ПИРОКЛАПАН
PYRO-VALVE

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к нормально закрытым пироклапанам, содержащим корпус со штуцерами входа, выхода и гнездом под пирапатрон, шток, поршень и предназначенный для открытия доступа рабочего тела из одной магистрали в другую. Оно может быть использовано в машиностроении, например, в ракетной технике.
Известен отсечной клапан с электромагнитным приводом (Добровольский М.В. "Жидкостные ракетные двигатели", из-во Машиностроение, 1968, 240-241 с: ил. Рис. 6.14), содержащий корпус, входной штуцер 1, выходной штуцер 6, нижний клапан 3, верхний клапан 7, электромагнит 9. Недостатком указанного отсечного клапана является невозможность получения полной герметичности по нижнему клапану 3.
Известен пироклапан (Эдельман А.Н., "Топливные клапаны ЖРД", из-во Машиностроение, 1970, стр. 73-75), содержащий запорный орган, выполненный в виде конической пробки, коническое седло, выполненное в выходном канале. Недостатками указанного отсечного пироклапана является невозможность использования для ЖРД с топливами, которые взрываются при контакте с пороховыми газами, образующимися при сгорании порохового заряда пироэнергодатчика.
Известен пироклапан по патенту RU 2142089 C1, F16K 17/40, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, расположенными на одной оси, между которыми герметично вмонтирована труба, боковую полость в виде ступенчатого цилиндрического отверстия с конической поверхностью перехода между ступенями, с перекрываемой пробкой. Недостатками пироклапана является невозможность получения полной герметичности в исходном положении пироклапана при подаче рабочего тела со стороны входа и невозможность обеспечения расхода рабочего тела после срабатывания пироклапана.
Известно устройство отсечки и уплотнения в гидравлической магистрали (патент USA №3125108 кл. 137-68 от 17 марта 1964), содержащее цилиндр с боковыми соосными отверстиями, сквозь которые пропущена труба, силовой цилиндр и пироэнергодатчик.
Недостатками устройства являются трудоемкость получения профиля взаимодействующих поверхностей корпуса и силового цилиндра, участвующих в деформации и защемлении трубы для исключения утечек, возможность появления трещин в трубе.
Известен пироклапан (Добровольский М.В. "Жидкостные ракетные двигатели", из-во Машиностроение, 1968, стр. 238, 240 с: Рис. 6.13, прототип), содержащий корпус с входным и выходным штуцерами и гнездом под пиропатрон, шток с заплечиком, поршень. Недостатками указанного отсечного пироклапана является невозможность получения полной герметичности по заплечику штока при длительном воздействии рабочего тела со стороны входа пироклапана, увеличенное гидросопротивление в связи с угловым расположением штуцера выхода, сложность конструкции.
Задачей предполагаемого изобретения является обеспечение полной герметичности при длительном воздействии рабочего тела со стороны входа пироклапана.
Поставленная задача решается тем, что пироклапан содержащий корпус со штуцерами входа, выхода и гнездом под пиропатрон, шток, поршень, согласно изобретению штуцера входа и выхода выполнены на одной оси перпендикулярной к оси штока, шток выполнен заодно целое с поршнем в виде цилиндра, срезанного с двух сторон до плоскостей, соединенных отверстием и пазом, по оси штуцеров входа и выхода герметично с корпусом установлена втулка с глухим дном по центру втулки, пропущенная через отверстие штока с поршнем, при этом на торце поршня со стороны пиропатрона выполнен тонкостенный уплотнительный бурт, на втулке выполнены два надреза внутри диаметра штока с поршнем, а размер между надрезами втулки больше размера между двумя плоскостями штока с поршнем.
Предлагаемый пироклапан представлен на фиг. 1, где:
1 - корпус;
2 - поршень со штоком;
3 - втулка с глухим дном;
4 - надрез;
5 - штуцер.
Пироклапан состоит из корпуса 1, поршня со штоком 2, втулки с глухим дном 3 герметично установленной в корпус 1, штуцеров входа и выхода 4.
Пироклапан работает следующим образом.
В исходном положении пироклапан закрыт и обеспечивает полную герметичность со стороны входа. При подаче электрического импульса на пиропатрон, ввернутый в корпус 1, газы, образовавшиеся при его срабатывании, перемещают поршень со штоком, который срезает одновременно по надрезам 4 центральную часть втулки по всему периметру, которая остается в отверстии штока с поршнем, а паз штока с поршнем устанавливается напротив входа пироклапана, при этом пироклапан открывается.
Так как использование пироклапана предлагается в условиях высоких входных давлений, например в ракетной технике, корпус, поршень со штоком, втулка, штуцеры изготавливаются из стали 07Х16Н6-Ш.
Таким образом, применение указанного пироклапана позволяет обеспечить полную герметичность при длительном воздействии рабочего тела со стороны входа пироклапана.