Піроклапан

1. Піроклапан, що містить корпус з вхідною і вихідною порожнинами, перехідник, встановлений у вхідній порожнині корпусу і з'єднаний з його відривною частиною за допомогою послабленого перерізу, та піротехнічний привод, котрий складається зі штока і піропатрона, який відрізняється тим, що він споряджений підпружиненою тягою, яка встановлена перпендикулярно до осі штока і охоплює його, на відривній частині перехідника з U 2 (19) 1 3 37016 дією робочого тіла високого тиску протягом тривалого часу. Тиск, діючи на торець вхідного штуцера великого діаметра, створює високі напруги у послабленому перерізі. Збільшення ж товщини перемички, особливо на великому діаметрі, призводить до збільшення зусилля руйнування перемички, у той же час тиск, що розвивається піропатроном, обмежений і знаходиться у певних межах. У результаті надійність піроклапана знижується, може трапитися неспрацювання піроклапана. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції піроклапана, який би дозволив забезпечити підвищення його надійності шляхом уведення в нього нових елементів і технічних рішень, таких як: - наявність підпружиненої тяги, яка встановлена перпендикулярно до осі штока і охоплює його, причому шток виконується з трьох частин, що дозволяє відвести середню частину штока і забезпечити вільне переміщення відривної частини перехідника вгору; - на відривній частині перехідника з боку вихідної порожнини виконуються два концентричних виступи, зовнішній з яких з'єднується з корпусом за допомогою сильфона і утворює з ним герметичну камеру, а у внутрішньому розміщується запірний орган з послабленим перерізом і виконуються канали, котрі сполучають вхідну порожнину з порожниною герметичної камери, що дозволяє зменшити навантаження на послаблений переріз перехідника за рахунок створення розвантажувального тиску у герметичній камері до руйнування послабленого перерізу запірного органа, а після його руйнування забезпечити скидання розвантажувального тиску у атмосферу для р уйнування послабленого перерізу перехідника; - нижня частина штока спирається на запірний орган і споряджається каналом, котрий сполучає герметичну камеру з атмосферою під час руйнування послабленого перерізу запірного органа, а довжина середньої частини штока перевищує хід відривної частини перехідника, що дозволяє забезпечити герметичність клапана як до руйнування послабленого перерізу запірного органа, так і після його руйнування; - середній діаметр сильфона дорівнює внутрішньому діаметру послабленого перерізу перехідника, що дозволяє забезпечити мінімальне навантаження на послаблений переріз перехідника за рахунок рівності тисків у перехіднику і герметичній камері; - у підпружиненій тязі з боку протилежному розташуванню пружини виконується радіальний виріз, ширина якого більше діаметрів кінців верхньої і нижньої частин штока, що прилягають, при цьому довжина середньої частини штока не перевищує довжини частини штока, яку охоплює підпружинена тяга, що дозволяє забезпечити гарантоване відведення середньої частини штока при можливих неточностях його виготовлення і переміщення по довжині. Поставлена задача вирішується таким чином, що запропонований піроклапан, який містить корпус з вхідною і вихідною порожнинами, перехідник, 4 встановлений у вхідній порожнині корпусу і з'єднаний з його відривною частиною за допомогою послабленого перерізу, та піротехнічний привод, котрий складається зі штока і піропатрона, він споряджений підпружиненою тягою, яка встановлена перпендикулярно до осі штока і охоплює його, на відривній частині перехідника з боку вихідної порожнини виконані два концентричних виступи, зовнішній з котрих з'єднаний з корпусом за допомогою сильфона і утворює з ним герметичну камеру, а у внутрішньому розміщений запірний орган з послабленим перерізом і виконані канали, що сполучають вхідн у порожнину з порожниною герметичної камери, причому шток виконаний з трьох частин, нижня частина якого спирається на запірний орган і споряджена каналом, який сполучає герметичну камеру з атмосферою під час руйнування послабленого перерізу запірного органа, а довжина його середньої частини перевищує хід відривної частини перехідника. Середній діаметр сильфона дорівнює внутрішньому діаметру послабленого перерізу перехідника. У підпружиненій тязі з боку протилежному розташуванню пружини виконаний радіальний виріз, ширина якого більше діаметрів прилягаючих кінців верхньої і нижньої частин штока, при цьому довжина середньої частини не перевищує довжини частин штока, яку охоплює підпружинена тяга. Для пояснення конструкції піроклапана та його роботи додаються креслення, на яких схематично зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд піроклапана; на фіг. 2 - розріз А-А фіг. 1 (поздовжній розріз підпружиненої тяги). Запропонований піроклапан складається з корпусу 1 з вхідною В і вихідною Г порожнинами. У вхідній порожнині В встановлений перехідник 2 з послабленим перерізом 3, який герметизує вхідну порожнину В від ви хідної порожнини Г. На відривній частині 4 перехідника 2 з боку ви хідної порожнини Г виконані два концентричних виступи: зовнішній 5 і внутрішній 6. Зовнішній виступ 5 з'єднаний з корпусом 1 за допомогою гнучкого елемента (сильфона) 7, який герметизує розвантажувальну герметичну камеру Д від вихідної порожнини Г. Герметична камера Д сполучена з вхідною порожниною В каналами 8 і 9, виконаними у внутрішньому виступі 6. У каналі 8 розташований запірний орган 10, встановлений у корпусі привода 11. У корпусі привода 11 встановлені також піропатрон 12 і шток, який складається з трьох частин - верхньої 13, середньої 14 і нижньої 15. Нижня частина 15 розташована у внутрішній порожнині Е корпуса привода 11, яка сполучена з атмосферою (навколишнім середовищем) отвором 16, спирається на запірний орган 10 і споряджена осьовим каналом 17 та отворами 18 і 19. Запірний орган 10 утримується на корпусі привода 11 за допомогою послабленого перерізу 20, який виконаний у вигляді кільцевої перемички і герметизує герметичну камеру Д від вн утрішньої порожнини Е корпуса привода 11. Перпендикулярно осі штока встановлена підпружинена тяга 21, яка охоплює нижню частину 15, і пружина 22. У корпусі 1 виконаний конус 23, поверхня якого розташована еквідистан 5 37016 тно зовнішній поверхні відривної частини 4. У підпружиненій тязі 21 виконаний радіальний виріз 24, ширина якого більше діаметрів прилягаючих кінців верхньої 13 і нижньої 15 частин штока. Робота запропонованого піроклапана здійснюється наступним чином. До спрацювання піроклапан закритий. Робоче тіло, наприклад азот, заповнює вхідну порожнину В, через канали 8 і 9 воно поступає у герметичну камеру Д і діє на середню площину сильфона 7, діаметр якого дорівнює внутрішньому діаметру послабленого перерізу 3 перехідника 2. Послаблений переріз 3 знаходиться у розвантажувальному стані. При подачі електричного струму на піропатрон 12 займається його піротехнічний склад і гази, що утворилися, переміщують шток, який складається з частин 13, 14, 15, униз. При цьому торець нижньої частини 15, який діє на запірний орган 10, руйнує послаблений переріз 20, після чого запірний орган 10 переміщується униз і закриває канал 8, заклинюючись в ньому. Середня частина 14 штока, відстежуючи переміщення нижньої частини 15 і запірного органа 10, переміщується у підпружинену тягу 21, яка під дією пружини 22 переміщується вправо, відводячи середню частину 14 штока. При цьому радіальний виріз 24 вільно 6 проходить повз прилягаючих кінців верхньої 13 та нижньої 15 частин штока, між якими утворюється зазор, більше руху відривної частини 4 перехідника 2. Робоче тіло з герметичної камери Д через отвори 9 і 19, канал 17, отвір 18 нижньої частини 15 штока і отвір 16 корпуса привода 11 скидається в атмосферу. Робоче тіло у вхідній порожнині В, діючи на торець перехідника 2, руйнує послаблений переріз 3 і переміщує відривну частин у 4 вгору до заклинювання її у конусі 23, герметизуючи внутрішню порожнину сильфона 7, попереджаючи його руйнування внутрішнім тиском, оскільки сильфонам притаманна низька міцність під час дії внутрішнього тиску. При цьому вхідна порожнина В сполучається з вихідною порожниною Г. Піроклапан відкритий. Запропонований піроклапан може використовуватися у різних пневмогідравлічних системах ракет, наприклад у ПГС ракети-носія за патентом України №63764А, МПК G01M 3/02, B64D 37/24, 2003р. Таким чином, запропонований піроклапан, який має високу надійність, дозволяє підвищити експлуатаційні якості пневмогідравлічних систем, у яких робоче тіло використовується як у газоподібному, так і у рідинному стані. 7 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 37016 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601