ПНЕВМОУПРАВЛЯЕМЫЙ ЗАПРАВОЧНЫЙ КЛАПАН Российский патент 2024 года по МПК B64D37/16 B60S5/02 

Изобретение относится к ракетно-космической технике, в частности к системам и устройствам для заправки и слива жидкости из баков.

В системах заправки баков широко используются пневмоуправляемые нормально закрытые заправочные клапаны. В закрытом положении такой клапан удерживается силой возвратной пружины. Открывается клапан под действием управляющего давления воздуха, подаваемого в рабочую полость пневмопривода из специального источника сжатого воздуха. Закрывается клапан при сбросе управляющего давления из рабочей полости пневмопривода под действием силы возвратной пружины. Герметичность клапана обеспечивается уплотнением, расположенным между тарелью и седлом клапана.

Известен пневмоуправляемый заправочный клапан по патенту РФ 179272, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, в котором размещены седло, подпружиненная тарель с уплотнением, пневмопривод, выполненный в виде цилиндра и штока с поршнем, соединенный с тарелью клапана, сильфон, герметизирующий полости пневмопривода, принятый нами в качестве прототипа предлагаемого изобретения.

Недостатком известного клапана является его недостаточная надежность, обусловленная возможностью деформации сильфона потоком жидкости и недостаточной эффективностью возвратной пружины сжатия.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка прототипа.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности клапана.

Указанная задача решается и технический результат достигается тем, что в пневмоприводе клапана цилиндр и шток выполнены неподвижными, поршень выполнен в виде подвижного стакана, внутри которого размещен шток, дно поршня соединено с тарелью клапана, над сильфоном установлен цилиндрический защитный экран, скрепленный с боковой поверхностью дна поршня, в кольцевой цилиндрической полости между внутренней стенкой стакана поршня и штоком размещена дополнительная возвратная пружина тарели, один конец которой упирается на фланец, выполненный на конце штока со стороны дна поршня, а второй - на кольцевую опору, установленную между штоком и стаканом поршня с гарантированным диаметральным зазором, и прижатую силой дополнительной возвратной пружины тарели к гайке, скрепленной с внутренней поверхностью стакана поршня по наружной резьбе.

Для осесимметричной передачи силы пневмопривода на тарель клапана поршень соединен с тарелью посредством наконечника со сферической головкой.

Снабжение клапана защитным экраном, установленным над сильфоном, и дополнительной возвратной пружиной тарели повышает надежность клапана.

Указанная совокупность существенных отличительных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники, неочевидна для широкого круга специалистов. Предлагаемый пневмоуправляемый клапан может быть применен в системах заправки и слива топлива ракет.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критериям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».

Техническая сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором схематично показан общий вид клапана.

Клапан содержит корпус 1 со входным 2 и выходным 3 штуцерами, в котором размещены седло 4, тарель 5 с уплотнением 6, пружина 7, пневмопривод, содержащий неподвижный цилиндр 8, подвижный поршень, выполненный в виде стакана 9, между которыми установлены уплотнительные кольца 21, внутри стакана 9 размещен неподвижный шток 10, дно 11 поршня соединено с тарелью 5 клапана посредством наконечника 12 со сферической головкой 13, сильфон 14, герметизирующий полости пневмопривода, над сильфоном 14 установлен цилиндрический защитный экран 15, скрепленный с боковой поверхностью дна 11 поршня, в кольцевой цилиндрической полости между внутренней поверхностью стакана 9 поршня и штоком 10 размещена дополнительная возвратная пружина 16 тарели, один конец которой упирается на фланец 17, выполненный на конце штока 10 со стороны дна 11 поршня, а второй - на кольцевую опору 18, установленную между штоком 10 и стаканом 9 поршня с гарантированными диаметральными зазорами между штоком и стаканом поршня, и прижатую силой пружины 16 к гайке 19, скрепленной с внутренней поверхностью стакана 9 поршня по наружной резьбе.

Клапан по предлагаемому изобретению работает следующим образом. В исходном положении, при отсутствии управляющего давления воздуха клапан закрыт, тарель 5 с уплотнением 6 прижата к седлу 4 силой пружин 7 и 16, жидкость через клапан не течет. При подаче управляющего давления воздуха в полость 20 пневмопривода сила давления воздуха действует на подвижный поршень в виде стакана 9 со дном 11, соединенным с тарелью 5. Поршень движется относительно цилиндра 8 и штока 10, сжимая пружины 7 и 16. Тарель 5 отходит от седла 4, клапан открывается, жидкость течет через клапан. При этом экран 15 защищает сильфон 14 от воздействия жидкости, повышая тем самым надежность клапана. Сила пневмопривода передается тарели 5 через осесимметричную сферическую головку 13 переходника 12, исключая перекосы тарели. Снабжение клапана дополнительной пружиной 16 увеличивает силу прижатия тарели 5 к седлу 4, повышает контактное давление уплотнения 6 и, следовательно, повышает надежность клапана в части его герметичности.

После сброса управляющего давления воздуха из пневмопривода тарель 5 силой пружин 7 и 16 прижимается к седлу 4, клапан закрывается, жидкость через клапан не течет. Воздух из подсильфонной полости сбрасывается в окружающую среду через отверстие 22. Из кольцевой полости между стаканом 9 и штоком 10 воздух стравливается через диаметральный зазор между кольцевым упором 18 и штоком 10.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности клапана.

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Пневмоуправляемый заправочный клапан содержит седло (4), тарель (5) с уплотнением (6), пружину (7), пневмопривод. Цилиндр (8) и шток (10) выполнены неподвижными, а поршень выполнен в виде подвижного стакана (9), внутри которого размещен шток (10). Дно (11) поршня соединено с тарелью (5) клапана. Над сильфоном (14) установлен цилиндрический защитный экран (15), скрепленный с боковой поверхностью дна (11) поршня. В кольцевой цилиндрической полости между внутренней стенкой стакана (9) поршня и штоком (10) размещена дополнительная возвратная пружина (16) тарели (5), один конец которой упирается на фланец (17), а второй - на кольцевую опору (18), установленную между штоком (10) и стаканом (9) поршня с гарантированными диаметральными зазорами. Достигается повышение надежности клапана. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Пневмоуправляемый заправочный клапан, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, в котором размещены седло, подпружиненная тарель с уплотнением, пневмопривод, выполненный в виде цилиндра и штока с поршнем, соединенный с тарелью клапана, сильфон, герметизирующий полости пневмопривода, отличающийся тем, что в пневмоприводе цилиндр и шток выполнены неподвижными, поршень выполнен в виде подвижного стакана, внутри которого размещен шток, дно поршня соединено с тарелью клапана, над сильфоном установлен цилиндрический защитный экран, скрепленный с боковой поверхностью дна поршня, в кольцевой цилиндрической полости между внутренней стенкой стакана поршня и штоком размещена дополнительная возвратная пружина тарели, один конец которой упирается на фланец, выполненный на конце штока со стороны дна поршня, а второй - на кольцевую опору, установленную между штоком и стаканом поршня с гарантированными диаметральными зазорами, и прижатую силой дополнительной возвратной пружины тарели к гайке, скрепленной с внутренней поверхностью стакана поршня по наружной резьбе.

2. Пневмоуправляемый заправочный клапан по п. 1, отличающийся тем, что поршень соединен с тарелью посредством наконечника со сферической головкой.