КЛАПАН ТОПЛИВНОГО БАКА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
AIRCRAFT FUEL TANK VALVE

Изобретение относится к устройствам, связанным с подачей топлива к силовой установке, к оборудованию топливного бака, связанному с заправкой или сливом топлива из бака, а конкретно - к клапанам топливного бака, например дренажным, имеющим запорные элементы в виде тела вращения, движущиеся перпендикулярно седловой поверхности.
Известен принятый за прототип дренажный клапан топливного бака летательного аппарата (патент на изобретение РФ 2313025).
Известный клапан топливного бака состоит из корпуса, содержащего канал сообщения топливного бака с атмосферой, в котором соосно и последовательно размещены нижний и верхний запорные узлы, каждый из которых состоит из прижимной втулки и запорного элемента, устанавливаемого на соответствующее посадочное место в корпусе и соединенного с прижимной втулкой в ее нижней части с обеспечением люфта в продольном и поперечном направлениях, при этом в верхних частях прижимных втулок выполнены места под ключ; прижимная втулка нижнего запорного узла соединена с корпусом резьбовым соединением, прижимная втулка верхнего запорного узла соединена резьбовым соединением со съемной заглушкой, соединенной с корпусом байонетным соединением.
Все существенные признаки прототипа совпадают с признаками предлагаемого клапана.
В известном клапане обеспечивается взаимная контровка распирающим усилием байонетного соединения заглушки с корпусом клапана и резьбового соединения прижимной втулки верхнего запорного узла с заглушкой, однако отсутствует контровка резьбового соединения прижимной втулки нижнего запорного узла с корпусом дренажного клапана, что в эксплуатации при транспортировании и полете ЛА, когда элементы ТС подвержены длительному воздействию вибрационных нагрузок, может привести к ослаблению затяжки резьбового соединения нижнего запорного узла и, соответственно, к уменьшению степени герметичности клапана.
Предлагаемым устройством решается задача сохранения высокой степени герметичности клапана в эксплуатации при длительном воздействии вибрационных нагрузок.
Для решения поставленной задачи в клапане топливного бака, состоящем из корпуса, содержащего канал сообщения топливного бака с атмосферой, в котором соосно и последовательно размещены нижний и верхний запорные узлы, каждый из которых состоит из прижимной втулки и запорного элемента, устанавливаемого на соответствующее посадочное место в корпусе и соединенного с прижимной втулкой в ее нижней части с обеспечением люфта в продольном и поперечном направлениях, при этом в верхних частях прижимных втулок выполнены места под ключ; прижимная втулка нижнего запорного узла соединена с корпусом резьбовым соединением, прижимная втулка верхнего запорного узла соединена резьбовым соединением со съемной заглушкой, соединенной с корпусом байонетным соединением, в нижней части запорного элемента верхнего запорного узла выполнено многогранное гнездо, ответное по граням месту под ключ прижимной втулки нижнего запорного узла. Дополнительно многогранное гнездо в нижней части запорного элемента выполнено в гайке, закрепленной на запорном элементе; для упрощения соединения запорного элемента верхнего запорного узла с местом под ключ прижимной втулки нижнего запорного узла при минимальном числе граней места под ключ, количество граней гнезда верхнего запорного элемента превышает количество граней места под ключ прижимной втулки нижнего запорного узла в кратное число раз.
Отличительными признаками предлагаемого клапана топливного бака от прототипа является то, что в нижней части запорного элемента верхнего запорного узла выполнено многогранное гнездо, ответное по граням месту под ключ прижимной втулки нижнего запорного узла. Кроме того, дополнительно, многогранное гнездо в нижней части запорного элемента может быть выполнено в гайке, закрепленной на запорном элементе; количество граней гнезда верхнего запорного элемента может превышать количество граней места под ключ прижимной втулки нижнего запорного узла в кратное число раз.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными, указанными в ограничительной части формулы, обеспечивается сохранение высокой степени герметичности клапана в эксплуатации при длительном воздействии вибрационных нагрузок. Благодаря дополнительным признакам обеспечивается технологичность изготовления верхнего запорного элемента, а также упрощается соединение верхнего запорного элемента с местом под ключ прижимной втулки нижнего запорного узла при минимальном числе граней места под ключ.
Предложенное техническое решение может найти применение в баках топливных систем летательных аппаратов в условиях длительного воздействия вибрационных нагрузок с сохранением высокой степени их герметичности.
Предлагаемый дренажный клапан иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1 и 2.
На фиг.1 представлен продольный разрез клапана топливного бака.
На фиг.2 изображено сечение А-А фиг.1, поясняющее соединение запорного элемента верхнего запорного узла с местом под ключ прижимной втулки нижнего запорного узла.
Представленный на фиг.1-2 дренажный клапан содержит корпус 1 с каналом 2 сообщения топливного бака с атмосферой, в нижней части которого размещен нижний запорный узел, состоящий из сферического запорного элемента 3 и прижимной втулки 4, соединенной резьбовым соединением 5 с корпусом 1, в верхней части канала 2 выполнена цилиндрическая полость 6, в которой размещен верхний запорный узел, состоящий из запорного элемента 7 (тарельчатого клапана) и прижимной втулки 8, соединенной резьбовым соединением 9 со съемной заглушкой 10, закрывающей дренажный клапан на выходе в атмосферу и соединенной с корпусом 1 байонетным соединением 11. Запорные элементы 3 и 7 соединены с нижней частью прижимных втулок 4 и 8, соответственно, подвижными соединениями 12 и 13, обеспечивающими их люфт в продольном и поперечном направлениях. Запорный элемент 3 устанавливается на коническое посадочное место 14 корпуса 1 в нижней части канала 2, запорный элемент 7 устанавливается на кольцевое посадочное место 15 корпуса 1 в полости 6 через прокладку 16. В верхней части прижимной втулки 4 выполнено место под ключ с гранями 17; с наружного торца верхней части прижимной втулки 8 выполнено место под ключ с гранями 18. В центральной части прижимной втулки 4 выполнено сквозное дренажное отверстие 19 с боковыми отверстиями 20 в нижней части втулки 4, соединяющими канал 2 с полостью 6 при демонтированном верхнем запорном узле. Поворот байонетных выступов заглушки 10 ограничивает штифт 21, установленный в корпус 1 со стороны полости 6. В нижней части запорного элемента 7 выполнено многогранное гнездо с гранями 22 (фиг.2), ответное по граням 17 месту под ключ прижимной втулки 4. Число граней 22 превышает число граней 17 в кратное число раз. Гнездо с гранями 22 выполнено в гайке 23, которая закреплена на запорном элементе 7 в его полости 24 посредством резьбового соединения 25.
Представленное на фиг.1 и 2 устройство работает следующим образом. Затяжка сферического запорного элемента 3 по коническому посадочному месту 14 производится наземным приспособлением (дренажным пистолетом), который устанавливается через прокладку 16 на кольцевое посадочное место 15 с упором в выступы байонетного соединения 11 на корпусе 1, путем вращения штока дренажного пистолета, который входит в зацепление с гранями 17 места под ключ прижимной втулки 4, после чего дренажный пистолет снимается и верхний запорный элемент 7 устанавливается таким образом, чтобы грани 22 в нижней части запорного элемента 7 совпали с гранями 17 места под ключ прижимной втулки 4, поступательным движением устанавливают запорный элемент 7 через прокладку 16 на посадочное место 15, далее вращением ключа, установленного в место под ключ 18 прижимной втулки 8, заглушку 10 поворачивают по поверхностям байонетного соединения 11 до упора байонетных выступов заглушки 10 в штифт 21, дальнейшим вращением прижимной втулки 8 в резьбовом соединении 9 производится затяжка запорного элемента 7 по прокладке 16, при этом усилие затяжки элемента 7 через заглушку 10 воспринимается корпусом 1 через выступы байонетного соединения 11, что обеспечивает предохранение запорного элемента 7 от поворота (его контровку) при воздействии вибраций а полете ЛА, одновременно при поступательном движении запорного элемента 7 происходит зацепление граней 22 гайки 23 в запорном элементе 7 с гранями 17 прижимной втулки 4 на величину поступательного движения, благодаря этому в полете при длительном воздействии вибраций прижимная втулка 4 не может вращаться в резьбовом соединении 5, что исключает уменьшение величины усилия затяжки резьбового соединения 5 и, следовательно, потерю герметичности по месту посадки запорного элемента 3 на посадочное место 14 в эксплуатации. Выполнение граней 22 многогранного гнезда запорного элемента 7 в гайке 23 упрощает технологию ее изготовления и в целом технологию изготовления элемента 7, поскольку грани 22 могут быть изготовлены проходным (сквозным) движением режущего инструмента через гайку 23 до ее закрепления на элементе 7. Максимальный угол поворота запорного элемента 7 до совпадения граней 22 в гайке 23 с гранями 17 места под ключ прижимной втулки 4 определяется углом одного оборота (360°), деленным на количество граней 22, поэтому превышение их количества над гранями 17 в кратное число раз уменьшает необходимый угол поворота запорного элемента 7 для стыковки с втулкой 4, при этом обеспечивается возможность изготовления втулки 4 с минимальным числом граней 17, что упрощает ее конструкцию.