КЛАПАН РЕГУЛИРУЮЩИЙ

Полезная модель относится к области арматуростроения, преимущественно регулирующей и предназначена для регулирования расходов высокотемпературных газов в магистралях двигателей летательных аппаратов (ЛА).
Известен клапан (регулирующий), содержащий корпус, входной и выходной патрубки, установленные на общей оси подвижный и неподвижный запорные диски, в которых выполнены проходные отверстия, и привод подвижного диска, выполненный в виде подвижного резьбового штока (рейки), связанного с резьбой, выполненной на подвижном диске. Данное устройство описано в патенте на изобретение RU №2160860, F16K 3/08, 31/54, 2000 г, выбранного в качестве аналога. Недостатками конструкции являются: при больших размерах подвижного и неподвижного дисков возникают значительные силы трения между дисками из-за большой площади поверхности трения между дисками при высоких рабочих давлениях, особенно, в момент открытия, что требует привода повышенной мощности; наличие ручного привода, в виде приводного рычага, что снижает его надежность и точность.
Известен клапан регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, установленные на общей оси основные подвижный и неподвижный диски с профильными окнами для прохода среды, причем подвижный диск установлен с возможностью поворота приводным элементом относительно неподвижного диска. Данное устройство описано в патенте на изобретение RU №2329425, F16K 3/08, 31/53, 2006 г, выбранного в качестве прототипа. Недостатком клапана регулирующего является отсутствие самоторможения в конструкции исполнительного механизма привода подвижного диска, что снижает надежность и точность регулирования, особенно, при работе в знакопеременном импульсном режиме.
Техническим результатом предлагаемой заявки является - повышение надежности и точности клапана регулирующего.
Технический результат достигается тем, что, клапан регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным патрубками; установленные на общей оси, основные подвижный и неподвижный диски с профильными окнами для прохода среды, причем подвижный диск установлен с возможностью поворота вокруг общей оси приводным элементом относительно неподвижного диска, кроме того неподвижный диск связан с входным патрубком, а подвижный диск рычагом соединен с приводным элементом, представляющим собой винтовую пару, типа «винт-гайка», винт, который является продолжением вала электродвигателя, а гайка -неподвижной частью рычага, что является новым существенным признаком, повышающим надежность и точность клапана регулирующего.
Из изученной патентной и научно-технической информации авторам не известно техническое решение с предлагаемым существенным признаком, что приводит к выводу о соответствии технического решения критерию полезной модели - «новизна» и возможности ее промышленной применимости.
Предлагаемая конструкция полезной модели представлена на фигуре. Клапан регулирующий содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, подвижный 4 и неподвижный 5 диски с профильными окнами 6 для прохода среды, имеют общую ось 7. Подвижный диск 4 соединен рычагом 11 с приводом, состоящим из электродвигателя 8. закрепленного в шарнирах 9, которые в свою очередь закреплены на внутренней поверхности составного корпуса 1. Кроме того, в состав привода входит винтовая пара, типа «винт.- гайка». Винт 12 винтовой пары является продолжением вала электродвигателя 8. Привод имеет общую ось вращения 14. Гайка 10 является неподвижной частью рычага 11, который жестко связан с подвижным диском 4. Такие конструкции рычага 11 и привода обеспечивают возможность поворота подвижного диска 4 относительно неподвижного диска 5.
В связи с тем, что клапан регулирующий предназначен для работы в высокотемпературной газовой среде, патрубки 2 и 3, диски 4 и 5, подложка 13 и винт 12 изготовлены из термостойких материалов.
Работает клапан регулирующий следующим образом.
Среда, представляющая собой высокотемпературный газовый поток, поступает через входной патрубок 2, через профильные окна 6 неподвижного 5 и подвижного 4 дисков, если профильные окна 6 неподвижного 5 и подвижного 4 дисков совпадают (хотя бы частично), то она поступает через выходной патрубок 3 в рабочую зону предполагаемого исполнительного механизма, например, на вход турбины.
Величина расхода среды определяется площадью открытых профильных окон 6 дисков 4 и 5. Величина проходной площади окон является функцией угла поворота подвижного диска 4 относительно неподвижного диска 5. Максимальная площадь проходных сечений обеспечивается полным совпадением профильных окон 6 дисков 4 и 5. Полное закрытие проходных сечений происходит при закрытии профильных окон 6 неподвижного диска 5 сплошными промежутками между профильными окнами 6 подвижного диска 4.
Отсюда следует, что величина площади проходных сечений зависит от угла поворота подвижного диска 4 относительно неподвижного диска 5. Регулирование величины суммарной площади проходных сечений, а, соответственно, и величины расхода среды происходит следующим образом.
В процессе вращения вала электродвигателя 8, следовательно, и винта 12 винтовой пары по часовой или против часовой стрелки перемещается по винту 12 жестко связанная с рычагом 11 гайка 10. Гайка 10, перемещаясь, например, вниз увлекает за собой рычаг 11 вместе с подвижным диском 4, вращая их по часовой стрелке вокруг общей оси 7. Перемещаясь, таким образом, гайка 10 с рычагом 11 вынуждают, двигаясь вместе с ними, поворачиваться по часовой стрелке винт 12, электродвигатель 8 с общей осью вращения 14 привода в шарнирах 9, что создает дополнительную степень свободы оси вращения 14 привода. При смене направления вращения вала электродвигателя 8 все произойдет в обратном направлении. Повышение точности и надежности работы клапана регулирующего достигается использованием привода типа «винт - гайка» с его приоритетным свойством - безинерционной остановки, что особенно важно при его работе в знакопеременном импульсном режиме.
По кольцеобразным поверхностям В диски 4 и 5 в процессе работы зазора не имеют. По ним утечки среды не происходит.
По поверхностям Г между дисками 4 и 5 имеется зазор, который исключает трение между дисками по поверхностям Г, определяемый величиной утечки среды в закрытом состоянии профильных окон 6, что указано в техническом задании на проектируемое изделие.