УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ВОЗДУХА К ПНЕВМОСТАРТЕРУ Советский патент 1995 года по МПК F15B11/12 

Устройство относится к пневмогидравлическим системам, а именно к системам подачи воздуха от источника сжатого воздуха к пневмостартеру и является усовершенствованием известного устройства в авт.св. N 456090.

В основном авт. св. N 456090 описано устройство подачи воздуха к пневмостартеру, содержащее сервоцилиндр с запорным органом и системой управления, механизм перепуска воздуха, состоящий из клапана, соединенного с дифференциальным поршнем, к меньшему диаметру которого подведено давление перед запорным органом, а к большему давление за запорным органом.

Недостатком известного устройства является то, что кратковременное падение давления воздуха на входе в клапан при работающем двигателе на величину, меньшую допустимой, приводит к открытию механизма перепуска воздуха и перегреву деталей клапана, что может привести к выходу из строя устройства подачи воздуха к пневмостартеру. Кроме того, закрыть механизм перепуска воздуха можно только путем открытия клапана и соответственно подводом воздуха к большому диаметру диффренциального поршня. При этом авиационный двигатель длжен быть остановлен.

Целью изобретения является увеличение надежности работы устройства подачи воздуха к пневмостартеру путем защиты его от перегрева при кратковременном уменьшении давления воздуха на входе в клапан, приводящем к открытию механизма перепуска воздуха, а также при работе одного из двигателей или вспомогательной силовой установки.

Эта цель достигается тем, что между клапаном и поршнем большего диаметра установлены термобиметаллические пластины.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства подачи воздуха к пневмостартеру.

Устройство подачи воздуха к пневмостартеру содержит запорный орган 1, выполненный в виде цилиндра с ребрами 2, который соединен посредством штока 3 с поршнем 4. В корпусе 5 клапана выполнены отверстия 6. которые соединяют полость 7 с подводом воздуха из трубопровода 8. Через отверстия 9 в пневматическом цилиндре 10 полость 7 соединена с полостью 11, а последняя через каналы 12, пусковой блок 13 с электромагнитом 14 и канал 15 соединена с полостью 16. Кроме того, полость 7 соединена через отверстия 17 с атмосферой.

В корпусе 5 клапана установлен механизм 18 перепуска, содержащий дифференциальный поршень 19, состоящий из поршня 20 большого диаметра и поршня 21 меньшего диаметра. Посредством пружины 22 поршень 21 закрывает отверстие 23, которое соединено с полостью 7 через канал 24.

Полость 25 дифференциального поршня 19 соединена с полостью 26 клапана посредством клапана 27, в котором размещен жиклер 28. С дифференциальным поршнем 19 связан посредством штока 29 клапан 30 с упором 31. При включенном электромагните 14 полость 16 через канал 15 связана с атмосферой через жиклер 32.

Подача электропитания на электромагнит происходит при нажатии на кнопку 33. В закрытом положении запорный орган удерживается посредством пружины 34.

Полость 26 связана с атмосферой через сопловой аппарат 35, который прикреплен к корпусу 5. В корпусе механизма 18 перепуска установлен пакет термобиметаллических пластин 36. Одной стороной пакет упирается в стенку 37 корпуса, а с другой подпружинен пружиной 38. Каждая пластина предварительно деформирована так, что активный слой находится на выпуклой стороне, а пассивный на вогнутой стороне, для того чтобы при низких отрицательных температурах обеспечивался зазор 39 между упором 31 и пакетом 36.

Работает устройство следующим образом. При запуске генератора сжатого воздуха, последний по трубопроводу 8 поступает к запорному органу 1, через отверстия 6 в корпусе клапана 5 в полость 7. Через отверстие 9 в пневматическом цилиндре 10 воздух поступает в полость 11, а оттуда через канал 12, пусковой блок 13, канал 15 в полость 16. Давление воздуха в полостях 11 и 16 выравнивается, и запорный орган 1 посредством пружины 34 перекрывает доступ воздуха в полость 26 к сопловому аппарату 35.

Одновременно воздух поступает в механизм 18 перепуска и через отверстие 17 выходит в атмосферу, обогревая детали клапана и пакет биметаллических пластин 36. Из полости 7 воздух по каналу 24 подводится к поршню 21 дифференциального поршня 19. Диаметр отверстия 23 такой, что давление воздуха не может преодолеть усилие пружины 22, поэтому в полости 25 избыточное давление отсутствует.

Автоматическое прекращение перепуска воздуха, идущего на подогрев деталей устройства, происходит в двух случаях следующим образом.

В первом случае, с нажатием на кнопку запуска 33 срабатывает электромагнит 14 пускового блока 13. Электромагнит перемещается влево и выбирает зазор 39. При этом воздух из полости 16 через канал 15 и жиклер 32 стравливается в атмосферу. Давление в полости 16 падает, и поршень 4 под действием давления воздуха в полости 11 преодолевает усилие пружины 34, перемещает запорный орган 1 в крайнее правое положение. Воздух из трубопровода 8 попадает в полость 26 и по каналу 27 через жиклер 28 поступает под поршень 20.

При достижении некоторого расчетного давления воздуха в полости 26 он воздействует на поршень 20 и, преодолевая усилие пружины 22, перемещает его.

При этом открывается отверстие 23 и воздух из полости 7 подается в полость 25. Перемещаясь под действием давления воздуха в полости 25, дифференциальный поршень 19 перемещает клапан 30, который закрывает отверстие 17, так как площадь поршня 20 больше площади отверстия 17.

Во втором случае, при прогреве пакета биметаллических пластин 36 до расчетной температуры из-за деформации пластин происходит увеличение высоты пакета, который, преодолевая усилие пружины 38, выбирает зазор 39, упирается в упор 31 клапана 30 и, преодолевая усилие пружины 22, отодвигает поршень 21 от отверстия 23. При этом воздух из полости 7 по каналу 24 поступает в полость 25 механизма перепуска и, перемещая дифференциальный поршень совместно с клапаном 30, закрывает отверстие 17.

Перепуск воздуха в атмосферу прекращается. В таком положении механизм перепуска находится при работе двигателя на всех режимах. Система возвращается в исходное положение и принимает готовность для следующего предпускового обогрева устройства подачи воздуха при останове двигателя и падении давления воздуха в трубопроводе 8.

При кратковpеменном падении воздуха в трубопроводе 8, например, при отборах воздуха в систему кондиционирования самолета на малых режимах работы двигателя возможно открытие механизма перепуска воздуха на обогрев. Закрытие механизма перепуска произойдет при увеличении давления воздуха в трубопроводе 8 и прогреве термобиметаллических пластин 36.

Использование изобретения позволит повысить надежность работы устройства подачи воздуха к пневмостартеру, применяемого для запуска двигателей на самолетах.

УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ВОЗДУХА К ПНЕВМОСТАРТЕРУ по авт.св. N 456090, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем защиты устройства от перегрева, между клапаном и поршнем большего диаметра установлены термобиметаллические пластины.