RU2219405C2

RU2219405C2 - Safety device

Info

Publication number: RU2219405C2
Application number: RU2002105622/06A
Authority: RU
Inventors: А.С. Карегин; А.Н. Щербаков; ев В.Ф. Чел; В.Ф. Челяев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева"
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-12-20

Abstract

FIELD: pneumohydraulic devices; valves. SUBSTANCE: invention relates to devices aimed at protection of main lines and reservoirs of pneumohydraulic system from gauge pressure or for execution of pneumatic commands, for instance, for disconnection of emergency buoys. Proposed safety device contains housing with inlet chamber, pipeline, pyrochamber with slave mechanism and ignition and rupture member. Check valve is installed in pipeline connecting inlet reservoir with pyrochamber, and plug is hermetically fitted from side of pyrochamber outlet. Plug is hermetically connected with ignition coupled with powder charge arranged between plug and rupture member. Salve mechanism is made in form of instance return diaphragm hermetically secured on plug. EFFECT: improved reliability of device. 2 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к устройствам для предохранения магистралей и емкостей пневмогидросистем от избыточного давления криогенных компонентов подводных аппаратов. The invention relates to valve engineering, in particular to devices for protecting highways and tanks of pneumatic and hydraulic systems from excessive pressure of cryogenic components of underwater vehicles.

Известно запорно-пусковое устройство, применяемое в установках пожаротушения и содержащее корпус с входным и выходным каналами, разрывную мембрану, перекрывающую входной канал, средство разрушения мембраны, кинематически связанное с мембраной и снабженное пиропатронным зарядом (см., например, RU 2092204 C1, F 62 С 37/40, 10.10.97). Known locking and starting device used in fire extinguishing installations and comprising a housing with inlet and outlet channels, a bursting membrane that overlaps the inlet channel, a membrane destruction means kinematically connected to the membrane and equipped with a pyro cartridge (see, for example, RU 2092204 C1, F 62 C 37/40, 10/10/97).

К недостатку этого устройства следует отнести возможность замораживания магистралей при дренаже криогенных компонентов в воду. The disadvantage of this device should include the possibility of freezing highways when draining cryogenic components into the water.

Известен запорно-пусковой пироклапан, установленный на емкости (модуле) с огнегасящим веществом, находящимся под давлением. Указанный пироклапан приведен в патенте ЕР 0383368, F 16 К 17/40, 22.08.90. Он содержит корпус с входным и выходным каналами, камеру с пиропатроном, разрывной запорный орган с ослабляющей кольцевой выточкой, расположенной между двумя его частями с одинаковыми наружными диаметрами. Одна часть запорного органа выполнена в виде втулки, закрепленной на корпусе, а другая его часть - в виде поршня с полым хвостовиком. Полость, окружающая выточку, загерметизирована и соединена с камерой пиропатрона. Known shut-off pyrovalve mounted on a container (module) with a fire extinguishing agent under pressure. The specified pyrovalve is given in patent EP 0383368, F 16 K 17/40, 08.22.90. It contains a housing with inlet and outlet channels, a chamber with a pyro cartridge, a discontinuous locking element with a weakening annular groove located between its two parts with the same outer diameters. One part of the locking body is made in the form of a sleeve mounted on the housing, and the other part is in the form of a piston with a hollow shank. The cavity surrounding the undercut is sealed and connected to the pyro cartridge chamber.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является мембранное предохранительное устройство (см. патент RU 2043561, кл. F 16 К 17/14, 10.09.1995), содержащее корпус с входной и выходной камерами, которые разделяет разрывная мембрана и сообщенный с входной камерой подпружиненный управляющий элемент в виде наконечника, который выполнен раздельно от выходной камеры, в корпусе соосно с разрывной мембраной выполнена пирокамера с подпружиненным ударником, взаимодействующим с перпендикулярным его оси наконечником и тугоэлементом, причем в пирокамере установлен исполнительный элемент в виде поршня, жестко закрепленного с разрывной мембраной, а выходная камера выполнена между разрывной мембраной и поршнем. The closest in technical essence to the claimed technical solution is a membrane safety device (see patent RU 2043561, CL F 16 K 17/14, 09/10/1995), containing a housing with an inlet and an outlet chamber, which is separated by a bursting membrane and communicated with the inlet camera a spring-loaded control element in the form of a tip, which is made separately from the output chamber, in the housing coaxially with the bursting membrane a pyrocamera is made with a spring-loaded striker interacting with a tip perpendicular to its axis and tight ment, in which the actuator is mounted pirokamere a piston fixedly secured to the bursting disc and the output chamber is formed between the burst disc and the piston.

Задачей настоящего изобретения является исключение возможности замерзания дренажной магистрали при дренаже криогенных компонентов в воду. The objective of the present invention is to eliminate the possibility of freezing the drainage line when draining cryogenic components into the water.

Задача достигается тем, что в предохранительном устройстве, включающем корпус с входной камерой, трубопровод, пирокамеру с исполнительным механизмом и воспламенителем и разрывной элемент, в трубопроводе, соединяющем входную емкость с пирокамерой, установлен обратный клапан, а со стороны выхода пирокамеры герметично установлена заглушка, герметично соединенная с воспламенителем, который связан с пороховым зарядом, расположенным между заглушкой и разрывным элементом, при этом исполнительный механизм выполнен в виде хлопающей мембраны, герметично закрепленной на заглушке. The objective is achieved in that in the safety device, which includes a housing with an inlet chamber, a pipeline, a pyrochamber with an actuator and an igniter, and a bursting element, a check valve is installed in the pipeline connecting the inlet tank to the pyrochamber, and a plug is sealed on the outlet side of the pyrochamber, hermetically connected to the igniter, which is associated with a powder charge located between the plug and the discontinuous element, while the actuator is made in the form of a popping membrane, tightly fixed to the plug.

На фиг. 1 и 2 изображен общий вид предохранительного устройства. In FIG. 1 and 2 depict a General view of the safety device.

Предохранительное устройство содержит корпус 1 с входной емкостью 2, трубопровод 3, пирокамеру 4 с исполнительным механизмом 5 и воспламенителем 6 и разрывной элемент 7. В трубопроводе 3, соединяющем входную емкость 2 с пирокамерой 4, установлены обратный клапан 8, а со стороны выхода пирокамеры 4 герметично установлена заглушка 9, герметично соединенная с воспламенителем 6, который связан с пороховым зарядом 10, расположенным между заглушкой 9 и разрывным элементом 7. Исполнительный механизм 5 выполнен в виде хлопающей мембраны 11, герметично закрепленной на заглушке 9, которая при помощи герметизирующей прокладки 12 связана с корпусом 1. Исполнительный механизм 5 имеет ударник 13, герметично связанный с ним при помощи фиксатора 14. The safety device includes a housing 1 with an input tank 2, a pipeline 3, a pyrocamera 4 with an actuator 5 and an igniter 6, and a bursting element 7. A non-return valve 8 is installed in the pipeline 3 connecting the input tank 2 with the pyrochamber 4, and from the pyrochamber 4 outlet side a cap 9 is sealed, tightly connected to the igniter 6, which is connected with a powder charge 10 located between the cap 9 and the bursting element 7. The actuator 5 is made in the form of a popping membrane 11, hermetically closed captive on the plug 9, by means of which the sealing gasket 12 is associated with the body 1. The actuator 5 has a firing pin 13, is hermetically associated by means of retainer 14.

Предохранительное устройство работает следующим образом. Safety device operates as follows.

При увеличении давления во входной емкости 2 до значения, превышающего рабочее давление, криогенный компонент через трубопровод 3 и обратный клапан 8 воздействует на хлопающую мембрану 5, которая при превышении величины давления во входной камере над давлением в герметичной полости пирокамеры 5 переходит в другое устойчивое положение, изображенное на фиг. 1 и 2 пунктиром. При этом хлопающая мембрана 11 ударяет по ударнику 12, который, преодолевая сопротивление фиксатора 13, удерживающего ударник 12 в заданном положении при воздействии вибраций и ударов, ударяет по воспламенителю 6 и подрывает заряд 10. Заряд 10 воздействует на разрывной элемент 7, который разрушается или отбрасывается. When the pressure in the inlet tank 2 increases to a value that exceeds the working pressure, the cryogenic component through the pipeline 3 and the check valve 8 acts on the popping membrane 5, which, when the pressure in the inlet chamber exceeds the pressure in the sealed chamber of the pyrochamber 5, switches to another stable position, depicted in FIG. 1 and 2 are dotted. In this case, the popping membrane 11 strikes the striker 12, which, overcoming the resistance of the latch 13 holding the striker 12 in a predetermined position when exposed to vibrations and shock, strikes the igniter 6 and detonates the charge 10. Charge 10 acts on the bursting element 7, which is destroyed or discarded .

Когда давление воды превышает давление во входной емкости 2, то заглушка 9 не выталкивается, предотвращая попадание воды в трубопровод 3 и предохраняя обратный клапан 8 от замораживания. В этот момент в трубопроводе 3 находится криогенный компонент. Это происходит до тех пор, пока давление во входной емкости 2 не превысит давление воды. When the water pressure exceeds the pressure in the inlet tank 2, the plug 9 is not pushed out, preventing water from entering the pipe 3 and protecting the check valve 8 from freezing. At this moment, a cryogenic component is located in conduit 3. This occurs until the pressure in the inlet vessel 2 exceeds the water pressure.

Когда давление воды станет меньше давления криогенного компонента во входной емкости 2, то заглушка 9 вместе с хлопающей мембраной 11, воспламенителем 6 и ударником 13 удалится и криогенный компонент будет стравливаться в воду. When the water pressure becomes less than the pressure of the cryogenic component in the input tank 2, the plug 9 together with the popping membrane 11, the igniter 6 and the hammer 13 will be removed and the cryogenic component will be released into the water.

При удалении указанных элементов корпус 1 не содержит острых кромок, способствующих образованию льда. Это позволит избежать замораживания дренажной магистрали при дренаже криогенного компонента в воду. When removing these elements, the housing 1 does not contain sharp edges that contribute to the formation of ice. This will avoid freezing the drainage line when draining the cryogenic component into the water.

Если же давление воды после удаления заглушки 9 опять станет больше давления криогенного компонента во входной емкости 2, то находящаяся в трубопроводе 3 газовая подушка не позволит замерзнуть обратному клапану 8. If the water pressure after removing the plug 9 again becomes greater than the pressure of the cryogenic component in the inlet tank 2, then the gas pad located in the pipe 3 will not allow the check valve 8 to freeze.

Таким образом, введение в дренажную магистраль обратного клапана и заглушки, на которой установлен исполнительный механизм в виде хлопающей мембраны и пирокамера с воспламенителем и пороховым зарядом, и которые удаляются вместе с заглушкой в начале дренажа криогенного компонента и не образуют острых деталей, являющихся местом образования льда, что позволит избежать замораживания дренажной магистрали при дренаже криогенного компонента в воду. Thus, the introduction of a check valve and a plug into the drain line, on which the actuator is installed in the form of a popping membrane and a pyrocamera with an igniter and powder charge, and which are removed together with the plug at the beginning of the drainage of the cryogenic component and do not form sharp parts that are the place of ice formation , which will avoid freezing the drainage line when draining the cryogenic component into the water.

Claims

A safety device including a housing with an inlet chamber, a pipeline, a pyrochamber with an actuator and an igniter, and a bursting element, characterized in that a non-return valve is installed in the pipeline connecting the inlet tank to the pyrochamber, and a plug is sealed on the pyrochamber exit side, which is hermetically connected to igniter, which is associated with a powder charge located between the plug and the discontinuous element, while the actuator is made in the form of a popping membrane, herme adic attached to the cap.