RU2681558C1

RU2681558C1 - Pyro-valve

Info

Publication number: RU2681558C1
Application number: RU2018108800A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Гончарик; Сергей Иванович Турчин
Original assignee: Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2019-03-11

Abstract

FIELD: valves.SUBSTANCE: invention relates to normally closed pyro-valves. Novelty of the invention is that along the axis of the inlet and outlet nozzles, a sleeve with a blind bottom is mounted hermetically with the body in the center of the sleeve, passed through the hole of the piston rod. Thin-walled sealing collar is made at the piston face from the ignition cartridge.EFFECT: technical result is to ensure complete leak-tightness with long-term exposure of the working body from the pyro-valve inlet side.1 cl, 1 dwg

Description

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.The invention relates to valve engineering, namely to normally closed pyro valves containing a body with inlet, outlet and socket for a pirapatron, a rod, a piston and designed to allow access of the working fluid from one line to another. It can be used in mechanical engineering, for example, in rocket technology.

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.Known shut-off valve with an electromagnetic actuator (Dobrovolsky MV "Liquid rocket engines", because of Mechanical Engineering, 1968, 240-241 with: ill. Fig. 6.14), comprising a housing, an inlet fitting 1, an outlet fitting 6, a lower valve 3, the upper valve 7, the electromagnet 9. The disadvantage of this shut-off valve is the inability to obtain complete tightness on the lower valve 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.Known pyrovalve (Edelman AN, "Fuel valves LRE", because of Engineering, 1970, pp. 73-75), containing a locking element made in the form of a conical tube, a conical seat made in the outlet channel. The disadvantages of this shut-off pyrovalve is the inability to use for rocket engines with fuels that explode upon contact with the powder gases generated during the combustion of the powder charge of a pyroenergy sensor.

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.Known pyrovalve according to patent RU 2142089 C1, F16K 17/40, comprising a housing with inlet and outlet nozzles located on the same axis, between which the pipe is hermetically mounted, a side cavity in the form of a stepped cylindrical hole with a conical transition surface between the steps, with an overlapping tube. The disadvantages of a pyrovalve are the impossibility of obtaining complete tightness in the initial position of the pyrovalve when the working fluid is supplied from the input side and the inability to ensure the flow of the working fluid after the pyrovalve is triggered.

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.A device for shutting off and sealing in a hydraulic line (US patent No. 3125108 class. 137-68 dated March 17, 1964) containing a cylinder with lateral coaxial holes through which a pipe, a power cylinder and a pyroenergy sensor is passed.

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.The disadvantages of the device are the complexity of obtaining the profile of the interacting surfaces of the housing and the power cylinder involved in the deformation and pinching of the pipe to prevent leaks, the possibility of cracks in the pipe.

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.A well-known pyrovalve (MV Dobrovolsky "Liquid rocket engines", because of Mechanical Engineering, 1968, p. 238, 240 s: Fig. 6.13, prototype), comprising a housing with inlet and outlet fittings and a socket for a squib, rod with a shoulder piston. The disadvantages of this shut-off pyrovalve are the impossibility of obtaining complete tightness on the shoulder of the rod with prolonged exposure to the working fluid from the inlet side of the pyrovalve, increased hydroresistance due to the angular location of the outlet fitting, design complexity.

Задачей предполагаемого изобретения является обеспечение полной герметичности при длительном воздействии рабочего тела со стороны входа пироклапана.The objective of the proposed invention is to ensure complete tightness during prolonged exposure to the working fluid from the inlet side of the pyrovalve.

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.The problem is solved in that the pyrovalve comprising a housing with inlet, outlet and socket for a squib, rod, piston, according to the invention, the inlet and outlet nozzles are made on one axis perpendicular to the axis of the rod, the rod is integral with the piston in the form of a cylinder cut off of two sides to the planes connected by a hole and a groove, along the axis of the inlet and outlet fittings, a sleeve with a blind bottom is installed in the center of the sleeve, passed through the hole of the rod with the piston, and the piston end is pierced the opatron has a thin-walled sealing collar, two cuts are made on the sleeve inside the diameter of the rod with the piston, and the size between the cuts of the sleeve is larger than the size between the two planes of the rod with the piston.

Предлагаемый пироклапан представлен на фиг. 1, где:The proposed pyrovalve is shown in FIG. 1, where:

1 - корпус;1 - housing;

2 - поршень со штоком;2 - piston with a rod;

3 - втулка с глухим дном;3 - sleeve with a blank bottom;

4 - надрез;4 - incision;

5 - штуцер.5 - fitting.

Пироклапан состоит из корпуса 1, поршня со штоком 2, втулки с глухим дном 3 герметично установленной в корпус 1, штуцеров входа и выхода 4.A pyrovalve consists of a housing 1, a piston with a rod 2, a bush with a blind bottom 3, which is hermetically installed in the housing 1, inlet and outlet fittings 4.

Пироклапан работает следующим образом.Pyrovalve operates as follows.

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.In the initial position, the pyrovalve is closed and provides complete tightness on the inlet side. When applying an electric pulse to the igniter screwed into the housing 1, the gases generated during its operation move the piston with the rod, which cuts along the notches 4 the central part of the sleeve along the entire perimeter, which remains in the rod bore with the piston, and the rod groove with the piston installed opposite the inlet of the pyrovalve, while the pyrovalve opens.

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.Since the use of a pyrovalve is offered under conditions of high inlet pressures, for example, in rocket technology, the housing, the piston with the rod, the sleeve, and the fittings are made of 07X16H6-Sh steel.

Таким образом, применение указанного пироклапана позволяет обеспечить полную герметичность при длительном воздействии рабочего тела со стороны входа пироклапана.Thus, the use of the specified pyrovalve allows for complete tightness during prolonged exposure to the working fluid from the inlet side of the pyrovalve.

Claims

A pyrovalve comprising a body with inlet, outlet fittings and a socket for a squib, a rod, a piston, characterized in that the inlet and outlet fittings are made on one axis perpendicular to the axis of the rod, the rod is integral with the piston in the form of a cylinder cut from both sides to the planes connected by the hole and the groove, a sleeve with a blind bottom in the center of the sleeve, passed through the hole of the rod with the piston, is installed tightly with the housing along the axis of the inlet and outlet fittings with the housing, while a thin-walled deflo tional shoulder on the sleeve is provided with two incision inside diameter of the piston rod, and the size between cuts greater than the size of the sleeve between the two plates to the piston rod.