Устройство управляемого газового клапана дирижабля

Авторы патента:

Ворогушин Владимир Александрович (RU)

F16K1/22 - Клапаны; краны; задвижки; поплавки для приведения их в действие; вентиляционные устройства или устройства для аэрации

B64B1/64 - устройства для приведения в действие газовых клапанов

Владельцы патента RU 2595234:

Акционерное общество "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики" (АО "ДКБА") (RU)

Изобретение относится к воздухоплаванию. Устройство управляемого газового клапана дирижабля имеет корпус с отверстием и проточной частью для пропуска воздуха, седло клапана с герметичным посадочным поясом, элементы конструкции для совмещенного прямолинейного и вращательного возвратно-поступательного движения клапана. Устройство снабжено поводком, соосно закрепленным на центральном отверстии корпуса и обеспеченным подвижностью вокруг центральной оси клапана. В профилированное отверстие поводка пропущен хвостовик штыря тарелки клапана, который сопряжен с профилем отверстия поводка, имеет способность передавать на тарелку клапана крутящий момент от поводка и имеет в профилированном отверстии свободу осевого перемещения при повороте поводка. Изобретение направлено на повышение эксплуатационной надежности. 4 ил.

Изобретение относится к авиации, в частности к воздухоплаванию, а именно, к устройству управляемых газовых клапанов дирижабля.

Управляемые газовые клапаны дирижабля используются для выпуска воздуха или несущего газа из оболочки в управляемом режиме. Быстрота маневрирования дирижабля часто зависит от скорости истечения газа через клапан, поэтому большинство построенных дирижаблей снабжаются, помимо автоматических, еще и управляемыми газовыми клапанами, которые обычно открываются внутрь оболочки.

Управляемый газовый клапан должен удовлетворять группе важных требований:

- равнопрочность элементов конструкции;

- малый общий вес и минимальный вес подвижных деталей кинематики;

- простота конструкции при минимальном количестве деталей;

- надежность и безударность действия кинематики;

- сравнительно невысокая себестоимость изготовления;

- длительная герметичность в условиях эксплуатации;

- исключение возможности перекоса между посадочным поясом тарелки и седла клапана;

- невозможность самопроизвольного открытия клапана от инерционных сил при пространственных эволюциях дирижабля;

- низкое аэродинамическое сопротивление;

- доступность для осмотра и регулировки;

- простота монтажа и демонтажа.

Известно устройство управляемого газового клапана дирижабля (С.А. Лосик, И.А. Козлов. «Оборудование дирижаблей» Москва. ГИОП НКАП СССР. 1939 г. Стр. 27 Фиг. 22, Стр. 28. Рис. 23а. Управляемый клапан дирижабля LZ-126), в котором для открытия клапана нужно приложить усилие через двух плечевой рычаг в направлении осевого движения тарелки клапана.

Недостатком этого устройства управляемого газового клапана является ударная посадка тарелки клапана на седло в момент закрытия проходного сечения, а также необходимость размещения клапана рядом с членом экипажа, с тем, чтобы он мог дотянуться рукой до рычага управления.

Известно устройство клапана принудительного (ручного) открытия (Ю.С. Бойко. «Воздухоплавание в изобретениях», М., Транспорт, 1999 г, Рис. 74, Стр. 87. Патент Германии №307110), в котором для открытия клапана нужно приложить усилие дистанционно через веревку, закрепленную на центральной оси тарелки клапана с внешней стороны.

Недостатком и этого устройства управляемого газового клапана, также является ударная посадка тарелки клапана на седло в момент закрытия проходного сечения. Кроме того, угловое отклонение веревки при управлении клапаном ограничено возможностью ее перетирания о поверхность витков пружины, закрепленной на выходном отверстии и возрастанием усилий от сил трения.

В качестве прототипа выбрано устройство автоматического газового клапана дирижабля по патенту Германии №307110 (Ю.С. Бойко. «Воздухоплавание в изобретениях». М., Транспорт, 1999 г, Рис. 74, Стр. 87).

Задачей изобретения является создание устройства управляемого газового клапана дирижабля путем введения в конструкцию автоматического газового клапана рационально скомпонованного органа управления, удобного для открытия/закрытия тарелки клапана непосредственно или дистанционно.

Задача изобретения решается тем, что с целью обеспечения управления открытием и закрытием клапана, он снабжен поводком, соосно закрепленным на центральном отверстии корпуса и обеспеченным подвижностью вокруг центральной оси клапана, причем в профилированное отверстие поводка пропущен хвостовик штыря тарелки клапана, который сопряжен с профилем отверстия поводка, имеет способность передавать на тарелку клапана крутящий момент от поводка и имеет в профилированном отверстии свободу осевого перемещения при повороте поводка.

Технический результат характеризуется следующими существенными признаками.

С целью обеспечения управления открытием и закрытием клапана, он снабжен поводком, шарнирно закрепленным на торце центрального отверстия корпуса и обеспеченным подвижностью вокруг центральной оси клапана, причем в профилированное отверстие поводка пропущен хвостовик штыря тарелки клапана, который сопряжен с профилем отверстия поводка, имеет способность передавать на тарелку клапана крутящий момент от поводка и имеет в профилированном отверстии свободу осевого перемещения при повороте поводка.

На Фиг. 1 показан общий вид устройства управляемого газового клапана дирижабля в сборе. На Фиг. 2-4 показаны положения поводка и тарелки управляемого газового клапана дирижабля в состоянии «Закрыт», в состоянии «Частично открыт» и в состоянии «Полностью открыт».

Устройство автоматического газового клапана дирижабля по Фиг. 1-4 включает в себя корпус (1), на котором закреплен «паук» (2) с направляющей (3). Тарелка клапана (4) имеет центральный штырь (5). Штырь (5) вставлен в направляющую (3) и имеет в нем свободу продольного и окружного возвратно-поступательного движения в пределах рабочего хода тарелки клапана. Упругие элементы (6) могут быть выполнены, например, пластинчатыми или проволочными. Они имеют торцевые узлы крепления (7) и (9). Узел (7) имеет два взаимно перпендикулярных шарнира (8) и (9). Узел (10) имеет только один вертикальный шарнир, ось которого параллельна центральной оси клапана. Двух шарнирный узел (7) упругого элемента закреплен на поверхности тарелки клапана. Одно шарнирный узел (10) упругого элемента закреплен на ребре «паука». По периметру диаметра тарелки клапана распределены по меньшей мере три упругих элемента. В положении клапана «Закрыт» упругие элементы отклонены в окружном направлении от вертикали на начальный угол не менее 5°, который задан регулируемыми упорами.

В отличие от прототипа, тарелка клапана имеет центральный штырь (5) с профилированным хвостовиком (11), который пропущен через отверстие поводка (12), имеющим совпадающий профиль и возможность передачи через него крутящего момента. Профиль сечения хвостовика (11) и сопрягаемого отверстия поводка (12) может быть выполнен, например, в виде квадрата, треугольника, шлицевого контура. Поводок (12) шарнирно закреплен в торцевом отверстии «паука» (2) корпуса (1) и имеет свободу углового перемещения в плоскости, перпендикулярной центральной оси тарелки клапана (4) и ее штыря (5).

Устройство автоматического газового клапана дирижабля работает следующим образом.

В момент приложения к поводку (12) управляющего усилия, он начинает поворачиваться вокруг центральной оси клапана, поворачивая через профилированный хвостовик (11) штырь (5) клапана вместе с тарелкой. Тарелка клапана (4) в процессе окружной деформации упругих элементов (6), отходит от седла корпуса (1) (Фиг. 1, Фиг. 2). Штырь (5) и его хвостовик (11) перемещаются по направляющей (3) и профилированному отверстию поводка (12) вверх, обеспечивая осесимметричный рабочий ход. Упругие элементы (6), деформируясь в окружном направлении, задают тарелке клапана (4) вращательное движение (Фиг. 3). Сложение поступательного и вращательного движения тарелки клапана при повороте поводка (12) сопровождает весь процесс открытия клапана до достижения поводком (12) и тарелкой клапана (4) положения «Полностью открыт» (Фиг. 4).

После снятия управляющего усилия с поводка (12), сила от перепада давлений, действующая на площади тарелки клапана (4) в сторону его закрытия, и возвратное усилие упругих элементов (6) приводят тарелку клапана в обратное движение. Благодаря возврату упругих элементов (6) в окружном направлении по траектории деформации, тарелка клапана (4) на обратном ходе совершает совмещенное поступательное и вращательное движение, обеспечивая безударную посадку клапана на седло в корпусе (1). В момент закрытия клапана поводок (12) возвращается в положение «Закрыто».

Предложенное устройство управляемого газового клапана дирижабля позволило:

1. Обеспечить управляемый цикл открытия/закрытия клапана за счет простого секторного поворота поводка на заданный угол в горизонтальной плоскости.

2. Повысить эксплуатационную надежность управления клапаном.

3. Использовать в конструкции управляемого газового клапана большинство деталей прототипа.

Устройство управляемого газового клапана дирижабля, имеющего корпус с отверстием и проточной частью для пропуска воздуха, седло клапана с герметичным посадочным поясом, элементы конструкции, создающие возможность совмещенного прямолинейного и вращательного возвратно-поступательного движения тарелки клапана, отличающееся тем, что с целью обеспечения управления открытием и закрытием клапана он снабжен поводком, соосно закрепленным на центральном отверстии корпуса и обеспеченным подвижностью вокруг центральной оси клапана, причем в профилированное отверстие поводка пропущен хвостовик штыря тарелки клапана, который сопряжен с профилем отверстия поводка, имеет способность передавать на тарелку клапана крутящий момент от поводка и имеет в профилированном отверстии свободу осевого перемещения при повороте поводка.

Изобретение относится к области судового машиностроения. Распределительный клапан предназначен для использования в составе системы пожаротушения объектов морской техники и служит для подачи огнетушащего вещества по трубопроводам системы к очагу пожара.

Уплотняющая сборка из гофрированных труб и вентиль с этой уплотняющей сборкой // 2594390

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для герметизации труб и вентилей. Представлена конструкция уплотняющей сборки из гофрированных труб и вентиля с этой уплотняющей сборкой.

Двухседельный поплавковый клапан // 2592359

Изобретение относится к двухседельному поплавковому клапану и предназначено для автоматизации процесса заправки баков рабочими жидкостями в конструкции масляного либо топливного бака при предполетной подготовке летательного аппарата.

Автоматизированная функциональная диагностика // 2592355

Изобретение касается способа и системы для автоматизированного функционального контроля установки отопления, вентиляции, кондиционирования. Установка включает в себя: канал потока жидкости и клапан потока жидкости, который имеет тело клапана, размещенное в канале, и двигатель клапана, а так же схему управления для приведения в действие двигателя, датчик, расположенный в канале, и модуль для обработки сигналов датчика.

Клапан // 2591375

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений.

Наполнительное клапанное устройство // 2591367

Изобретение представляет собой клапан и поверхности управления потоком для продвижения ламинарного потока через клапан и предназначено для проведения испытаний труб.

Микронасос или нормально закрытый микроклапан // 2588905

Изобретение относится к микроклапану для применения в биосенсоре, к микрофлюидному устройству, к применению такого устройства, а также к микрофлюидному элементу. Нормально закрытый микроклапан для применения в микрофлюидном устройстве содержит корпусную часть, седло, впускное и выпускное отверстия и гибкую предварительно деформированную мембрану.

Устройство автоматического газового клапана дирижабля // 2588364

Изобретение относится к воздухоплаванию. Устройство автоматического газового клапана дирижабля имеет корпус с отверстием для пропуска газа, седло клапана с герметизирующим посадочным поясом, тарелку клапана, упругие возвратные элементы, упоры и механические средства регулирования начальных положений.

Устройство комбинированного газового клапана дирижабля // 2588363

Изобретение относится к воздухоплаванию. Устройство комбинированного газового клапана дирижабля имеет корпус с отверстием и проточной частью для пропуска воздуха, седло клапана с герметичным посадочным поясом, элементы конструкции, создающие возможность совмещенного прямолинейного и вращательного возвратно-поступательного движения тарелки клапана, поводок управления с возможностью углового перемещения посредством присоединенной к проушине поводка тяги приводного механизма.

Уплотнительная прокладка сопряжений трубопроводной арматуры // 2587385

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к уплотнительным прокладкам сопряжений нецилиндрических поверхностей трубопроводной арматуры. Уплотнительная прокладка сопряжения нецилиндрических уплотнительных поверхностей расположена в канавке, выполненной в одной из уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры.

Устройство автоматического газового клапана дирижабля // 2588364

Устройство комбинированного газового клапана дирижабля // 2588363

Предохранительное устройство летательных аппаратов легче воздуха // 1818268

Изобретение относится к области воздухоплавательной техники, в частности к предохранительнымустройствам аэростатических летательных аппаратов. .

Устройство комбинированного газового клапана дирижабля // 2617909

Изобретение относится к воздухоплаванию. Комбинированный газовый клапан дирижабля имеет корпус с отверстием проточной части для пропуска газа, тарелку клапана с герметичным посадочным поясом, механизм управления открытием и закрытием тарелки клапана. Он снабжен жесткими качалками, расположенными по периметру круга вокруг центральной оси под начальным углом не менее 3-х градусов между продольной осью качалки и вертикалью. Жесткие качалки закреплены одним концом в шарнире с двумя степенями свободы на поверхности тарелки клапана, а другим концом - в шарнире с тремя степенями свободы на поверхности основания корпуса. Степень свободы вертикального смещения качалки ограничена упругим элементом и регулировочным винтом момента начала открытия клапана. Изобретение направлено на повышение герметичности. 4 ил.

Устройство для регулировки расхода воздуха, движущегося в воздушном канале // 2597538

Настоящее изобретение относится к устройству для регулирования расхода воздуха, движущегося в воздушном канале. Оно содержит: трубчатый корпус, вытянутый вдоль оси и выполненный с возможностью соединения по текучей среде с воздушным каналом; створку, вытянутую внутри корпуса и установленную с возможностью поворота вокруг оси, проходящей поперечно оси корпуса, для того, чтобы занимать множество положений, соответствующих множеству поперечных сечений воздуховода; обод, установленный с возможностью поворота на конце корпуса вокруг оси упомянутого корпуса; причем каждая створка оснащена охватываемым приводным средством, а обод оснащен охватывающим приводным средством, или наоборот, причем охватываемое приводное средство и охватывающее приводное средство расположены так, что при повороте обода на корпусе охватываемое приводное средство взаимодействует с охватывающим приводным средством для изменения положения каждой створки и, соответственно, поперечного сечения для прохождения воздушного потока. Это позволяет упростить устройство для регулирование расхода воздуха. 10 з.п. ф-лы, 11 ил.

Регулирующий клапан с равнопроцентной пропускной характеристикой // 2597798

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для регулирования потока проходящей среды. Регулирующий клапан с равнопроцентной пропускной характеристикой содержит полый корпус (1). В корпусе установлен плунжер (2) и сепаратор (3). В стенках сепаратора (3) вдоль продольной оси клапана выполнены радиальные профильные щелевые отверстия (4), соединенные с отверстиями (5), имеющими форму усеченного круга диаметром d. Между отверстиями (4) и (5) образован сквозной проход, равный минимальной ширине щели bmin. Суммарная проходная площадь отверстий (4) и (5) обеспечивает равнопроцентную пропускную характеристику клапана. Отверстия (4) образованы линиями в соответствии с формулой , a d является вещественным корнем решения трансцендентного уравнения . При этом отверстия (4) объединены как минимум в две группы одинаковых радиальных профильных щелевых отверстий. Обеспечивается максимальное (не более 10%) отклонение фактической равнопроцентной пропускной характеристики от теоретической. 1 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.

Клапанная система с потоком, ориентированным в окружном направлении // 2601394

Группа изобретений относится к клапанной системе, в частности к клапанной системе, содержащей клапанное седло с мелкозубчатой частью, направляющей поток в окружном направлении. Клапанная система содержит клапанное седло, выпускной канал и запорный клапан. Клапанное седло имеет мелкозубчатую часть, имеющую кольцевую полость и множество зубцов, разделенных множеством окружных промежутков. По меньшей мере один из зубцов имеет наклонную поверхность, расположенную между одним из окружных промежутков и соответствующим зубцом под углом к оси, отходящей радиально от центральной оси клапанного седла. Выпускной канал расположен, по ходу потока, за клапанным седлом и служит для выхода потока из клапанного устройства. Запорный клапан расположен в кольцевой полости мелкозубчатой части. Изобретение направлено на повышение надежности и износостойкости клапанной системы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Клапан летательного аппарата для слива воды // 2602027

Группа изобретений относится к авиационной технике, а именно к клапану летательного аппарата для слива воды, и предназначена для предотвращения течи топлива при деформации конструкций клапана и топливного бака в случае нештатной жесткой посадки летательного аппарата. Клапан летательного аппарата для слива воды состоит из пропускного канала для протекания жидкости из топливного бака летательного аппарата, штока, первого элемента уплотнения и второго элемента уплотнения, установленных на упомянутом штоке. Корпус клапана установлен на стенке топливного бака таким образом, что внешняя поверхность стенки топливного бака плотно прилегает к внутренней поверхности обшивки летательного аппарата. Клапан изготовлен с внешним нижним выступом по периметру, плотно прилегающим к внешней поверхности обшивки летательного аппарата и имеющим проточку, выполненную по периметру нижней поверхности клапана и создающую область ослабленного сечения. Со стороны внутреннего пространства топливного бака параллельно стенке топливного бака на корпусе клапана герметично закреплена с помощью основного элемента крепления плоская гибкая мембрана. Внешний периметр мембраны герметично закреплен на внутренней поверхности стенки топливного бака, образуя тем самым герметичную полость между корпусом клапана и внутренней поверхностью стенки топливного бака летательного аппарата. Имеются также топливный бак летательного аппарата с упомянутым клапаном и летательный аппарат с таким топливным баком. Группа изобретений направлена на улучшение эксплуатационных характеристик клапана для слива при его работе в нештатных ситуациях полета и посадки, на повышение надежности работы топливной системы летательного аппарата. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Термокомпенсированный регулируемый блок клапана // 2602657

Группа изобретений относится к регулирующим клапанам. Заявлен термокомпенсированный регулирующий блок клапана. Указанный регулирующий блок клапана согласно одному варианту реализации содержит заглушку клапана, имеющую выемку, вставку, зафиксированную в указанной выемке и имеющую отверстие. Вставка выполнена из материала, имеющего более высокую прочность, чем прочность второго материала заглушки клапана. Регулирующий блок клапана согласно одному варианту реализации также содержит шток клапана, имеющий резьбовой конец, расположенный в отверстии вставки, для формирования соединения штока клапана, и прокладку, функционально соединенную с заглушкой клапана и штоком клапана, для воздействия на нагрузку, приложенную к соединению штока клапана, в ответ на изменение температуры. Группа изобретений направлена на повышение надежности регулирующего блока клапана. 2 н. и 15 з.п. ф-лы.

Усовершенствованный уравнительный регулирующий клапан // 2602950

Комбинированный уравнительный и регулирующий клапан, выполненный с возможностью его использования в жидкостной системе, содержит камеру, охватывающую затвор (6, 10, 16, 15), посадочное место (13) и регулировочные средства (20-28) для регулирования расстояния разделительного промежутка между затвором (6, 10, 16, 15) и посадочным местом (13), отслеживающие средства для отслеживания расхода текучей среды, протекающей через указанный промежуток. Регулировочные средства содержат средства (20-27) для преобразования перемещения, активируемые исполнительно-приводным устройством (28), для управления перемещением затвора (6, 10, 16, 15) клапана и таким образом предпочтительного изменения пропускной способности клапана для данного изменения положения исполнительно-приводного устройства, причем исполнительно-приводное устройство (28) содержит связанные калибрующие средства (1, 2, 29, 30, 31), выполненные с возможностью ограничения максимального разделяющего промежутка между затвором и посадочным местом, который может быть создан исполнительно-приводным устройством (28) таким образом, что исполнительно-приводное устройство (28) калибровано с приращениями, которые соответствуют нарастающим изменениям пропускной способности клапана. 22 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Нормально закрытый трехходовой клапан // 2603230

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к нормально закрытому трехходовому клапану, снабженному балансировочным устройством. Нормально закрытый трехходовой клапан включает в себя затворный элемент 3, который поджат со стороны входного отверстия Р к основному клапанному седлу 2 корпуса 1 в направлении закрытия клапана и который открывают посредством штока 5, содержащего выпускной канал 6. Камера 8 обратного давления за затворным элементом 3 сообщается с каналом на стороне выходного отверстия А через выпускное отверстие 9, для того чтобы уравновешивать давления текучей среды, действующие на переднюю и заднюю поверхности затворного элемента. Затворный элемент 3 включает в себя основной корпус 31 затворного элемента, опорный элемент 32, крепежный элемент 33 и прижимную рамку 34. Опорный элемент 32 образован из дискообразного уплотнительного элемента, обладающего упругостью резины, и содержит основную опорную поверхность 32а, выпускную опорную поверхность 32b и соединительные отверстия 32с, которые открыты в участке между основной опорной поверхностью и выпускной опорной поверхностью, для того чтобы образовать выпускное отверстие 9. Крепежный элемент 33 прикрепляет опорный элемент к основному корпусу затворного элемента. Прижимная рамка 34 расположена на периферии опорного элемента. Детали затворного элемента 3 образованы посредством формования. Изобретение направлено на упрощение изготовления и сборки трехходового клапана с затворным элементом, образованным из формованных изделий. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.