RU2408812C1

RU2408812C1 - Control valve for hot gas

Info

Publication number: RU2408812C1
Application number: RU2009121082/06A
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"; Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date: 2009-06-03
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2011-01-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: valve for control of consumption of hot gas consists of case with inlet and at least one outlet branch. A seat with two lugs is installed in the case. These lugs are located on both sides from delivery outlet of the seat and are made with a common cylinder orifice. A cylinder gate is installed in this orifice. The gate is kinematically tied with the shaft of the drive. Edges are made on both lugs on the most remote from the delivery outlet side. The edges pass along planes perpendicular to axis of the delivery outlet of the seat and through their cylinder orifices; distance between end points along cylinder orifice of the lugs equals to 0.8...0.9 of minimal diametre of the gate contacting lugs of the seat.

EFFECT: reduced loading index of valve.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, работающих в условиях высоких температур до 2300К и давлений до 10 Мпа и используемых для управления летательным аппаратом в плоскостях тангажа, рыскания и крена.The invention relates to the field of engineering and is aimed at improving the design of valves operating at high temperatures up to 2300K and pressures up to 10 MPa and used to control the aircraft in the planes of pitch, yaw and roll.

Известна конструкция клапана для регулирования расхода горячего газа, содержащая корпус с входным и выходным патрубками, седло с расходным отверстием и двумя выступами, расположенными с обеих сторон от расходного отверстия седла и имеющими общее сквозное цилиндрическое отверстие, в которое установлена цилиндрическая заслонка с расходным отверстием, заслонка соединена кинематически с валом привода (патент РФ №2121098 кл. 6 F16K 5/12, 1995 г.).A known valve design for regulating the flow of hot gas, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a seat with a flow hole and two protrusions located on both sides of the flow hole of the saddle and having a common through cylindrical hole in which a cylindrical valve with a flow hole is installed, the valve kinematically connected to the drive shaft (RF patent No. 2121098 class. 6 F16K 5/12, 1995).

Недостаток такой конструкции заключается в том, что в процессе работы в щель между цилиндрическими поверхностями попадают твердые частицы продуктов сгорания твердых топлив (это может быть сажа или окислы металлов). Наличие частиц в зазоре приводит к увеличению нагрузочной характеристики, что в свою очередь требует увеличения мощности привода и увеличения размеров всех деталей кинематической цепи клапана.The disadvantage of this design is that during operation, solid particles of solid fuel combustion products fall into the gap between the cylindrical surfaces (this can be soot or metal oxides). The presence of particles in the gap leads to an increase in the load characteristic, which in turn requires an increase in drive power and an increase in the size of all parts of the kinematic chain of the valve.

Известна аналогичная конструкция клапана для регулирования расхода горячего газа, в которой на наружной цилиндрической поверхности регулирующего элемента (заслонки) выполнена кольцевая проточка на всю ширину расходного окна (отверстия) регулирующего элемента (патент РФ №2194206 кл.7 F16K 5/04 1997 г.).A similar valve design for controlling the flow of hot gas is known, in which an annular groove is made on the outer cylindrical surface of the regulating element (damper) over the entire width of the expenditure window (hole) of the regulating element (RF patent No. 2194206 class 7 F16K 5/04 1997) .

Хотя эта конструкция позволила снизить величину нагрузочной характеристики, но все же она оставалась значительной из-за наличия щелей в местах контакта заслонки с выступами седла. Путь увеличения зазора между цилиндрическими поверхностями выступов заслонки был исключен, т.к. это приводило к нарушению регулирования расхода продуктов сгорания через клапан и увеличению утечек через закрытый клапан.Although this design allowed to reduce the magnitude of the load characteristics, but still it remained significant due to the presence of cracks in the contact points of the shutter with the protrusions of the saddle. The way to increase the gap between the cylindrical surfaces of the protrusions of the shutter was excluded, because this led to a violation of the regulation of the flow of combustion products through the valve and an increase in leakage through the closed valve.

Целью изобретения является снижение нагрузочной характеристики клапана.The aim of the invention is to reduce the load characteristics of the valve.

Указанная цель достигается тем, что в клапане для регулирования расхода горячего газа, состоящем из корпуса с входным и, по крайней мере, с одним выходным патрубком, в котором установлено седло с двумя выступами, расположенными с обеих сторон от расходного отверстия седла и выполненными с общим цилиндрическим отверстием, в которое установлена цилиндрическая заслонка, кинематически связанная с валом привода, на обоих выступах со стороны, наиболее удаленной от расходного отверстия седла, выполнены срезы, проходящие по плоскостям, перпендикулярным оси расходного отверстия седла, и через их цилиндрические отверстия, при этом расстояние между крайними точками по цилиндрическому отверстию выступов равно 0,8…0,9 минимального диаметра d заслонки, контактирующего с выступами седла.This goal is achieved by the fact that in the valve for regulating the flow of hot gas, consisting of a housing with an inlet and at least one outlet pipe, in which a saddle with two protrusions located on both sides of the flow outlet of the saddle and made with a common a cylindrical hole in which there is a cylindrical flap kinematically connected with the drive shaft, on both protrusions from the side farthest from the feed hole of the seat, cuts are made passing along the planes, perpendi ulyarnym axis of the dispensing opening of the saddle, and via their cylindrical holes, wherein the distance between the extremities of the cylindrical bore of the projections is 0.8 ... 0.9 the minimum diameter d flap in contact with the seat ridges.

На фиг.1 изображен общий вид клапана.Figure 1 shows a General view of the valve.

На фиг.2 изображено сечение А-А.Figure 2 shows a section aa.

На фиг.3 изображено седло клапана.Figure 3 shows the valve seat.

На фиг.4 изображен вид Б на седло.Figure 4 shows a view of B on the saddle.

Клапан состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками (клапан может иметь два выходных патрубка), в выходной патрубок установлено седло 4, выполненное с двумя выступами 5, расположенными с обеих сторон от расходного отверстия 6 седла 4. В выступах 5 выполнено общее цилиндрическое отверстие 7, в которое установлена цилиндрическая заслонка 8 с расходным отверстием 9. Заслонка 8 кинематически соединена с валом 10 привода. На обоих выступах 5 выполнены срезы 11, проходящие по плоскостям, перпендикулярным оси 12 расходного отверстия 6 седла 4, и через их цилиндрические отверстия 7. Расстояние Н между крайними точками 13 и 14 по цилиндрическому отверстию 7 выступов 5 равно 0,8…0,9 минимального диаметра d заслонки 8, контактирующего с выступами 5 седла 6. Такой разброс объясняется допусками на изготовление. Нижний предел, чтобы как можно больше было открытой поверхности заслонки, верхний предел - чтобы заслонка не выпала из седла.The valve consists of a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 nozzles (the valve may have two outlet nozzles), a seat 4 is installed in the outlet nozzle, made with two protrusions 5 located on both sides of the outlet 6 of the seat 4. In the protrusions 5 the common a cylindrical hole 7, in which a cylindrical shutter 8 with a flow opening 9 is installed. The shutter 8 is kinematically connected to the drive shaft 10. On both protrusions 5, slices 11 are made, passing along planes perpendicular to the axis 12 of the flow opening 6 of the seat 4, and through their cylindrical holes 7. The distance H between the extreme points 13 and 14 along the cylindrical hole 7 of the protrusions 5 is 0.8 ... 0.9 the minimum diameter d of the shutter 8 in contact with the protrusions 5 of the seat 6. This variation is explained by manufacturing tolerances. The lower limit, so that as much as possible the open surface of the damper, the upper limit - so that the damper does not fall out of the seat.

При работе клапана продукты сгорания поступают внутрь корпуса, подходят к седлу и при совмещении их расходных отверстий истекают наружу. Благодаря тому что выступы выполнены одинаковыми, при вращении заслонки в различных направлениях обеспечиваются одинаковые условия для снятия налипшей сажи. Из-за того что на выступах седел выполнены срезы, сажа не препятствует свободному вращению заслонки и не происходит увеличения нагрузочной характеристики в паре заслонка - седло. Помимо снижения нагрузочной характеристики снижается вес и уменьшаются габариты клапана, особенно при наличии двух выходных патрубков.When the valve is operating, the combustion products enter the housing, approach the seat and, when their flow openings are combined, flow out. Due to the fact that the protrusions are made identical, when the shutter is rotated in different directions, the same conditions are provided for removing adhering soot. Due to the fact that cuts are made on the protrusions of the seats, the soot does not interfere with the free rotation of the damper and there is no increase in the load characteristic in the damper – saddle pair. In addition to reducing the load characteristic, the weight is reduced and the dimensions of the valve are reduced, especially when there are two outlet pipes.

Таким образом, достигаются положительные эффекты, а именно снижается нагрузочная характеристика клапана, снижаются вес и габариты клапана.Thus, positive effects are achieved, namely, the load characteristic of the valve is reduced, the weight and dimensions of the valve are reduced.

Claims

A valve for regulating the flow of hot gas, consisting of a housing with an inlet and at least one outlet pipe, in which a saddle is installed with two protrusions located on both sides of the saddle outlet and made with a common cylindrical hole in which a cylindrical valve is installed, kinematically connected with the drive shaft, characterized in that on both protrusions from the side of the seat farthest from the feed hole, cuts are made passing along planes perpendicular to the flow axis hole of the saddle, and through their cylindrical holes, while the distance between the extreme points along the cylindrical hole of the protrusions is 0.8 ... 0.9 of the minimum diameter d of the flap in contact with the protrusions of the saddle.