RU27240U1 - Регулятор расхода - Google Patents

Abstract

Регулятор расхода, содержащий корпус с патрубками входа и выхода и установленные в одной расточке корпуса подпружиненный поршень и дроссель переменного проходного сечения, состоящий из золотника и втулки, полости которых соединены каналами, с валиком, соединенным с подвижной частью дросселя, отличающийся тем, что золотник и втулка дросселя установлены с возможностью вращения с помощью валиков, установленных на фторопластовых кольцах, а уплотнение по валикам выполнено в виде тонкостенных манжет с пружинными кольцами.

Description

РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Изобретение относиться к области гидроавтоматики и может быть использовано, например, в системах автоматического управления энергоустановками, в частности авиационных ГТД на криогенном топливе.

Известный регулятор расхода содержит корпус с патрубками входа и выхода и установленные в разных расточках корпуса подпружиненный поршень и дроссель переменного проходного сечения, полости которых соединены каналами Регуляторы расхода для топливных систем двигателей летательных аппаратов / Под ред. В. П. Шорина - М.: Машиностроение. 2000, с. 18, рис. 1.3.

Недостатком регулятора является то, что в его полостях возможно образование застойных зон, так как в процессе движения от входного патрубка к выходному топливо совершает несколько поворотов, и соединительные каналы имеют сложную форму. Скопление воздуха в застойных зонах может привести к его замерзанию при заполнении криогенным топливом полостей и нарушению нормальной работы регулятора.

Известен регулятор расхода, содержаш ий корпус с патрубками входа и выхода и установленные в одной расточке корпуса подпружиненный поршень и дроссель переменного проходного сечения, полости которых соединены каналами Регуляторы расхода для топливных систем двигателей летательных аппаратов / Под ред. В. П. Шорина - М.: Машиностроение. 2000, с. 22, рис. 1.4. Подвижная часть дросселя соединена при помош,и зубчатой передачи с валиком, установленным на двух шарикоподшипниках.

2002112944

niiip

МПК G 05 D 7/00

часть дросселя совершает поступательное движение, что требует большого усилия страгивания в случае примерзания. Кроме того, приводной валик подвижной части дросселя установленный на шарикоподшипниках не имеет специальных уплотнений, что в среде криогенного топлива может привести к выходу подшипников из строя и утечкам по валику.

Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка регулятора расхода и введение в регулятор конструктивных элементов, с помощью которых можно было бы повысить надежность регулятора за счет вращательного движения подвижных частей дросселя и снижения утечек по приводным валикам.

Указанная задача решается за счет того, что в регуляторе расхода, содержащим корпус с патрубками входа и выхода и установленные в одной расточке корпуса подпружиненный порщень и дроссель переменного проходного сечения, состоящим из золотника и втулки, полости которых соединены каналами, с валиком, соединенным с подвижной частью дросселя, золотник и втулка дросселя установлены с возможностью вращения с помощью валиков установленных на фторопластовых кольцах, а уплотнение по валикам выполнено в виде тонкостенных манжет с пружинными кольцами.

Совокупность указанных признаков позволяет в предлагаемом регуляторе расхода обеспечить надежное функционирование в среде криогенного топлива.

Конструкция предлагаемого регулятора расхода представлена на фиг. 1 - общий вид, на фиг. 2 - разрез по А-А.

Регулятор расхода состоит из корпуса 1 с патрубками входа 2 и выхода 3. В корпусе установлены поршень 4, пружина 5 и дроссель переменного сечения состоящего из подвижных золотника 6 и втулки

7. К основному корпусу 1 крепятся корпус привода золотника 8 и корпус привода втулки 9.

Золотник 6 и втулка 7 дросселя подвижны, золотник соединен при помощи валика 10 с рычагом 11, втулка 7 - при помощи валика 12 с рычагом 13. Профилированное отверстие в золотнике, а также отверстия во втулке и корпусе 8 образуют проходное сечение дросселя. На наружных поверхностях золотника 8 и втулки 7 выполнены кольцевые проточки под уплотнительные кольца.

Валики 10 и 12 установлены на фторопластовых втулках 14, 15, 16 и 17, которые выполняют функции подшипников. Герметизацию регулятора по валикам осуществляют тонкостенные манжеты 18, 19, 20 и 21, которые прижимаются к валикам при помощи пружинных колец. Для предотвращения попадания утечек криогенного топлива через манжеты в подкапотное пространство двигателя внутренние полости корпусов 8 и 9 наддуваются гелием, который подается через жестко соединенные с фланцами 22 и 23 штуцера (на рисунке не показаны).

Пройдя через зазоры между валиками и манжетами 19 и 21, гелий вместе с утечками криогенного топлива отводится в систему дренажа. Вентиляция зоны уплотнения гелием, кроме нейтрализации утечек, обеспечивает защиту подвижных деталей регулятора от примерзания. Поднастройка приводов регулятора осуществляется при помощи червяков 24 и 25.

Кромка поршня 4 образует с профилированными отверстиями во втулке 26, установленной в расточку корпуса 1, дроселирующее сечение. Ход поршня 4 ограничен неподвижным упором 27 и подвижным упором - винтом 28. В поршне 4 выполнен жиклер 29, обеспечивающий заданные динамические свойства регулятора. Регулятор работает следующим образом.

Криогенное топливо поступает во входной патрубок 2, пройдя через проходное сечение дросселя и отверстия во втулке 26, вытекает через патрубок 3.

Регулятор обеспечивает дозирование топлива на запуске двигателя по определенной программе, изменение расхода топлива по командам от РУД (режим управления) и поддержание его неизменным при отсутствии команд (режим стабилизации).

При работе регулятора на этапе запуска двигателя осуществляется перекладка рычага 12 за время, необходимое для выхода двигателя на режим «малого газа. Отверстие в золотнике 15 спрофилировано таким образом, что при этой перекладке расход криогенного компонента через регулятор меняется по заданному для запуска двигателя закону.

Изменение расхода топлива по командам от РУД осуществляется следующим образом.

Команда от РУД поступает на рычаг 10, который поворачивает через валик 10 золотник 6. Это приводит к изменению проходного сечения дросселя и изменению расхода топлива через регулятор.

Поддержание постоянного расхода через регулятор происходит следующим образом.

При протекании топлива через проходное сечение дросселя возникает перепад давлений, который через основной тракт регулятора и канал 30 действует на поршень 4, вызывая его перемещение.

Сила пружины 5 выбирается при настройке регулятора такой, чтобы уравновесить силу, действующую на поршень 4 при заданном расходе топлива, заданном положении золотника 6 и заданном положении дросселирующей кромки поршня 4 относительно окон во втулке 26.

Если в настроенном регуляторе расход топлива отклоняется от заданного значения, например, уменьшается, то снижается перепад давлений на проходном сечении дросселя и, следовательно, уменьшается сила, действующая на поршень 4. В результате под действие пружины 5 поршень 4 перемеш:ается, и его кромка увеличивает проходное сечение в окнах втулки 26. Расход через регулятор возрастает. При увеличении расхода рабочей жидкости сверх заданного значения регулятор работает аналогично описанному выше.

Применение изобретения, например в ГТД на криогенном топливе, позволит увеличить надежность работы регулятора расхода, а значит и всей системы регулирования в целом.

Claims (1)

1. Регулятор расхода, содержащий корпус с патрубками входа и выхода и установленные в одной расточке корпуса подпружиненный поршень и дроссель переменного проходного сечения, состоящий из золотника и втулки, полости которых соединены каналами, с валиком, соединенным с подвижной частью дросселя, отличающийся тем, что золотник и втулка дросселя установлены с возможностью вращения с помощью валиков, установленных на фторопластовых кольцах, а уплотнение по валикам выполнено в виде тонкостенных манжет с пружинными кольцами.