленко Сергей Дмитриевич
  • Полубояринов Виктор Михайлович
  • Юрханов Владимир Петрович
SU1714271A1
Пусковой пироклапан 1989
  • Беляков Владимир Васильевич
  • Казаков Андрей Иванович
  • Коробов Юрий Николаевич
SU1721360A1
Пусковой клапан 1990
  • Баскаков Валентин Иванович
  • Полубояринов Виктор Михайлович
  • Терновская Екатерина Михайловна
SU1740845A1
US 3093151 A, 11.06.1963
US 3202162 A, 24.08.1965
СИСТЕМА И СПОСОБ СИНХРОНИЗИРОВАННОЙ РЕЗКИ И НАПОЛНЕНИЯ 2011
  • Бортоне Еудженио
RU2561743C2
Устройство для оценки ответов учащихся 1983
  • Богданов Сергей Михайлович
  • Попов Вячеслав Григорьевич
SU1160461A1

RU 2 362 078 C2

Авторы

Безбородов Александр Владимирович

Даты

2009-07-20Публикация

2006-03-09Подача