Клапан распределительный

 

Изобретение предназначено для использования в системах жизнеобеспечения обитаемых отсеков космических аппаратов. Клапан распределительный содержит корпус с одним входным и двумя выходными каналами, подпружиненные запорные органы, управляемые приводом в виде многоступенчатого профильного кулачка. В корпусе между входным и одним из выходных каналов выполнена дополнительная полость. В последней установлен дополнительный запорный орган конической формы с дросселем в виде канавки. Канавка расположена вдоль по образующей. Дополнительный запорный орган установлен соосно основному из запорных органов и с образованием зазора между ним и соосным запорным органом при закрытом положении последнего. Изобретение позволяет обеспечить стабильный дросселирующий режим при функционировании клапана за счет возможности продувки дросселя в случае засорения. 3 ил.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к агрегатам систем жизнеобеспечения обитаемых отсеков космических аппаратов.

Известен клапан распределительный, содержащий корпус с одним входным и двумя выходными каналами, запорные органы и привод (СССР а.с. 630478, кл. F 16 K 11/04 от 1976 г.).

Недостатком данного клапана является однорежимный функциональный диапазон.

Наиболее близким по технической сущности является клапан распределительный, содержащий корпус с входным и выходным клапанами, подпружиненные запорные органы, управляемые приводом в виде многоступенчатого профильного кулачка (США патент 4865078, кл. F 16 K 31/254 от 1989 г.).

Недостатком известного клапана распределительного является невысокая надежность обеспечения стабильного дросселирующего режима при не менее чем 2-х режимном расходе газa через какой-либо канал.

Техническим результатом предложенного технического решения является повышение надежности обеспечения стабильного дросселирующего режима при не менее чем 2-х режимном расходе газа за счет установки дополнительного запорного органа конической формы с дросселем в виде канавки по образующей конуса.

Сущность изобретения заключается в том, что в клапане распределительном, содержащем корпус с входным и выходными каналами, подпружиненные запорные органы, управляемые приводом в виде многоступенчатого профильного кулачка, в корпусе между входным и одним из выходных каналов выполнена дополнительная полость, в которой установлен дополнительный запорный орган конической формы с дросселем в виде канавки, расположенной вдоль образующей конуса, причем дополнительный запорный орган установлен соосно основному из запорных органов и с образованием зазора между ним и соосным запорным органом при закрытом положении последнего.

На фиг.1 показан общий вид клапана распределительного.

На фиг.2 показан профиль кулачка.

На фиг.3 показан профиль канавки дросселя.

В корпусе 1 клапана распределительного (см. фиг.1) с входным 2 и выходными каналами 3 и 4 установлены запорные органы 5 и 6, поджатые пружинами 7 и 8 к седлам 9 и 10 корпуса 1. В полости 11 корпуса 1 установлен привод в виде кулачка 12 с валом 13. Кулачок 12 имеет многоступенчатый профиль (см. фиг. 2). Поверхность 14 профиля кулачка 12 обеспечивает закрытое положение запорных органов 5 и 6, поверхность 15 обеспечивает открытое положение 5 или 6 запорного органа в зависимости от того, в какую сторону производится поворот кулачка. Поверхность 16 обеспечивает открытое положение запорного органа 17. В дополнительной выходной полости 18 корпуса 1 за запорным органом 6 установлен конический запорный орган 17, поджатый пружиной 19. На конической поверхности запорного органа 17 выполнена канавка 20, являющаяся дросселем. Канавка 20 выполнена вдоль по образующей конуса. Площадь поперечного сечения канавки 20 обеспечивает необходимый расход газовой среды. Между торцами запорных органов 6 и 17 имеется зазор 21, величина которого соответствует разнице радиусов поверхностей 14 и 15 кулачка 12, т.е. величине открытия запорного органа 6 при закрытом запорном органе 17.

Клапан распределительный предназначен для однорежимного наддува одного объекта (например, скафандров космонавтов) и двухрежимного наддува другого объекта (например, спускаемого аппарата) газообразным кислородом. Двухрежимный расход обеспечивается запорным органом 17 либо в его закрытом положении через дроссель 20. Это длительный режим, исполняемый по сигналу газоанализатора при уменьшении % содержания кислорода в воздухе. Либо при полном открытии запорного органа 17. Это режим ускоренного наддува необходим для проверки герметичности отсека, в аварийной ситуации или для продувки дросселя. Дроссели в виде отверстия (особенно малого сечения, например, порядка 100 мкм) склонны к засорению. Защита их фильтрами неэффективна, и к тому же ведет к конструктивному усложнению. При вращении вала 13 на заданный угол по часовой стрелке происходит взаимодействие штока запорного органа 5 с поверхностью 15 кулачка 12 и открытие запорного органа 5. Газовая среда (кислород) проходит из входного канала 2 в канал 3 и далее к потребителю - скафандрам космонавтов.

При вращении вала 13 против часовой стрелки происходит закрытие запорного органа 5, затем взаимодействие штока запорного органа 6 с поверхностью 15(А) кулачка 12 и открытие запорного органа 6. Газовая среда в этом случае проходит из входного канала 2 через открытый запорный орган 6, дроссель 20 запорного органа 17, канал 4 и далее - в атмосферу спускаемого аппарата. При дальнейшем вращении вала 13 против часовой стрелки происходит взаимодействие штока запорного органа 6 с поверхностью 16 кулачка 12 и дополнительное открытие запорного органа 6 и открытие запорного органа 17. Увеличивается расход газовой среды в атмосферу спускаемого аппарата. Одновременно производится продувка дросселя 20.

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает стабильный дросселирующий режим при функционировании клапана за счет возможности продувки дросселя в случае засорения.

Формула изобретения

Клапан распределительный, содержащий корпус с входным и выходными каналами, подпружиненные запорные органы, управляемые приводом в виде многоступенчатого профильного кулачка, отличающийся тем, что в корпусе между входным и одним из выходных каналов выполнена дополнительная полость, в которой установлен дополнительный запорный орган конической формы с дросселем в виде канавки, расположенной вдоль образующей конуса, причем дополнительный запорный орган установлен соосно основному из запорных органов и с образованием зазора между ним и соосным запорным органом при закрытом положении последнего.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3