Отсечной клапан

Авторы патента:

Лобанов Олег Александрович (RU)

Тумановская Валентина Павловна (RU)

Лавров Сергей Владимирович (RU)

Чекушин Александр Дмитриевич (RU)

Домнин Кирилл Геннадьевич (RU)

F16K17/40 - с разрушаемым элементом, например с разрывающейся мембраной, разбиваемым стеклом, плавящейся вставкой (клапаны с разрушаемым элементом, открывающиеся при избыточном давлении с одной стороны, F16K 17/14)

Владельцы патента RU 2660577:

Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") (RU)

Изобретение относится к области отсечки тяги РДТТ. Отсечной клапан состоит из корпуса, соединенного жестко с комбинированной заглушкой, содержащей сферическую и цилиндрическую части, сопла, кольцевого детонирующего заряда, охватывающего цилиндрическую часть заглушки, электродетонатора, установленного напротив кольцевого детонирующего заряда, выполненного с кольцевой кумулятивной канавкой, направленной в сторону цилиндрической части заглушки. Внутренняя часть корпуса и комбинированная заглушка защищены теплоизолятором. Кольцевой детонирующий заряд поджат втулкой из эрозионного пресс-материала, корпус и втулка выполнены в месте контакта с детонирующим зарядом в форме кольцевой канавки, радиус которой равен радиусу поперечного сечения детонирующего заряда. Расстояние между торцевыми поверхностями корпуса и втулки, ближайшими к цилиндрической части заглушки, равно ширине кумулятивной канавки детонирующего заряда, в корпусе расположен фиксатор, выполненный в виде штифта с головкой в форме заостренной пластины, на которую с натягом установлены концы детонирующего заряда. Таким образом повышается надежность работы отсечного клапана. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области отсечки тяги РДТТ и направлено на совершенствование отсечных клапанов, работающих на продуктах сгорания ракетных топлив.

Известна конструкция отсечного клапана, состоящего из корпуса, соединенного жестко с комбинированной заглушкой, содержащей сферическую и цилиндрическую части, сопла, кольцевого детонирующего заряда, охватывающего цилиндрическую часть заглушки, электродетонатора, установленного напротив кольцевого детонирующего заряда, выполненного с кольцевой кумулятивной канавкой, направленной в сторону цилиндрической части заглушки, при этом внутренняя часть корпуса и комбинированная заглушка защищены теплоизолятором (А.М. Липанов, А.В. Алиев. Проектирование ракетных двигателей твердого топлива. Москва. Машиностроение. 1995 г. Стр. 306. Рис. 8.36), принятого за прототип.

Недостаток такой конструкции заключается в том, что не достигается необходимая надежность срабатывания узла отсечки тяги. Кроме того, при длительном нахождении в вакууме или в агрессивной среде, например в морских условиях, необходимо обеспечить герметизацию полости, в которой находится детонирующий заряд, а это не обеспечивается. Таким образом снижается надежность работы отсечного клапана.

Задачей изобретения является повышение надежности работы отсечного клапана.

Указанная задача достигается тем, что в отсечном клапане, состоящем из корпуса, соединенного жестко с комбинированной заглушкой, содержащей сферическую и цилиндрическую части, сопла, кольцевого детонирующего заряда, охватывающего цилиндрическую часть заглушки, электродетонатора, установленного напротив кольцевого детонирующего заряда, выполненного с кольцевой кумулятивной канавкой, направленной в сторону цилиндрической части заглушки, при этом внутренняя часть корпуса и комбинированная заглушка защищены теплоизолятором, кольцевой детонирующий заряд поджат втулкой из эрозионного пресс-материала, корпус и втулка выполнены в месте контакта с детонирующим зарядом в форме кольцевой канавки, радиус которой равен радиусу поперечного сечения детонирующего заряда, расстояние между торцевыми поверхностями корпуса и втулки, ближайшими к цилиндрической части заглушки, равно ширине кумулятивной канавки детонирующего заряда, в корпусе расположен фиксатор, выполненный в виде штифта с головкой в форме заостренной пластины, на которую с натягом установлены концы детонирующего заряда, при этом расстояние от торца электродетонатора, ближайшего к детонирующему заряду, составляет величину от 0,22 до 0,85 величины наружного диаметра детонирующего заряда, расстояние от детонирующего заряда до цилиндрической части комбинированной заглушки составляет величину от 0,78 до 1,2 величины наружного диаметра детонирующего заряда, за комбинированной заглушкой со стороны детонирующего заряда установлена герметизирующая заглушка, дополнительно установлен электродетонатор, расположенный симметрично относительно оси симметрии пластины фиксатора, которая выполнена в продольном сечении заостренной.

На фиг. 1 изображен общий вид отсечного клапана.

На фиг. 2 изображены укладка детонирующего заряда и расположение электродетонатора.

На фиг. 3 изображены выноска «Б» в увеличенном масштабе взаимного расположения детонирующего заряда, заглушки и электродетонатора.

На фиг. 4 изображены выноска «В» в увеличенном масштабе и установка фиксатора детонирующего заряда.

На фиг. 5 изображены сечение «Д-Д» в увеличенном масштабе (установка фиксатора детонирующего заряда относительно детонирующего заряда).

Отсечной клапан (фиг. 1, 2) содержит корпус 1, жестко соединенный с комбинированной заглушкой, содержащей сферическую 2 и цилиндрическую 3 части, в корпусе 1 расположен кольцевой детонирующий заряд 4, охватывающий цилиндрическую часть 3 комбинированной заглушки.

В корпусе 1, напротив кольцевого детонирующего заряда 4, установлен электродетонатор 5. Внутренняя часть корпуса 1 и комбинированная заглушка защищены теплоизолятором 6. В корпус 1 установлен вкладыш 7 из эрозионно-стойкого пресс-материала. Кольцевой детонирующий заряд 4 поджат к торцевой стенке 8 корпуса 1 втулкой 9 из эрозионно-стойкого пресс-материала, на которой выполнена кольцевая канавка, в которую установлено уплотнительное кольцо 10. Втулка 9 установлена в корпус 1 на герметике и соединена с соплом 11, также выполненным из эрозионно-стойкого пресс-материала, при помощи гайки 12. В сопло 11 установлена на адгезионном составе герметизирующая заглушка 13. Кольцевой детонирующий заряд 4 (фиг. 3) выполнен с кумулятивной канавкой 14, направленной в сторону цилиндрической части 3 комбинированной заглушки. Торцевая поверхность 15 втулки 9 в месте контакта с кольцевым детонирующим зарядом 4 выполнена в форме кольцевой канавки, радиус которой равен радиусу поперечного сечения детонирующего заряда 4. Таким же образом выполнена торцевая стенка 8 корпуса 1 в месте контакта с детонирующим зарядом 4. Торцевые поверхности 8 и 15 переходят в параллельные поверхности 16 и 17, расстояние между которыми равно ширине кумулятивной канавки 14. Между концами 18 и 19 кольцевого детонирующего заряда 4 (фиг. 1, 2, 3, 4, 5) с натягом установлен фиксатор 20, который выполнен в виде штифта с головкой в форме заостренной пластины 21, установленного заподлицо в цилиндрическое отверстие корпуса 1 на адгезионном составе или запрессован в него. Дополнительно установлен еще один электродетонатор 5, расположенный симметрично оси симметрии пластины 21 (фиг. 2). Расстояние h от торца 22 электродетонатора 5, ближайшего к детонирующему заряду 4, составляет величину от 0,22 до 0,85 величины его наружного диаметра, полученное экспериментально. Расстояние Н от детонирующего заряда 4 до перерубаемой преграды составляет величину от 0,78 до 1,2 величины его наружного диаметра, также полученное экспериментально.

Соединение втулки 9 с соплом 11 при помощи гайки 12 предотвращает вылет втулки 9 под действием усилий от взрыва детонирующего заряда 4.

Установка герметизирующей заглушки 13, уплотнительного кольца 10 и втулки 9 в корпус 1 на герметике обеспечивает герметизацию детонирующего заряда.

Выполнение втулки 9 из эрозионно-стойкого материала защищает корпус от разрушения продуктами сгорания топлива.

Установка фиксатора исключает сдвиг детонирующего заряда 4. Выполнение торцевых поверхностей 8, 15, 16 и 17 определенной формы обеспечивает не только исключение осевого перемещения, но также уменьшает воздействие взрыва детонирующего заряда 4 при разрушении его оболочки.

Установка двух электродетонаторов 5 обеспечивает повышение надежности срабатывания детонирующего заряда 4.

В процессе работы через входной патрубок продукты сгорания топлива, имеющие высокую температуру и давление, поступают во внутреннюю полость отсечного клапана и благодаря тому, что внутренняя полость защищена теплоизолятором 6, не происходит преждевременного вскрытия заглушки. При подаче электрического сигнала на электродетонатор 5 происходит передача детонации к кольцевому детонирующему заряду 4, комбинированная заглушка разрушается и под действием давления продуктов сгорания вылетает из корпуса. Под действием давления разрушается герметизирующая заглушка 13 и также вылетает из сопла.

Таким образом, предложенная конструкция отсечного клапана обеспечивает повышение надежности работы отсечного клапана за счет исключения осевого и радиального перемещения детонирующего заряда и герметизации полости, в которую установлен детонирующий заряд.

1. Отсечной клапан, состоящий из корпуса, соединенного жестко с комбинированной заглушкой, содержащей сферическую и цилиндрическую части, сопла, кольцевого детонирующего заряда, охватывающего цилиндрическую часть заглушки, электродетонатора, установленного напротив кольцевого детонирующего заряда, выполненного с кольцевой кумулятивной канавкой, направленной в сторону цилиндрической части заглушки, при этом внутренняя часть корпуса и комбинированная заглушка защищены теплоизолятором, отличающийся тем, что кольцевой детонирующий заряд поджат втулкой из эрозионно-стойкого пресс-материала, корпус и втулка выполнены в месте контакта с детонирующим зарядом в форме кольцевой канавки, радиус которой равен радиусу поперечного сечения детонирующего заряда, причем расстояние между торцевыми поверхностями корпуса и втулки, ближайшими к цилиндрической части заглушки, равно ширине кумулятивной канавки детонирующего заряда, в корпусе расположен фиксатор, выполненный в виде штифта с головкой в форме заостренной пластины, на которую с натягом установлены концы детонирующего заряда.

2. Отсечной клапан по п. 1, отличающийся тем, что расстояние от торца электродетонатора, ближайшего к детонирующему заряду, составляет величину от 0,22 до 0,85 величины наружного диаметра детонирующего заряда, расстояние от детонирующего заряда до цилиндрической части комбинированной заглушки составляет величину от 0,78 до 1,2 величины наружного диаметра детонирующего заряда.

3. Отсечной клапан по п. 1, отличающийся тем, что втулка из эрозионно-стойкого пресс-материала, поджимающая детонирующий заряд, установлена в корпус на герметике и соединена с соплом гайкой и уплотнительным кольцом, а в сопло установлена герметизирующая заглушка.

4. Отсечной клапан по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно установлен электродетонатор, расположенный симметрично относительно оси симметрии пластины фиксатора.

5. Отсечной клапан по п. 1, отличающийся тем, что пластина фиксатора выполнена в продольном сечении заостренной.

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и может быть использовано для взврывозащиты технологического оборудования. Способ взрывозащиты с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации, заключающийся в том, что корпус клапана, футерованный грузовой затвор подвижно соединяют с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, а разрывной элемент выполняют в виде мембранного предохранительного устройства, в корпусе клапана устанавливают круглую диафрагму с центральным отверстием и с тремя отверстиями, расположенными в ее периферийной части, при этом в верхней части, покрытой бронированным слоем, футерованного грузового затвора осесимметрично корпусу клапана закрепляют стержень, а между нижней частью круглой диафрагмы и верхней частью футерованного грузового затвора на опорном стержне коаксиально ему устанавливают втулку из быстроразрушающегося материала, прочность которого рассчитывают на определенное избыточное давление в клапане, на боковой поверхности быстроразрушающейся втулки закрепляют индикатор безопасности в виде тензорезистора, сигнал с него направляют на тензоусилитель, а с тензоусилителя - в блок системы оповещения об аварийном режиме.

Взрывозащитный клапан кочетова с системой оповещения аварийной ситуации // 2652025

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования. Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования от взрывов.

Взрывозащитный клапан с системой оповещения об аварийной ситуации // 2652013

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования. Взрывозащитный клапан с системой оповещения об аварийной ситуации содержит корпус клапана, теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, который размещен в нижней цилиндрической части корпуса.

Взрывозащитный элемент с системой оповещения о чрезвычайной ситуации // 2652012

Взрывозащитное устройство // 2652011

Способ взрывозащиты с системой оповещения аварийной ситуации // 2650911

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования. В способе взрывозащиты с системой оповещения аварийной ситуации за счет того, что внутри упругих элементов коаксиально им располагают дополнительные упругие элементы, выполненные в виде цилиндрических винтовых пружин, при этом их верхний торец соединяют с основанием демпфирующего устройства, а нижний находится в свободном состоянии и выступает за нижнюю плоскость упругих элементов на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной, при этом в демпфирующем устройстве, коаксиально охватывая упругие пружинные элементы и не выступая за их нижнюю поверхность, к основанию демпфирующего устройства прикрепляют втулку, выполненную из быстроразрушающегося материала, стекла «триплекс», причем к внешней поверхности этой втулки прикрепляют индикатор безопасности, реагирующий на возникновение аварийной ситуации, выполненный в виде датчика, реагирующего на деформацию, тензорезистора, выход которого соединяют с усилителем сигнала, тензоусилителем, а выход тензоусилителя соединяют с входом устройства системы оповещения об аварийной ситуации.

Способ взрывозащиты с системой оповещения аварийной ситуации // 2650911

Взрывозащитное устройство с разрывной мембраной // 2649727

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования. Взрывозащитное устройство с разрывной мембраной, содержащее корпус, разрывной элемент мембранного типа, футерованный грузовой затвор, корпус клапана выполнен в виде нижней цилиндрической, средней конической и верхней цилиндрической частей, в нижней цилиндрической части размещен футерованный грузовой затвор, в верхней цилиндрической части корпуса клапана размещен узел крепления разрывного элемента мембранного типа, подвижное соединение футерованного грузового затвора с корпусом защищаемого объекта выполнено в виде направляющих стержней, средняя часть которых подвижно размещена во втулках, а нижний конец каждого из которых соединен с корпусом посредством фланца, на другом конце стержней закреплены упорные пластины, на которых закреплены взрывозащитные элементы, между взрывозащитными элементами и футерованным грузовым затвором установлены быстроразрушающиеся под воздействием первичного импульса взрывной волны элементы, выполненные в виде втулок, охватывающих направляющие стержни.

Способ взрывозащиты // 2649682

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования. Cпособ взрывозащиты заключается в том, что в верхней цилиндрической части корпуса клапана, содержащего теплоизолирующий и разрывной элементы, футерованный грузовой затвор, перекрывающий отверстие в корпусе защищаемого объекта, размещают герметизирующую мембрану, прижимаемую к корпусу клапана посредством крышки, шарнирно соединенной с рычагом, взаимодействующим с отбойником.

Клапан разового действия // 2649521

Изобретение относится к клапану разового действия (2), который предназначен для установки на линии (1) для транспортировки жидкости (F). Он включает в себя трубчатый корпус (20), который предназначен для установки на линии (1) и содержит подвижный элемент (3), способный принимать два положения в трубчатом корпусе (20), где каждое из этих положений позволяет жидкости (F) проходить или не проходить через трубчатый корпус (20), где одно положение - аварийное, а второе - активное; расположенное внутри трубчатого корпуса (20) приводное устройство (31), которое проталкивает подвижный элемент (3), позволяя ему перейти из аварийного в активное положение, и которое состоит из предварительно натянутого пружинистого устройства; и расположенные снаружи трубчатого корпуса (20) устройство (4) для сохранения предварительного натяжения, присоединенное к контрольному устройству (5), позволяющему деактивировать устройство (4) для сохранения предварительного натяжения.

Способ взрывозащиты кочетова с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации // 2660822

Изобретение относится к взрывозащитным устройствам и может быть использовано для взрывозащиты технологического оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС). Способ взрывозащиты с системой оповещения начальной фазы возникновения чрезвычайной ситуации заключается в том, что футерованный грузовой затвор подвижно соединяют с корпусом клапана посредством не менее трех гибких связей, а разрывной элемент выполняют в виде мембранного предохранительного устройства. На одной из диаметрально расположенных планок мембранного узла мембранного предохранительного устройства закрепляют индикатор безопасности в виде датчика, реагирующего на деформацию, выход которого соединен с усилителем сигнала, а выход усилителя сигнала соединен со входом устройства оповещения персонала об аварийной ситуации. В корпусе клапана, в его цилиндрической части, граничащей с конической частью клапана, устанавливают круглую диафрагму с центральным отверстием и с по крайней мере тремя отверстиями, расположенными в ее периферийной части. В верхней части, покрытой бронированным слоем, футерованного грузового затвора, осесимметрично корпусу клапана, закрепляют своей нижней частью стержень, верхнюю часть которого располагают в центральном отверстии диафрагмы. Между нижней частью круглой диафрагмы и верхней частью футерованного грузового затвора на опорном стержне, коаксиально ему, устанавливают втулку из быстроразрушающегося материала в виде стекла типа «триплекс», прочность которой рассчитывают на определенное избыточное давление в клапане. На боковой поверхности быстроразрушающейся втулки закрепляют дополнительный индикатор безопасности в виде тензорезистора, сигнал с которого по линии связи направляют на тензоусилитель, а с него - в блок системы оповещения об аварийном режиме. Футерованный грузовой затвор подвижно соединяют с корпусом защищаемого объекта посредством кинематической пары, например «ходовой винт-гайка», которую снабжают блоком управления кинематической парой, сигнал на который поступает от центрального диспетчерского поста, соединенного с системой оповещения об аварийной ситуации. Диспетчерский пост вырабатывает команду на включение блоком управления кинематической пары на подъем футерованного грузового затвора и через образовавшийся зазор между грузовым затвором и корпусом защищаемого объекта избыточное давление через отверстие Dy сбрасывается через предохранительный клапан, режим срабатывания которого настраивают таким образом, что это не приводит к включению мембранного предохранительного устройства, т.е. является предохранительной защитой, не приводящей к разрыву мембраны предохранительного устройства. Изобретение позволяет повысить эффективность и надежность защиты технологического оборудования от взрывов в случае возникновения чрезвычайной ситуации путем регистрации момента возникновения начальной фазы ЧС средствами оповещения персонала. 6 ил.