RU2673789C1 - Divider with forcibly destroyed membrane - Google Patents
Divider with forcibly destroyed membrane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673789C1 RU2673789C1 RU2018105004A RU2018105004A RU2673789C1 RU 2673789 C1 RU2673789 C1 RU 2673789C1 RU 2018105004 A RU2018105004 A RU 2018105004A RU 2018105004 A RU2018105004 A RU 2018105004A RU 2673789 C1 RU2673789 C1 RU 2673789C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flange
- housing
- sealing element
- command
- separator
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 33
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 241000158147 Sator Species 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/14—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member
- F16K17/16—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области техники, связанной с управлением двигательными установками космических аппаратов. Разделитель предназначен для начальной герметизации полостей хранения компонентов топлива (топливные полости баков, мультипликаторов) до приведения ДУ в рабочее состояние.The invention relates to the field of technology related to the management of propulsion systems of spacecraft. The separator is designed for initial sealing of the storage cavities of fuel components (fuel cavities of tanks, multipliers) until the remote control is brought into working condition.
Известны предохранительные мембранные устройства, защищающие пневмосистемы от повышенного давления и, одновременно, исключающие образование осколков при разрушении мембраны. Например, разрушаемая мембрана по патенту РФ №2018757, МПК6 F16K 17/40, публикация 30.08.1994, Б.И. №16.Known safety membrane devices that protect the pneumatic system from high pressure and, at the same time, eliminating the formation of fragments during the destruction of the membrane. For example, destructible membrane according to the patent of the Russian Federation No. 2018757, IPC 6 F16K 17/40, publication 30.08.1994, B.I. No. 16.
Мембрана выполнена в форме диска с утолщением в центре и утонением по периметру утолщения в виде незамкнутого кольца с прямолинейными концевыми участками, образующими радиальную перемычку в периферийной части диска. При разрушении мембрана прорывается по кольцевому утонению и зависает на радиальной перемычке, не образуя осколков.The membrane is made in the form of a disk with a thickening in the center and thinning along the perimeter of the thickening in the form of an open ring with straight end sections that form a radial jumper in the peripheral part of the disk. Upon destruction, the membrane breaks through the ring thinning and freezes on the radial jumper, without forming fragments.
Разрушаемая мембрана по авторскому свидетельству СССР №496415, МПК6 F16K 17/16, публикация 25.12.1975, Б.И. №47, выполнена в виде сплошного диска, снабженного локализирующей накладкой с внутренним вырезом в виде лепесткового контура, что обеспечивает локальное разрушение мембраны без образования осколков.Destructible membrane according to USSR copyright certificate No. 496415, IPC 6
Общими недостатками аналогов является ненадежность конструкций, обусловленная сложными конструкциями мембран (разнотолщинностью, наличием локализирующей накладки). Вследствие этого конструкции не обеспечивают стабильного давления разрушения мембраны и постоянного проходного сечения после разрушения мембраны.Common disadvantages of analogues is the unreliability of structures, due to the complex structures of the membranes (thickness, the presence of a localizing lining). Due to this design, they do not provide a stable pressure for the destruction of the membrane and a constant flow area after the destruction of the membrane.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является разделитель с разрушаемым элементом (а.с. СССР №945565, МПК F16K 17/40, публикация 23.07.1982, Б.И. №27) содержащий корпус с входным, выходным и командным штуцерами, подвижный уплотняющий элемент, отделяющий управляющую полость от рабочей, разрушаемый уплотнительный элемент, установленный на входе в рабочую полость и подпружиненный разрушающий орган, связанный с подвижным уплотняющим элементом, в котором, с целью повышения надежности устройства за счет исключения попадания агрессивной среды, в управляющей полости установлен нагруженный пружиной запорный орган, снабженный шариковым фиксатором, освобождаемым при перемещении подвижного уплотняющего элемента.Closest to the claimed invention is a separator with a destructible element (AS USSR No. 945565, IPC F16K 17/40, publication July 23, 1982, B.I. No. 27) comprising a housing with inlet, outlet and command fittings, a movable sealing element that separates the control cavity from the working one, a destructible sealing element installed at the entrance to the working cavity and a spring-loaded destructive element connected with a movable sealing element, in which, in order to increase the reliability of the device by eliminating the ingress of aggressive media, -governing cavity mounted a spring-loaded shut-off body provided with a ball lock, releasable by moving the movable seal member.
К недостаткам конструкции прототипа следует отнести ее ненадежность и сложность из-за наличия подвижного уплотняемого поршня, который, к тому же, при случайных ударах вдоль оси устройства (из-за отсутствия гарантированного зазора между мембраной и поршнем, ножом), может самопроизвольно срезать мембрану. Кроме того, устройство имеет в конструкции две поршневые пары, это «нож + входной штуцер» и «втулка + донышко», работа которых обеспечивается сильфоном, не гарантирующим соосность нагрузки данных поршневых групп. Сильфон, кроме того, не защищен и от продольного перемещения внутри корпуса, что, в свою очередь, с учетом неравномерности нагрузки, может привести к заклиниванию поршневых групп. Не обеспечивается стабильное давление разрушения, так как в данной конструкции отсутствует возможность регулирования положения ножа (соединенного с сильфоном) относительно мембраны.The disadvantages of the prototype design include its unreliability and complexity due to the presence of a movable sealed piston, which, in addition, during accidental impacts along the axis of the device (due to the lack of a guaranteed gap between the membrane and the piston, knife), can spontaneously cut the membrane. In addition, the device has two piston pairs in the design, this is “knife + inlet fitting” and “sleeve + bottom”, the operation of which is ensured by a bellows that does not guarantee load coaxiality of these piston groups. The bellows, in addition, is not protected from longitudinal movement inside the housing, which, in turn, taking into account the uneven load, can lead to jamming of the piston groups. A stable fracture pressure is not provided, since in this design there is no possibility of regulating the position of the knife (connected to the bellows) relative to the membrane.
Конструкция ножа не гарантирует стабильности расходных массовых характеристик после совершения полного рабочего хода, так как система отверстий в ноже может быть перекрыта срезанным фрагментом мембраны.The design of the knife does not guarantee the stability of mass flow characteristics after completing a full working stroke, since the system of holes in the knife can be blocked by a sheared membrane fragment.
Задачей изобретения является повышение надежности устройства и расширение границ его работоспособности.The objective of the invention is to increase the reliability of the device and expand the boundaries of its performance.
Задача решается в разделителе с разрушаемой мембраной, содержащем корпус с входным, выходным и командным штуцерами, подвижный уплотняющий элемент в виде сильфона, установленного на фланце командного штуцера, и отделяющего управляющую полость от рабочей, разрушаемый уплотнительный элемент и разрушающий орган в виде полого цилиндрического ножа с режущим элементом и с отверстиями в стенках для прохода текучей среды, установленный на подвижном фланце уплотняющего элемента и снабженный фиксатором рабочего положения.The problem is solved in a separator with a destructible membrane containing a housing with inlet, outlet and command fittings, a movable sealing element in the form of a bellows mounted on the flange of the command fitting, and separating the control cavity from the working, destructible sealing element and destructive body in the form of a hollow cylindrical knife with a cutting element and with holes in the walls for the passage of fluid, mounted on the movable flange of the sealing element and provided with a lock working position.
Согласно изобретению предлагается фиксатор рабочего положения выполнить в виде разрезного пружинного кольца, установленного в кольцевой наружной канавке подвижного фланца, в стенках которой выполнены отверстия для прохода текучей среды, и контактирующего с внутренней поверхностью корпуса, имеющего на этой поверхности кольцевую канавку для фиксации разрезного пружинного кольца.According to the invention, it is proposed to fix the working position in the form of a split spring ring installed in the annular outer groove of the movable flange, in the walls of which holes are made for the passage of fluid, and in contact with the inner surface of the housing having an annular groove on this surface for fixing the split spring ring.
Разделитель с разрушаемой мембраной может быть выполнен с фланцем командного штуцера, имеющим резьбовое соединение с корпусом с возможностью установки его в заданное положение в осевом направлении.The separator with destructible membrane can be made with the flange of the command fitting having a threaded connection with the housing with the possibility of installing it in a predetermined position in the axial direction.
Кроме того, полый нож может быть выполнен с режущим элементом в виде равнобедренных треугольных пластин, обращенных углом в сторону разрушаемого элемента и закрепленных радиально на стенках ножа.In addition, the hollow knife can be made with a cutting element in the form of isosceles triangular plates, angled towards the destructible element and mounted radially on the walls of the knife.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен продольный разрез разделителя с принудительно разрушаемой мембраной, на фиг. 2 - сечение по А-А в области ножа (разрушающего элемента).The proposed technical solution is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a separator with a forcibly destructible membrane; FIG. 2 - section along AA in the area of the knife (destructive element).
Разделитель состоит из корпуса 1 на котором установлен входной штуцер 2, а между ними герметично закреплена мембрана 3 (герметизирующий разрушаемый элемент), находящаяся под давлением рабочей среды из полости А. С противоположной стороны в корпус 1 при помощи резьбового соединения, с предварительной установкой необходимого количества регулировочных шайб 4 (для обеспечения зазора h, отвечающего за настройку давления срабатывания и, соответственно, расширение границ работоспособности устройства), установлен фланец командного штуцера 5 с подвижным уплотняющим элементом в виде сильфона 6, установленного коаксиально с корпусом 1. С одной стороны, сильфон 6 жестко зафиксирован во фланце командного штуцера 5 и герметично соединен с ним и командным штуцером 7. С другой стороны на сильфоне 6 закреплены втулка 8, с установленным в ее кольцевой канавке разрезным пружинным кольцом 9, (необходимым для исключения поперечных перемещений, заклинивания и обеспечивающим гарантированную фиксацию сильфонного узла в пазу 10 после совершения рабочего хода устройства) и подвижный фланец 11 с полым ножом 12 с режущими элементами 13, 14, в виде равнобедренных треугольных пластин, и отверстиями 15 для прохода рабочего тела, конструкция которого обеспечивает необходимое разрушение (прорыв) мембраны 3, без образования фрагментов, которые могли бы повлиять на расходную характеристику устройства в целом. Сильфон 6 с неподвижным фланцем командного штуцера 5 и подвижным фланцем 11 представляет собой герметичную систему, разделяющую управляющую газовую полость Б, и рабочую полость В, в которую поступает рабочее тело (компонент) после прорыва мембраны. В стенках кольцевой канавки втулки 8 выполнены отверстия 16. Втулка 8 и подвижный фланец 11 ножа 12 образуют единую деталь. На корпусе 1 установлен выходной штуцер 17.The separator consists of a
Разделитель с принудительно разрушаемым элементом (мембраной) работает следующим образом.The separator with a force-destructible element (membrane) works as follows.
По команде из управляющей системы газ из коллектора наддува поступает в полость Б, возникает перепад давления между полостям В и Б, под действием которого полый нож 12, жестко связанный с втулкой 8 и подвижным фланцем 11, преодолевая упругие силы сильфона 6 и силы трения пружины 9 о корпус 1, перемещается в сторону герметизирующего элемента (мембраны) 3, разрушает его (создавая отверстие образованное треугольными лепестками), до совершения полного рабочего хода подвижного фланца 11, закрепленного на сильфоне 6, который заканчивается фиксацией его в корпусе 1, за счет защелкивания пружины 9 в пазу 10, при этом рабочее тело (компонент) из полости А через отверстия 15 в полом ноже 12 поступает в полость В и отверстия 16 в стенках втулки 8 к выходному штуцеру 17 и далее непосредственно на вход управляющих клапанов ЖРДМТ.At the command of the control system, gas from the boost manifold enters cavity B, a pressure differential occurs between cavities B and B, under the influence of which the
Корпус разделителя соединен с неподвижным фланцем сильфонного узла резьбовым соединением. Такое соединение позволяет проводить проверку герметичности сильфонного узла до установки его в корпус, что гарантирует установку годных сильфонов, и позволяет отслеживать качество сварных соединений, что в свою очередь исключает возможность попадания агрессивного рабочего тела в управляющую систему, т.е. повышает надежность.The separator housing is connected to the fixed flange of the bellows assembly by a threaded connection. Such a connection makes it possible to check the tightness of the bellows assembly before installing it in the housing, which guarantees the installation of suitable bellows, and allows you to monitor the quality of welded joints, which in turn eliminates the possibility of an aggressive working fluid entering the control system, i.e. increases reliability.
Появляется возможность установки регулировочных шайб (между корпусом и фланцем сильфонного узла), при помощи которых можно обеспечить необходимый зазор между ножом и мембраной. Возможность регулировки зазора между мембраной и ножом позволяет настраивать необходимое давление разрушения мембраны (давление срабатывания устройства) и одновременно исключает самопроизвольное вскрытие мембраны при случайных ударах вдоль оси устройства.It becomes possible to install adjusting washers (between the body and the flange of the bellows assembly), with which you can provide the necessary clearance between the knife and the membrane. The ability to adjust the gap between the membrane and the knife allows you to adjust the required pressure of the destruction of the membrane (pressure response device) and at the same time eliminates spontaneous opening of the membrane in case of accidental impact along the axis of the device.
Отсутствие фиксации сильфонного узла, при совершении обратного хода, позволяет устройству выдерживать гидравлические удары, так как конструкция ножа и толщина и диаметр мембраны рассчитаны таким образом, что мембрана совершая обратный ход (при появлении избыточного давления во входной полости) одновременно воздействует на нож сильфонного узла, сильфон сжимается не нарушая при этом целостность разрушаемого уплотнительного элемента - мембраны.The lack of fixation of the bellows assembly when reversing allows the device to withstand hydraulic shocks, since the knife structure and the thickness and diameter of the membrane are designed so that the membrane reversing (when excessive pressure appears in the inlet cavity) simultaneously affects the knife of the bellows assembly, the bellows is compressed without violating the integrity of the destructible sealing element - the membrane.
Конструкция ножа (с необходимым диаметром проходных отверстий) и наличие стопорного пружинного кольца обеспечивают необходимый массовый расход, за счет гарантированной фиксации ножа при помощи стопорного кольца, которое фиксирует положение ножа после совершения необходимого рабочего хода, защелкиваясь в паз 10, расположенный в корпусе устройства.The design of the knife (with the required diameter of the bore holes) and the presence of a retaining spring ring provide the necessary mass flow due to the guaranteed fixation of the knife by means of a retaining ring, which fixes the position of the knife after making the necessary working stroke, snapping into the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105004A RU2673789C1 (en) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Divider with forcibly destroyed membrane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105004A RU2673789C1 (en) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Divider with forcibly destroyed membrane |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2673789C1 true RU2673789C1 (en) | 2018-11-29 |
Family
ID=64603543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018105004A RU2673789C1 (en) | 2018-02-09 | 2018-02-09 | Divider with forcibly destroyed membrane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2673789C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2576431A (en) * | 1948-11-30 | 1951-11-27 | White Products Corp | Pressure relief safety device |
SU945565A1 (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-23 | Предприятие П/Я Р-6219 | Separator with breakable element |
RU2018757C1 (en) * | 1990-11-11 | 1994-08-30 | Конструкторское бюро специального машиностроения | Bursting diaphragm |
RU2317462C1 (en) * | 2006-05-16 | 2008-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Destructible diaphragm |
RU2447001C1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Device for spaceship tank drive filling |
EP2971899B1 (en) * | 2013-03-12 | 2017-05-03 | A. Raymond et Cie | Shape memory alloy valve |
-
2018
- 2018-02-09 RU RU2018105004A patent/RU2673789C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2576431A (en) * | 1948-11-30 | 1951-11-27 | White Products Corp | Pressure relief safety device |
SU945565A1 (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-23 | Предприятие П/Я Р-6219 | Separator with breakable element |
RU2018757C1 (en) * | 1990-11-11 | 1994-08-30 | Конструкторское бюро специального машиностроения | Bursting diaphragm |
RU2317462C1 (en) * | 2006-05-16 | 2008-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Destructible diaphragm |
RU2447001C1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Device for spaceship tank drive filling |
EP2971899B1 (en) * | 2013-03-12 | 2017-05-03 | A. Raymond et Cie | Shape memory alloy valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3404698A (en) | Fluid charging valve | |
US20150260300A1 (en) | Valve Assembly, In Particular for Space Travel Drive Systems, Which is Closed When Not Actuated | |
US10451190B2 (en) | Pressure release valve for oil recovery systems | |
US20150260305A1 (en) | Shut-off valve | |
US20170075364A1 (en) | Shuttle valve with durable soft seal | |
US3092286A (en) | Explosive diaphragm valve | |
RU2673789C1 (en) | Divider with forcibly destroyed membrane | |
US10371282B2 (en) | Shaft blowout prevention device | |
US3397712A (en) | Valve having a rupturable seal assembly | |
US2230961A (en) | Leak alarm for refrigerating systems | |
KR101842885B1 (en) | Safety Breakaway Coupling | |
US10844964B2 (en) | Valve with active seal and shaft blowout prevention device | |
RU2317462C1 (en) | Destructible diaphragm | |
EP3892897A1 (en) | Forced discharge valve and faucet assembly | |
RU2362078C2 (en) | Explosive valve | |
RU2529049C1 (en) | Hydraulic shock resistant shutoff valve | |
US11280427B2 (en) | Vacuum safety valve | |
RU198380U1 (en) | Burst fitting | |
JP2018028335A (en) | Valve device | |
US3319642A (en) | Break-away coupling with a triggered valve | |
RU2614312C1 (en) | Pyro-valve | |
RU2303734C2 (en) | Preventive device with bursting membrane | |
RU2214543C1 (en) | Diaphragm-type safety device | |
JP3182530U (en) | Safety devices and equipment | |
RU2575186C1 (en) | Safety membrane device |