ОТСЕЧНОЙ КЛАПАН
SHUTOFF VALVE

Настоящее изобретение относится к авиационной технике, а именно к отсечным клапанам, регулирующим выработку топлива из баков летательных аппаратов.
На существующих летательных аппаратах 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 при повышении давления в одной из своих полостей, в другой полости давление понижал.
Из уровня техники известен отсечной 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 отсечного клапана является предотвращение его заклинивания и повышение надежности топливной системы летательного аппарата.
Заявленный технический результат достигается отсечным клапаном, содержащим корпус, имеющий штуцер входного командного давления, штуцер входного давления управления и штуцер слива, установленный внутри корпуса подпружиненный поршень с толкателем, подпружиненный клапан слива, выполненный с возможностью взаимодействия с толкателем, в корпусе клапана со стороны штуцера командного давления перед поршнем с толкателем образована полость повышающегося давления, а со стороны штуцера давления управления перед клапаном слива - полость понижающегося давления, между поршнем с толкателем и клапаном слива внутри корпуса образована полость, соединенная со штуцером слива, при этом на внешней стороне поршня выполнена кольцевая расточка, в которую установлен кольцевой уплотнительный элемент, образующий с корпусом отсечного клапана пару трения.
Кольцевой уплотнительный элемент может быть выполнен, в частности, из фторопласта.
Корпус отсечного клапана может иметь со стороны штуцера командного давления дополнительный штуцер сброса давления.
Штуцер сброса давления может быть выполнен соосно корпусу отсечного клапана.
Выполнение на корпусе поршня кольцевой цилиндрической расточки с установкой в нее кольцевого уплотнительного элемента позволяет повысить герметичность, а также создать пару трения «уплотнительный элемент-металл», имеющую коэффициент трения меньший, чем у пары трения «металл-металл», тем самым предотвратить заклинивание поршня в корпусе клапана.
Выполнение уплотнительного элемента, в частности, из фторопласта, имеющего низкий коэффициент трения в паре трения с металлом корпуса, обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Выполнение на корпусе отсечного клапана со стороны штуцера командного давления дополнительного штуцера сброса давления позволяет при необходимости сбросить давление в полости повышающегося давления и перекрыть поступление рабочего тела в полость слива.
Выполнение штуцера сброса давления соосно корпусу отсечного клапана позволяет при необходимости использовать его для проверки свободы хода поршня с толкателем.
Сущность изобретения поясняется фигурой 1, содержащей общий вид с разрезом корпуса отсечного клапана.
Отсечной клапан состоит из цилиндрического корпуса 1 с выполненным на нем штуцером командного давления 2, штуцером давления управления 3 и штуцером слива 4. В корпусе 1 со стороны штуцера командного давления 2 установлен подпружиненный поршень 5, толкатель 6, один конец которого соединен с поршнем 5, кольцевая вставка 7, внутри которой расположен второй конец толкателя 6, при этом между внутренней торцевой поверхностью поршня 5 и внутренней торцевой поверхностью кольцевой вставки 7 образована рабочая полость 8, сообщенная с штуцером слива 4, между наружной торцевой поверхностью кольцевой вставки 7 и внутренним торцом штуцера давления управления 3 образована полость пониженного давления 9, второй конец толкателя 6 расположен внутри кольцевой вставки 7 с зазором, образующим рабочий канал 10, соединяющий полость 9 пониженного давления с рабочей полостью 8. За наружной торцевой поверхностью поршня 5 со стороны штуцера командного давления 2 внутри корпуса 1 образована полость повышенного давления 11. Со стороны штуцера давления управления 3 в корпусе 1 установлен подпружиненный клапан слива 12, своим седлом взаимодействующий с внешней торцевой поверхностью кольцевой вставки 7 и выполненный с возможностью взаимодействия с толкателем 6. Между внутренней торцевой поверхностью поршня 5 и внутренней торцевой поверхностью кольцевой вставки 7 установлена пружина 13, обеспечивающая возврат поршня 5 в исходное положение при отсутствии повышенного командного давления в полости 11. В полости пониженного давления установлена пружина 14, одним концом взаимодействующая с клапаном слива 12, а другим - с внутренним торцом штуцера давления управления 3, и обеспечивающая прижатие клапана 12 слива к внешней торцевой поверхности кольцевой вставки 7 при отсутствии командного давления в полости 11. На внешней стороне поршня 5 выполнена кольцевая расточка 15, например цилиндрической формы, в которой установлен уплотнительный элемент 16, образующий с внутренней поверхностью корпуса в месте установки поршня 5 пару трения «уплотнительный элемент-металл».
На корпусе отсечного клапана 1 может быть выполнен штуцер сброса давления 17, расположенный со стороны штуцера командного давления 2 и выполненный соосно отсечному клапану, позволяющий при необходимости оперативно сбросить повышенное давление из полости 11, тем самым перекрыть подачу топлива в рабочую полость 8 и далее на штуцер слива 4.
При выработке топлива из бака самолета от установленного в нем струйного датчика уровня поступает командное давление на штуцер командного давления 2, в полости 11 возникает повышенное давление, действующее на подпружиненный поршень 5, который смещается в осевом направлении и через установленный на нем толкатель 6 смещает в осевом направлении клапан слива 12, седло которого отходит от внешней торцевой поверхности кольцевой вставки 7 и топливо из полости 9 пониженного давления по открывшемуся рабочему каналу 10 попадает в рабочую полость 8 и далее через штуцер слива 4 поступает к двигателю.