Гахун Г.Г. - Конструкция и проектироввание жидкостных ракетных двигателей (1049215), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Схемы конструкций некоторых типов клапанов приведены на рис. 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 12212Ш222 Рис. 12.2. Мембранный клавин свободного прорыва Рис. 12.3. Мембранный клапан принудительного прорыва: 1 — штуцер; 2 ребро; 3,6 - мембраны; 4 .
штифк 5 — лоршснел 7 пружина 324 вьпеВ ~ г ввав в св вввв Рис. 12.4. Диухкомпонеитный мембранный клапан: а, б отнерстил; в — полость; 1, 4, б — мембраны; 2 - сетка; 3 — нож; 5 — уплотнение 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 действием 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.
понента относительно другого. После срабатывания мембраны свободного прорыва 1 окислитель поступает в тракт. Одновременно он через отверстие б заполняет полость в и дейслвует на уплотнительную мембрану 4, которая перемещает нож 3, прорезывающий мембрану принудительного прорыва 6 клапана горючего. Таким образом этот двухкомпонентный 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 рис. 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, 325 11*. — 1758 бхлл быхлд яхгр казглг— кгкг и 326 327 Рис. 12.5.
Обратные клапаньп 1 — корпус; 2 — клапан; 3 — штуцер; 4 - пружина; 5 — прокладка уу Рис. 12.6. Отсечной топливный клапан с пироприволом: 1 — корпус; 2 — шток с чекой; 3 — гильза; 4 — втулка; 5 . корпус ни о р ус нирочекового устро ства; 6 — поршень; 7 — стакан; 8 — штУцер цля пиропатрона; 9, 1О, 12— проюмцки; 11 — седло клапана; 13 — клапан; 14 — нр жина кла; 15 р у подвижной части клапана в которой установлен грибковый клапан 13 со сжатой пружиной 14 и застопоренной чекой штока 2.
Пирочековое устройство состоит из корпуса 5, штока 2 с поршнем 6, гильзой 3 и стаканом 7. Пиропатрон ввертывается в штуцер 8 При срабатывании пиропатрона срезается буртик штока 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 одни 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 кпапанное 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 Рис. 12.7.
Топливный клапан с гилропривояом от компонента: 1 корпус; 2 — выходной патрубок; 3 — лренажный патрубок; 4 — лренажное устройство; 5 — клапан; 6, 7 — пружины; 8 — чека-стопор; 9 — клапаннаа крышка; 1Π— пружинная шайба; 11 — крышка корпуса; 12 — патрубок поцачи компонента в ЖГГ; 13 — штуцер опорожнения полости ход. стгя кла- ышный ного закрывают его. Во-вторых, срезается по кольцевой проточке крышка дренажного устройства 4, давление компонента выталкивает клапанную крышку 9, и компонент сливается из клапанных полостей. Вместе со срабатыванием пиропатронов закрывается отсечной газогенераторный клапан н открывается дренажный, опорожняя полости через штуцер 13.
На рис. 12.8 показана конструктивная схема многоразового топливного клапана с пневмоприводом. Клапан нормально закрыт усилием пружины 3, расположенной в стакане клапана 2. Управляющий сжатый газ поступает через штуцер 5 и обратный клапан б внутрь стакана клапана. Поц давлением сжатого газа и действия пружины клапан плотно прижимается к седлу, чем обеспечивается высокая степень герметизации. Для открытия клапана стравливается цавление из управляющей полости через электропневмоклапан в атмосферу, причем стравливание пронсхоцит через отверстие в обратном клапане, который в этот момент эакрьж.
Подбором диаметра этого отверстия можно регулировать в определенных пределах темп открытия клапана. На рис. 12.9 приведена схема конструкции управляющего электропневмоклапана. В корпусе клапана установлено два клапана — нижний 3 и верхний 7. При отсутствии тока в электромагните 9 нижний клапан закрыт, и управляющая магистраль сообщается с атмосферой через цренажный клапан 8. При подаче тока верхний клапан закрывается, а нижний открывается и сжатый воздух через него поступает в управляющую магистраль. м ! на !' Пл вь КЛ 9 !! 12, через который компонент поступает в тракт ЖГГ; на крышке установлено 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 "боль шой" пружины, плавно открывается, и компонент через выходные патруб ки поступает в тракт питания камеры. При останове после срабатывания пиропатронов, во-первых, освобождается чека-стопор 8. "Малая" пружина начинает цействовать и совместно с "большой" пружиной, преодолевая лерепац давлений на клапане, 328 12,2 ДРОССЕЛИ И РЕГУЛЯТОРЫ Дросселн и регуляторы — важнейшие агрегаты системы автоматики двигателя.
Дроссели, как известно, обеспечивают плавное изменение мест. ного гидравлического сопротивления в трубопровоце, а регуляторы поцдерживают на выходе постоянными цавление или расход компонентов, а также изменяют их значения по командам системы управления. В дросселях непосрецственного 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 ссрвопривода. Эта группа регуляторов называется регуляторами прямого действия. Ко второй группе относятся регуляторы, 329 в которых дроссельное устройство перемещается под воздействием промежуточного усилителя — сервопривода, работающего на каком-либо виде энергии (электрической, гидравлической или пневматической).
Важным свойством регулятора является также характер настройки ЧСУ. В одних случаях ЧСУ имеет постоянную настройку, в других — ЧСУ может изменять настройку во время работы двигателя. Естественно, в первом случае расход Рис. 12.10. Регулятор тяги: 1 игла; 2,8— — сильфоиы; 3 - жиклер; 4 — ~олкателы 5, 7 - винты; 6 — флаисп; 9 — пружияа; а, б — полости; о — отаерстис 330 или давление не изм ня с, еняются, а во втором — они могут изменяться в соответствии с изменением настройки ЧСУ во время работы двигателя.
Конструктивных схем дросселей и регуляторов, используемых в автоматике ЖРД, достаточно много. На рнс. 12.10 — ' 12.14 показаны некоторые из иих. На рис. 12.10 приведена конструктивная схема регулятора тяги двигателя без дожигания. Он установлен на линии питания ЖГГ окислителем. Этот регулятор является регулятором прямого действия с сильфонным ЧСУ, которое является и силовым приводом дроссельного устройства— иглы. Регулятор состоит из регулирующей и управляющей частей, соединенных накидной гайкой. К фланцу корпуса управляющей части б крепится элект одвигатель, который через шестерню управляющего винта 5 и толкатель 4 изменяет усилие пружины 9 — настроечного элемента регулятора во время работы двигателя. Предварительная настройка пружины произ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
