Конструкция и проектирование ЖРД Гахун Г.Г. (1014171), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Они позволяют управлять неуста- 323 новившнмися режимами при запуске и останове, избежать гидроула в магистралях, производить проверку срабатывания клапанов перед ка дым запуском и тем самым повышать надежность. Кроме того, значите но упрощается процесс стендовой отработки двигателя, поскольку он 1 жет запускаться повторно без какой-либо переборки клапанов. Однако и пневмоклапаны имеют недостатки. Конструкция клапане и сама пневмогидросхема двигателя получаются значительно более сло» ными. Это увеличивает массу двигателя.
Возникают трудности и с обещ чением высокой степени герметичности, особенно необходимой при ши„ тельных перерывых между запусками двигателя. Для большей безопасности обслуживания перед запуском двигатеаи с пневмоклапанами следует отдавать предпочтение нормально зютри. тым клапанам, хотя их конструкция получается более громоздкой из-за мощных пружин, устанавливаемых для обеспечения гермепиь ности. Схемы конструкций некоторых типов клапанов приведены щ рнс.
12.2 — 12.9. На рис. 12.2 показана простейшая конструктивная схема мембранного клапана свободного прорыва. Мембрана выполнена из тонкого листового материала — фольги — и установлена между фланцами трубопровода. На е2223422222 Рис. 12.2. Мембранный кваиав свободного прорыва 7 б Рис. 12.3. Мембранный клапан прииудвтевьиото прорыва: ! — штупср; 2 — ребро; 3, 6 — мембраны; 4 — штифт; 5 — поршень; 7 — пружина юллг г юааг гл 0л л г ряс. 12.4. Двухкомлоиентиый мембранный клапан: а, б — отверстия; л — лопасть; 1, 4, б — мембраны; 2 — сетка; 3 — нож; 5 — уллотяенне фольге сделаны специальные насечки, которые определяют форму прорыва мембраны.
Он происходит при определенном давлении. Главный недостаток конструкции такого одноразового клапана — значительный разброс значения давления, при котором происходит прорыв мембраны. На рис. 12,3 показана конструктивная схема мембранного клапана с принудительным прорывом. Здесь мембрана 6 прорезается поршнем. ножом 5, на который через уплотнительную мембрану 3 воздействует сжатый газ, например продукты сгорания пиропатрона, поступающие в штуцер 1.
Прорезанная мембрана свертывается вокруг ребра 2 под дейшвием пружины 7, при этом срезается стопорный штифт 4. Хотя конструкция клапана с принудительным прорывом более сложная, но она надежнее мембраны свободного прорыва. На рис. 12.4 приведена конструктивная схема двухкомпонентного мембранного клапана, обеспечивающего опережение подачи одного ком.
лонента относительно другого. После срабатывания мембраны свободного прорыва 1 окислитель поступает в тракт. Одновременно он через отверстие б заполняет полость в и действует на уплотнительную мембрану 4, которая перемешает нож 3, прорезывающий мембрану принудитель. ного прорыва 6 клапана горючего.
Таким образом этот двухкомпонент. вый мембранный клапан обеспечивает опережение подачи окислителя по сравнению с горючим, На рис. 12,5 показаны две конструктивные схемы обратных клапанов, устанавливаемых в системе наддува баков и системе продувки полостей за отсечными клапанами. На рнс. 12.6 приведена схема конструкции отсечного топливного клапана с пироприводом. Клапан одноразовый нормально открытый. В стальном корпусе 1 на трех ребрах укреплена направляющая втулка 15, 11' — 1758 325 Рнс.
12.5. Обратные клапаны: 1 — корпус; 2 — клапан; 3 — штуцер; 4 — пружина; 5 — прокладка 77хас лсысст ух уе уу уг Рнс. 12.6. Отсечной топлввный клапан с пиропрнводом: 1 — корпус; 2 — шток с чекой; 3 — гильза; 4 — втулка; 5 — корпус пирочекового устройства; 6 — поршень; 7 — стакан; 8 — штуцер дпя пиропатрона; 9, 1О, 12— прокладки; 11 — свило клапана: 13 — клапан; 14 — пружина клапана; 15 — корпус подвижной части клапана 326 а которой установлен грибковый клапан 13 со сжатой пружиной 14 и ,астопоренной чекой штока 2.
Пирочековое устройство состоит из кор пуса 5. штока 2 с поршнем 6, гильзой 3 и стаканом 7, Пиропатрон ввертыаается в штуцер 8. При срабатывании пиропатрона срезается буртик што„а 2, и он сдвигается "вверх" и заклинивается во втулке 3, освобождая чеку клапана. Под действием пружины и перепада давлений клапан сдвигается и садится на седло, отсекая подачу компонента.
На рис. 12 7 показана схема конструкции нормально закрытого топливного клапана с гидроприводом от компонента. Клапан одноразовый, но возможна его перезарядка при стендовой отработке двигателя. Корпус клапана 1 входным фланцем крепится непосредственно к ТНА. Корпус имеет два выходных патрубка 2 и один дренажный 3 с клапанным дренажным устройством 4. Клапан 5 прижимается к седлу "большой" пружиной 6, В стакане клапана располагается "малая" пружина 7, которая законтрена в сжатом состоянии чекой-стопором 8.
Дренажное клапанное устройство закрыто клапанной крышкой 9, которая через пружинную шайбу 10 прижата к фланцу патрубка. Корпус дренажа 4 имеет снаружи кольцевую проточку и два штуцера для установки пиропатронов. С корпусом клапана 1 соединена крышка 11 с выходным патрубком йгад аанпоннчлм рнс.
12.7. Топливный клапан с тндроприводом от компонента: 1 — корпус; 2 — выходной патрубок; 3 — дренажный патрубок; 4 — дренажное устройство; 5 — клапан; б, 7 — пружины; б — чека-стопор; 9 — клапаннал крышка; 10 — пружинная шайба; 11 — крышка корпуса; ! 2 — патрубок подачи компонента а ЖГГ; 13 — штуцер опорожнения полости 327 12, через который компонент поступает в тракт ЖГГ; на крышке установ.
лено пирочековое устройство. При запуске после заполнения полостей насосов и клапанов при открытии газогенераторных клапанов компоненты поступают в ЖГГ. По мере нарастания давления подачи компонента клапан, преодолевая усилие "болк шой" пружины, плавно открывается, и компонент через выходные патруГ> ки поступает в тракт питания камеры. При останове после срабатывания пиропатронов, во-первых, освобождается чека.
стопор 8. "Малая" пружина начинает действовать и совместно с "большой" пружиной, преодолевая перепад давлений на клапане, 328 крывают его. Во-вторых, срезается по кольцевой проточке крышка епажного устройства 4, давление компонента выталкивает клапанную „ышку 9, н компонент сливается из клапанных полостей. Вместе со срабатыванием пиропатронов закрывается отсечной газогенераторный клапан „открывается дренажный, опорожняя полости через штуцер 13.
На рис. 12.8 показана конструктивная схема многоразового топлив„ого клапана с пневмоприводом. Клапан нормально закрыт усилием пружиаы 3, расположенной в стакане клапана 2. Управляющий сжатый газ поступает через штуцер 5 и обратный клапан 6 внутрь стакана клапана. Под давяепием сжатого газа и действия пружины клапан плотно прижимается к серпу, чем обеспечивается высокая степень герметизации. Для открытия клапана стравливается давление из управляющей полости через электропневмоклапан в атмосферу, причем стравливание происходит через отверстие в обратном клапане, который в этот момент закрыт.
Подбором диаметра этого отверстия можно регулировать в определенных пределах темп открытия клапана. На рис. 12.9 приведена схема конструкции управляющего электроппевмоклапана. В корпусе клапана установлено два клапана — нижний 3 в верхний 7. При отсутствии тока в электромагните 9 нижний клапан мкрыт, и управляющая магистраль сообщается с атмосферой через древажный клапан 8. При подаче тока верхний клапан закрывается, а нижний открывается и сжатый воздух через него поступает в управляющую магистраль.
12,2. ДРОССЕЛИ И РЕГУЛЯТОРЫ Дроссели и регуляторы — важнейшие агрегаты системы автоматики двигателя. Дроссели, как известно, обеспечивают плавное изменение местного гидравлического сопротивления в трубопроводе, а регуляторы поддерживают на выходе постоянными давление нли расход компонентов, а также изменяют их значения по командам системы управления. В дросселях непосредственного воздействия запорный орган перемещается под воздействием самого компонента, т.е. они обеспечивают плавное нарастание его расхода на выходе.
В дросселях с принудительным воздействием запорный орган перемещается специальным электрическим или пневмогидравлическим приводом. Такие дроссели предназначены для Управления расходом компонента путем изменения местного гидравлического сопротивления. Регуляторы также подразделяются на две группы. К первой группе относятся регуляторы, в которых дроссельное устройство перемещается под непосредственным воздействием ЧСУ, т.е. они не имеют промежуточного усилителя или сервопривода.
Эта группа регуляторов называется регуляторами прямого действия. Ко второй группе относятся регуляторы, 329 в которых дроссельное устройство перемещается под воздействием прот жуточного усилителя — сервопривода, работающего на каком-либо а энергии (электрической, гидравлической или пневматической).
Важна свойством регулятора является также характер настройки ЧСУ. В олив„ случаях ЧСУ имеет постоянную настройку, в других — ЧСУ может изменят настройку во время работы двигателя. Естественно, в первом случае расхе Рис. 12.10. Регулятор тяги: 1 — игла; 2, а — синьфоньн 3 — жикнер; 4 — тонкатеньс 5, 7 — винты; о — фнанен; 9 — пружина; а, б — новости; в — отверстие 330 ал я давление не изменяются, а во втором — они могут изменяться в соответ етствии с изменением настройки ЧСУ во время работы двигателя.
Конструктивных схем дросселей и регуляторов, используемых в атоматике ЖРД, достаточно много. На рис. 12. 10 — ' 12.14 показаны некотоРые из них. На рис. 12.10 приведена конструктивная схема регулятора тяги двнателя без дожигания. Он установлен на пинии питания ЖГГ окислителем. 3тот регулятор является регулятором прямого действия с сильфонным ЧСУ, которое является и силовым приводом дроссельного устройства— иглы.
Регулятор состоит вз регулирующей и управляющей частей, соединенаых накидной гайкой. К фланцу корпуса управляющей части 6 крепится электродвигатель, который через шестерню управляющего винта 5 и толкатель 4 изменяет усилие пружины 9 — настроечного элемента регулятора ао время работы двигателя. Предварительная настройка пружины производится винтом 7. ЧСУ н силовым приводом регулятора является силь фон 2, в полости а которого поступает компонент с входным давлением через лыски дроссельной иглы 1. Сильфон 8 герметнзирует полость регулятора. Давление с внешней стороны сильфона — в полости б создается вследствие протекания компонента из внутренней полости через отверстия в и далее через настроечный жвклер 3 на слив на вход в насос.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
