КЛАПАН ВЫРАБОТКИ ТОПЛИВА
FUEL DEPLETION VALVE

Настоящее изобретение относится к авиационной технике, а именно к клапанам выработки топлива, регулирующим выработку топлива из баков летательных аппаратов (ЛА).
На существующих ЛА порядок выработки топлива из баков осуществляется, как правило, при помощи струйных датчиков уровня топлива вместо применявшихся ранее поплавковых клапанов. Поскольку струйные датчики уровня при выработке топлива давление за собой повышают, а поплавковые клапаны понижают, появилась необходимость создания клапана, который управляется командным давлением, поступающим со струйного датчика.
Из уровня техники известен клапан (патент RU №166610, опубл. 10.12.2016 г.). Недостатком указанного технического решения является то, что внутренние его элементы образуют с корпусом пару трения металл-металл, что при попадании посторонних частиц в указанную пару трения может привести к заклиниванию клапана и привести к нарушениям работы всей топливной системы.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанного недостатка. Техническим результатом предлагаемого клапана выработки топлива является предотвращение его заклинивания и повышение надежности топливной системы ЛА.
Заявленный технический результат достигается клапаном выработки топлива, содержащим корпус, рассекатель потока конусообразной формы, штуцер входного командного давления, подпружиненный полый цилиндрический поршень, соосно установленный внутри корпуса шток, при этом рассекатель потока конусообразной формы расположен вершиной конуса навстречу основному потоку и соединен с корпусом по меньшей мере тремя перемычками, образуя с корпусом единое целое, подпружиненный полый цилиндрический поршень установлен на наружной части основания рассекателя потока с возможностью продольного перемещения, нижний конец штока установлен в основании рассекателя потока, а на верхнем конце штока установлена крышка с возможностью продольного перемещения по штоку, на штоке между крышкой и корпусом полого цилиндрического поршня установлена пружина, при этом на нижнем торце полого цилиндрического поршня выполнена кольцевая цилиндрическая расточка, в которую установлен уплотнительный элемент, на наружной части корпуса в месте примыкания к нему нижнего торца полого цилиндрического поршня выполнена острая кромка, между полым цилиндрическим поршнем и проходящим сквозь него штоком установлен уплотнительный элемент с манжетой, образующей пару трения со штоком, а на наружной части рассекателя потока со стороны его основания выполнена кольцевая цилиндрическая расточка, в которую установлен уплотнительный элемент с манжетой, образующей пару трения с полым цилиндрическим поршнем.
Для уменьшения трения манжеты могут быть выполнены, в частности, из фторопласта.
Регулировка усилия пружины осуществляется с помощью установленной на верхнем конце штока гайки, ограничивающей продольное перемещение крышки штока.
Установка уплотнительных элементов с манжетами, выполненными, например, из фторопласта, образует пары трения металл-фторопласт, что позволяет предотвратить возможное заклинивание клапана выработки топлива и повышает надежность топливной системы.
Сущность изобретения поясняется фигурой 1, содержащей общий вид с разрезом корпуса клапана выработки топлива.
Клапан выработки топлива состоит из корпуса 1, выполненного в форме кольца. Над корпусом 1 расположен рассекатель потока 2 конусообразной формы, при этом вершина конуса расположена навстречу основному потоку топлива. Рассекатель потока 2 соединен с корпусом 1 по меньшей мере тремя перегородками 3, выполненными зацело с корпусом 1 и рассекателем 2. На наружной части основания рассекателя потока 2 установлен полый подпружиненный цилиндрический поршень 4 с возможностью продольного перемещения. Между основанием рассекателя потока 2 и верхней стенкой цилиндрического поршня 4 выполнена рабочая полость 5, а пространство между конусом рассекателя потока 2 и стенкой цилиндрического поршня 4 образует основную полость 6. На корпусе 1 со стороны одной из перегородок
3 выполнен штуцер 7 командного топлива, соединенный с рабочей полостью 5 рабочим каналом 8, выполненным внутри перегородки. На нижнем торце полого цилиндрического поршня 4 выполнена кольцевая цилиндрическая расточка, в которую установлен уплотнительный элемент 9, выполненный например из резины. На наружной части корпуса 1 в месте примыкания к нему уплотнительного элемента 9 нижнего торца полого цилиндрического поршня
4 выполнена острая кромка 10. На наружной боковой поверхности основания рассекателя потока 2 выполнена кольцевая цилиндрическая расточка, в которую установлен уплотнительный элемент 11 с манжетой 12, образующей пару трения со стенкой полого цилиндрического поршня 4. Для уменьшения трения манжета может быть выполнена, например, из фторопласта.
В клапане выработки топлива установлен соосно ему шток 13. Нижний конец штока 13 установлен в основании рассекателя потока 2, на верхнем конце штока 13 установлена крышка 14 с возможностью продольного перемещения по штоку. Поверх крышки 14 на штоке установлена гайка 15. Между крышкой 14 и корпусом полого цилиндрического поршня 4 установлена пружина 16. Между корпусом полого цилиндрического поршня 4 и проходящим через него штоком 13 установлен уплотнительный элемент (не показано) с манжетой 17, образующей пару трения со штоком 13. Для уменьшения трения манжета может быть выполнена, например, из фторопласта.
Для увеличения прочности на корпусе полого цилиндрического поршня 4 со стороны пружины 16 выполнены ребра жесткости 18.
Клапан выработки топлива является нормально закрытым, то есть при отсутствии давления командного топлива полый цилиндрический поршень 4 прижат пружиной 16 к корпусу 1. При подаче командного топлива на штуцер командного топлива 7 оно по рабочему каналу 8 попадает в рабочую полость 5, где взаимодействует с верхней стенкой полого цилиндрического поршня 4. При достижении в рабочей полости 5 заданного давления, полый цилиндрический поршень совершает продольное перемещение по штоку 13, сжимая пружину 16. Между нижним торцом с уплотнительным элементом 9 полого цилиндрического поршня 4 и острой кромкой 10 корпуса 1 образуется зазор, через который основное топливо из основной полости 6 попадает в трубопровод топливной системы.
При падении давления командного топлива под действием пружины 16 полый цилиндрический поршень 4 прижимается уплотнительным элементом 9 к острой кромке 10 корпуса 1, вследствие чего прекращается подача топлива из основной полости 6 в трубопровод топливной системы. В зависимости от величины давления командного топлива, регулировка усилия пружины 16 осуществляется установленной поверх нее на верхнем конце штока 13 гайки 15.
Заявляемое изобретение позволяет минимизировать риск заклинивания клапана выработки топлива и тем самым повысить надежность топливной системы в целом.