RU2407937C1

RU2407937C1 - Gas control valve

Info

Publication number: RU2407937C1
Application number: RU2009125986/06A
Authority: RU
Inventors: Юрий Семенович Соломонов (RU); Юрий Семенович Соломонов; Владимир Иванович Черепов (RU); Владимир Иванович Черепов; Олег Александрович Лобанов (RU); Олег Александрович Лобанов; Валентина Павловна Тумановская (RU); Валентина Павловна Тумановская
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники"(ФГУП МИТ"); Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2010-12-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: gas control valve consists of case with inlet and two outlet branches and of gates. A seat with a delivery orifice of a rectangular shape is installed in each outlet branch. One side of the rectangular seat runs through plane perpendicular to axis of a shaft. The gates contact the seats along interfacing cylinder surfaces perpendicular to axis of the shaft. Axis of the inlet branch and axes of outlet orifices of the seats are positioned in the same plane perpendicular to axis of the shaft. Both gates are coupled with one shaft. A "П"-shaped recess is made in this shaft on the side of the inlet branch. The "П"-shaped recess of the shaft envelopes internal diametre of the inlet branch on both sides. There are made rectangular grooves in the shaft. Symmetry axes of the grooves are in the same plane as axis of the inlet branch and axes of the delivery orifices of the seats. One pair of groove sides is perpendicular to axis of the shaft. The gates are fitted in these grooves with a gap. The gates project beyond surface of the shaft and close the delivery orifices of the seats in the same way. Length of the gate twice exceeds length of the delivery orifice of the seat closed with the gate. The end of the "П"-shaped recess of the shaft is located further from the inlet branch, than the gate.

EFFECT: reduced weight of valve.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание конструкций клапанов, работающих при высоких температурах и давлениях и используемых для управления летательным аппаратом по каналам крена.The invention relates to the field of engineering and is aimed at creating valve designs that operate at high temperatures and pressures and are used to control the aircraft through the roll channels.

Известна конструкция клапана для регулирования расхода горячего газа, содержащая корпус с входным и выходным патрубками, седло и заслонку, контактирующие друг с другом по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям, заслонка соединена с валом, а в заслонке и седле выполнены расходные отверстия (патент RU №2079023 С1, кл. F16K 5/04, 5/12, 10.05.1997).A known valve design for controlling the flow of hot gas, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a seat and a shutter in contact with each other on mutually inverted cylindrical surfaces, the shutter is connected to the shaft, and consumable holes are made in the shutter and seat (patent RU No. 2079023 C1, C. F16K 5/04, 5/12, 05/10/1997).

Недостаток этой конструкции заключается в том, что наличие одного выходного патрубка не обеспечивает реверса тяги.The disadvantage of this design is that the presence of one outlet pipe does not provide reverse thrust.

Известна конструкция газораспределительного клапана горячего газа, содержащая корпус с входным и двумя выходными патрубками, в каждый выходной патрубок установлено седло с расходным отверстием, контактирующее с заслонкой по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям, а каждая заслонка кинематически связана с собственным валом, а расходные отверстия в седле выполнены прямоугольной формы одна из сторон которого расположена в плоскости, перпендикулярной оси вала (патент RU 2355931 С1, кл. F16K 5/12, F16K 5/04, 20.05.2009).A known design of a gas control valve for hot gas, comprising a housing with an inlet and two outlet pipes, a saddle with a flow hole is installed in each outlet pipe, which contacts the flap along reciprocal cylindrical surfaces, and each flap is kinematically connected to its own shaft, and the flow openings in the saddle are made rectangular the shape of one of the sides of which is located in a plane perpendicular to the axis of the shaft (patent RU 2355931 C1, class F16K 5/12, F16K 5/04, 05.20.2009).

Данная конструкция обеспечивает реверс тяги, но имеет недостаток, заключающийся в том, что требуется наличие двух рулевых машинок для регулирования расхода рабочего тела через седла, а это в свою очередь приводит к увеличению массы всего изделия, а в некоторых случаях это невозможно выполнить по условиям компоновки летательного аппарата.This design provides reverse thrust, but has the disadvantage that two steering gears are required to control the flow of the working fluid through the seats, and this in turn leads to an increase in the mass of the entire product, and in some cases this cannot be done according to the layout aircraft.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшения массы изделия.The aim of the invention is to reduce the weight of the product.

Указанная цель достигается тем, в газораспределительном клапане, состоящем из корпуса, входного и двух выходных патрубков, в каждый из которых установлено седло с расходным отверстием, выполненным прямоугольной формы, одна из сторон которого проходит через плоскость, перпендикулярную оси вала, заслонок, контактирующих с седлами по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям, перпендикулярным оси вала, а ось входного патрубка и оси расходных отверстий седел расположены в одной плоскости, обе заслонки соединены с одним валом, в котором выполнена П-образная выборка со стороны входного патрубка, при этом П-образная выборка вала охватывает внутренний диаметр входного патрубка с обеих сторон, в валу выполнены прямоугольные выемки, оси симметрии которых расположены в той же плоскости, что ось входного патрубка и оси расходных отверстий седел, одна пара сторон выемки перпендикулярна оси вала, а в них установлены по посадке заслонки, причем заслонки выступают за наружную поверхность вала и одинаково перекрывают расходные отверстия седел, длина заслонки превышает более чем в два раза длину перекрытого заслонкой расходного отверстия седла, а торец П-образной выборки расположен дальше от входного патрубка, чем заслонка, при этом в заслонках выполнены выборки со стороны входного патрубка, ширина которых не меньше выборки вала и меньше ширины прямоугольных выемок вала.This goal is achieved by the fact that in the gas distribution valve, consisting of a body, inlet and two outlet pipes, each of which has a saddle with a flow hole made in a rectangular shape, one side of which passes through a plane perpendicular to the axis of the shaft, shutters in contact with the seats along reciprocal cylindrical surfaces perpendicular to the axis of the shaft, and the axis of the inlet pipe and the axis of the seats of the seats of the seats are located in the same plane, both shutters are connected to one shaft, in which a U-shaped sample was made on the inlet pipe side, while a U-shaped shaft sample covers the inner diameter of the inlet pipe on both sides, rectangular grooves are made in the shaft, the axis of symmetry of which are located in the same plane as the axis of the inlet pipe and the axis of the seats seats , one pair of sides of the recess is perpendicular to the axis of the shaft, and the flaps are mounted on them, moreover, the flaps protrude beyond the outer surface of the shaft and equally overlap the feed openings of the seats, the length of the flap exceeds more than va times the length of the overlapped flap dispensing opening seat, and a U-shaped end is situated further from the sample inlet than the flap, the flaps formed in the sample from the inlet, the width of which is at least the shaft and the sample is less than the width of the rectangular shaft recesses.

На фиг.1 изображена конструкция газораспределительного клапана.Figure 1 shows the design of the gas control valve.

На фиг.2 сечение В-В.In Fig.2, section bb.

На фиг.3 сечение А-А.In Fig. 3, section AA.

На фиг.4 сечение Б-Б.Figure 4 section BB.

На фиг.5 вариант установки заслонки, не перекрывающей полностью расходное отверстие седла.In Fig.5, an installation option for a damper that does not completely cover the seat feed hole.

Газораспределительный клапан состоит из корпуса 1 с входным 2 и двумя выходными патрубками 3. В выходные патрубки 3 установлены седла 4 с расходными отверстиями 5. С седлами 4 контактируют по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям 6 и 7, центр которых проходит через ось 8 вала 9, заслонки 10. Заслонки установлены в прямоугольные выемки 11, выполненные в валу 9. Одна пара сторон выемки 11 выполнена перпендикулярно оси 8 вала 9. Заслонка 10 установлена с минимальным зазором в выемку 11. Наружный диаметр вала в месте установки заслонок выполнен меньше диаметра цилиндрической поверхности контакта заслонки и седла. В валу выполнена П-образная выборка 12, боковые поверхности которой перпендикулярны оси 8 вала 9. Ширина выборки Н превышает величину внутреннего диаметра ⌀Д входного патрубка 2 и охватывает его с обеих сторон. В заслонках 10 также выполнены выборки 13, ширина которых не меньше ширины Н выборки 12 вала 9 и меньше, чем ширина прямоугольных выемок вала, в которых установлены заслонки. Торец 14 П-образной выборки 12 расположен дальше от входного патрубка, чем заслонка. Расходные отверстия 5 седел 4 выполнены прямоугольной формы, одна из сторон которого проходит через плоскость, перпендикулярную оси 8 вала 9. В плоскости, перпендикулярной оси 8 вала 9, длина L заслонки 10 превышает длину l перекрытого заслонкой расходного отверстия 5 седла 4 более чем в два раза. На фиг.1 показан вариант, когда заслонка полностью перекрывает расходное отверстие 5 седла 4, а на фиг.5 показан вариант частичного перекрытия расходного отверстия седла. В исходном положении заслонки 10 одинаково перекрывают расходные отверстия 5 седел 4. Седла 4 и заслонки 10 выполнены соответственно одинаковыми. Корпус 1 облицован изнутри эрозионностойким прессматериалом 15. Вал установлен в подшипники 16 и соединен с поводком 17 привода. Между торцом заслонки и обращенным к ней торцом выемки вала выполнен торцевой зазор 18.The gas distribution valve consists of a housing 1 with an inlet 2 and two outlet pipes 3. Seats 4 with flow openings 5 are installed in the outlet pipes 3. Seats 4 are contacted on reciprocal cylindrical surfaces 6 and 7, the center of which passes through the axis 8 of the shaft 9, the shutter 10 The flaps are installed in rectangular recesses 11 made in the shaft 9. One pair of sides of the recess 11 is perpendicular to the axis 8 of the shaft 9. The flap 10 is installed with a minimum clearance in the recess 11. The outer diameter of the shaft at the place of installation of the flaps is made smaller e-diameter cylindrical surface and the valve seat contact. A U-shaped sample 12 is made in the shaft, the side surfaces of which are perpendicular to the axis 8 of the shaft 9. The width of the sample H exceeds the inner diameter ⌀D of the inlet pipe 2 and covers it on both sides. In the shutters 10 also made samples 13, the width of which is not less than the width H of the sample 12 of the shaft 9 and less than the width of the rectangular grooves of the shaft in which the shutters are installed. The butt 14 of the U-shaped sample 12 is located farther from the inlet pipe than the damper. The consumable holes 5 of the saddles 4 are made in a rectangular shape, one side of which passes through a plane perpendicular to the axis 8 of the shaft 9. In the plane perpendicular to the axis 8 of the shaft 9, the length L of the shutter 10 exceeds the length l of the expendable hole 5 of the saddle 4 covered by the shutter more than two times. Figure 1 shows an option when the shutter completely covers the flow hole 5 of the seat 4, and figure 5 shows a partial overlap of the flow hole of the seat. In the initial position, the flaps 10 equally overlap the flow openings 5 of the seats 4. The seats 4 and the flaps 10 are made respectively the same. The housing 1 is lined from the inside with erosion-resistant press material 15. The shaft is installed in the bearings 16 and connected to the drive leash 17. An end gap 18 is made between the end face of the shutter and the end face of the shaft recess.

При работе продукты сгорания поступают внутрь клапана и через расходное отверстие 5 при повороте вала 9 в одну из сторон истекают наружу, создавая тягу. Так как размер L превышает более чем в два раза размер l, когда одно расходное отверстие 5 полностью открывается, не происходит открытие другого отверстия 5. Благодаря тому, что ширина Н выборки превышает диаметр ⌀Д внутреннего диаметра входного патрубка 2 и торец П-образной выборки расположен дальше, чем заслонка, а в заслонке также выполнена выборка, которая не меньше ширины Н, осуществляется более плавный подвод продуктов сгорания к расходным отверстиям 5 седел 4, что в свою очередь увеличивает коэффициент расхода отверстия седла. Вследствие того, что заслонки установлены по посадке в вал и с торцевым зазором не происходит заклинивания заслонок из-за тепловых расширений вала, седел и заслонок.During operation, the combustion products enter the valve and through the flow hole 5 when the shaft 9 is turned to one side, they expire outward, creating a thrust. Since the size L exceeds more than twice the size l, when one supply opening 5 is fully opened, another opening 5 does not open. Due to the fact that the sample width H exceeds the diameter ⌀D of the inner diameter of the inlet pipe 2 and the end face of the U-shaped sample is located farther than the damper, and a sampling is also performed in the damper, which is not less than the width N, a smoother supply of combustion products to the flow openings 5 of the seats 4, which in turn increases the flow coefficient of the saddle hole. Due to the fact that the shutters are installed to fit into the shaft and with an end gap, the shutters do not jam due to thermal expansion of the shaft, seats and shutters.

Таким образом, благодаря наличию одного общего вала, приводящего в движение обе заслонки, снижается не только вес блока, но и всего изделия, а также упрощается компоновка.Thus, due to the presence of one common shaft, which drives both shutters, not only the weight of the unit, but also the entire product is reduced, and the layout is also simplified.

Claims

1. A gas distribution valve, consisting of a housing with an inlet and two outlet pipes, each of which has a saddle with a rectangular flow nozzle, one side of which passes through a plane perpendicular to the axis of the shaft, shutters in contact with the saddles on reciprocal cylindrical surfaces perpendicular the axis of the shaft, and the axis of the inlet pipe and the axis of the seats of the feed openings of the seats are located in the same plane perpendicular to the axis of the shaft, characterized in that both shutters are connected to one shaft, in which the torus made a U-shaped sample from the inlet side, while the U-shaped shaft sample covers the inner diameter of the inlet pipe on both sides, rectangular recesses are made in the shaft, the axis of symmetry of which are located in the same plane as the axis of the inlet pipe and the axis of the supply holes seats, one pair of sides of the recess is perpendicular to the axis of the shaft, and they are installed on the landing flap with an end gap, and the flaps protrude beyond the outer surface of the shaft and equally overlap the feed holes of the seats, the length of the flap Ki exceeds more than twice the length of the flow-through seat closed by the shutter, and the end of the U-shaped shaft is located farther from the inlet pipe than the shutter.

2. The gas distribution valve according to claim 1, characterized in that the dampers are made of samples from the inlet pipe, the width of which is not less than the shaft sample and less than the width of the rectangular recesses of the shaft.