РЕГУЛИРУЮЩАЯ ЗАСЛОНКА

Полезная модель относится к области космической техники и может быть использована, в частности, для регулирования воздушного потока в воздуховодах системы термостатирования космических головных частей (КГЧ) и космических аппаратов (КА) при их транспортировке.
3
При транспортировке КГЧ и КА на технических комплексах (ТК) по железной дороге КГЧ и КА размещают на транспортно-заправочных агрегатах (ТЗА) и с помощью воздушной системы термостатирования обеспечивают необходимый температурно-влажностный и чистовой режим. Опыт работ на ТК показал, что при подаче термостатирующего воздуха по замкнутому контуру в КГЧ и в транспортно-заправочном агрегате с КА возникают разряжения и подсос пыльного наружного воздуха за счет более эффективной работы возвратной магистрали системы термостатирования, что является недопустимым из-за высоких требований КГЧ и КА по чистоте. Для обеспечения чистоты воздуха не хуже класса 8 ИСО ГОСТ 14644-1-2002 в КГЧ и транспортно-заправочном агрегате с КА необходимо поддерживать избыточное давление воздуха и расход до 6000 м/час. Это достигается с использованием заслонок, устанавливаемых на воздуховодах возвратной магистрали системы термостатирования, приборов контроля, переходников и других элементов системы термостатирования. Однако, при перекрытии заслонками воздуховодов возвратной магистрали системы термостатирования, одновременно с повышением давления воздуха в КГЧ и в транспортно-заправочном агрегате с КА уменьшается его расход, достигая недопустимого минимума, при котором возникают проблемы с обеспечением температуры КГЧ и КА в заданном диапазоне. Для устранения указанного недостатка необходимо при перекрытии возвратного воздуховода обеспечить одновременное поступление в магистраль отфильтрованного наружного воздуха, позволяющего поддерживать расход воздуха в системе термостатирования на необходимом уровне.
Известна дроссельная заслонка, используемая преимущественно для газопроводов, содержащая цилиндрический корпус, ось которого перпендикулярна оси трубопровода и совпадает с осью жесткого прямоугольного рабочего органа, установленного в корпусе заслонки с помощью вала, связанного с приводом. Рабочий орган снабжен гибкими пластинами, профиль которых может изменяться регулировочными винтами (авт.св. №403908, F16K 3/06, приоритет от 06.12.1971). Указанная конструкция заслонки позволяет повысить точность регулирования параметров газового потока и возможность изменения дроссельной характеристики, но не обеспечивает возможность регулирования поступления в воздуховод наружного воздуха в зависимости от изменения величины проходного сечения воздуховода возвратной магистрали.
Известна поворотная заслонка, в корпусе которой расположен поворотный регулирующий запорный орган, выполненный в виде двух лопаток, управляемый поворотным механизмом в виде двух коаксиально установленных по оси симметрии поперечного сечения корпуса валов, соединенных между собой находящимися в постоянном зацеплении коническими шестернями, одна из которых установлена на обхватывающем валу одной из лопаток, а другая связана с обхватываемым валом другой лопатки через шарнир Гука, при этом ось указанной шестерни свободным концом установлена в подшипнике и является осью привода (авт.св. №729408, F16K 1/22, приоритет от 15.03.1978). Указанная конструкция заслонки позволяет разгрузить ось привода от действия аэродинамических сил, создаваемых потоком, и обеспечить постоянство момента, необходимого для ее разворота, однако не обеспечивает возможность регулирования поступления в воздуховод наружного воздуха в зависимости от изменения величины проходного сечения воздуховода возвратной магистрали.
Наиболее близким аналогом к заявленной регулирующей заслонке, выбранным в качестве прототипа, является регулирующая заслонка, содержащая корпус и установленный внутри корпуса поворотный секторный регулирующий орган, снабженный механизмом поворота заслонки. Заслонка снабжена двумя подвижными регулировочными пластинами, управляемыми отдельным маломощным приводом, при этом одна из пластин установлена в нагнетательной зоне, а другая - в отсасывающей зоне с возможностью линейного перемещения относительно оси корпуса. Поворот секторного регулирующего органа обеспечивается энергией потока (авт.св. №861811, F16K 1/20, приоритет от 02.01.1979). Заслонка динамически уравновешена, обеспечивает точность и плавность регулирования и позволяет уменьшить мощность привода, однако не обеспечивает возможность регулирования поступления в воздуховод наружного воздуха в зависимости от изменения величины проходного сечения воздуховода возвратной магистрали.
Технической задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является создание регулирующей заслонки, обеспечивающей возможность поддержания избыточного давления воздуха в КГЧ и в транспортно-заправочном агрегате с КА с сохранением постоянного расхода воздуха, необходимого для поддержания температуры КГЧ и КА в заданном диапазоне, посредством обеспечения возможности поступления в возвратную магистраль отфильтрованного наружного воздуха при частичном перекрытии возвратного воздуховода.
Указанная задача обеспечивается тем, что в предлагаемой регулирующей заслонке для перекрытия проходного сечения возвратного воздуховода, содержащей корпус и установленный внутри корпуса поворотный секторный регулирующий орган, снабженный механизмом поворота заслонки, новым является то, что корпус заслонки выполнен в виде полого цилиндра, снабженного тремя патрубками, два из которых расположены соосно, а третий патрубок расположен ортогонально к ним, при этом патрубки размещены на боковой поверхности корпуса заслонки, продольная ось которой перпендикулярна осям патрубков и соосна с осью поворота регулирующего органа, причем диаметр корпуса заслонки больше диаметра патрубков, а регулирующий орган выполнен в виде цилиндрического сектора, установленного коаксиально по отношению к боковой поверхности корпуса, при этом габаритные размеры цилиндрического сектора превышают диаметр патрубков, обеспечивая возможность регулирования их проходного сечения до полного перекрытия.
Выполнение корпуса заслонки в виде полого цилиндра, снабженного тремя патрубками, два из которых расположены соосно, а третий - ортогонально к ним, и размещение патрубков на боковой поверхности корпуса заслонки, позволяет устанавливать заслонку на воздуховодах возвратной магистрали системы термостатирования, обеспечивая ее присоединение к воздуховоду посредством соосных входного и выходного патрубков. При этом наличие у заслонки третьего патрубка, продольная ось которого перпендикулярна оси указанных патрубков и соосна с осью поворота регулирующего органа, позволяет обеспечить поступление в воздуховод возвратной магистрали очищенного, с помощью фильтра, наружного воздуха.
Выполнение диаметра корпуса заслонки больше диаметра патрубков, а регулирующего органа в виде цилиндрического сектора, установленного коаксиально по отношению к боковой поверхности корпуса, когда при этом габаритные размеры цилиндрического сектора превышают диаметр патрубков, обеспечивает возможность регулирования их проходного сечения до полного перекрытия, что, в свою очередь, позволяет регулировать поступление в воздуховод возвратной магистрали очищенного наружного воздуха в зависимости от величины проходного сечения воздуховода возвратной магистрали.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:
Фиг.1 - общий вид регулирующей заслонки;
Фиг.1а - общий вид регулирующей заслонки в разрезе;
Фиг.2 - принципиальная схема системы термостатирования КГЧ при
ее транспортировке;
Фиг.3 - принципиальная схема системы термостатирования КА при его транспортировке
Предлагаемая регулирующая заслонка 1 для перекрытия проходного сечения воздуховода 2 содержит корпус 3 и установленный внутри корпуса поворотный секторный регулирующий орган 4, снабженный механизмом поворота заслонки 5. Корпус 3 выполнен в виде полого цилиндра, снабженного тремя патрубками 6, 7, 8, которые размещены на боковой поверхности корпуса 3 заслонки 1. Патрубки 6 и 7 установлены соосно и используются в качестве входного и выходного патрубков при установке заслонки 1 на воздуховоде 9 возвратной магистрали системы термостатирования. Патрубок 8 расположен ортогонально к патрубкам 6 и 7. На входе патрубка 8 установлен фильтр 10 для очистки поступающего наружного воздуха. Продольная ось корпуса заслонки 3 перпендикулярна осям патрубков 6, 7, 8 и соосна с осью поворота регулирующего органа 4, причем диаметр корпуса 3 больше диаметра патрубков 6, 7, 8. Регулирующий орган 4 выполнен в виде цилиндрического сектора 11, установленного коаксиально по отношению к боковой поверхности корпуса 3, при этом габаритные размеры цилиндрического сектора 11 превышают диаметр патрубков 6, 7, 8. Механизм поворота заслонки 5 выполнен в виде ручного или автоматического привода.
При транспортировках КГЧ 12 и КА 13 на техническом комплексе по железной дороге их размещают на транспортно-заправочных агрегатах 14 и, с использованием замкнутой схемы термостатирования, обеспечивают в процессе транспортировки поддержание необходимой температуры и избыточного давления в КГЧ 12 и в транспортно-заправочном агрегате 14 с КА 13. Для этого, от агрегата термостатирования 15 воздух, необходимой температуры, влажности и чистоты (не хуже класса 8 ИСО ГОСТ 14644-1-2002), подается через входной воздуховод 16, а затем через возвратный воздуховод 9 опять поступает в агрегат термостатирования 15. При этом в воздуховоде 9 посредством патрубков 6 и 7 установлена заслонка 1. Входной патрубок 6 обращен в сторону транспортно-заправочного агрегата 14, а выходной патрубок 7 обращен в сторону агрегата термостатирования 15. В процессе транспортировки КГЧ и КА с помощью датчиков температуры 17 и давления 18 осуществляют контроль температуры и давления воздуха в КГЧ 12 и в транспортно-заправочном агрегате 14 с КА 13. В случае падения давления ниже допустимого, с помощью заслонки 1 посредством поворота цилиндрического сектора 11 осуществляют частичное перекрытие со стороны патрубка 6 воздуховода 9 возвратной магистрали системы термостатирования. Одновременно, происходит частичное открытие патрубка 8, обеспечивающее поступление наружного воздуха, очищенного с помощью фильтра 10, в воздуховод 9 и далее в агрегат термостатирования 15, что позволяет сохранять расход воздуха в КГЧ 12 и в транспортно-заправочном агрегате 14 с КА 13 неизменным.
Предлагаемая полезная модель обеспечивает при транспортировках КГЧ и КА на технических комплексах по железной дороге возможность сохранения постоянства расхода воздуха и поддержание необходимого избыточного давления в КГЧ 12 и в транспортно-заправочном агрегате 14 с КА 13, что в, свою очередь, необходимо для поддержания температуры и чистоты КГЧ и КА в заданном диапазоне. При этом конструкция заслонки обладает достаточной технологичностью и простотой использования, что позволяет применять заслонку в вариантах, как с ручным, так и с автоматическим приводом, обеспечивая при этом точность и плавность регулирования.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №403908, опуб. 01.01.1973
2. Авторское свидетельство СССР №729408, опуб. 25.04.1980
3. Авторское свидетельство СССР №861811, опуб. 07.09.1981