RU54129U1

RU54129U1 - PNEUMATIC DEVICE

Info

Publication number: RU54129U1
Application number: RU2005121626/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Брызгалин; Алла Сергеевна Бурова; Виктор Николаевич Кунцов; Иван Михайлович Синев; Юрий Евгеньевич Яковлев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Производственно-конструкторское предприятие "РЕСПИРАТОР"
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2006-06-10

Abstract

Полезная модель относится к пневматическим устройствам и предназначена для защиты пневматических систем от потери герметичности в случае аварийного разрушения трубопровода с выбросом значительных объемов газа в окружающую среду за короткое время. Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, состоит в создании устройства пневматического, содержащего нижний корпус с седлом, площадь сечения которого меньше эффективной площади мембраны, с входным и выходным штуцерами; гибкую мембрану с жестким центром, на котором закреплены с одной стороны клапан, а с другой стороны шток; верхний корпус со встроенными в него втулкой, пружиной, дросселем, заглушкой и резиновыми прокладками; крышку; при этом клапан, закрепленный на жестком центре гибкой мембраны, во время нормальной работы трубопроводной системы удерживается штоком над седлом в открытом положении за счет усилия пружины, которое регулируется положением резьбовой гайки на штоке, а закрытие клапана происходит в результате возникновения перепада давления газа в полостях над и под мембраной, возникающего при резком увеличении расхода газа через седло во время разрушения трубопровода, так как полость над мембраной связана с входным штуцером, а полость под мембраной связана с выходным штуцером, таким образом работа устройства ориентирована относительно направления циркуляции газа через него, что позволяет использовать его как в тупиковых так и в кольцевых пневматических системах. Заявленное устройство имеет три варианта исполнения: первый - см. выше, второй вариант исполнения отличается от первого тем, что крышка имеет дополнительно электрический сигнализатор в виде подвижного штока с конусной втулкой, перемещающейся при закрытии клапана, толкателя с пружиной и микропереключателя, установленного в камере на крышке устройства, при этом в исходном положении конусная втулка не воздействует на кнопку микропереключателя, а при закрытии клапана она, перемещаясь, нажимает через толкатель на кнопку микропереключателя, формируя сигнал для системы контроля и управления. Третий вариант исполнения отличается от первого тем, что крышка имеет механический сигнализатор в виде подвижного штока со стрелкой, которая показывает с внешней стороны крышки положение клапана: открыто или закрыто. Заявленное техническое решение может быть использовано, например, в кислородной системе пассажиров на гражданских самолетах для локализации возможной аварийной ситуации в случае повреждения трубопровода кислорода лопатками двигателя при его разрушении.The utility model relates to pneumatic devices and is intended to protect pneumatic systems from loss of tightness in the event of accidental destruction of the pipeline with the release of significant volumes of gas into the environment in a short time. The technical result achieved in the claimed utility model consists in creating a pneumatic device comprising a lower housing with a saddle, the cross-sectional area of which is less than the effective membrane area, with inlet and outlet fittings; a flexible membrane with a rigid center on which a valve is fixed on one side and a stem on the other; upper case with a sleeve, spring, throttle, plug and rubber gaskets built into it; cover; the valve mounted on the rigid center of the flexible membrane during the normal operation of the pipeline system is held by the rod above the seat in the open position due to the force of the spring, which is regulated by the position of the threaded nut on the rod, and the valve closes as a result of the difference in gas pressure in the cavities above and under the membrane, which occurs when a sharp increase in gas flow through the seat during the destruction of the pipeline, since the cavity above the membrane is connected to the inlet fitting, and the cavity under the membrane is connected ana with the output fitting, thus operation of the device is oriented with respect to the direction of circulation of gas therethrough, allowing to use it as a dead-end and in the annular pneumatic systems. The claimed device has three variants of execution: the first - see above, the second embodiment differs from the first in that the cover has an additional electric signaling device in the form of a movable rod with a conical sleeve that moves when the valve is closed, a pusher with a spring, and a microswitch installed in the camera on the cover of the device, while in the initial position the conical sleeve does not act on the microswitch button, and when the valve is closed, it moves while pushing the microswitch button through the pusher, forming a signal for a control and management system. The third embodiment differs from the first in that the cover has a mechanical signaling device in the form of a movable rod with an arrow that shows the valve position from the outside of the cover: open or closed. The claimed technical solution can be used, for example, in the oxygen system of passengers on civilian aircraft to localize a possible emergency in case of damage to the oxygen pipeline by the engine blades during its destruction.

Description

Полезная модель относится к пневматическим устройствам и предназначена для защиты пневматических систем от потери герметичности в случае аварийного разрушения газопровода с выбросом значительных объемов газа в окружающую среду за короткое время. Заявленное техническое решение может быть использовано, например, на гражданских самолетах в пассажирской кислородной системе для локализации возможной аварийной ситуации в случае повреждения трубопровода кислорода лопатками двигателя при его разрушении.The utility model relates to pneumatic devices and is intended to protect pneumatic systems from loss of tightness in the event of an emergency destruction of a gas pipeline with the release of significant volumes of gas into the environment in a short time. The claimed technical solution can be used, for example, on civilian aircraft in a passenger oxygen system to localize a possible emergency in case of damage to the oxygen pipeline by the engine blades during its destruction.

Из техники известны пневматические устройства в виде предохранительных запорных клапанов, которые отключают потребителей по сигналу об аварийном понижении давления в газопроводе, в том числе в результате разрушения и потери герметичности. Например, пневматическое устройство, состоящее из предохранительного запорного клапана ПКК-40М конструкции «Мосгазпроекта» и импульсного реле конструкции «Промэнергогаз» (см. «Устройство, монтаж и эксплуатация газорегуляторных пунктов», из-во «Недра», Ленинград, 1975 г, стр.97). Данное устройство содержит нижний корпус с седлом, входным и выходным штуцерами, верхний корпус с узлом настройки, крышкой, пусковым краном, обратным клапаном и тройником, к которому с помощью перепускных трубок подключено импульсное реле. Во фланцы между нижним и верхним корпусами зажата гибкая мембрана с жестким центром, связанным штоком с клапаном, который удерживается в закрытом состоянии за счет усилия пружины. Клапан открывается и удерживается в открытом положении только после пуска устройства в работу с помощью крана за счет давления газа под мембрану, при этом пружина дополнительно сжимается, а между полостью под мембраной и полость над мембраной устанавливается положительный перепад давления газа. При аварии с понижением давления газа в системе срабатывает импульсное реле, через перепускные трубки в полости над мембраной и полости под мембраной давление газа выравнивается и пружина закрывает клапан, прекращая подачу газ в аварийную систему.Pneumatic devices in the form of safety shut-off valves are known from the technology, which shut off consumers by a signal about an emergency decrease in pressure in the gas pipeline, including as a result of destruction and loss of tightness. For example, a pneumatic device consisting of a safety shut-off valve PKK-40M of the Mosgazproekt design and a pulse relay of the Promenergogaz design (see “Design, installation and operation of gas control points”, from Nedra, Leningrad, 1975, p. .97). This device comprises a lower housing with a saddle, inlet and outlet fittings, an upper housing with a tuning unit, a cover, a starting cock, a check valve and a tee, to which a pulse relay is connected using bypass tubes. A flexible membrane is clamped in the flanges between the lower and upper bodies with a rigid center connected by a rod to the valve, which is held closed due to the force of the spring. The valve opens and holds in the open position only after the device is put into operation by means of a crane due to the gas pressure under the membrane, while the spring is additionally compressed, and a positive gas pressure difference is established between the cavity under the membrane and the cavity above the membrane. In an accident with a decrease in gas pressure in the system, a pulse relay is activated, through the bypass tubes in the cavity above the membrane and the cavity under the membrane, the gas pressure is equalized and the spring closes the valve, stopping the gas supply to the alarm system.

Недостатком данного устройства являются: необходимость первоначального пуска устройства в работу с помощью крана, сложность конструкции, наличие дополнительных перепускных трубок, и как следствие недостаточно быстрое отключение газопровода при аварии, кроме того отсутствие в конструкции сигнализатора об положении отключающего клапана (открыт или закрыт).The disadvantage of this device is: the need for the initial start-up of the device using a crane, the complexity of the design, the presence of additional bypass pipes, and as a result, the gas pipeline is not quickly turned off in case of an accident, in addition, the absence of the design of the signaling device about the position of the shut-off valve (open or closed).

Целью предлагаемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков, т.е. создание конструктивно простого устройства пневматического, которое не требовало бы первоначального пуска, быстро и надежно отключало бы подачу газа в газопровода при аварии, и кроме того, при необходимости, служило бы сигнализатором аварии.The purpose of the proposed utility model is to eliminate the above disadvantages, i.e. the creation of a structurally simple pneumatic device that would not require an initial start-up, would quickly and reliably shut off the gas supply to the gas pipeline in the event of an accident, and in addition, if necessary, would serve as an alarm signaling device.

Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, состоит в создании устройства пневматического, содержащего нижний корпус с седлом, площадь сечения которого меньше эффективной площади мембраны, верхний корпус со встроенными в него втулкой, пружиной, каналом с дросселем, заглушкой и резиновыми прокладками, гибкую мембрану с жестким центром, зажатую между нижним и верхним корпусами, клапан, шток, крышку, The technical result achieved in the claimed utility model consists in creating a pneumatic device comprising a lower housing with a saddle, the cross-sectional area of which is less than the effective area of the membrane, the upper housing with a sleeve, spring, channel with a throttle, a plug and rubber gaskets, a flexible membrane with a rigid center, sandwiched between the lower and upper bodies, valve, stem, cover,

входной и выходной штуцера, при этом клапан закреплен на жестком центре гибкой мембраны и с помощью штока удерживается над седлом в открытом положении за счет усилия пружины, с возможностью закрытия под воздействием положительного перепада давления газа на мембране, а полости над мембраной и под мембраной связаны между собой со стороны входного штуцера каналом с дросселем, обеспечивающим положительный перепад давления газа на мембране.the inlet and outlet nozzles, while the valve is fixed on the rigid center of the flexible membrane and is held by the rod above the seat in the open position due to the force of the spring, with the possibility of closing under the influence of a positive pressure drop of gas on the membrane, and the cavities above the membrane and under the membrane are connected between on the inlet side of the channel with a throttle, providing a positive differential pressure of gas on the membrane.

Заявленное устройство имеет три варианта исполнения: первый - см. выше.The claimed device has three options: the first - see above.

Второй вариант исполнения отличается от первого тем, что крышка имеет сигнализатор положения клапана, в виде подвижного штока с конусной втулкой, соприкасающейся с толкателем, имеющим сферическую головку и пружину, который воздействует на кнопку электрического микропереключателя, подключенного к системе контроля за состоянием газопровода.The second embodiment differs from the first in that the cover has a valve position indicator in the form of a movable rod with a conical sleeve in contact with a pusher having a spherical head and a spring that acts on the button of an electric microswitch connected to the gas pipeline monitoring system.

Третий вариант исполнения отличается от первого тем, что крышка имеет сигнализатор положения клапана в виде подвижного штока со стрелкой и лимбом на внешней стороны крышки с надписями: «открыто» - «закрыто».The third embodiment differs from the first in that the cover has a valve position indicator in the form of a movable stem with an arrow and a dial on the outside of the cover with the words: “open” - “closed”.

Конструкция устройства по первому исполнению изображена на Фиг.1. Устройство по первому исполнению содержит нижний корпус 1 с седлом 2, входной штуцер 3, выходной штуцер 4, верхний корпус 5, мембрану 6, клапан 7, шток 8, втулку 9, пружину 10, гайку 11, крышку 12. В нижнем корпусе под мембраной имеется газовая полость А, в верхнем корпусе над мембраной -газовая полость Б. Полость А и полость Б со стороны входного штуцера связаны между собой каналом 13 с дросселем 14.The design of the device according to the first embodiment is shown in figure 1. The device according to the first embodiment comprises a lower housing 1 with a seat 2, an inlet fitting 3, an outlet fitting 4, an upper housing 5, a membrane 6, a valve 7, a rod 8, a sleeve 9, a spring 10, a nut 11, a cover 12. In the lower case, under the membrane there is a gas cavity A, in the upper case above the membrane there is a gas cavity B. Cavity A and cavity B from the inlet side are connected by a channel 13 with a throttle 14.

Конструкция устройства по второму исполнению изображена на Фиг.2. Устройство по второму исполнению дополнительно содержит шток сигнализатора 15, соединенный со штоком 8, резиновое кольцо 16 и конусную втулку 17, положение которой на штоке регулируется резьбой и фиксируется гайкой 18. Крышка 12 имеет отверстие для прохода штока сигнализатора 15 и камеру 21 для микропереключателя 22, крепление которого может быть различно в зависимости от исполнения последнего. Для согласования хода при закрытии клапана 7 с ходом срабатывания микропереключателя 22 конусная втулка 17 связана с кнопкой микропереключателя через толкатель 19 со сферической головкой, который отжат от кнопки микропереключателя 22 пружиной 20.The design of the device according to the second embodiment is shown in Fig.2. The device according to the second embodiment further comprises a signaling rod 15 connected to the rod 8, a rubber ring 16 and a conical sleeve 17, the position of which on the rod is regulated by a thread and fixed by a nut 18. The cover 12 has an opening for the passage of the signaling rod 15 and a chamber 21 for the microswitch 22, the fastening of which may be different depending on the design of the latter. To coordinate the progress when closing valve 7 with the response of the microswitch 22, the conical sleeve 17 is connected to the microswitch button via a pusher 19 with a spherical head, which is pressed from the microswitch button 22 by a spring 20.

Конструкция устройства по третьему исполнению изображена на Фиг.3. Устройство по третьему исполнению дополнительно содержит шток сигнализатора 15 со стрелкой 23, которая указывает на лимбе 24 с наружной стороны крышки положение клапана: открыто или закрыто.The design of the device according to the third embodiment is shown in FIG. 3. The device according to the third embodiment further comprises a signaling rod 15 with an arrow 23, which indicates the valve position: open or closed on the limb 24 from the outside of the cover.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии мембрана 6 с клапаном 7 штоком 8 под воздействием пружины 10 смещены в сторону полости Б, клапан 7 открыт, газ проходит через седло 2 с расходом, при котором перепад давления в полости Б над мембраной и в полости А под мембраной компенсируется усилием пружины 10, величина которого регулируется гайкой 11. При разрушении трубопровода давление в выходном штуцере 4 резко падает, одновременно падает давление в полости А, давление в полости Б, которая отделена от полости А дросселем 14, остается на прежнем уровне, мембрана 6 со штоком 8 под воздействия возникшего на ней перепада давления The device operates as follows. In the initial state, the membrane 6 with the valve 7 by the rod 8 is displaced towards the cavity B by the action of the spring 10, the valve 7 is open, the gas passes through the seat 2 with a flow rate at which the pressure drop in the cavity B above the membrane and in the cavity A under the membrane is compensated by the spring force 10, the value of which is regulated by the nut 11. When the pipeline is destroyed, the pressure in the outlet nipple 4 drops sharply, at the same time the pressure in the cavity A drops, the pressure in the cavity B, which is separated from the cavity A by the throttle 14, remains at the same level, the membrane 6 with the rod 8 under the influence of the pressure drop arising on it

прогибается в сторону полости А, сжимая пружину 10, клапан 7 перекрывает седло 2, расход газа через устройство прекращается, клапан 7 удерживается в закрытом положении давлением газа на входе в устройство.bends towards the cavity A, compressing the spring 10, the valve 7 closes the seat 2, the gas flow through the device stops, the valve 7 is held in the closed position by the gas pressure at the inlet to the device.

Во втором исполнении устройства рабочая часть конструкции работает согласно описанному выше. Шток сигнализатора 15 с конусной втулкой 17 в исходном состоянии находится в верхнем положении и не воздействует на сферическую головку толкателя 19, который отжат от кнопки микропереключателя 22 пружиной 20. При закрытии клапана 7 шток 8 воздействует на шток сигнализатора 15, перемещая его вниз, при этом конусная втулка 17, перемещаясь, нажимает на сферическую головку толкателя 19, который сжимает пружину 20 и давит на кнопку микропереключателя, возникает электрический сигнал о закрытии клапана.In the second embodiment of the device, the working part of the structure operates as described above. The rod of the indicator 15 with the conical sleeve 17 is in the initial position in the upper position and does not act on the spherical head of the pusher 19, which is pressed from the button of the micro switch 22 by the spring 20. When the valve 7 is closed, the rod 8 acts on the rod of the indicator 15, moving it down, while the conical sleeve 17, moving, presses on the spherical head of the pusher 19, which compresses the spring 20 and presses the button of the microswitch, an electrical signal appears to close the valve.

В третьем исполнении устройства рабочая часть конструкции работает согласно описанному выше. Стрелка 23, перемещаясь со штоком сигнализатора 15, указывает на лимбе 24 с внешней стороны крышки фактическое положение клапана 7: открыто или закрыто.In the third embodiment of the device, the working part of the structure operates as described above. The arrow 23, moving with the rod of the indicator 15, indicates on the limb 24 on the outside of the cover the actual position of the valve 7: open or closed.

Заявленная полезная модель выполнена из известных материалов с применением известных технологий.The claimed utility model is made of known materials using known technologies.

Claims

1. The pneumatic device containing a lower housing with a saddle, the cross-sectional area of which is less than the effective area of the membrane, the upper housing with a sleeve, spring, channel with a throttle, a plug and rubber gaskets, a flexible membrane with a rigid center, sandwiched between the lower and upper bodies , a valve, a stem, a cover, an inlet and an outlet fitting, characterized in that the valve is mounted on the rigid center of the flexible membrane and is held by the rod over the seat in the open position due to the force of the spring with the possibility of closing Existence under the influence of a positive gas pressure drop across the membrane, and the cavities above the membrane and under the membrane are connected to each other from the inlet choke side by a channel with a throttle providing a positive gas pressure drop across the membrane.

2. The pneumatic device according to claim 1, characterized in that the cover has a valve position indicator in the form of a movable rod with a conical sleeve in contact with a pusher having a spherical head and a spring that acts on the button of the electric microswitch connected to the gas pipeline monitoring system .

3. The pneumatic device according to claim 1, characterized in that the cover has a valve position indicator in the form of a movable stem with an arrow and a dial on the outside of the cover with the words: "open" - "closed".