RU2636236C2 - Клапан для воздушного судна - Google Patents

Клапан для воздушного судна Download PDF

Info

Publication number
RU2636236C2
RU2636236C2 RU2015106976A RU2015106976A RU2636236C2 RU 2636236 C2 RU2636236 C2 RU 2636236C2 RU 2015106976 A RU2015106976 A RU 2015106976A RU 2015106976 A RU2015106976 A RU 2015106976A RU 2636236 C2 RU2636236 C2 RU 2636236C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sealing element
valve
telescopic sealing
aircraft
valve body
Prior art date
Application number
RU2015106976A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015106976A (ru
Inventor
Мелвин ПАУЭЛЛ
Original Assignee
Итон Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Итон Лимитед filed Critical Итон Лимитед
Publication of RU2015106976A publication Critical patent/RU2015106976A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2636236C2 publication Critical patent/RU2636236C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D37/00Arrangements in connection with fuel supply for power plant
    • B64D37/02Tanks
    • B64D37/06Constructional adaptations thereof
    • B64D37/12Constructional adaptations thereof jettisonable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D37/00Arrangements in connection with fuel supply for power plant
    • B64D37/005Accessories not provided for in the groups B64D37/02 - B64D37/28
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/46Attachment of sealing rings
    • F16K1/465Attachment of sealing rings to the valve seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/02Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
    • F16L27/04Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces
    • F16L27/06Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces with special sealing means between the engaging surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L29/00Joints with fluid cut-off means
    • F16L29/02Joints with fluid cut-off means with a cut-off device in one of the two pipe ends, the cut-off device being automatically opened when the coupling is applied
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/187Self-aligning stuffing-boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3224Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip capable of accommodating changes in distances or misalignment between the surfaces, e.g. able to compensate for defaults of eccentricity or angular deviations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

Изобретение относится к соединениям внешнего бака с воздушным судном. Клапан (100) для присоединения внешнего бака к воздушному судну содержит корпус клапана (112) и уплотнительный узел, выполненный с возможностью упругого зацепления при использовании с герметизируемой поверхностью воздушного судна. Уплотнительный узел содержит телескопический уплотнительный элемент (114), продолжающийся от ближнего конца внутри корпуса (112) клапана к дальнему концу. Телескопический уплотнительный элемент (114) удерживается внутри корпуса (112) клапана так, чтобы поддерживать осевое выравнивание телескопического уплотнительного элемента и корпуса клапана. Уплотнительный узел дополнительно содержит держатель (150) уплотнения, предусмотренный на дальнем конце телескопического уплотнительного элемента (114). Держатель (150) уплотнения выполнен с возможностью поворота относительно телескопического уплотнительного элемента (114) для выравнивания, при использовании, с герметизируемой поверхностью воздушного судна. Изобретение улучшает сопротивление утечкам при маневрировании воздушного судна. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к клапану для соединения внешнего бака с воздушным судном. В частности, но не исключительно, изобретение относится к клапану для соединения с топливной системой воздушного судна.
Известно обеспечение дополнительных топливных баков, которые могут располагаться на воздушном судне снаружи (иногда называемых «сбрасываемыми баками»). Внешние баки, как правило, соединяются с топливной системой воздушного судна посредством двусоставного клапана, который содержит клапан воздушного судна, соединенный с воздушным судном, и вспомогательный клапан на баке. Клапан должен обеспечивать соединение между внешним баком и системой воздушного судна и обеспечивать герметичное соединение между баком и воздушным судном.
Клапан топливного бака в соответствии с существующей конструкцией изображен на Фиг. 1 (профиль его поперечного сечения показан на Фиг. 1b). Клапан 10 содержит корпус 12 клапана, имеющий по существу цилиндрический профиль, образующий центральный канал, через который может протекать жидкость. Телескопический уплотнительный элемент 14 помещается внутрь корпуса клапана и продолжается по центральному каналу за наружную поверхность 24 корпуса 12 клапана. Телескопический уплотнительный элемент 14 смещен к удлиненному положению пружиной 18. При использовании, пружина должна находиться в сжатом состоянии, поскольку телескопический уплотнительный элемент 14 по меньшей мере частично прижат назад в корпус 12 клапана. Таким образом, пружина оказывает уплотняющую силу на герметизируемые поверхности. Ближний (т.е. внутренний) конец телескопического уплотнительного элемента 14 выполнен с гнездом 22 на своей наружной поверхности для приема уплотнительного кольца для герметичного соединения с внутренней поверхностью корпуса 12 клапана. Дистальный (т.е. наружный) конец телескопического уплотнительного элемента 14 выполнен с упругим участком в форме сжимаемого эластомерного уплотнения 20, которое при использовании должно формировать герметичное зацепление с плоской герметизируемой поверхностью воздушного судна. Телескопический элемент 14 расположен так, что он имеет степень боковой свободы внутри корпуса клапана. Более конкретно, свободный зазор сохраняется между телескопическим уплотнительным элементом 14 и как корпусом 12 клапана (например, между гнездом 22 уплотнения и внутренней поверхностью корпуса 12 клапана), так и отверстием 2 6 в наружной поверхности 24 корпуса клапана. Кроме того, телескопический уплотнительный элемент выполнен со скошенным наружным профилем, который слегка сужается по направлению к дистальному концу. Телескопический уплотнительный элемент может, например, быть расположен так, чтобы он мог наклоняться по своей продольной оси на величину до 5 градусов. Такая свобода призвана обеспечить уплотнению как возможность выравниваться с герметизируемой поверхностью воздушного судна при установке на воздушное судно, так и подстраиваться к любым относительным динамичным перемещениям между баком и воздушным судном в ходе маневров на земле или в полете.
Оказалось, что причиной утечек в существующих конструкциях является результат потери полного контакта поверхности уплотнения с герметизируемой поверхностью воздушного судна. В частности, в случае боковых перемещений между воздушным судном и баком (которые могут, например, возникнуть в результате быстрого маневрирования), высокое трение между эластомерным уплотнением 20 и герметизируемой поверхностью могут частично препятствовать скольжение эластомерного уплотнения по поверхности, что приводит к искажению уплотнения. Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на обеспечение клапанного приспособления с улучшенным сопротивлением утечкам в ходе маневрирования воздушного судна.
В соответствии с первым объектом в настоящем изобретении предлагается клапан для присоединения внешнего бака к воздушному судну, при этом клапан содержит:
корпус клапана; и
уплотнительный узел, выполненный с возможностью упругого зацепления при использовании с герметизируемой поверхностью воздушного судна, при этом уплотнительный узел содержит:
телескопический уплотнительный элемент, продолжающийся от ближнего конца внутри корпуса клапана к дальнему концу, при этом телескопический уплотнительный элемент удерживается внутри корпуса клапана для поддержания осевого выравнивания телескопического уплотнительного элемента и корпуса клапана; и
держатель уплотнения, предусмотренный на дальнем конце телескопического уплотнительного элемента и выполненный с возможностью поворота относительно телескопического уплотнительного элемента для выравнивания, при использовании, с герметизируемой поверхностью воздушного судна.
Предпочтительно, обеспечение шарнирного держателя уплотнения обеспечивает, что уплотнительный узел клапана может приспосабливаться к относительному угловому перемещению между баком и герметизируемой поверхностью воздушного судна в месте, удаленным лишь на небольшое расстояние от сопрягающихся поверхностей клапана. Это помогает удержать уплотнение от наклона на герметизируемой поверхности воздушного судна, что может в противном случае привести к частичному открытию уплотнения.
Дальний конец телескопического уплотнительного элемента и держатель уплотнения могут быть обеспечены ответными опорными поверхностями, позволяющими держателю уплотнения поворачиваться относительно телескопического уплотнительного элемента и обеспечивать герметизирующую поверхность между держателем уплотнения и телескопическим уплотнительным элементом. Предпочтительно, дальний конец телескопического уплотнительного элемента содержит по существу выпуклую опорную поверхность, и держатель уплотнения содержит ответную вогнутую опорную поверхность. Альтернативно должно быть понятно, что поверхности могут быть обратными, т.е. дальний конец телескопического уплотнительного элемента содержит по существу вогнутую опорную поверхность, и держатель уплотнения содержит ответную выпуклую опорную поверхность.
Держатель уплотнения может иметь одну степень свободы (например, путем обеспечения радиальной опорной поверхности), которая будет, как правило, выровнена с ожидаемой плоскостью изгиба бака при использовании. Предпочтительно сферическая опора предусмотрена между держателем уплотнения и телескопическим уплотнительным элементом (так чтобы уплотнительный элемент мог быть выровнен в соответствии с любым угловым перемещением бака).
Предпочтительно, сферическая опора может быть расположена так, чтобы держатель уплотнения мог вращаться вокруг его продольной оси и мог, таким образом, обеспечивать держателю уплотнения возможность приспосабливаться к вращательным перемещениям между баком и воздушным судном. Это обеспечивает дополнительное преимущество над существующими конструкциями, в которых как уплотнительная поверхность эластомерного уплотнения, так и уплотнительное кольцо между корпусом клапана и телескопическим уплотнительным элементом, обеспечивают силы трения, действие которых препятствует вращательному перемещению уплотнения.
Понятно, что сферическая опора требует, чтобы по меньшей мере одна из ответных опорных поверхностей имела по существу сферический профиль поверхности. Другая из ответных опорных поверхностей может быть по существу сферической, по существу конической (например, иметь форму усеченного конуса) или просто представлять собой окружную кромку.
Корпус клапана может содержать наружную поверхность, которая при использовании противоположна поверхности воздушного судна, при этом указанная поверхность выполнена с отверстием, через которое продолжается телескопический уплотнительный элемент, указанное отверстие имеет такую форму и размеры, чтобы тесно соответствовать наружному профилю телескопического уплотнительного элемента. Таким образом, отверстие может быть выполнено в целях обеспечения возможности осевого перемещения и/или вращения телескопического уплотнительного элемента вокруг его продольной оси, и ограничения при этом наклона оси телескопического уплотнительного элемента.
Корпус клапана может содержать по существу цилиндрический корпус, и телескопический уплотнительный элемент может содержать по существу цилиндрический корпус, имеющий наружный диаметр меньший, чем внутренний диаметр корпуса клапана так, чтобы помещаться внутрь корпуса клапана. Уплотнение может, как правило, быть обеспечено между внутренней поверхностью корпуса клапана и наружной поверхностью телескопического уплотнительного элемента. Например, наружная поверхность телескопического уплотнительного элемента может быть выполнена с седлом клапана, удерживающим уплотнительное кольцо в герметичном соединении с корпусом клапана. Седло клапана может иметь такие размеры и форму, чтобы тесно соответствовать внутреннему диаметру корпуса клапана.
Смещающие средства, например, пружина, как правило располагаются между корпусом клапана и телескопическим уплотнительным элементом, и предназначены для смещения телескопического уплотнительного элемента к удлиненному положению.
Держатель уплотнения может содержать упорную поверхность для зацепления, при использовании, с герметизируемой поверхностью на воздушном судне. Упорная поверхность может содержать гнездо уплотнения. Упорная поверхность является по существу плоской так, чтобы обеспечить держателю уплотнения возможность скользить по герметизируемой поверхности воздушного судна в случае относительных боковых перемещений между баком и воздушным судном. Упорная поверхность может быть обеспечена уплотнительным кольцом, которое может быть частично углублено в упорную поверхность.
Держатель уплотнения может быть по существу кольцевым. Держатель уплотнения может быть предназначен для зацепления с дальним концом телескопического уплотнительного элемента. Держатель уплотнения может упруго зацепляться с телескопическим уплотнительным элементом, например, держатель уплотнения может быть установлен на телескопический уплотнительный элемент посредством защелкивающегося средства. Держатель уплотнения и телескопический уплотнительный элемент могут быть снабжены элементами для взаимного зацепления для удержания на них держателя уплотнения, например, элементы для взаимного зацепления могут содержать ответные друг другу язычок и углубление. Элементы для взаимного зацепления могут содержать окружное углубление во внутренней поверхности держателя уплотнения и продолжающийся наружу язычок на наружной поверхности дистального конца телескопического уплотнительного элемента, предназначенного для зацепления с указанным углублением.
Механический стопор может быть обеспечен для ограничения диапазона перемещения держателя уплотнения относительно телескопического уплотнительного элемента. Элементы для взаимного зацепления могут дополнительно иметь такую конфигурацию, чтобы обеспечивать стопор для ограничения диапазона перемещения держателя уплотнения.
Корпус клапана и уплотнительный узел могут образовывать центральный канал (через который при использовании протекает жидкость), который может по существу продолжаться вдоль продольной оси клапана. Зацепляющий элемент клапана может продолжаться через центральный канал и может иметь такую форму и конфигурацию, чтобы зацепляться с механизмом открытия клапана на воздушном судне.
Держатель уплотнения может быть адаптирован для выравнивания, при использовании, с плоской герметизируемой поверхностью воздушного судна или неплоской герметизируемой поверхностью воздушного судна.
В соответствии со вторым объектом изобретения обеспечивается внешний бак для воздушного судна, содержащий клапан в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Внешний бак может представлять собой топливный бак воздушного судна. Внешний бак может содержать множество клапанов в соответствии с вариантами осуществления изобретения.
Несмотря на то, что изобретение было описано выше, оно распространяется на любые новые комбинации признаков, изложенных выше или в следующем описании чертежей.
Отдельные варианты осуществления изобретения будут описаны ниже подробно, лишь в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1a представляет схематичный трехмерный вид существующего клапана для внешнего топливного бака;
Фиг. 1b представляет схематичный трехмерный вид в поперечном сечении клапана с Фиг. 1a;
Фиг. 2a представляет схематичный трехмерный вид клапана для внешнего топливного бака в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
Фиг. 2b представляет схематичный трехмерный вид в поперечном сечении клапана с Фиг. 2a;
Фиг. 3a и 3b представляют фрагменты схематичного поперечного сечения клапана с Фиг. 2;
Фиг. 4 представляет схематичное частичное поперечное сечение альтернативного уплотнительного узла в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения; и
Фиг. 5 представляет схематичное частичное поперечное сечение дополнительного альтернативного уплотнительного узла в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.
Клапан 100 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения показан на Фиг. 2. Клапан содержит корпус 112 клапана, состоящий из алюминия, и имеющий по существу цилиндрический корпус с цилиндрической внутренней поверхностью, предназначенной для приема телескопического уплотнительного элемента 114. Центральный канал для потока жидкости продолжается вдоль продольной оси корпуса 112 клапана и вдоль продольной оси телескопического уплотнительного элемента 114. Корпус 112 клапана снабжен наружным кольцевым каналом 113, окружающим центральный канал, для вмещения телескопического уплотнительного элемента 114 так, чтобы диаметр центрального канала мог оставаться по существу постоянным на протяжении клапана.
Телескопический уплотнительный элемент 114 содержит цилиндрическую алюминиевую трубу и располагается так, чтобы продолжаться от корпуса и при использовании зацепляться с герметизируемой поверхностью на воздушном судне в герметичном соединении. Стальная пружина 118 предусмотрена между телескопическим уплотнительным элементом 114 и клапаном 112 так, чтобы смещать телескопический уплотнительный элемент наружу из корпуса 112 клапана.
Клапан 100 дополнительно содержит зацепляющий элемент 116 клапана, продолжающийся через центральный канал как телескопического уплотнительного элемента, так и корпуса клапана, для зацепления элемента клапана с ответной частью клапана, установленной на воздушном судне. Как лучше видно на Фиг. 2b, когда пружина 118 сжата и телескопический уплотнительный элемент 114 частично втянут в корпус 112 клапана, зацепляющий элемент 116 продолжается за герметизирующую поверхность клапана 100.
В соответствии с изобретением держатель уплотнения 150 расположен на дальнем конце телескопического уплотнительного элемента 114. Сферическая опора 160 предусмотрена между держателем 150 уплотнения и телескопическим уплотнительным элементом 114 так, чтобы держатель 125 уплотнения мог шарнирно поворачиваться относительно телескопического уплотнительного элемента 114 для обеспечения выравнивания с герметизируемой поверхностью на воздушном судне. Конструкция держателя уплотнения будет описана ниже более подробно.
Телескопический уплотнительный элемент 114 расположен внутри клапана 100 так, чтобы поддерживаться в осевом выравнивании с корпусом 112 клапана. В частности, относительно вращение оси телескопического уплотнительного элемента 114 предотвращается путем обеспечения отверстия 126 в наружной поверхности 124 корпуса клапана, имеющего такую форму и размеры, чтобы тесно соответствовать наружному диаметру телескопического уплотнительного элемента 114. Как правило, отверстие 126 и телескопический уплотнительный элемент 114 могут быть расположены с зазором так, чтобы телескопический уплотнительный элемент мог свободно скользить в осевом направлении или вращаться вокруг своих продольных осей, при этом сохраняя выравнивание. Кроме того, уплотнительный элемент 122 предусмотрен на ближнем (внутреннем) конце телескопического элемента 114, и также имеет такую конфигурацию, чтобы способствовать поддержанию осевого выравнивания телескопического уплотнительного элемента. Уплотнение предусмотрено между наружной поверхностью телескопического уплотнительного элемента 114 и внутренней поверхностью корпуса 112 клапана, и содержит гнездо 122 уплотнения для приема уплотнительного кольца. Гнездо уплотнения сформировано парой радиально продолжающихся окружных ребер 112А и 112В на наружной поверхности телескопического уплотнительного элемента 114. Каждое из ребер 122А и 122В имеет такой размер, чтобы поддерживать желаемую дистанцию между телескопическим уплотнительным элементом 114 и корпусом 112 клапана. Как правило, посадка с зазором может быть выполнена между гнездом 122 уплотнения и корпусом 112 клапана, таким образом, сохраняя осевое выравнивание телескопического уплотнительного элемента и корпуса клапана.
Как хорошо видно на Фигурах 3a и 3b, держатель 150 уплотнения и наружный дальний конец телескопического уплотнительного элемента 114 имеют ответные профили, что позволяет держателю уплотнения удерживаться на телескопическом уплотнительном элементе 114, в то же время, обеспечивая возможность вращения держателя уплотнения относительно телескопического уплотнительного элемента 114. Держатель уплотнения 150, как правило, изготавливается из пластикового материала, например, из нейлона, так, чтобы он мог упруго зацепляться с телескопическим уплотнительным элементом 114. Держатель уплотнения, таким образом, представляет собой «защелкивающееся» средство, подвергающееся пластической деформации для прохождение через элемент взаимного зацепления на телескопическом уплотнительном элементе 114 и для удержания на нем. Держатель уплотнения 150 имеет по существу кольцевой профиль и выполнен с по существу плоской упорной поверхностью 154, предназначенной для зацепления с герметизируемой поверхностью на воздушном судне при использовании. Упорная поверхность 154, как правило, содержит углубленное гнездо уплотнения 156 для приема и захвата уплотнительного кольца 152. Гнездо уплотнения может иметь профиль, сужающийся по мере протяженности углубления по направлению к упорной поверхности 154, так, чтобы уплотнительное кольцо могло быть помещено в гнездо уплотнения путем пластической деформации до удержания в нем (как показано на Фиг. 3b). Упорная поверхность 154 формирует наружную границу входа 172, соединенного с центральным каналом ,клапана 100. Рядом с входом 172 внутренняя поверхность держателя 150 уплотнения выполнена с выпуклой поверхностью в форме опорной поверхности 170 в форме усеченного конуса. Опорная поверхность 170 оканчивается на продолжающемся наружу окружном углублении 174, которое частично закрыто продолжающейся радиально внутрь окружной стенкой 176, формирующей ближний конец держателя 150 уплотнения.
Дальний конец телескопического уплотнительного элемента 114 выполнен с выпуклой поверхностью в форме сферической опорной поверхности 180, имеющей профиль, ответный конической опорной поверхности 170 держателя 150 уплотнения. Сферическая опорная поверхность 180 продолжается на коротком расстоянии от вершины телескопического уплотнительного элемента 114 и оканчивается на продолжающемся внутрь окружном углублении 184. Переход между сферической опорной поверхностью 180 и наружным окружным углублением 184 формирует язычок 182, содержащий по существу радиально продолжающуюся стенку. Углубление 184 и язычок 182 телескопического уплотнительного элемента имеют профиль, ответный стенке 176 и углублению 174 держателя 150 уплотнения так, чтобы образовывать элементы взаимного зацепления.
Соответственно, держатель 150 уплотнения может быть установлен на телескопический уплотнительный элемент 114 (как показано на Фиг. 3b) путем пластической деформации, когда продолжающаяся внутрь стенка 17 6 держателя 150 уплотнения отклоняется наружу по мере ее скольжения по сферической опорной поверхности 180 телескопического уплотнительного элемента 180 до возвращения в ее недеформированное положение внутри углубления 184. Язычок 182 и стенка 176 препятствуют удалению держателя 150 уплотнения, а также выполняют функцию физического стопора, ограничивающего степень возможного поворота держателя 150 уплотнения относительно телескопического уплотнительного элемента 114 (что можно видеть по левую сторону держателя 150 уплотнения на Фиг. 2b, который достиг предела диапазона своего перемещения). Несмотря на то, что взаимодействующие элементы держателя 150 уплотнения и телескопического уплотнительного элемента 114 по существу непрерывны в окружном направлении, очевидно, что они могут состоять из множества участков, например, язычок 182 может быть сформирован из ряда отдельных участков язычка, разнесенных по периметру телескопического уплотнительного элемента 114.
При использовании, как лучше видно на Фиг. 2b, клапан устанавливается на воздушное судно так, что упорная поверхность 154 держателя 150 уплотнения зацепляется с герметизируемой поверхностью на воздушном судне. Герметизируемая поверхность воздушного судна по существу является плоской и окружает упруго нагруженный клапан, смещенный по направлению к нормальному закрытому положению. Когда внешний бак располагается на воздушном судне, первый контакт между клапаном 100 и воздушным судном выполняется между герметизируемой поверхностью на воздушном судне и держателем 150 уплотнения, который может качаться в любом направлении относительно оси клапана 100 для выравнивания с герметизируемой поверхностью воздушного судна. Когда бак перемещается дальше к своему положению, поверхности клапана прижимаются друг к другу для обеспечения надлежащего герметичного зацепления, и пружина 118 сжимается, когда телескопический уплотнительный элемент 114 частично отводится в корпус 112 клапана (например, к положению, показанному на Фиг. 2b). Очевидно, что расстояние, на которое телескопический уплотнительный элемент отводится, может зависеть от конкретного соединения, для которого используется внешний бак. Когда телескопический уплотнительный элемент 114 отводится, зацепляющий элемент 116 клапана начинает продолжаться за плоскость упорной поверхности 154 держателя уплотнения 150 (которая является плоскостью герметизируемой поверхности воздушного судна). Таким образом, зацепляющий элемент 116 клапана может зацепляться с упруго нагруженным клапаном на воздушном судне и перемещать его в открытое положение так, чтобы клапан топливного бака и клапан воздушного судна приводились в жидкостное сообщение. В случае перемещения между баком и воздушным судном (например, в ходе маневрирования воздушного судна), уплотнение способно сохранять герметичное зацепления путем приспособления к перемещению. Более конкретно, осевое перемещение компенсируется путем перемещения между телескопическим уплотнительным элементом и корпусом клапана; вращательное или наклонное перемещение компенсируется перемещением сферической опоры между держателем уплотнения и телескопическим элементом; и боковое перемещение компенсируется путем скольжения между параллельно выровненными герметизируемыми поверхностями держателя уплотнения и воздушного судна.
Фиг. 4 изображает альтернативный уплотнительный узел 400, который может быть использован в альтернативных варианты осуществлениях. Уплотнительный узел 400 эквивалентен ранее описанному варианту осуществления, но в ней применяется обратно ориентированный сферический опорный элемент 460 между держателем 450 уплотнения и телескопическим уплотнительным элементом 414. Соответственно, телескопический уплотнительный элемент 460 выполнен с вогнутой опорой поверхностью, а держатель 450 уплотнения выполнена с выпуклой опорной поверхностью. Выпуклая поверхность, как правило, будет сферической, и вогнутая поверхность будет в форме усеченного конуса.
На Фиг. 5 изображена альтернативный уплотнительный узел 500, который может быть применен в дополнительных варианты осуществлениях. Уплотнительный узел 500 в данном варианте осуществления выполнен с радиальной опорной поверхностью 560 между держателем 550 уплотнения и телескопическим уплотнительным элементом 514. Такая конструкция ограничивает перемещение держателя уплотнения возможностью качания в одной плоскости. Вращательное перемещение в такой конструкции также ограничено по сравнению с вариантами осуществления, в которых применяются сферические опоры, поскольку вращательное перемещение компенсируется вращением телескопического уплотнительного элемента 514 относительно корпуса клапана. Это вращательное перемещение должно преодолевать силу трения между уплотнениями (как отмечено позициями А и В на Фиг. 5) и сопротивление вращению пружины 518.
Следует отметить, что сферическая опора в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления состоит из комбинации сферической опорой поверхности и опорной поверхности в форме усеченного конуса. Это обеспечивает линейный контакт между опорными поверхностями и снижает допуски, требуемые при производстве поверхностей (при этом ключевое требование заключается лишь в том, чтобы сообщающиеся поверхности имели хорошее качество поверхности). Опорная поверхность в форме усеченного конуса также обеспечивает большее сопротивление износу опоры, чем конструкция с контактом по окружной кромке.
Очевидно, что настоящее изобретение должно быть совместимо с частями существующих клапанов воздушных судов без необходимости модификации. Также очевидно, что корпус клапана в соответствии с вариантами осуществления изобретения может быть по существу идентичен корпусу клапана существующих конструкций. Соответственно, уплотнительный узел в соответствии с вариантами осуществления изобретения может быть установлен в существующий корпус клапана для обеспечения клапана в соответствии с изобретением.

Claims (19)

1. Клапан для присоединения внешнего бака к воздушному судну, содержащий:
корпус клапана; и
уплотнительный узел, выполненный с возможностью упругого зацепления при использовании с герметизируемой поверхностью на воздушном судне, при этом уплотнительный узел содержит:
телескопический уплотнительный элемент, продолжающийся от ближнего конца внутри корпуса клапана к дальнему концу, причем телескопический уплотнительный элемент удерживается внутри корпуса клапана так, чтобы поддерживать осевое выравнивание телескопического уплотнительного элемента с корпусом клапана; и
держатель уплотнения, предусмотренный на дальнем конце телескопического уплотнительного элемента и выполненный с возможностью поворота относительно телескопического уплотнительного элемента для выравнивания, при использовании, с герметизируемой поверхностью воздушного судна.
2. Клапан по п. 1, в котором дальний конец телескопического уплотнительного элемента содержит по существу выпуклую опорную поверхностью, а держатель уплотнения содержит ответную вогнутую опорную поверхность.
3. Клапан по п. 1 или 2, в котором сферическая опора предусмотрена между держателем уплотнения и телескопическим уплотнительным элементом.
4. Клапан по п. 1, в котором корпус клапана дополнительно содержит наружную поверхность, которая при использовании
противоположна поверхности воздушного судна, при этом указанная поверхность выполнена с отверстием, через которое выступает телескопический уплотнительный элемент, причем указанное отверстие имеет такую форму и размеры, чтобы плотно соответствовать наружному профилю телескопического уплотнительного элемента.
5. Клапан по п. 1, в котором корпус клапана содержит по существу цилиндрический корпус и телескопический уплотнительный элемент содержит по существу цилиндрический корпус, имеющий наружный диаметр, меньший, чем внутренний диаметр корпуса клапана, так, чтобы размещаться внутри корпуса клапана.
6. Клапан по п. 1, в котором уплотнение предусмотрено между внутренней поверхностью корпуса клапана и наружной поверхностью телескопического уплотнительного элемента.
7. Клапан по п. 1, дополнительно содержащий смещающее средство, расположенное между корпусом клапана и телескопическим уплотнительным элементом и выполненное с возможностью смещения телескопического уплотнительного элемента в выдвинутое положение.
8. Клапан по п. 1, в котором держатель уплотнения дополнительно содержит упорную поверхность для зацепления, при использовании, с герметизируемой поверхностью на воздушном судне, при этом упорная поверхность содержит гнездо уплотнения.
9. Клапан по п. 1, в котором держатель уплотнения является по существу кольцевым и выполнен с возможностью (упругого) зацепления с дальним концом телескопического уплотнительного элемента.
10. Клапан по п. 9, в котором держатель уплотнения и телескопический уплотнительный элемент снабжены элементами для взаимного зацепления для удержания держателя уплотнения.
11. Клапан по п. 10, в котором элементы для взаимного зацепления содержат окружное углубление на внутренней поверхности держателя уплотнения и выступающий наружу язычок на наружной поверхности дальнего конца телескопического уплотнительного элемента, выполненный с возможностью зацепления с углублением.
12. Клапан по п. 10 или 11, в котором элементы для взаимного зацепления дополнительно выполнены с возможностью обеспечения стопора для ограничения диапазона перемещения держателя уплотнения.
13. Клапан по п. 1, дополнительно содержащий зацепляющий элемент клапана, продолжающийся через центральный канал, образованный в корпусе клапана и уплотнительном узле, имеющий такую форму и выполненный так, чтобы зацепляться с механизмом открытия клапана на воздушном судне.
14. Внешний бак для воздушного судна, содержащий клапан по любому из предшествующих пунктов.
RU2015106976A 2012-07-31 2013-07-12 Клапан для воздушного судна RU2636236C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1213626.3A GB201213626D0 (en) 2012-07-31 2012-07-31 Valve for an aircraft
GB1213626.3 2012-07-31
PCT/EP2013/064798 WO2014019833A2 (en) 2012-07-31 2013-07-12 Valve for an aircraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015106976A RU2015106976A (ru) 2016-09-20
RU2636236C2 true RU2636236C2 (ru) 2017-11-21

Family

ID=46881454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015106976A RU2636236C2 (ru) 2012-07-31 2013-07-12 Клапан для воздушного судна

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9926083B2 (ru)
EP (1) EP2879956B1 (ru)
CN (1) CN104507811B (ru)
BR (1) BR112015002305A2 (ru)
CA (1) CA2880112A1 (ru)
GB (1) GB201213626D0 (ru)
RU (1) RU2636236C2 (ru)
WO (1) WO2014019833A2 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018188054A1 (zh) * 2017-04-14 2018-10-18 深圳市方鹏科技有限公司 一种无人机飞行器油箱分抛系统
NO344856B1 (en) * 2018-10-19 2020-06-02 Vetco Gray Scandinavia As Misalignment Accommodating Hydraulic Coupler
CN109533357A (zh) * 2018-11-14 2019-03-29 中国直升机设计研究所 一种用于直升机燃油箱抗坠毁的易断自封接头
CN111099028B (zh) * 2019-12-26 2021-04-06 燕山大学 一种模块化飞机应急减重安全油箱及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1195606B (de) * 1962-07-03 1965-06-24 Dornier Werke Gmbh Leitungsanschluss fuer abwerfbare Behaelter fuer fluessige und/oder gasfoermige Medien
RU2021168C1 (ru) * 1992-04-10 1994-10-15 Товарищество с ограниченной ответственностью "Аэротон" Способ выработки топлива из баков летательного аппарата и топливная система летательного аппарата
US6019348A (en) * 1997-09-08 2000-02-01 Dana Corporation Quick-connection of a fuel fill pipe to a fuel tank
EP0928741B1 (en) * 1996-07-24 2005-06-08 Sargent Fletcher Inc. Aerial refueling system with telescoping refueling probe
RU2313025C1 (ru) * 2006-05-18 2007-12-20 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Дренажный клапан топливного бака летательного аппарата

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1345571A (en) * 1917-02-07 1920-07-06 Isko Company Pipe-coupling
US1547483A (en) * 1924-04-11 1925-07-28 Leonidas D Woodruff Double-pivoted ball joint
US1651522A (en) * 1924-11-20 1927-12-06 Gold Car Heating & Lighting Co Pipe joint
US1681626A (en) * 1925-01-19 1928-08-21 Vapor Car Heating Co Inc Flexible pipe joint
US1714142A (en) * 1928-07-12 1929-05-21 Arthur J Schmitt Gasket and seat therefor
US2071750A (en) * 1935-06-07 1937-02-23 Westinghouse Air Brake Co Pipe coupling gasket
US2362880A (en) * 1942-10-24 1944-11-14 Stewart Warner Corp Coupler
US2427456A (en) * 1944-02-12 1947-09-16 Thomas J Hoy Joint
US2582609A (en) * 1949-03-30 1952-01-15 Curtiss Wright Corp Means for fueling aircraft in flight
US2686529A (en) * 1950-04-05 1954-08-17 Lanninger Karl Ludwig Movable pipe line
US2731278A (en) * 1953-06-09 1956-01-17 Boeing Co Self-sealing releasable coupling
US3129718A (en) * 1959-12-28 1964-04-21 Curtis Automotive Devices Inc Valve with means for limiting seal flexure
US3089714A (en) * 1960-03-23 1963-05-14 Fred E Croy Bellows contained within a composite ball in a socket
US3107107A (en) * 1960-08-22 1963-10-15 Atlas Copco Ab Rotary swivel fluid coupling
US3227475A (en) * 1963-05-22 1966-01-04 North American Aviation Inc Conduit construction
US3319979A (en) * 1964-04-03 1967-05-16 Curt P Herold Quick attach and release fluid coupling assembly
US3664634A (en) * 1968-09-19 1972-05-23 Robert W Guertin Valve seal for coupling device
US3670770A (en) * 1970-05-01 1972-06-20 Int Harvester Co Fluid line coupling
US3938564A (en) * 1975-01-06 1976-02-17 Kaiser Aerospace And Electronics Corporation Quick-release fuel coupling for racing cars
US4306693A (en) * 1977-05-04 1981-12-22 Cooper Isaac B Aircraft with jettisonable fuel tank means
US4296952A (en) * 1979-07-30 1981-10-27 Aeroquip Corporation Rotary joint
US4378945A (en) * 1981-01-29 1983-04-05 Paccar Inc. Bellows-type spring seal
DE3508732A1 (de) * 1985-03-12 1986-09-25 M A N Nutzfahrzeuge GmbH, 8000 München Stroemungsmitteldichte leitungsverbindung
FR2591293B1 (fr) * 1985-12-11 1989-09-01 Inst Francais Du Petrole Support elastique a rotule adapte en particulier a des utilisations pour des navires ou des plates-formes flottantes en mer.
US4790350A (en) 1986-02-04 1988-12-13 Arnold Charles M Combat rapid assembly fuel tank
US4892171A (en) * 1988-09-12 1990-01-09 Scheindel Christian T Adapter for use with a lubrication fitting
FR2705130B1 (fr) * 1993-05-12 1995-06-23 Snecma Organe de distribution de fluide avec siege auto-centreur.
US5657963A (en) * 1993-06-16 1997-08-19 United States Surgical Corporation Seal assembly for accommodating introduction of surgical instruments
DK137593D0 (da) * 1993-12-09 1993-12-09 Micro Matic As Spaerrearrangement
RU2385271C1 (ru) * 2008-12-11 2010-03-27 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Клапан топливного бака летательного аппарата
US20110129292A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-02 Wan-Bau Chen Universal coupling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1195606B (de) * 1962-07-03 1965-06-24 Dornier Werke Gmbh Leitungsanschluss fuer abwerfbare Behaelter fuer fluessige und/oder gasfoermige Medien
RU2021168C1 (ru) * 1992-04-10 1994-10-15 Товарищество с ограниченной ответственностью "Аэротон" Способ выработки топлива из баков летательного аппарата и топливная система летательного аппарата
EP0928741B1 (en) * 1996-07-24 2005-06-08 Sargent Fletcher Inc. Aerial refueling system with telescoping refueling probe
US6019348A (en) * 1997-09-08 2000-02-01 Dana Corporation Quick-connection of a fuel fill pipe to a fuel tank
RU2313025C1 (ru) * 2006-05-18 2007-12-20 Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" Дренажный клапан топливного бака летательного аппарата

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014019833A3 (en) 2014-03-27
US9926083B2 (en) 2018-03-27
BR112015002305A2 (pt) 2017-07-04
RU2015106976A (ru) 2016-09-20
US20150210403A1 (en) 2015-07-30
GB201213626D0 (en) 2012-09-12
CA2880112A1 (en) 2014-02-06
CN104507811A (zh) 2015-04-08
EP2879956B1 (en) 2016-04-27
CN104507811B (zh) 2017-06-30
WO2014019833A2 (en) 2014-02-06
EP2879956A2 (en) 2015-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2636236C2 (ru) Клапан для воздушного судна
US20130125989A1 (en) Ball and socket breakaway connector
KR102223477B1 (ko) 고압용 트러니언형 볼 밸브 및 이것을 사용한 수소 스테이션
WO2015190382A1 (ja) 流体ダンパ装置およびダンパ付き機器
US9115812B2 (en) Plug valve with a spring biased plug
CN104110185A (zh) 保持装置
CA2759748C (en) Bearing assembly
US11067208B2 (en) Flat face female hydraulic coupling
US10274117B2 (en) High-pressure bi-directional sealing system
JP7046928B2 (ja) メカニカルシール
ES2910716T3 (es) Acoplador de fluido de bajas emisiones
JP2018522172A (ja) バルブ
CN109237295A (zh) 填充装置
US10788129B2 (en) Sealing device
JP6745605B2 (ja) 高圧用トラニオン型ボール弁およびこれを用いた水素ステーション
US20220340337A1 (en) Fluid port assembly and plug
JP2016011726A (ja) ボールバルブ用ボールシートの固着構造とその固着方法及びトラニオン型ボールバルブとこのバルブを用いた水素ステーション
EP2966332B1 (en) Drain valve for a pressurised fluid tank and pressurised fluid tank comprising the same
ES2704693T3 (es) Pieza final de línea de medio
JP2009150449A (ja) 管継手
JP6692167B2 (ja) バルブ
CA3084447C (en) Seal with retaining profile
RU2767079C1 (ru) Головка приемника топлива системы заправки топливом в полете
JP6900305B2 (ja) 軸封装置
WO2011066442A2 (en) Polymer seat for ball valves