RU2692939C1 - Throttle - Google Patents

Throttle Download PDF

Info

Publication number
RU2692939C1
RU2692939C1 RU2018132957A RU2018132957A RU2692939C1 RU 2692939 C1 RU2692939 C1 RU 2692939C1 RU 2018132957 A RU2018132957 A RU 2018132957A RU 2018132957 A RU2018132957 A RU 2018132957A RU 2692939 C1 RU2692939 C1 RU 2692939C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
movable
fixed
holes
disk
sealing
Prior art date
Application number
RU2018132957A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Рашидович Девлеканов
Рашид Шамильевич Девлеканов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
Priority to RU2018132957A priority Critical patent/RU2692939C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692939C1 publication Critical patent/RU2692939C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
    • F16K3/06Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages
    • F16K3/08Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres
    • 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
    • F16K47/00Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/04Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level, the throttle being incorporated in the closure member

Abstract

FIELD: valve industry.
SUBSTANCE: invention relates to valve industry and can be used for control of high-temperature gases at test benches during testing of aircraft engines and their assemblies. Throttle comprises split housing consisting of front and rear parts, fixed disc arranged in housing front part and made in the form of hub with radially arranged posts, which form through holes, movable disk arranged in rear part of housing and made with through holes, shaft on which stationary and movable disks are fixed, and nut located in front part of housing, wherein between the fixed and moving discs there is coaxially installed a fixed screening disk with through holes, which correspond to through holes on fixed and movable disks, movable disk comprises three sealing circuits, where the first sealing circuit comprises sealing frames inserted into grooves made in the movable disc along the periphery of each of its through holes, second sealing circuit is located on the periphery of the shaft hole, and the third sealing circuit is located on the periphery of the movable disc, wherein second and third outlines of seals include sealing washers inserted into grooves made coaxially in movable and fixed screening discs, spring rings are installed between sealing washers, the shaft is made cooled, and the nut allows adjusting the clearance value between movable and fixed screening disks.
EFFECT: technical solution allows reducing leakage rate of gas flow at closed throttle and ensuring its serviceability at high (above 1,000 °C) temperatures.
4 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано для регулирования расходов высокотемпературных газов на стендах при проведении испытаний авиадвигателей и их узлов, а также в энергетической, химической, металлургической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of valves and can be used to control the costs of high-temperature gases on the stands when testing aircraft engines and their components, as well as in the energy, chemical, metallurgical and other industries.

Известно дроссельное устройство, в разъемном корпусе которого размещен дросселирующий орган, выполненный в виде соосно установленных дисков с равномерно расположенными по окружности сквозными отверстиями, образующими в открытом положении сплошные проходные каналы, причем по крайней мере один из дисков закреплен неподвижно, а второй установлен с возможностью осевого поворота относительно неподвижного диска, и конусообразные обтекатели, установленные на входе и выходе дроссельного устройства внутри его корпуса (RU 2279006, 2006). Обтекатели обеспечивают формирование внутренней поверхности проходных отверстий на входе и выходе, обеспечивая снижение сопротивления дросселирующего узла рабочему потоку в открытом положении дисков. Производительность устройства регулируется количеством сквозных отверстий в дисках, площадью поверхности сквозных отверстий, а также возможностью увеличения проходного диаметра корпуса. Недостатком известного технического решения является невозможность использования дроссельного устройства при температурах, близких к 1000°С, поскольку концентрация напряжений в зоне контакта дисков вызывает деформацию неподвижного диска и заклинивание дросселирующего органа.A throttle device is known, in a split case of which a throttling body is arranged, made in the form of coaxially mounted disks with uniformly spaced circumferentially through holes, which form continuous passage channels in the open position, at least one of the disks fixedly mounted, and the second is mounted with the possibility of axial rotation relative to the fixed disk, and cone-shaped fairings installed at the inlet and outlet of the throttle device inside its body (RU 2279006, 2006). The fairings provide the formation of the inner surface of the through holes in the inlet and outlet, providing a reduction in the resistance of the throttling unit to the working flow in the open position of the discs. The performance of the device is governed by the number of through holes in the disks, the surface area of the through holes, as well as the possibility of increasing the through diameter of the case. A disadvantage of the known technical solution is the inability to use a throttle device at temperatures close to 1000 ° C, since the concentration of stresses in the area of contact of the disks causes deformation of the fixed disk and jamming of the throttling body.

Известно дроссельное устройство, содержащее корпус с размещенным в нем дросселирующим органом, выполненным в виде соосно установленных дисков с равномерно расположенными по окружности сквозными отверстиями, образующими в открытом положении сплошные проходные каналы, причем один из дисков закреплен неподвижно, а второй установлен с возможностью осевого поворота относительно неподвижного диска (RU 2329425, 2008). Подвижный и неподвижный диски установлены с зазором друг относительно друга в осевом направлении через подшипник качения, одно кольцо которого связано с подвижным диском, а другое - с неподвижным диском. Недостатком известного технического решения является невозможность использования дроссельного устройства при температурах выше 500-600°С, поскольку деформация дисков при нагреве ограничивает работоспособность подшипника и может вызвать заклинивание последнего.A throttle device is known, comprising a housing with a throttling body arranged therein, made in the form of coaxially mounted disks with uniformly spaced circumferentially through holes, which form continuous passage channels in the open position, one of which is fixed axially relative to fixed disk (RU 2329425, 2008). The movable and fixed discs are installed with a clearance relative to each other in the axial direction through the rolling bearing, one ring of which is connected with the movable disc and the other with a fixed disc. A disadvantage of the known technical solution is the inability to use the throttle device at temperatures above 500-600 ° C, since the deformation of the disc during heating limits the performance of the bearing and may cause the latter to jam.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является дроссель (RU 2643876, 2018). Дроссель содержит разъемный корпус, состоящий из передней и задней частей, на внешней стороне которых выполнены рубашки охлаждения, неподвижный диск, размещенный в передней части корпуса и выполненный в виде ступицы с радиально расположенными стойками, которые образуют сквозные отверстия для потока газа, подвижный диск, размещенный в задней части корпуса за неподвижным диском по потоку соосно неподвижному диску и выполненный со сквозными отверстиями для потока газа, вал, на котором закреплены неподвижный и подвижный диски, и гайку, расположенную в передней части. Форма сквозных отверстий обеспечивает плавное регулирование расхода газа. Недостатками известного технического решения являются сравнительно большие утечки рабочей среды при закрытом дросселе и недостаточное охлаждение вала, из-за чего его нельзя применить при повышенных требованиях к дросселю по утечкам и температуре, предъявляемых при проведении испытаний перспективных авиадвигателей и их узлов.The closest to the proposed invention to the technical essence and the achieved technical result is the throttle (RU 2643876, 2018). The throttle contains a split housing consisting of front and rear parts, on the outer side of which cooling shirts are made, a fixed disk placed in the front of the case and made in the form of a hub with radially arranged struts that form through holes for gas flow, a movable disk placed in the rear part of the body behind the fixed disk downstream of the fixed disk and made with through holes for gas flow, the shaft on which the fixed and movable disks are fixed, and the nut disposed Loose in the front. The shape of the through holes provides smooth control of the gas flow. The disadvantages of the known technical solutions are relatively large leakage of the working environment with a closed throttle and insufficient cooling of the shaft, because of what it cannot be used with increased requirements for the throttle leakage and temperature requirements for testing promising aircraft engines and their components.

Техническая проблема, решаемая заявляемым изобретением, заключается в расширении диапазона регулирования дросселя по расходу газа и улучшении охлаждения вала.The technical problem solved by the claimed invention is to expand the throttle control range for gas flow and improve shaft cooling.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в уменьшении величины утечек потока газа при закрытом дросселе и в обеспечении его работоспособности при высоких (выше 1000°С) температурах.The technical result provided by the invention, is to reduce the magnitude of the leakage of the gas stream at the closed throttle and to ensure its efficiency at high (above 1000 ° C) temperatures.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что дроссель содержит разъемный корпус, состоящий из передней и задней частей, на внешней стороне которых выполнены рубашки охлаждения, неподвижный диск, размещенный в передней части корпуса и выполненный в виде ступицы с радиально расположенными стойками, которые образуют сквозные отверстия для потока газа, подвижный диск, размещенный в задней части корпуса за неподвижным диском по потоку соосно неподвижному диску и выполненный со сквозными отверстиями для потока газа, вал, на котором закреплены неподвижный и подвижный диски, и гайку, расположенную в передней части корпуса, причем между неподвижным и подвижным дисками соосно установлен неподвижный экранирующий диск со сквозными отверстиями для потока газа, которые соответствуют сквозным отверстиям на неподвижном и подвижном дисках, подвижный диск содержит три контура уплотнений, где первый контур уплотнения включает уплотнительные рамки, вставленные в канавки, выполненные в подвижном диске по периферии каждого его сквозного отверстия для потока газа, второй контур уплотнения располагается по периферии отверстия для вала, а третий контур уплотнения располагается по периферии подвижного диска, причем второй и третий контуры уплотнений включают уплотнительные шайбы, вставленные в канавки, выполненные соосно в подвижном и неподвижном экранирующем дисках, между уплотнительными шайбами установлены пружинные кольца, вал выполнен охлаждаемым, а гайка выполнена с возможностью регулирования величины зазора между подвижным и неподвижным экранирующим дисками.The claimed technical result is achieved due to the fact that the throttle contains a split housing consisting of front and rear parts, on the outside of which there are cooling shirts, a fixed disk placed in the front of the case and made in the form of a hub with radially spaced racks that form end-to-end openings for the flow of gas, a movable disk placed in the rear part of the body behind the fixed disk along the flow coaxially fixed disk and made with through holes for the flow of gas, the shaft on which fixed and movable discs, and a nut located in the front of the housing, and between the fixed and movable discs are fixed coaxially fixed shielding disc with through holes for gas flow, which correspond to the through holes on the fixed and movable discs, the movable disc contains three contours of seals where the first seal contour includes sealing frames inserted into grooves made in a movable disk at the periphery of each of its through holes for gas flow, sec The second seal contour is located at the periphery of the shaft hole, and the third seal contour is located at the periphery of the movable disk, the second and third contours of the seals include sealing washers inserted into grooves made coaxially in the movable and fixed shielding discs, spring rings are installed between the sealing washers, the shaft is made cooled, and the nut is made with the possibility of regulating the size of the gap between the movable and fixed shielding disks.

Уплотнительные рамки первого контура уплотнения могут быть выполнены разрезными.The sealing frames of the first seal contour can be made split.

Канавки для уплотнительных рамок первого контура уплотнения могут быть выполнены с глухими отверстиями. Уплотнительные рамки могут быть поджаты пружинками, расположенными в глухих отверстиях канавок, выполненных в подвижном диске по периферии каждого его сквозного отверстия для потока газа.The grooves for the sealing frames of the primary seal circuit can be made with blind holes. The sealing frame can be pressed by springs located in the blind holes of the grooves made in the movable disk on the periphery of each of its through holes for the flow of gas.

Существенность отличительных признаков заявляемого технического решения подтверждается тем, что только совокупность всех конструктивных признаков, описывающая изобретение, достаточна для решения указанной технической проблемы и достижения заявленного технического результата. А именно:The significance of the distinctive features of the proposed technical solution is confirmed by the fact that only the totality of all the design features describing the invention is sufficient to solve this technical problem and achieve the stated technical result. Namely:

- установка неподвижного экранирующего диска со сквозными отверстиями для потока газа соосно между неподвижным и подвижным дисками и соответствие отверстий неподвижного экранирующего диска сквозным отверстиям на неподвижном и подвижном дисках позволяет уменьшить теплоподвод от подвижного диска к передней части корпуса и обеспечить уплотнение зазора между подвижным диском и неподвижным экранирующим диском при закрытом дросселе;- installation of a fixed shielding disk with through holes for gas flow coaxially between the fixed and movable disks and matching the holes of the fixed shielding disk with through holes on the fixed and movable disks allows to reduce the heat supply from the movable disk to the front of the case and ensure the seal between the movable disk and the stationary shielding drive with the throttle closed;

- первый контур уплотнения, включающий уплотнительные рамки, вставленные в канавки, выполненные в подвижном диске по периферии каждого его сквозного отверстия для потока газа, позволяет уменьшить утечки горячего газа через зазор между подвижным диском и неподвижным экранирующим диском при закрытом дросселе;- the first seal contour, including the sealing frames inserted into the grooves made in the movable disk along the periphery of each of its through holes for gas flow, allows to reduce hot gas leakage through the gap between the movable disk and the fixed shielding disk with the throttle closed;

- второй контур уплотнения, расположенный по периферии отверстия для вала, включающий уплотнительные шайбы, вставленные в канавки, выполненные соосно в подвижном и неподвижном экранирующем дисках, а между уплотнительными шайбами установлено пружинное кольцо позволяет уменьшить утечки горячего газа через зазор между подвижным диском и неподвижным экранирующим диском в сторону вала;- the second seal contour, located on the periphery of the shaft hole, includes sealing washers inserted in grooves made coaxially in the movable and fixed shielding discs, and a spring ring is installed between the sealing washers to reduce leakage of hot gas through the gap between the movable disc and the fixed shielding disc towards the shaft;

- третий контур уплотнения, расположенный по периферии подвижного диска включающий уплотнительные шайбы, вставленные в канавки, выполненные соосно в подвижном и неподвижном экранирующем дисках, а между уплотнительными шайбами установлено пружинное кольцо позволяет уменьшить утечки горячего газа через зазор между подвижным диском и неподвижным экранирующим диском в сторону наружного диаметра подвижного диска;- the third seal contour located on the periphery of the movable disk includes sealing washers inserted in grooves made coaxially in the movable and stationary shielding disks, and a spring ring is installed between the sealing washers to reduce hot gas leakage through the gap between the movable disk and the stationary shielding disk to the side outer diameter of the movable disk;

- гайка, выполненная с возможностью регулирования величины зазора между подвижным и неподвижным экранирующим дисками, позволяет обеспечить оптимальную величину этого зазора, необходимую для обеспечения работоспособности всех трех контуров уплотнения;- a nut, made with the possibility of regulating the size of the gap between the movable and fixed shielding discs, allows to ensure the optimal size of this gap, which is necessary to ensure the operability of all three sealing contours;

- выполнение вала охлаждаемым позволяет уменьшить его деформации при нагреве и увеличить допустимую рабочую температуру газа;- performance of the shaft cooled allows to reduce its deformation during heating and increase the permissible operating temperature of the gas;

- выполнение уплотнительных рамок первого контура разрезными позволяет уменьшить величину усилия, необходимого для деформации рамок при закрытии дросселя, что уменьшает износ рамок и неподвижного экранирующего диска;- the implementation of the sealing frame of the primary contour allows to reduce the amount of force required to deform the frame when closing the throttle, which reduces the wear of the frame and the fixed shielding disk;

- выполнение канавок для уплотнительных рамок первого контура уплотнения с глухими отверстиями позволяет установить пружинки для поджатая уплотнительных рамок;- the implementation of the grooves for the sealing frames of the primary seal contour with blind holes allows the installation of springs for tightening the sealing frames;

- поджатие уплотнительных рамок пружинками, расположенными в глухих отверстиях канавок, выполненных в подвижном диске по периферии каждого его сквозного отверстия для потока газа позволяет обеспечить минимальные зазоры между этими рамками и неподвижным экранирующим диском при полностью или частично открытом дросселе, а также компенсировать возможные температурные деформации конструкции при изменении температуры пропускаемого газа.- pressing the sealing frames with springs located in the blind holes of the grooves made in the movable disk along the periphery of each of its through holes for gas flow allows for minimum gaps between these frames and the fixed shielding disk with a fully or partially open throttle at change of temperature of the passed gas.

Таким образом, технический результат, обеспечиваемый каждым из существенных признаков предлагаемого изобретения, в совокупности позволяет создать дроссель, который позволит уменьшить величину утечек потока газа при закрытом дросселе и обеспечить его работоспособность при высоких (выше 1000°С) температурах.Thus, the technical result provided by each of the essential features of the invention, together allows you to create a choke, which will reduce the amount of gas leakage at a closed choke and ensure its efficiency at high (above 1000 ° C) temperatures.

Настоящее изобретение поясняется последующим подробным описанием конструкции дросселя и его работы со ссылкой на иллюстрации, представленные на фиг. 1-13, где:The present invention is explained in the following detailed description of the design of the throttle and its operation with reference to the illustrations shown in FIG. 1-13, where:

на фиг. 1 изображен вид дросселя спереди;in fig. 1 shows a front view of the throttle;

на фиг. 2 - вид дросселя сзади;in fig. 2 - rear view of the throttle;

на фиг. 3 - разрез А-А дросселя на фиг. 1;in fig. 3 is a section A-A of the throttle in FIG. one;

на фиг. 4 - разрез Б-Б дросселя на фиг. 1;in fig. 4 is a cross section bB of the choke in FIG. one;

на фиг. 5 - выноска I на фиг. 4;in fig. 5 — callout I in FIG. four;

на фиг. 6 - выноска II на фиг. 4;in fig. 6 is callout II in FIG. four;

на фиг. 7 - разрез В-В дросселя на фиг. 3;in fig. 7 is a cross section bb of the choke in FIG. 3;

на фиг. 8 - разрез Г-Г дросселя на фиг. 3;in fig. 8 is a sectional view of the G-Y choke in FIG. 3;

на фиг. 9 - подвижный диск с уплотнительными рамками;in fig. 9 - movable disc with sealing frames;

на фиг. 10 - разрез Д-Д на фиг. 7 при открытом дросселе;in fig. 10 is a section d-d in FIG. 7 with the throttle open;

на фиг. 11 - выноска III на фиг. 10;in fig. 11 — callout III in FIG. ten;

на фиг. 12 - разрез Д-Д на фиг. 7 при закрытом дросселе;in fig. 12 is a section d-d in FIG. 7 with the throttle closed;

на фиг. 13 - выноска IV на фиг. 12.in fig. 13 - callout IV in FIG. 12.

На фиг. 1-13 приняты следующие обозначения:FIG. 1-13, the following notation is used:

1 - передняя часть корпуса;1 - the front of the case;

2 - рубашка охлаждения, выполненная в передней части корпуса;2 - cooling jacket, made in the front of the case;

3 - внутренние экраны, расположенные в передней части корпуса;3 - internal screens located in front of the case;

4 - ступица неподвижного диска;4 - a nave of a motionless disk;

5 - стойки неподвижного диска;5 - fixed rack drive;

6 - задняя часть корпуса;6 - the rear part of the body;

7 - рубашка охлаждения, выполненная в задней части корпуса;7 - cooling jacket, made in the back of the case;

8 - внутренние экраны, расположенные в задней части корпуса;8 - internal screens located in the rear of the case;

9 - левая камера;9 - left camera;

10 - правая камера;10 - right camera;

11 - рубашка охлаждения левой камеры;11 - cooling jacket of the left chamber;

12 - рубашка охлаждения правой камеры;12 - cooling jacket of the right chamber;

13 - подвижный диск;13 - mobile disk;

14 - вал;14 - shaft;

15 - подшипник;15 - the bearing;

16 - коллектор подачи охлаждающей среды;16 - the collector of the coolant;

17 - коллектор отвода охлаждающей среды;17 - collector coolant outlet;

18 - патрубок подвода охлаждающей среды в рубашку охлаждения 2;18 - pipe for supplying cooling medium to cooling jacket 2;

19 - патрубок подвода охлаждающей среды в рубашку охлаждения 7;19 - pipe for supplying cooling medium to cooling jacket 7;

20 - патрубок отвода охлаждающей среды из рубашки охлаждения 2;20 - pipe coolant from the cooling jacket 2;

21 - патрубок отвода охлаждающей среды из рубашки охлаждения 7;21 - pipe coolant from the cooling jacket 7;

22 - кронштейн;22 - bracket;

23 - экран, установленный по периметру подвижного диска 13;23 is a screen mounted around the perimeter of the movable disk 13;

24 - передняя крышка дросселя;24 - front throttle cover;

25 - кожух;25 - a casing;

26 - экран передней крышки;26 - front cover screen;

27 - задняя крышка вала;27 — back shaft cover;

28 - экран задней крышки;28 - back cover screen;

29 - экраны стоек и ступицы;29 - racks and hub screens;

30 - шпильки:30 - studs:

31 - гайки;31 - nuts;

32 - неподвижный экранирующий диск;32 - fixed shielding disk;

33 - пружинное кольцо, установленное во втором контуре уплотнения;33 - spring ring installed in the second circuit seal;

34 - пружинное кольцо, установленное в третьем контуре уплотнения;34 - spring ring installed in the third seal circuit;

35 - уплотнительные рамки;35 - sealing frame;

36 - гайка, регулирующая величину зазора между дисками 13 и 32;36 - nut regulating the size of the gap between the disks 13 and 32;

37 - сферический вкладыш;37 - spherical liner;

38 - пружинки;38 - springs;

39 - уплотнительные шайбы, вставленные во втором контуре уплотнения;39 - sealing washers inserted in the second seal circuit;

40 - уплотнительные шайбы, вставленные в третьем контуре уплотнения;40 - sealing washers inserted in the third seal circuit;

41 - сквозные отверстия в подвижном диске 13;41 - through holes in the movable disk 13;

42 - сквозные отверстия в неподвижном диске;42 - through holes in the fixed disk;

43 - сквозные отверстия в неподвижном экранирующем диске 32;43 - through holes in the fixed shielding disk 32;

44 - отверстие для вала.44 - hole for the shaft.

Дроссель содержит разъемный корпус, состоящий из передней и задней частей 1 и 6, на внешней стороне которых выполнены рубашки охлаждения 2 и 7, неподвижный диск, размещенный в передней части 1 корпуса и выполненный в виде ступицы 4 с радиально расположенными стойками 5, которые образуют сквозные отверстия 42 для потока газа (фиг. 8), подвижный диск 13, размещенный в задней части 6 корпуса за неподвижным диском по потоку соосно неподвижному диску и выполненный со сквозными отверстиями 41 для потока газа, вал 14, на котором закреплены неподвижный диск и подвижный диск 13, и гайку 36, расположенную в передней части 1 корпуса (фиг. 1-4). Между неподвижным диском и подвижным диском 13 соосно установлен неподвижный экранирующий диск 32 (фиг. 4) со сквозными отверстиями 43 для потока газа, которые соответствуют сквозным отверстиям 42 и 41 на неподвижном диске и подвижном диске 13. Подвижный диск 13 содержит три контура уплотнений. Первый контур уплотнения включает уплотнительные рамки 35, вставленные в канавки, выполненные в подвижном диске 13 по периферии каждого его сквозного отверстия 41 для потока газа (фиг. 9). Второй контур уплотнения располагается по периферии отверстия 44 для вала 14, а третий контур уплотнения располагается по периферии подвижного диска 13. Причем второй и третий контуры уплотнений включают уплотнительные шайбы 39 и 40, вставленные в канавки, выполненные соосно в подвижном диске 13 и неподвижном экранирующем диске 32. Между уплотнительными шайбами 39 и 40 установлены пружинные кольца 33 и 34 (фиг. 5, 6). Вал 14 выполнен охлаждаемым. Гайка 36 выполнена с возможностью регулирования величины зазора между подвижным диском 13 и неподвижным экранирующим диском 32. Уплотнительные рамки 35 первого контура уплотнения выполнены разрезными. Канавки для уплотнительных рамок первого контура уплотнения выполнены с глухими отверстиями. Уплотнительные рамки 35 поджаты пружинками 38, расположенными в глухих отверстиях канавок, выполненных в подвижном диске 13 по периферии каждого его сквозного отверстия 41 для потока газа (фиг. 10-13).The throttle contains a split housing consisting of front and rear parts 1 and 6, on the outside of which are made cooling shirts 2 and 7, a fixed disk placed in the front part 1 of the case and made in the form of a hub 4 with radially arranged posts 5 that form end-to-end openings 42 for gas flow (Fig. 8), a movable disk 13 placed in the rear part 6 of the housing behind a fixed disk downstream coaxially stationary disk and made with through holes 41 for gas flow, a shaft 14 on which a fixed disk and movable disk 13, and the nut 36, located in the front part 1 of the housing (Fig. 1-4). Between the fixed disk and the movable disk 13 there is a coaxially mounted stationary shielding disk 32 (FIG. 4) with gas flow through holes 43, which correspond to the through holes 42 and 41 on the fixed disk and the movable disk 13. The movable disk 13 contains three seal loops. The first seal contour includes sealing frames 35 inserted into the grooves made in the movable disk 13 along the periphery of each of its through holes 41 for gas flow (FIG. 9). The second seal contour is located at the periphery of the hole 44 for the shaft 14, and the third seal contour is located at the periphery of the movable disk 13. Moreover, the second and third contours of the seals include sealing washers 39 and 40 inserted into grooves made coaxially in the movable disk 13 and the fixed shielding disk 32. Spring rings 33 and 34 are installed between the sealing washers 39 and 40 (FIGS. 5, 6). The shaft 14 is made cooled. Nut 36 is made with the possibility of regulating the size of the gap between the movable disk 13 and the stationary shielding disk 32. The sealing frame 35 of the primary seal contour is made split. The grooves for the sealing frames of the first seal loop are made with blind holes. Sealing frame 35 preloaded springs 38 located in the blind holes of the grooves made in the movable disk 13 on the periphery of each of its through holes 41 for gas flow (Fig. 10-13).

Дроссель содержит внутренние экраны 3, расположенные в передней части 1 корпуса, внутренние экраны 8, расположенные в задней части 6 корпуса, левую камеру 9 и правую камеру 10, имеющие свои рубашки охлаждения 11 и 12, подшипник 15 опирающийся на сферический вкладыш 37, коллектор 16 подачи и коллектор 17 отвода охлаждающей среды из стоек 5 передней части 1 корпуса, патрубки 18 и 19 подвода и патрубки 20 и 21 отвода охлаждающей среды из рубашек охлаждения 2 и 7 передней части 1 и задней части 6 корпуса. К подвижному диску 13 прикреплены два кронштейна 22, через которые к нему передается усилие от приводов дросселя (на фигурах не показаны). По периметру подвижного диска 13 установлены экраны 23. Подшипник 15 отделен от полости передней крышки 24 дросселя кожухом 25. Передняя крышка 24 дросселя снабжена экраном 26. Задняя крышка 27 вала 14 снабжена экраном 28. Стойки 5 передней части 1 корпуса и ступица 4 снабжены экранами 29. Передняя часть 1 и задняя часть 6 корпуса соединены при помощи шпилек 30 и гаек 31 (см. фиг. 3, 4, 7).The choke contains internal screens 3 located in the front part 1 of the housing, internal screens 8 located in the rear part 6 of the housing, left chamber 9 and right chamber 10 having their cooling shirts 11 and 12, bearing 15 supported on spherical liner 37, manifold 16 supply and collector 17 of the coolant from the racks 5 of the front part 1 of the housing, the nozzles 18 and 19 of the inlet and the nozzles 20 and 21 of the coolant from the cooling shirts 2 and 7 of the front part 1 and the rear part 6 of the housing. Two arms 22 are attached to the movable disk 13, through which the force from the throttle actuators is transmitted to it (not shown in the figures). Screens 23 are mounted along the perimeter of the movable disk 13. The bearing 15 is separated from the cavity of the front cover 24 of the throttle by the cover 25. The front cover 24 of the throttle is equipped with the screen 26. The rear cover 27 of the shaft 14 is equipped with the screen 28. The supports 5 of the front part 1 of the housing and the hub 4 are equipped with screens 29 The front part 1 and the rear part 6 of the body are connected by means of studs 30 and nuts 31 (see FIGS. 3, 4, 7).

Дроссель работает следующим образом. Перед пуском газового потока через дроссель включается система охлаждения дросселя. Внутренние экраны 3 и 8 предохраняют переднюю часть 1 корпуса и заднюю часть 6 корпуса дросселя от воздействия высокотемпературного газового потока. Рубашки охлаждения 2 и 7 обеспечивают теплосъем потоком охлаждающей среды со стенок и фланцев передней части 1 и задней части 6 корпуса. Подвод охлаждающей среды к рубашкам 2 и 7 производится через патрубки 18 и 19, а отвод - через патрубки 20 и 21. Ступица 4 крепится к передней части 1 корпуса при помощи стоек 5 и воспринимает осевое усилие от перепада давлений на подвижном диске 13, которое передается через охлаждаемый вал 14, гайку 36, подшипник 15 и сферический вкладыш 37. Ступица 4 и стойки 5 защищены от воздействия высокотемпературного газового потока экранами 29. Подача охлаждающей среды, охлаждающей ступицу 4 и стойки 5, производится через коллекторы 16, а отвод охлаждающей среды - через коллекторы 17. Кожух 25 отделяет подшипник 15 от потока охлаждающей среды, протекающего в зазоре между кожухом 25 и передней крышкой 24 дросселя. Передняя крышка 24 защищена от воздействия высокотемпературного газового потока экраном 26. При необходимости изменения расхода газового потока, проходящего через дроссель, включаются приводы дросселя, которые через кронштейны 22 заставляют поворачиваться диск 13 относительно передней части 1 корпуса. При этом происходит изменение площади проходного сечения, т.е. изменение величины сопротивления дросселя. В положении «открыто» сквозные отверстия 41 для потока газа на подвижном диске 13 совмещаются со сквозными отверстиями 42 передней части 1 корпуса и сквозными отверстиями 43 неподвижного экранирующего диска 32. При этом дроссель обеспечивает минимальное сопротивление потоку. В положении «закрыто» отверстия 41 на подвижном диске 13 совмещаются со стойками 5 неподвижного диска и перемычками между отверстиями 43 неподвижного экранирующего диска 32, при этом дроссель обеспечивает максимальное сопротивление потоку. Приводы закреплены на правой и левой камерах 10 и 9 задней части 6 корпуса. Камеры 9 и 10 имеют свои рубашки охлаждения 11 и 12. Задняя крышка 27 вала 14 защищена от воздействия высокотемпературного газового потока экраном 28. Экран 23, размещенный по периметру подвижного диска 13, защищает от воздействия высокотемпературного газового потока заднюю часть 6 корпуса. Передняя часть 1 и задняя часть 6 корпуса соединены при помощи шпилек 30 и гаек 31. Пружинные кольца 33 и 34 производят уплотнение зазора между подвижным диском 13 и неподвижным экранирующим диском 32 по внутреннему и наружному диаметрам с помощью уплотнительных шайб 39 и 40. Уплотнительные рамки 35 производят уплотнение зазора между подвижным диском 13 и неподвижным экранирующим диском 32 по контуру сквозных отверстий 41 для потока газа в подвижном диске 13. Поджатие рамок 35 к диску 32 обеспечивается пружинками 38. Величина этого зазора регулируется затяжкой гайки 36. Пружинное кольцо 33 препятствует проникновению газа из проточной части в сторону отверстия 44 для вала 14 в подвижном диске 13. Пружинное кольцо 34 препятствует проникновению газа из проточной части в сторону периферии подвижного диска 13.The choke works as follows. Before starting the gas flow through the throttle, the throttle cooling system is turned on. The internal screens 3 and 8 protect the front part 1 of the housing and the rear part 6 of the throttle body from exposure to high-temperature gas flow. Shirts cooling 2 and 7 provide heat removal flow of the cooling medium from the walls and flanges of the front part 1 and the rear part 6 of the case. Coolant is supplied to shirts 2 and 7 through nozzles 18 and 19, and retraction through nozzles 20 and 21. Hub 4 is attached to the front part 1 of the body using racks 5 and receives axial force from the pressure drop on the movable disk 13, which is transmitted through a cooled shaft 14, a nut 36, a bearing 15 and a spherical liner 37. The hub 4 and the pillars 5 are protected from the effects of high-temperature gas flow screens 29. The cooling medium, cooling the hub 4 and the pillars 5, is supplied through the collectors 16, and the cooling medium is removed cher manifolds 17. The housing 25 separates the bearing 15 from the cooling medium flowing in the gap between the casing 25 and the front cover 24, throttle. The front cover 24 is protected from exposure to high-temperature gas flow screen 26. If necessary, change the flow rate of the gas flow passing through the throttle, turn on the throttle actuators, which through the brackets 22 cause the disk 13 to rotate relative to the front part 1 of the housing. When this occurs, the area of the flow section changes, change in throttle resistance value. In the "open" position, the through holes 41 for gas flow on the movable disk 13 are aligned with the through holes 42 of the front part 1 of the housing and the through holes 43 of the fixed shielding disk 32. At the same time, the throttle provides the minimum resistance to flow. In the closed position, the holes 41 on the movable disk 13 are aligned with the stands of the fixed disk 5 and the bridges between the holes 43 of the fixed shielding disk 32, while the throttle provides maximum resistance to flow. The drives are mounted on the right and left chambers 10 and 9 of the rear part 6 of the housing. The chambers 9 and 10 have their cooling shirts 11 and 12. The back cover 27 of the shaft 14 is protected from the effects of high-temperature gas flow by screen 28. The screen 23 placed around the perimeter of the movable disk 13 protects the rear part 6 of the body from the effects of high-temperature gas flow. The front part 1 and the rear part 6 of the body are connected using studs 30 and nuts 31. Spring rings 33 and 34 seal the gap between the movable disk 13 and the fixed shielding disk 32 on the inner and outer diameters using sealing washers 39 and 40. Sealing frame 35 make the seal of the gap between the movable disk 13 and the fixed shielding disk 32 along the contour of the through holes 41 for the gas flow in the movable disk 13. Compression of the frames 35 to the disk 32 is provided by springs 38. The size of this gap is regulated by zhkoy nut 36. The spring ring 33 prevents the penetration of gas flow toward the opening portion 44 for the shaft 14 in the movable disk 13. The spring ring 34 prevents the penetration of the gas flow portion towards the periphery of the movable disk 13.

Таким образом, применение охлаждаемого вала, пружинных колец и разрезных уплотнительных рамок по контуру каждого сквозного отверстия для потока газа на подвижном диске, поджимаемых экранирующим диском и пружинками позволяет создать компактную, надежную, технологичную и работоспособную конструкцию дросселя, позволяющую уменьшить величину утечек рабочей среды в закрытом положении и обеспечить требования, предъявляемые к дросселям в процессе испытаний перспективных авиационных двигателей и их узлов.Thus, the use of a cooled shaft, spring rings and split sealing frames along the contour of each through hole for gas flow on a movable disk, pressed by a shielding disk and springs allows you to create a compact, reliable, technological and efficient design of the throttle, allowing to reduce the amount of leakage of the working medium in a closed position and ensure the requirements for chokes in the process of testing promising aircraft engines and their components.

Claims (4)

1. Дроссель, содержащий разъемный корпус, состоящий из передней и задней частей, на внешней стороне которых выполнены рубашки охлаждения, неподвижный диск, размещенный в передней части корпуса и выполненный в виде ступицы с радиально расположенными стойками, которые образуют сквозные отверстия для потока газа, подвижный диск, размещенный в задней части корпуса за неподвижным диском по потоку соосно неподвижному диску и выполненный со сквозными отверстиями для потока газа, вал, на котором закреплены неподвижный и подвижный диски, и гайку, расположенную в передней части корпуса, отличающийся тем, что между неподвижным и подвижным дисками соосно установлен неподвижный экранирующий диск со сквозными отверстиями для потока газа, которые соответствуют сквозным отверстиям на неподвижном и подвижном дисках, подвижный диск содержит три контура уплотнений, где первый контур уплотнения включает уплотнительные рамки, вставленные в канавки, выполненные в подвижном диске по периферии каждого его сквозного отверстия для потока газа, второй контур уплотнения располагается по периферии отверстия для вала, а третий контур уплотнения располагается по периферии подвижного диска, причем второй и третий контуры уплотнений включают уплотнительные шайбы, вставленные в канавки, выполненные соосно в подвижном и неподвижном экранирующем дисках, между уплотнительными шайбами установлены пружинные кольца, вал выполнен охлаждаемым, а гайка выполнена с возможностью регулирования величины зазора между подвижным и неподвижным экранирующим дисками.1. A choke containing a split housing consisting of front and rear parts, on the outer side of which cooling shirts are made, a fixed disk placed in the front part of the case and made in the form of a hub with radially spaced struts that form through holes for gas flow, movable a disk placed in the rear part of the body behind the fixed disk downstream of the axis of the fixed disk and made with through holes for gas flow, the shaft on which the fixed and movable disks are fixed, and the nut, located in the front of the housing, characterized in that between the fixed and movable disks there is a fixed shielding disk with through holes for gas flow, which correspond to through holes on the fixed and movable disks, the movable disk contains three sealing contours, where the first sealing contour includes sealing frames inserted into grooves made in a movable disk along the periphery of each of its through holes for gas flow; the second seal contour is located along the periphery There are holes for the shaft, and the third seal contour is located on the periphery of the movable disk, the second and third contours of the seals include sealing washers inserted into grooves made coaxially in the movable and stationary shielding discs, spring rings are installed between the sealing washers, and the nut is made with the ability to control the size of the gap between the movable and fixed shielding discs. 2. Дроссель по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительные рамки первого контура уплотнения выполнены разрезными.2. The choke according to claim 1, characterized in that the sealing frames of the first seal loop are made split. 3. Дроссель по п. 1, отличающийся тем, что канавки для уплотнительных рамок первого контура уплотнения выполнены с глухими отверстиями.3. The throttle p. 1, characterized in that the grooves for the sealing frames of the first contour of the seal is made with blind holes. 4. Дроссель по п. 3, отличающийся тем, что уплотнительные рамки поджаты пружинками, расположенными в глухих отверстиях канавок, выполненных в подвижном диске по периферии каждого его сквозного отверстия для потока газа.4. The throttle p. 3, characterized in that the sealing frame preloaded by springs located in the blind holes of the grooves made in the movable disk on the periphery of each of its through holes for the flow of gas.
RU2018132957A 2018-09-18 2018-09-18 Throttle RU2692939C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132957A RU2692939C1 (en) 2018-09-18 2018-09-18 Throttle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132957A RU2692939C1 (en) 2018-09-18 2018-09-18 Throttle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692939C1 true RU2692939C1 (en) 2019-06-28

Family

ID=67251968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132957A RU2692939C1 (en) 2018-09-18 2018-09-18 Throttle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692939C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532961A (en) * 1982-11-22 1985-08-06 Fisher Controls International, Inc. Bidirectional disc throttling valve
US5402821A (en) * 1993-09-24 1995-04-04 American Standard Inc. In-line incrementally manually adjustable rotary expansion valve
RU2279006C2 (en) * 2004-04-12 2006-06-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" Rotary gate valve
RU2329425C1 (en) * 2006-11-16 2008-07-20 Александр Павлович Андреев Final-control valve
RU2643876C1 (en) * 2016-09-22 2018-02-06 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Throttle device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532961A (en) * 1982-11-22 1985-08-06 Fisher Controls International, Inc. Bidirectional disc throttling valve
US5402821A (en) * 1993-09-24 1995-04-04 American Standard Inc. In-line incrementally manually adjustable rotary expansion valve
RU2279006C2 (en) * 2004-04-12 2006-06-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Центральное конструкторское бюро арматуростроения" Rotary gate valve
RU2329425C1 (en) * 2006-11-16 2008-07-20 Александр Павлович Андреев Final-control valve
RU2643876C1 (en) * 2016-09-22 2018-02-06 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Throttle device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8662833B2 (en) Turbocharger with variable turbine geometry
CA2688042C (en) Heat exchanger to cool turbine air cooling flow
US5906473A (en) Removable inner turbine shell with bucket tip clearance control
US4183539A (en) Seal heat shield
RU2599413C2 (en) Shell cooling passage
CA2810134C (en) Turbine engine heat recuperator system
EP2713136B1 (en) Heat exchanger
US20170292450A1 (en) Gas turbine arrangement
DE102011013429B4 (en) Relief valve
JPH05340271A (en) Gas turbine engine case thermal control arrangement
JPH0654081B2 (en) Axial-flow gas turbine engine stator structure
GB705150A (en) Improvements in and relating to variable guide blade arrangements for high temperature turbines
RU2692939C1 (en) Throttle
CN111058906A (en) Cooling structure and method applied to supercritical carbon dioxide turbine
JP5047096B2 (en) Steam valve device
RU2016112982A (en) The method of adjusting the sealing gap in the turbomachine and the corresponding turbomachine
US4256171A (en) Regenerator seal hub gas passages
US2888240A (en) Fluid cooled barrel cylinder for turbines
US20230287807A1 (en) Apparatus and Method for Controlling a Gas Stream Temperature or Rate of Temperature Change
RU2643876C1 (en) Throttle device
US3487849A (en) Valve
US3685536A (en) Valve assemblies
JP3112054B2 (en) Butterfly valve
US3209813A (en) Rotary regenerative heat exchangers
US3259143A (en) Cooled valve for high temperature gases

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20210804