Фильтрующее устройство газового тракта

 

Использование: при разработке фильтрующих устройств газового тракта, работающего в зоне высоких температур. Сущность изобретения: фильтрующее устройство газового тракта состоит из корпуса с осессимметричным проходным сечением, в котором установлен проволочный вкладыш, образованный случайным распределением изгибов проволоки по объему. Проволочный вкладыш выполнен в форме усеченного конуса, а проходное сечение корпуса, в котором установлен проволочный вкладыш, выполнено ступенчатой формы с кольцевым уступом. Проволочный вкладыш контактирует частично с боковой поверхностью кольцевого уступа, а на торце проволочного вкладыша со стороны подвода газа выполнена осесимметричная выборка. Диаметр сечения пpоволочного вкладыша в плоскости глухого торца выборки равен диаметру тракта со стороны подвода газа, причем минимальный диаметр выборки и максимальный диаметр проволочного вкладыша выполнены вполне определенных размеров. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к газовым трактам двигательных установок, в которых установлены малогабаритные фильтрующие устройства.

Известно фильтрующее устройство, состоящее из корпуса, в котором перед расходным патрубком установлен каркас, на котором размещена металлическая сетка.

Недостаток данной конструкции фильтрующего устройства заключается в том, что подобные фильтры громоздки, а это приводит к увеличению веса и габаритов.

Известно фильтрующее устройство, выполненное из пористого вкладыша на основе металлических порошков.

Несмотря на то, что эти фильтрующие устройства могут иметь малые вес и габариты, однако их установка в газовый тракт также связана с наличием ряда дополнительных крепежных деталей, что нежелательно.

Известен проволочный фильтр, в котором проволока наматывается на каркас с окнами.

Недостаток этой конструкции также состоит в увеличении габаритов, что нежелательно в особенности для фильтрующих устройств одноразового использования в двигательных установках ракет, где весовое совершенство имеет большое значение.

Целью изобретения является улучшение габаритно-весовых характеристик фильтрующих устройств.

Указанная цель достигается тем, что в фильтрующем устройстве газового тракта, содержащем корпус с осесимметричным проходным сечением, в котором расположен проволочный вкладыш, проходное сечение корпуса выполнено ступенчатой формы, образующей кольцевой уступ, а вкладыш выполнен в виде усеченного конуса, контактирующего с кольцевым уступом большим торцом, на котором выполнена осесимметричная выборка, при этом проволочный вкладыш образован случайным распределением изгибов проволоки по объему, а диаметр сечения фильтра в плоскости глухого торца выборки равен диаметру тракта со стороны подвода рабочего тела, причем минимальный диаметр выборки вкладыша выполнен в два раза меньше максимального диаметра проволочного вкладыша, а максимальный диаметр вкладыша выполнен меньше суммы диаметров кольцевого уступа и проволоки, но больше диаметра кольцевого уступа.

На фиг.1 представлено фильтрующее устройство газового тракта; на фиг.2 - проволочный вкладыш.

Фильтрующее устройство газового тракта состоит из корпуса 1 с осесимметричным проходным сечением 2, в котором расположен проволочный вкладыш 3. Осесимметричное проходное сечение выполнено в продольном сечении ступенчатой формы, образующей кольцевой уступ 4, а вкладыш 3 выполнен в виде усеченного конуса с углом не более 3^o и контактирует с кольцевым уступом 4 большим торцом 5, на котором выполнена осесимметричная выборка 6. Выборка 6 направлена в сторону подвода газа (подвод по стрелке А). Диаметр D₃ сечения фильтра в плоскости 7 глухого торца выборки 6 не превышает диаметра D₂ проходного сечения 2 со стороны подвода рабочего тела. Минимальный диаметр D₅ выборки 6 выполнен меньше максимального диаметра D₄ проволочного вкладыша в два раза. Максимальный диаметр проволочного вкладыша D₄ выполнен меньше суммы диаметра D₁кольцевого уступа и диаметра проволоки, из которой выполнен проволочный вкладыш 3, но выполнен больше диаметра D₁ кольцевого уступа. Диаметры D₂ и D₁ отличаются друг от друга на десятые доли миллиметра.

Проволочный вкладыш образован случайным распределением изгибов проволоки по объему и изготавливается обычно прессованием из путаной проволоки.

Проволочный вкладыш 3 устанавливается в корпус 1 следующим образом.

Берется оснастка с коническим проходным отверстием, больший диаметр которого превышает больший диаметр проволочного вкладыша 3, а меньший диаметр равен диаметру D₂ проходного сечения 2, и под действием усилия проволочный вкладыш устанавливается в выборку 4, где распрямляется и касается стенок выборки, что исключает зазор между выборкой и вкладышем на вполне определенном участке. Так как диаметр D₂ выполнен меньше диаметра D₁ и диаметра D₄, проволочный вкладыш надежно фиксируется в корпусе 1 без каких-либо дополнительных деталей, что снижает вес и габариты фильтрующего устройства. Благодаря тому, что максимальный диаметр проволочного вкладыша выполнен меньше суммы диаметров кольцевого уступа и проволоки, но больше диаметра кольцевого уступа, а минимальный диаметр D₅ в два раза меньше диаметра D₄, проволочный вкладыш свободно деформируется при установке и не разрушается.

При работе газ подводится к фильтру по стрелке А, что обеспечивает прохождение через него большего расхода.

Таким образом достигается не только снижение габаритов и веса фильтрующего устройства, но и надежная его фиксация и устранение зазора между вкладышем и корпусом, что подтверждено на опытных работах.

Формула изобретения

Фильтрующее устройство газового тракта, содержащее корпус с осесимметричным проходным сечением и проволочный вкладыш, отличающееся тем, что корпус выполнен с кольцевым уступом, вкладыш выполнен в виде усеченного конуса из беспорядочно распределенных по объему изгибов проволоки и установлен в уступе с возможностью контакта большим торцом, выполненным с осесимметричной выборкой, при этом диаметр сечения вкладыша в плоскости глухого торца выборки равен диаметру тракта со стороны подвода рабочего тела, а минимальный диаметр выборки выполнен в два раза меньше максимального диаметра вкладыша, выполненного меньше суммы диаметров кольцевого уступа и проволоки и больше диаметра кольцевого уступа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2