ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК B64D13/06 F16K3/24 

Изобретение относится к системам автоматики, в частности к запорным устройствам с задержкой по времени открытия и закрытия преимущественно для высокотемпературных систем кондиционирования воздуха летательных аппаратов.

Известны запорные устройства с задержкой .по времени открытия и закрытия, содержапдие корпус с седлом, входным и выходным патрубками, сервопоршень, размещенный в цилиндре и связанный с колоколообразным запорным органом через шток с воздушным каналом, соединяющим подпоршневую полость со входом.

Цель изобретения - возможность дифференциации времени закрытия и открытия проходного сечения трубопровода.

Для этого в воздушном канале штока запорного органа установлен подпружиненный клапан, состояший из головки с дросселем и кольцевым ножом и пустотелого удлиненного штока, упирающегося при открытом запорном устройстве в дно цилиндра. В штоке поршня выполнены отверстия, выходящие в полость, ограниченную кольцевым ножом. Применение подпружиненного клапана с дросселем и удлиненым штоком позволяет обеспечить различное нневмосопротивление воздушного тракта, соединяющего подпоршневую полость с командным прибором при открытии и закрытии запорного устройства.

На чертеже изображено запорное устройство в закрытом полол ении.

Оно содержит корпус /, внутри которого размещен цилиндр пневмопривода 2. По наружным стенкам цилиндра перемещается поршень-запорный элемент 3, имеющий шток 4, расположенный внутри направляющей 5, размещенной на задней стенке 6 цилиндра пневмопривода. Последний ребрами 7 связан с

крышкой корпуса 8, которая связана с корпусом фланцем 9. Между внутренними поверхностями корпуса с крыщкой и наружными поверхностями цилиндра пневмопривода с порш-нем образован кольцевой канал 10. В канале

вблизи от входного отверстия на внутренней поверхности корпуса имеется седло //, а на торцевой стенке 12 поршня - кольцевой нож 13. В канавках утолщения 14 образующей цилиндра пневмопривода установленыуплотняющие кольца 15. Между задней стенкой цилиндра пневмопривода и торцевой стенкой поршня установлена пружина сжатия 16. Внутри штока поршня размещен клапан 17, имеющий кольцевой нож 18, контактирующий с седлом

-/Я выполненным на штоке поршня. Шток клапана 17 пустотелый н имеет на торце паз 20, отверстия 21, выходящие в кольцевую подклананную полость 22, и дроссель 25,связанный через отверстия 24 с нодпорщневой полостью

пружина 27. Вход запорного устройства трубопроводом 28 через командный прибор 29, трубопровод 30, канал 31, дроссель 23 и отверстия 24 соединен с подноршневой полостью 25.

Запорное устройство работает следуюш,им образом.

При подаче электрического сигнала соленоид командного прибора пересечет трубопровод 28, а трубопровод 30 соединится с атмосферой. Воздух из подпоршневой полости 25 через отверстия 24 в штоке и др.оссель 23 начнет медленно выходить в атмосферу через канал 31 и трубопровод 30. Давление в подпоршневой полости начнет медленно падать до тех пор, пока усилие, создаваемое пружиной 16 и давлением в полости 25, не станет несколько меньшим, чем усилие, создаваемое давлением на входе запорного устройства и воздействуюш.ее на торцевую стенку 12 поршня 3, после чего поршень 3 начнет Л1едлеино неремещаться влево и открывать проходное сечеиие запорного устройства. При перемещении поршня 5 влево объем подпоршневой полости 25 уменьшается, давление в ней вновь возрастает, т. к. дроссель 23 препятствует быстрому перетоку воздуха в атмосферу, и поршень будет медленно открывать проходное сечение до тех пор, пока удлиненный шток клапана 17, перемешающийся со штоком 4 поршпя 3, не соприкоснется с дном направляющей 5. При соприкосновении штока с дном направляющей нож 18 отойдет от седла 19 и воздух из подпоршневой полости, минуя дроссель 23 через отверстия 21, пустотелый шток клапана 17, паз 20, канал 31 и трубопровод 30, уйдет в атмосферу, а поршень полностью откроет проходное сечение канала 10. Таким образом, замедление начального периода открытия, достигаемое за счет соединения подпоршневой лолости с атмосферой через дроссель, позволяет обеспечить медленное нарастание давления за запорным устройством.

При обеспечении соленоида командного прибора 29 трубопровод 30 соединяется со входом запорного устройства посредством трубопровода 28 и воздух под давлением начинает поступать в подпоршневую полость 25 по трубопроводам 28 и 30, каналу 31, через паз 20, пустотелый шток клапана 17, отверстия 21 и 24. Давление в полости 25 начнет расти и при достижении некоторой величины, когда усилие пружины и давление в полости 25 будут больше усилия, создаваемого давлением воздуха ка торцевую стенку 12 поршня 3, последний

начнет перемещаться вправо, а так как проходные сечения тракта подачи воздуха в подпоршневую полость достаточно велики, то нарастание давления в подпоршневой полости 5 будет быстрым. При этом поршень начнет быстро перемещаться вправо, обеспечивая быстрое перекрытие проходного сечения запорного устройства. Одновременно с поршнем 3 перемещается вправо и его шток 4, а пружина

10 27 давит па головку клапана 17, прижимая ее ко дну направляющей 5 до тех пор, пора кольцевой нож 18 клапана 17 не соприкоснется с седлом 19 на штоке 4 поршня 3. Дальнейшее перемещение поршня будет производиться под

15 действием сил инерции, давления воздуха в иолости 25, поддерживаемого через дроссель 23, и воздействия пружины 16, что обеспечит быстрое соприкосновение кольцевого ножа 13, поршня 3 с седлом 11 на корпусе и перекрытие запорного устройства. При быстром перемещении поршня на конечном участке в полости 25 за счет ее увеличения может несколько упасть давление но отношению к давлению в пустотелом штоке клапана 17, тогда нзбыточ5 -ное давление воздуха, воздействуя на площадь головки клапана, ограниченную кольцевым ножом 18 и образующую полость 22, поднимает кланан, преодолевая усилие пружины 27 клапана, и выравнивает давление в полости

0 25. После окончания процесса закрытия запорного устройства давлепие воздуха в полости 25 поддерживается воздухом, поступающим через дроссель 23.

,Предмет изобретения

Запорное устройство, преимущественно для трубопроводов систем кондиционирования воздуха на летательных аппаратах, содержащее корпус с седлом, входным и выходным патрубками, сервопоршень, размещенный в цилиндре и связанный с колоколообразным запорным органом через шток с воздушным каналом, соединяющим подпоршневую полость со входом, отличающееся тем, что, с целью дифференциации времени открытия и закрытия запорного устройства, в нем в воздушном канале штока запорного органа установлен подпружиненный клапан, состоящий из головки с дросселем и кольцевым ножом и пустотелого удлиненного штока, упирающегося при открытом запорном устройстве в дно цилиндра, причем в штоке поршня выполнены отверстия, выходящие в полость, ограниченную кольцевым ножом.

Ч

В атмосферу

30

3 5 Ю 2Н 15 Ч 3

2в