RU191912U1

RU191912U1 - CONTROL VALVE

Info

Publication number: RU191912U1
Application number: RU2019111085U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Поршнев; Владимир Михайлович Фирсов; Дмитрий Анатольевич Гривенев; Дмитрий Вячеславович Шинкевич
Original assignee: Открытое акционерное общество "КБ Электроприбор"
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2019-08-28

Abstract

Полезная модель относится к области арматуростроения, преимущественно регулирующей и предназначена для регулирования расходов высокотемпературных газов в магистралях двигателей летательных аппаратов (ЛА).Технической задачей полезной модели является повышение надежности и точности клапана регулирующего.Технический результат достигается тем, что клапан регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, установленные на общей оси, основные подвижный и неподвижный диски с профильными окнами для прохода среды, причем подвижный диск установлен с возможностью поворота вокруг общей оси приводным элементом относительно неподвижного диска, кроме того, неподвижный диск связан с входным патрубком, а подвижный диск рычагом с приводным элементом, представляющим собой винтовую пару, типа «винт-гайка», винт, который является продолжением вала электродвигателя, а гайка - неподвижной частью рычага, что является новым техническим решением, повышающим надежность и точность клапана регулирующего особенно в условиях работы в знакопеременном импульсном режиме.The utility model relates to the field of valve engineering, mainly regulating and is intended to regulate the flow of high-temperature gases in the mains of aircraft engines (Aircraft). The technical task of the utility model is to increase the reliability and accuracy of the control valve. The technical result is achieved by the fact that the control valve contains a body with and output nozzles mounted on a common axis, the main movable and fixed disks with profile windows for the passage of the medium, and under the movable disk is mounted to rotate around the common axis by the drive element relative to the fixed disk, in addition, the fixed disk is connected to the inlet pipe, and the movable disk is connected by a lever with the drive element, which is a screw pair, such as a screw-nut type, which is a continuation the motor shaft, and the nut - the fixed part of the lever, which is a new technical solution that increases the reliability and accuracy of the control valve, especially in operating conditions in alternating pulse mode.

Description

Полезная модель относится к области арматуростроения, преимущественно регулирующей и предназначена для регулирования расходов высокотемпературных газов в магистралях двигателей летательных аппаратов (ЛА).The utility model relates to the field of valve engineering, mainly regulating and is intended to regulate the flow of high-temperature gases in the lines of aircraft engines (LA).

Известен клапан (регулирующий), содержащий корпус, входной и выходной патрубки, установленные на общей оси подвижный и неподвижный запорные диски, в которых выполнены проходные отверстия, и привод подвижного диска, выполненный в виде подвижного резьбового штока (рейки), связанного с резьбой, выполненной на подвижном диске. Данное устройство описано в патенте на изобретение RU №2160860, F16K 3/08, 31/54, 2000 г, выбранного в качестве аналога. Недостатками конструкции являются: при больших размерах подвижного и неподвижного дисков возникают значительные силы трения между дисками из-за большой площади поверхности трения между дисками при высоких рабочих давлениях, особенно, в момент открытия, что требует привода повышенной мощности; наличие ручного привода, в виде приводного рычага, что снижает его надежность и точность.Known valve (control), comprising a housing, inlet and outlet nozzles, movable and fixed locking disks mounted on a common axis, in which openings are made, and a movable disk drive made in the form of a movable threaded rod (rack) associated with a thread made on a moving disk. This device is described in the patent for invention RU No. 2160860, F16K 3/08, 31/54, 2000 g, selected as an analogue. The design disadvantages are: with large sizes of the movable and fixed disks, significant friction forces arise between the disks due to the large friction surface area between the disks at high operating pressures, especially at the time of opening, which requires an increased power drive; the presence of a manual drive, in the form of a drive lever, which reduces its reliability and accuracy.

Известен клапан регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, установленные на общей оси основные подвижный и неподвижный диски с профильными окнами для прохода среды, причем подвижный диск установлен с возможностью поворота приводным элементом относительно неподвижного диска. Данное устройство описано в патенте на изобретение RU №2329425, F16K 3/08, 31/53, 2006 г, выбранного в качестве прототипа. Недостатком клапана регулирующего является отсутствие самоторможения в конструкции исполнительного механизма привода подвижного диска, что снижает надежность и точность регулирования, особенно, при работе в знакопеременном импульсном режиме.Known control valve, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, mounted on a common axis, the main movable and fixed disks with profile windows for the passage of the medium, and the movable disk is mounted to rotate the drive element relative to the fixed disk. This device is described in the patent for the invention RU No. 2322925, F16K 3/08, 31/53, 2006, selected as a prototype. The disadvantage of the control valve is the lack of self-braking in the design of the actuator of the drive of the movable disk, which reduces the reliability and accuracy of regulation, especially when working in alternating pulse mode.

Техническим результатом предлагаемой заявки является - повышение надежности и точности клапана регулирующего.The technical result of the proposed application is to increase the reliability and accuracy of the control valve.

Технический результат достигается тем, что, клапан регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным патрубками; установленные на общей оси, основные подвижный и неподвижный диски с профильными окнами для прохода среды, причем подвижный диск установлен с возможностью поворота вокруг общей оси приводным элементом относительно неподвижного диска, кроме того неподвижный диск связан с входным патрубком, а подвижный диск рычагом соединен с приводным элементом, представляющим собой винтовую пару, типа «винт-гайка», винт, который является продолжением вала электродвигателя, а гайка -неподвижной частью рычага, что является новым существенным признаком, повышающим надежность и точность клапана регулирующего.The technical result is achieved in that, the control valve, comprising a housing with inlet and outlet nozzles; mounted on a common axis, the main movable and fixed disks with profile windows for the passage of the medium, and the movable disk is mounted with the possibility of rotation around the common axis of the drive element relative to the fixed disk, in addition, the fixed disk is connected to the inlet pipe, and the movable disk is connected to the drive element by a lever , which is a screw pair, such as "screw-nut", a screw, which is a continuation of the motor shaft, and the nut is a fixed part of the lever, which is a new significant feature, ovyshayuschim reliability and accuracy of the control valve.

Из изученной патентной и научно-технической информации авторам не известно техническое решение с предлагаемым существенным признаком, что приводит к выводу о соответствии технического решения критерию полезной модели - «новизна» и возможности ее промышленной применимости.From the studied patent and scientific and technical information, the authors do not know the technical solution with the proposed essential feature, which leads to the conclusion that the technical solution meets the criterion of a utility model - "novelty" and the possibility of its industrial applicability.

Предлагаемая конструкция полезной модели представлена на фигуре. Клапан регулирующий содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, подвижный 4 и неподвижный 5 диски с профильными окнами 6 для прохода среды, имеют общую ось 7. Подвижный диск 4 соединен рычагом 11 с приводом, состоящим из электродвигателя 8. закрепленного в шарнирах 9, которые в свою очередь закреплены на внутренней поверхности составного корпуса 1. Кроме того, в состав привода входит винтовая пара, типа «винт.- гайка». Винт 12 винтовой пары является продолжением вала электродвигателя 8. Привод имеет общую ось вращения 14. Гайка 10 является неподвижной частью рычага 11, который жестко связан с подвижным диском 4. Такие конструкции рычага 11 и привода обеспечивают возможность поворота подвижного диска 4 относительно неподвижного диска 5.The proposed design of the utility model is presented in the figure. The control valve comprises a housing 1 with input 2 and output 3 nozzles, movable 4 and fixed 5 discs with profile windows 6 for medium passage, have a common axis 7. The movable disk 4 is connected by a lever 11 to a drive consisting of an electric motor 8. fixed in hinges 9 , which, in turn, are fixed on the inner surface of the composite housing 1. In addition, the drive includes a screw pair, such as "screw.-nut". The screw 12 of the screw pair is a continuation of the shaft of the electric motor 8. The drive has a common axis of rotation 14. The nut 10 is a fixed part of the lever 11, which is rigidly connected with the movable disk 4. Such designs of the lever 11 and the drive allow the movable disk 4 to rotate relative to the fixed disk 5.

В связи с тем, что клапан регулирующий предназначен для работы в высокотемпературной газовой среде, патрубки 2 и 3, диски 4 и 5, подложка 13 и винт 12 изготовлены из термостойких материалов.Due to the fact that the control valve is designed to operate in a high-temperature gas environment, pipes 2 and 3, discs 4 and 5, substrate 13 and screw 12 are made of heat-resistant materials.

Работает клапан регулирующий следующим образом.The control valve operates as follows.

Среда, представляющая собой высокотемпературный газовый поток, поступает через входной патрубок 2, через профильные окна 6 неподвижного 5 и подвижного 4 дисков, если профильные окна 6 неподвижного 5 и подвижного 4 дисков совпадают (хотя бы частично), то она поступает через выходной патрубок 3 в рабочую зону предполагаемого исполнительного механизма, например, на вход турбины.The medium, which is a high-temperature gas stream, enters through the inlet pipe 2, through the profile windows 6 of the stationary 5 and the movable 4 discs, if the profile windows 6 of the stationary 5 and the movable 4 discs coincide (at least partially), then it enters through the outlet pipe 3 into the working area of the proposed actuator, for example, at the entrance of the turbine.

Величина расхода среды определяется площадью открытых профильных окон 6 дисков 4 и 5. Величина проходной площади окон является функцией угла поворота подвижного диска 4 относительно неподвижного диска 5. Максимальная площадь проходных сечений обеспечивается полным совпадением профильных окон 6 дисков 4 и 5. Полное закрытие проходных сечений происходит при закрытии профильных окон 6 неподвижного диска 5 сплошными промежутками между профильными окнами 6 подвижного диска 4.The flow rate of the medium is determined by the area of the open profile windows 6 of the disks 4 and 5. The passage area of the windows is a function of the angle of rotation of the movable disk 4 relative to the fixed disk 5. The maximum cross-sectional area is ensured by the complete coincidence of the profile windows 6 of the disks 4 and 5. The passage sections are completely closed when closing the profile windows 6 of the fixed disk 5 by continuous gaps between the profile windows 6 of the movable disk 4.

Отсюда следует, что величина площади проходных сечений зависит от угла поворота подвижного диска 4 относительно неподвижного диска 5. Регулирование величины суммарной площади проходных сечений, а, соответственно, и величины расхода среды происходит следующим образом.It follows that the size of the area of the passage sections depends on the angle of rotation of the movable disk 4 relative to the stationary disk 5. Regulation of the total area of the passage sections, and, accordingly, of the flow rate of the medium is as follows.

В процессе вращения вала электродвигателя 8, следовательно, и винта 12 винтовой пары по часовой или против часовой стрелки перемещается по винту 12 жестко связанная с рычагом 11 гайка 10. Гайка 10, перемещаясь, например, вниз увлекает за собой рычаг 11 вместе с подвижным диском 4, вращая их по часовой стрелке вокруг общей оси 7. Перемещаясь, таким образом, гайка 10 с рычагом 11 вынуждают, двигаясь вместе с ними, поворачиваться по часовой стрелке винт 12, электродвигатель 8 с общей осью вращения 14 привода в шарнирах 9, что создает дополнительную степень свободы оси вращения 14 привода. При смене направления вращения вала электродвигателя 8 все произойдет в обратном направлении. Повышение точности и надежности работы клапана регулирующего достигается использованием привода типа «винт - гайка» с его приоритетным свойством - безинерционной остановки, что особенно важно при его работе в знакопеременном импульсном режиме.In the process of rotation of the shaft of the electric motor 8, and therefore, the screw 12 of the screw pair clockwise or counterclockwise moves the nut 10 tightly connected to the lever 11, the nut 10, moving, for example, pulls down the lever 11 along with the movable disk 4 rotating them clockwise around a common axis 7. Moving in this way, the nut 10 with the lever 11 is forced to move the screw 12, the electric motor 8 with the common axis of rotation 14 of the drive in hinges 9, moving together with them, which creates an additional degree of bauds of the axis of rotation 14 of the drive. When you change the direction of rotation of the shaft of the motor 8, everything will happen in the opposite direction. Improving the accuracy and reliability of the control valve is achieved by using a screw-nut drive with its priority property - inertia-free stop, which is especially important when it is operating in alternating pulse mode.

По кольцеобразным поверхностям В диски 4 и 5 в процессе работы зазора не имеют. По ним утечки среды не происходит.On annular surfaces B, disks 4 and 5 do not have a gap during operation. No environmental leakage occurs over them.

По поверхностям Г между дисками 4 и 5 имеется зазор, который исключает трение между дисками по поверхностям Г, определяемый величиной утечки среды в закрытом состоянии профильных окон 6, что указано в техническом задании на проектируемое изделие.On the surfaces Г between the disks 4 and 5 there is a gap that eliminates friction between the disks on the surfaces Г, determined by the amount of leakage of the medium in the closed state of the profile windows 6, which is indicated in the technical specifications for the designed product.

Claims

A control valve comprising a housing with inlet and outlet nozzles, main movable and fixed disks mounted on a common axis with profile windows for medium passage, the movable disk being mounted to rotate around a common axis with a drive element relative to the fixed disk, characterized in that the drive element represents a screw pair, such as “screw-nut”, a screw that is a continuation of the motor shaft, and a nut - a fixed part of the lever.