RU2488731C1 - Joint of shutter with combustible gas feed valve seat - Google Patents
Joint of shutter with combustible gas feed valve seat Download PDFInfo
- Publication number
- RU2488731C1 RU2488731C1 RU2012114617/06A RU2012114617A RU2488731C1 RU 2488731 C1 RU2488731 C1 RU 2488731C1 RU 2012114617/06 A RU2012114617/06 A RU 2012114617/06A RU 2012114617 A RU2012114617 A RU 2012114617A RU 2488731 C1 RU2488731 C1 RU 2488731C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seat
- ledges
- saddle
- pins
- shutter
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание конструкций клапанов для регулирования расхода горячего газа, работающих при высоких температурах и давлениях и используемых для управления летательным аппаратом по каналам крена, тангажа и рыскания.The invention relates to the field of engineering and is aimed at creating valve designs for regulating the flow of hot gas operating at high temperatures and pressures and used to control the aircraft through the channels of roll, pitch and yaw.
Известна конструкция клапана для регулирования расхода горячего газа, содержащая корпус с входным и выходным патрубками, опорный узел, образованный двумя выступами, выполненными на седле и имеющими соосные с валом сквозные отверстия, в которые установлен регулирующий элемент, контактирующий по взаимообращенным цилиндрическим поверхностям с седлом, а в регулирующем элементе и седле выполнены расходные отверстия, при этом регулирующий элемент соединен через карданную муфту с валом (Патент РФ №2079023, 1997 г., кл. 6F16K 5/04).A known valve design for regulating the flow of hot gas, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a support node formed by two protrusions made on the saddle and having through holes coaxial with the shaft, into which a control element is installed, which contacts the saddle on mutually reversed cylindrical surfaces, and consumable holes are made in the regulating element and the seat, while the regulating element is connected via a cardan coupling to the shaft (RF Patent No. 2079023, 1997, class 6F16K 5/04).
Недостаток этой конструкции заключается в том, что наличие постоянного контакта регулирующего элемента и седла, особенно при значительных диаметрах контактирующих между собой цилиндрических поверхностей регулирующего элемента и седла, приводит к увеличению шарнирного момента, что, в свою очередь, приводит к увеличению не только требуемой мощности привода, но и усиления всех узлов кинематической цепи вал - регулирующий элемент, и, как следствие, приводит к увеличению массы изделия, что для летательных аппаратов не допустимо.The disadvantage of this design is that the presence of constant contact of the regulating element and the seat, especially with significant diameters of the cylindrical surfaces of the regulating element and the seat contacting each other, leads to an increase in the hinge moment, which, in turn, leads to an increase not only in the required drive power , but also the amplification of all nodes of the kinematic chain, the shaft is a regulatory element, and, as a result, leads to an increase in the mass of the product, which is not permissible for aircraft.
Известна конструкция клапана для регулирования расхода горячего газа, состоящая из корпуса с входным и выходным патрубками, в выходной патрубок установлено седло с расходным отверстием, в котором с обеих сторон от расходного отверстия выполнены выступы с соосными сквозными цилиндрическими отверстиями, ось которых совпадает с осью цилиндрической поверхностью седла, и соосной седлу цилиндрической заслонки, которая образует совместно с расходным отверстием седла регулируемое расходное отверстие клапана, и вала, кинематически через карданную муфту соединенную с заслонкой, на которой со стороны карданной муфты выполнен узел, который заслонку соединяет с карданной муфтой, заслонка в зоне расходного отверстия седла установлена с зазором, при этом на заслонке с обеих сторон от расходного отверстия клапана выполнены цапфы, диаметр которых меньше диаметра цилиндрической поверхности заслонки в зоне расходного отверстия клапана и меньше максимального диаметра узла соединения карданной муфты и заслонки, цапфы заслонки установлены по посадке в выступы седла, в которых выполнены прорези, а на заслонке выполнены срезы, заходящие в прорези седла (Патент РФ №2422709, 2011 г., кл. F16K 5/04, F16K 5/10).A known valve design for regulating the flow of hot gas, consisting of a housing with inlet and outlet nozzles, a saddle with a supply hole is installed in the output pipe, in which protrusions with coaxial through cylindrical holes are made on both sides of the supply hole, the axis of which coincides with the axis of the cylindrical surface the seat, and the coaxial seat of the cylindrical damper, which together with the feed hole of the seat forms an adjustable feed hole of the valve, and the shaft, kinematically through the car This coupling is connected to the flap, on which a knot is made from the cardan clutch side, which connects the flap to the cardan clutch, the flap in the area of the seat outlet hole is installed with a gap, and trunnions are made on the valve on both sides of the valve outlet hole, the diameter of which is smaller than the diameter the cylindrical surface of the valve in the area of the valve outlet and less than the maximum diameter of the joint assembly of the cardan coupling and the valve; us the slot and on the flap sections are made, entering the saddle slot (RF patent №2422709, 2011, cl. F16K 5/04, F16K 5/10).
Недостаток этой конструкции заключается в том, что в месте контакта заслонки и седла за счет того, что заслонка и седло выполнены из металлических жаропрочных сплавов, обладающих значительной величиной коэффициента трения, появляется повышенный шарнирный момент, который приводит к уменьшению надежности работы клапана.The disadvantage of this design is that in the place of contact of the damper and seat due to the fact that the damper and seat are made of heat-resistant metal alloys with a significant coefficient of friction, an increased hinge moment appears, which reduces the reliability of the valve.
Задачей изобретения является повышение надежности работы за счет уменьшения величины шарнирного момента.The objective of the invention is to increase reliability by reducing the magnitude of the hinge moment.
Задача достигается тем, что в узле соединения заслонки с седлом клапана расхода горячего газа, состоящим из седла с вертикальными выступами, симметричными расходному отверстию седла, в соосные отверстия выступов по свободной посадке установлены соосные цапфы заслонки, одна из которых снабжена соосным шкивом привода вращения, установленным с торцевым зазором к выступу седла, а заслонка установлена с зазором по отношению к торцевым поверхностям выступов и кольцевым зазором в зоне расходного отверстия седла, причем в выступах седла выполнены симметричные одинаковые вертикальные прорези, на цапфах заслонки соответственно выполнены лыски, внутренняя поверхность сквозных цилиндрических отверстий выступов седла облицована вставкой из углеродных материалов, вставки при помощи штифтов крепятся к выступам седла, штифт, расположенный в выступах седла и вставках, выполнен из материала седла, а штифт, расположенный только во вставке, выполнен из материала вставки, штифты установлены в выступы седла и вставки по свободной посадке, при этом на заслонке в районе цапф между выступами седла выполнены цилиндрические уступы, соосные цапфам, причем d2>d1>d, а величина торцевого зазора между шкивом и торцом выступа седла И определяется соотношением:H>L-1, гдеThe task is achieved by the fact that in the node connecting the damper to the seat of the hot gas flow valve, consisting of a saddle with vertical protrusions symmetrical to the flow outlet of the saddle, coaxial journal trims of the damper are installed in the coaxial openings of the protrusions, one of which is equipped with a coaxial rotation drive pulley installed with an end gap to the protrusion of the saddle, and the valve is installed with a gap with respect to the end surfaces of the protrusions and an annular gap in the area of the flow hole of the saddle, and in the protrusions of the saddle symmetrical identical vertical slots are provided, flats on the valve pins are respectively made flats, the inner surface of the through cylindrical holes of the saddle protrusions is lined with an insert of carbon materials, the inserts are attached with pins to the saddle protrusions, the pin located in the saddle protrusions and inserts is made of saddle material, and the pin located only in the insert is made of the material of the insert, the pins are installed in the protrusions of the saddle and the insert in a loose fit, while on the shutter in the region of the pins between the protrusion The saddles are made of cylindrical ledges, coaxial with the trunnions, with d 2 > d 1 > d, and the end gap between the pulley and the end face of the protrusion of the saddle And is determined by the relation: H> L-1, where
d - диаметр цапф заслонки,d is the diameter of the trunnion pins,
d1 - диаметр цилиндрических уступов заслонки,d 1 - the diameter of the cylindrical ledges of the valve,
d2 - наружный диаметр вставки,d 2 is the outer diameter of the insert,
L - расстояние между уступами заслонки,L is the distance between the ledges of the shutter,
l - ширина заслонки в зоне расходного отверстия седла.l is the width of the flap in the area of the feed hole of the seat.
На фиг.1 изображена конструкция узла соединения заслонки с седлом клапана расхода горячего газа, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows the design of the connection node of the damper with the seat of the hot gas flow valve, figure 2 - section aa in figure 1.
Узел соединения заслонки с седлом клапана расхода горячего газа, состоит из седла 1 с расходным отверстием, в котором с обеих сторон от расходного отверстия выполнены выступы 2 с соосными сквозными цилиндрическими отверстиями 3, оси которых совпадают с осью цилиндрической поверхности 4 седла 1 в зоне его расходного отверстия. В выступах 2 седла 1 выполнены симметричные одинаковые прорези 5 (фиг.2). Заслонка 6 установлена по отношению к цилиндрической поверхности 4 седла 1 в зоне его расходного отверстия с постоянным кольцевым зазором «δ». На заслонке 6 выполнены с обеих сторон от ее цилиндрической поверхности 7, соосной цилиндрической поверхности 4 седла 1 в зоне его расходного отверстия, цапфы 8, диаметр «d», которых меньше диаметра «D» цилиндрической поверхности 7 в зоне расходного отверстия седла 1. Заслонка 6 установлена по отношению к седлу 1 с осевым люфтом. На цапфах 8 выполнены срезы 9 (фиг.2), симметричные относительно плоскости 10, проходящей через ось цапф 8. На заслонке 6 со стороны одной из ее цапф 8 выполнен соосный с цапфами шкив привода вращения 11, через который заслонка приводится во вращательное движение и диаметр которого «D1» превышает диаметр «d» цапф 8. Отверстия 3 седла 1 облицованы вставками 12 из углеродных материалов (графита, пироуглерода и т.д.), в которых выполнены симметричные одинаковые прорези 13, через которые установлена заслонка 6 в седло 1. Ширина прорезей 5 выступов 2 седла 1 не должна быть меньше ширины прорезей 13 вставок 12 (фиг.2). Каждая вставка 12 крепится к выступу 2 седла 1 при помощи штифта 14, изготовленного из того же материала, что и седло 1. Во вставки 12 в зоне контакта с цапфами 8 установлен штифт 15, изготовленный из того же материала, что и вставка 12. Штифты 14 и 15 установлены в выступы 2 седла 1 и вставки 12 по свободной посадке, потому что углеродные и жаропрочные материалы обладают повышенной хрупкостью и могут при запрессовке разрушаться.The connection node of the damper with the seat of the hot gas flow valve consists of a seat 1 with a flow hole, in which protrusions 2 with coaxial through cylindrical holes 3 are made on both sides of the flow hole, the axes of which coincide with the axis of the cylindrical surface 4 of the seat 1 in the area of its flow holes. In the protrusions 2 of the saddle 1, symmetrical identical slots 5 are made (Fig. 2). The damper 6 is installed with respect to the cylindrical surface 4 of the seat 1 in the area of its flow outlet with a constant annular gap "δ". On the shutter 6 are made on both sides of its cylindrical surface 7, coaxial cylindrical surface 4 of the seat 1 in the area of its feed hole, trunnion 8, diameter "d", which are smaller than the diameter "D" of the cylindrical surface 7 in the area of the feed hole of the seat 1. Damper 6 is mounted with respect to the seat 1 with axial play. The trunnions 8 are cut 9 (FIG. 2), symmetrical with respect to the plane 10 passing through the axis of the trunnions 8. On the shutter 6 from the side of one of its trunnions 8, a rotation drive pulley 11 coaxial with trunnions is made, through which the shutter is rotationally driven and the diameter of which “D 1 ” exceeds the diameter “d” of the trunnions 8. The holes 3 of the saddle 1 are lined with inserts 12 of carbon materials (graphite, pyrocarbon, etc.), in which identical symmetrical slots 13 are made, through which a shutter 6 is installed in the saddle 1. The width of the slots 5 protrusions 2 saddles 1 not should be less than the width of the slots 13 of the inserts 12 (figure 2). Each insert 12 is attached to the protrusion 2 of the seat 1 using a pin 14 made of the same material as the seat 1. In the insert 12 in the contact area with the pins 8 is a pin 15 made of the same material as the insert 12. Pins 14 and 15 are installed in the protrusions 2 of the saddle 1 and the insert 12 for a loose fit, because carbon and heat-resistant materials are highly brittle and can break when pressed.
На заслонке 6 в районе цапф 8 между выступами 2 седла 1 выполнены цилиндрические уступы 16, диаметр «d1» которых превышает диаметр «d» цапф 8 и не выходит за пределы наружного диаметра «d2» вставок 12 из углеродных материалов, таким образом обеспечивается соотношение d2>d1>d. В узле обеспечивается следующие соотношение размеров: H>L-1, где Н - величина зазора между цилиндрическим узлом, через который заслонка приводится во вращательное движение, L - расстояние между уступамиами заслонки, 1 - ширина заслонки в зоне расходного отверстия седла.On the shutter 6 in the region of the pins 8 between the protrusions 2 of the seat 1 are made cylindrical ledges 16, the diameter "d 1 " of which exceeds the diameter "d" of the pins 8 and does not go beyond the outer diameter "d 2 " of the inserts 12 of carbon materials, thus ensuring the ratio d 2 > d 1 > d. The following size ratio is ensured in the assembly: H> L-1, where H is the gap between the cylindrical assembly through which the shutter is rotationally driven, L is the distance between the ledges of the shutter, 1 is the width of the shutter in the area of the seat feed hole.
Сборка происходит следующим образом: вставки 12 устанавливаются в цилиндрические отверстия 3 выступов 2 седла 1 и крепятся при помощи штифтов 14 и 15. Затем заслонка 6 устанавливается в прорези 5 и 13 выступов 2 седла 1 и вставок 12.The assembly takes place as follows: the inserts 12 are installed in the cylindrical holes 3 of the protrusions 2 of the saddle 1 and are fastened with pins 14 and 15. Then the shutter 6 is installed in the slots 5 and 13 of the protrusions 2 of the saddle 1 and the inserts 12.
При работе благодаря тому, что заслонка установлена во вставки 12, изготовленные из углеродного материала, штифт 15 также изготовлен из углеродного материала, а зазор «Н» между выступом 2 седла 1 и цилиндрическим соосным шкивом 11 больше чем разница расстояния между уступами заслонки и шириной заслонки в зоне расходного отверстия, а диаметр уступа заслонки не превышает наружный диаметр вставки, контакт заслонки происходит по углеродному материалу, обладающему наиболее низким коэффициентом трения, обеспечивается снижение величины шарнирного момента. Так, например, величина коэффициента трения жаропрочного металлического сплава по жаропрочному металлическому сплаву находится в пределах 0,4...0,5, а по углеродному материалу не превышает величины 0,2. Благодаря тому, что заслонка установлена по отношению к седлу с осевым люфтом, не происходит заклинивание заслонки при прогреве конструкции.During operation, due to the fact that the shutter is installed in inserts 12 made of carbon material, the pin 15 is also made of carbon material, and the clearance “H” between the protrusion 2 of the seat 1 and the cylindrical coaxial pulley 11 is greater than the difference in the distance between the ledges of the shutter and the width of the shutter in the zone of the feed hole, and the diameter of the ledge of the flap does not exceed the outer diameter of the insert, the contact of the flap occurs on the carbon material having the lowest coefficient of friction, provides a reduction in the value of the hinge of torque. So, for example, the coefficient of friction of a heat-resistant metal alloy for a heat-resistant metal alloy is in the range of 0.4 ... 0.5, and for a carbon material does not exceed 0.2. Due to the fact that the shutter is installed in relation to the seat with axial play, the shutter does not jam when the structure is heated.
Таким образом, как видно из вышеизложенного, предложенный узел соединения заслонки с седлом клапана расхода горячего газа, обеспечивает повышение надежности работы клапана за счет снижения величины шарнирного момента.Thus, as can be seen from the foregoing, the proposed node connecting the damper with the seat of the valve flow of hot gas, provides increased reliability of the valve by reducing the magnitude of the hinge moment.
Claims (1)
где d - диаметр цапф заслонки,
d1 - диаметр цилиндрических уступов заслонки,
d2 - наружный диаметр вставки,
L - расстояние между уступами заслонки,
l - ширина заслонки в зоне расходного отверстия седла. The unit for connecting the damper to the seat of the hot gas flow valve, consisting of a saddle with vertical protrusions symmetrical to the flow hole of the saddle; coaxial journal pivots of the damper are installed in the coaxial openings of the protrusions, one of which is equipped with a coaxial rotation drive pulley mounted with an end gap to the saddle protrusion and the damper is installed with a gap with respect to the end surfaces of the protrusions and an annular gap in the area of the seat feed hole, moreover, the symmetrical vertical slots, flats respectively are made on the flap pins, characterized in that the inner surface of the through cylindrical holes of the saddle protrusions is lined with an insert of carbon materials, the inserts are attached with pins to the saddle protrusions, the pin located in the saddle protrusions and inserts is made of saddle material, and the pin located only in the insert is made of the material of the insert, the pins are installed in the protrusions of the saddle and the insert for a loose fit, while on the shutter in the region of the pins between the protrusions of the saddle formed cylindrical ledges coaxial trunnions, wherein d 2> d 1> d, and the value of the end clearance between the pulley and the end of the saddle protrusion H is given by: H> Ll,
where d is the diameter of the trunnion flaps,
d 1 - the diameter of the cylindrical ledges of the valve,
d 2 is the outer diameter of the insert,
L is the distance between the ledges of the valve,
l is the width of the flap in the area of the feed hole of the seat.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114617/06A RU2488731C1 (en) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | Joint of shutter with combustible gas feed valve seat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012114617/06A RU2488731C1 (en) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | Joint of shutter with combustible gas feed valve seat |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2488731C1 true RU2488731C1 (en) | 2013-07-27 |
Family
ID=49155697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012114617/06A RU2488731C1 (en) | 2012-04-13 | 2012-04-13 | Joint of shutter with combustible gas feed valve seat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2488731C1 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1844046A (en) * | 1931-03-05 | 1932-02-09 | George W Sheets | Valve |
| US3379408A (en) * | 1965-02-08 | 1968-04-23 | Acf Ind Inc | Eccentric plug valve |
| US3710808A (en) * | 1970-09-08 | 1973-01-16 | Fierro Esponja | Pressure lock for feeding particulate material to and removing it from a pressure vessel |
| FR2719100A1 (en) * | 1994-04-20 | 1995-10-27 | Safi | Pallet valve for fluid pressure circuit |
| RU2079023C1 (en) * | 1994-02-15 | 1997-05-10 | Московский институт теплотехники | Valve for control of flow rate of working gas |
| RU2194206C2 (en) * | 1997-12-30 | 2002-12-10 | Государственное предприятие Московский институт теплотехники | Valve for control of hot gas flow rate |
| RU2220347C2 (en) * | 1999-10-26 | 2003-12-27 | Государственное предприятие Московский институт теплотехники | Hot gas flow rate control valve |
| RU2355931C1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники" | Hot gas gas-distributing valve |
| RU2422709C1 (en) * | 2010-02-04 | 2011-06-27 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ") | Control valve for hot gas flow rate |
-
2012
- 2012-04-13 RU RU2012114617/06A patent/RU2488731C1/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1844046A (en) * | 1931-03-05 | 1932-02-09 | George W Sheets | Valve |
| US3379408A (en) * | 1965-02-08 | 1968-04-23 | Acf Ind Inc | Eccentric plug valve |
| US3710808A (en) * | 1970-09-08 | 1973-01-16 | Fierro Esponja | Pressure lock for feeding particulate material to and removing it from a pressure vessel |
| RU2079023C1 (en) * | 1994-02-15 | 1997-05-10 | Московский институт теплотехники | Valve for control of flow rate of working gas |
| FR2719100A1 (en) * | 1994-04-20 | 1995-10-27 | Safi | Pallet valve for fluid pressure circuit |
| RU2194206C2 (en) * | 1997-12-30 | 2002-12-10 | Государственное предприятие Московский институт теплотехники | Valve for control of hot gas flow rate |
| RU2220347C2 (en) * | 1999-10-26 | 2003-12-27 | Государственное предприятие Московский институт теплотехники | Hot gas flow rate control valve |
| RU2355931C1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники" | Hot gas gas-distributing valve |
| RU2422709C1 (en) * | 2010-02-04 | 2011-06-27 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ") | Control valve for hot gas flow rate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106481675B (en) | Turbocharger bearing damper assembly | |
| RU2422709C1 (en) | Control valve for hot gas flow rate | |
| JP5386078B2 (en) | Gas turbine engine assembly and rotor assembly | |
| JP5833368B2 (en) | Pressure operated plug | |
| US10288065B1 (en) | Mud motor coupling system | |
| KR102363772B1 (en) | Turbine wastegate assembly | |
| JP6331423B2 (en) | Variable capacity turbocharger | |
| JP2004108367A (en) | Method and device for sealing variable blade assembly of gas turbine engine | |
| JP2016512313A (en) | Trailing edge cooling bearing | |
| US10520026B2 (en) | Bearing structure and turbocharger | |
| JP2004084667A (en) | Turbocharger and its vane support ring | |
| CN101354142A (en) | Fuel nozzle component and method | |
| JP2010265896A (en) | Joint for rotary component | |
| US10641125B2 (en) | Nozzle drive mechanism, turbocharger, and variable-capacity turbocharger | |
| KR102240464B1 (en) | Swing gate type Adjustable Orifice Valve unit of pulverized coal supply control system of thermal power plant | |
| EP1971795B1 (en) | Flow control valve for fluidized material | |
| JP2009079592A (en) | Bolt assembly for steam turbine engine and method of assembling the same | |
| RU2488731C1 (en) | Joint of shutter with combustible gas feed valve seat | |
| WO2020026863A1 (en) | Bearing device and turbo supercharger | |
| RU2457382C1 (en) | Hot gas flow rate regulator | |
| US9764908B2 (en) | Concentric flow variable orifices for gas and particulate flow balance | |
| US9657596B2 (en) | Turbine housing assembly for a turbocharger | |
| JPH09217836A (en) | Sealing device | |
| US10808605B2 (en) | Adjusting device for actuating an actuator of a turbocharger, and turbocharger for an internal combustion engine | |
| RU2376518C1 (en) | Flow regulator of hot gas |