ПИРОКЛАПАН
PYRO-VALVE

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к клапанам низкого давления с разрушаемым запорным элементом, и предназначено для применения в пневмогидравлических системах для открытия постоянного сообщения полостей различных магистралей.
Известен пироклапан (патент RU №2362078), состоящий из корпуса с управляющей полостью и расположенной соосно боковой полостью с гасителем удара и соосными входными и выходными патрубками канала подачи рабочего тела, при этом входной патрубок выполнен в виде стакана с ослабленным сечением, он также содержит поршень с толкателем и дополнительный поршень с толкателем.
Недостатками известного пироклапана являются сложность его конструкции и большие габариты за счет введения дополнительного поршня с толкателем.
Известен также пироклапан включения магистралей высокого давления (авторское свидетельство №457836), содержащий входной и выходной штуцеры, поршень со штоком, воздействующим на разрывной элемент, при этом разрывной элемент входного штуцера поджат выходным штуцером, расположенным соосно с разрывным элементом и входным штуцером, при этом полость поршня пиропатрона изолирована от полости выходного штуцера дополнительным разрывным элементом.
Недостатками описанного пироклапана являются увеличенное время срабатывания за счет поочередного срабатывания разрывных элементов, а также недостаточная надежность в случае несрабатывания пиросредства и недостаточная герметичность при заклинивании штока, что в конечном итоге снижает эффективность работы пироклапана.
Задачей технического решения является повышение эффективности работы пироклапана.
Поставленная задача решается тем, что пироклапан, в котором предусмотрены ослабленные сечения, содержит корпус с входным и выходным штуцерами, пиропатрон и поршень с жестко закрепленным на нем штоком, отличается тем, что входной, выходной штуцеры и размещенный между ними запорный элемент выполнены как одно целое, при этом на запорном элементе, который жестко связан со штоком, расположены симметрично относительно оси корпуса ослабленные сечения, причем на штоке со стороны запорного элемента на его конической части выполнены кольцевые зубчики, одна из сторон которых расположена под углом, направленным по ходу движения штока, при этом соосно поршню размещен прижимной элемент, в котором выполнена проточка под уплотнение в виде фторопластовых колец, между которыми размещено кольцо из эластичного материала, а сам прижимной элемент взаимодействует с корпусом посредством резьбы, при этом пиропатроны, один из которых является дублирующим, жестко закреплены с двух сторон на корпусе перпендикулярно его оси, а пирокамера под пороховые газы представляет собой полость, образованную основаниями пиропатронов, прижимным элементом и поршнем, со стороны которого на торце корпуса установлен дыхательный клапан.
На фиг. 1 изображен общий вид пироклапана в разрезе, на фиг. 2 - вид А с фиг. 1, на фиг. 3 - вид Б с фиг. 1, на фиг. 4 - вид В с фиг. 1.
Пироклапан содержит корпус 1 с входным и выходным штуцерами 2, 3, рабочей и управляющей полостями 4, 5, при этом в управляющей полости соосно корпусу размещен поршень 6 с жестко закрепленным на нем штоком 7 гайкой 8. Входной, выходной штуцеры 2, 3 и размещенный между ними запорный элемент 9 выполнены как одно целое и вварены в корпус, при этом запорный элемент 9 имеет ослабленные сечения 10 (фиг. 2), расположенные симметрично относительно оси корпуса 1. На штоке 7 на его конической части со стороны запорного элемента 9 выполнены кольцевые зубчики 11 (фиг. 4), одна из сторон которых расположена под углом α по ходу движения штока 7, жестко закрепленного винтом 12 на запорном элементе 9. В корпусе 1 соосно поршню 6 размещен прижимной элемент 13 с двойным уплотнением в виде фторопластовых колец 14, установленных в проточке, выполненной в прижимном элементе 13. Между фторопластовыми кольцами 14 размещено кольцо 15 (фиг. 3) из эластичного материала, при этом прижимной элемент 13 взаимодействует с корпусом 1 посредством резьбы.
Пироклапан содержит пиропатроны 16,17, один из которых является дублирующим. Оба пиропатрона 16, 17 жестко закреплены с двух сторон на корпусе 1 перпендикулярно его оси посредством резьбы.
Пирокамера 18 под пороховые газы после срабатывания пиропатронов представляет собой полость, которая образована основаниями пиропатронов 16, 17, прижимным элементом 13 и поршнем 6.
На торце корпуса 1 со стороны поршня 6 посредством резьбы установлен дыхательный клапан 19, включающий крышку 20, на которой закреплена манжета 21 с помощью крепежных элементов 22.
Заявленный пироклапан работает следующим образом.
При подаче электрического тока на контакты двух пиропатронов 16, 17 последние воспламеняются и пороховые газы воздействуют на поршень 6, который, перемещаясь, тянет за собой шток 7, закрепленный на запорном элементе 9, одновременно срезая его ослабленные сечения 10 и продолжая движение вместе со штоком 7, который, сминая кольцевые зубчики 11, герметично заклинивается в корпусе 1.
Свободный проток рабочей среды из входного штуцера 2 в выходной 3 открыт.
В конструкции использована обратная схема срабатывания, то есть шток 7 не толкает запорный элемент 9, а тянет его за собой, что позволило уменьшить габариты и массу пироклапана.
Заявленное техническое решение позволит повысить эффективность его работы за счет симметричного расположения ослабленных сечений, расположенных на запорном элементе и их одновременного срезания, а также за счет введения дублирующего пироклапана, повышающего его надежность, и выполнения кольцевых зубчиков на конусной части штока, обеспечивающих герметичность рабочей полости пироклапана.