Пневмоклапан

Винахід відноситься до машинобудування, а точніше до агрегатів автоматики пневмогідравлічних систем і може бути використаний для управління витратою рідини в тр убопроводі при проведенні заправно-зливальних операцій на ракетах носіях. Відомий клапан, що містить корпус, підпружинений затвор, пневмопривод, сигналізатор положення затвора [см. Н.Т.Романенко, Ю.Ф.Куликов, «Криогенная арматура», Μ., Машиностроение, 1978г, стр.32, рис.24]. Пневмопривод цього клапана виконаний з двох сильфонів, герметичність проточної порожнини теж забезпечена сильфоном, а сигналізатор виконаний у вигляді індуктивного датчика лінійних переміщень. Недоліком цього клапана є складна конструкція, великі габаритні розміри і вага, що пояснюється тим, що клапан розрахований на багаторічну експлуатацію в стаціонарних умовах з багатотисячним ресурсом спрацьовувань. Крім того, в клапані відсутня можливість регулювання моменту спрацьовування сигналізатора. Найбільш близький до заявляємого пневмоклапану є пневмоклапан, що містить корпус, підпружинений сферичний затвор, пневмопривод і сигналізатор положення затвора [см. В.Д.Бугаенко, «Пневмоавтоматика ракетно-космических систем», М., Машиностроение, 1979г, стр.11, рис. 1.4.]. Пневмопривод цього клапана містить циліндр, поршень і манжету. Поршень з'єднаний з затвором та взаємодіє з сигналізатором контактного типу. Недоліком цього клапана є великий коефіцієнт гідравлічного опору, тому що в конструкції клапана відсутні конструктивні удосконалення, що направлені на поліпшення обтічності проточної порожнини. При цьому варто зазначити, що гідравлічна характеристика є одним з найважливіших параметрів агрегатів автоматики, тому що від неї залежить, наприклад, час заправно-зливальної операції. Крім того, сигналізатор положення затвора розташований у пневмоприводі і спрацьовує при переміщенні поршня. Завдяки наявності допусків на розміри поршня, циліндра, корпуса, штока, затвора та штуцера їхнє сполучення може привести до того, що затвор ще не сів на сідло, а сигналізатор показує, що клапан уже закритий. В основу винаходу "Пневмоклапан" поставлена задача шляхом зниження його коефіцієнта гідравлічного опору і введення регулювання спрацьовування сигналізатора підвисити експлуатаційні характеристикі відомого пневмоклапана. Поставлена задача вирішена завдяки тому, що в пневмоклапані, що містить корпус, підпружинений сферичний затвор, пневмопривод і сигналізатор положення затвора, затвор розташований між пневмоприводом і сигналізатором, що виконані у виді двох центральних оребрених тіл, при цьому затвор пневмопривода і сигналізатор обладнані конічними обтічниками, що виконані в опорі затвора, у циліндрі пневмопривода і в опорі пружини сигналізатора, крім того, затвор обладнаний регульованим в осьовому напрямку упором. Суть винаходу полягає в наступному. Завдяки тому, що затвор розташований між пневмоприводом і сигналізатором, він з'єднаний з пневмоприводом і контактує з можливістю регулювання з сигналізатором, що підвисило надійність пневмоклапана, що стало можливим ще й тому, що пневмопривод і сигналізатор виконані у виді дво х центральних оребрених тіл. Таке виконання пневмоприводу і сигналізатора дало також змогу для незначного удосконалення опори затвора, циліндра пневмопривода і опори пружини сигналізатора та придати їм функцію конічних обтічників, що значно поліпшило гідравличні характеристики пневмоклапана, бо проточна порожнина має плавні обведення розташованих у ній агрегатів. На Фіг. зображений загальний вид пневмоклапана в розрізі. Пневмоклапан має корпус 1, у якому розташовані затвор 2, та пневмопривод, що складається з поршня 3, циліндра 4, пружин 5, 6. У циліндрі 4 установлені манжети 7. Циліндр 4 з'єднаний з корпусом 1 ребрами А і обладнаний конічною поверхнею Б. Зусиллям пружин 5 і 6 затвор 2 притиснутий до опори 8, яка так само має конічну форму. Крім того, затвор 2 з'єднаний за допомогою різьблення з упором 9. У корпусі 1 так само розташований корпус 10 сигналізатора, що містить магнітоуправляємий контакт 11, постійний магніт 12, штовхальники 13 і 14, пружину 15 та її опору 16. Опора 16 також має конічну поверхню В. Корпус 10 сигналізатора з'єднаний з корпусом 1 ребрами Г. В одному ребрі зроблений канал у якому розташований електрокабель 17 сигналізатора, що закінчується электровилкою 18. Корпус 1 має штуцер 19 та сідло Д.Поршень 3 та циліндр 4 створюють порожнину Е. Пневмоклапан працює в такий спосіб. При підведенні стиснутого газу до штуцера 19 корпуса 1, газ надходить у порожнину Ε и впливає на плоту поршня 3, герметизовану манжетами 7. Розвите при цьому зусилля переміщує поршень 3 і з'єднаний з ним затвор 2 до посадки затвора 2 на сідло Д корпуса 1, перекриваючи в такий спосіб проточну порожнину корпуса 1 - пневмоклапан закритий. При переміщенні поршня 3 стискуються пружини 5 і 6. При переміщенні затвора 2, упор 9 контактує зі штовхальником 13 і переміщує постійний магніт 12 повз магнітоуправляємого контакту 11. Коли затвор 2 торкнеться до сідла Д корпуса 1, спрацьовує магнітоуправляємий контакт 11, що сигналізує «Клапан закритий». Спрацьовування сигналізатора в момент торкання затвором сідла Д корпуса 1 забезпечується поворотом упора 9 по різьбленню в затворі 2. При переміщенні штовхальника 13, крім магніту 12, переміщується так само штовхальник 14 і стискується пружина 15. Для відкриття пневмоклапана необхідно скинути керуючий тиск, підведений до штуцера 19 корпуса 1. Під дією зусиль пружин 5 і 6 поршень 3 і затвор 2, а під дією зусилля пружини 15 постійний магніт 12 і штовхальник 13 займуть вихідне положення. При цьому переключиться магнітоуправляємий контакт 11, що свідчить «Клапан відкритий». Очевидно, що запропонована конструкція пневмоклапана має малі габаритні розміри і вагу, але при цьому експлуатаційні характеристики пневмоклапана значно поліпшені. В теперішній час закінчено автономні випробування пневмоклапана, та виготовлена перша товарна партия.