RU2011875C1 - Valve for by-passing fluid - Google Patents

Abstract

FIELD: aircraft engine engineering. SUBSTANCE: when filtering net is stopped up pressure in above-piston space increases and spring washer is deformed forming a clearance between cover and piston through which fuel flows to under-piston space. Safety spring washer is also used for compensating inaccuracy in making parts. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к выполнению клапана перепуска рабочего тела для регулирования расхода топлива через форсунки основной и форсажной камер сгорания газотурбинного двигателя. The invention relates to aircraft engine manufacturing, in particular to the implementation of a bypass valve for the working fluid to control fuel consumption through the nozzles of the main and afterburner combustion chambers of a gas turbine engine.

Известен клапан перепуска рабочего тела, содержащий заслонку, соединенную посредством тяги с подпружиненным поршнем, установленным в цилиндрическом корпусе с образованием полости, соединенной с топливной системой. При повышении давления топлива в системе заслонка открывается и подвод воздуха увеличивается. Если давление топлива в системе (регуляторе) падает, заслонка прикрывается [1] . Known valve bypass of the working fluid containing a valve connected by means of a rod with a spring-loaded piston mounted in a cylindrical housing with the formation of a cavity connected to the fuel system. With increasing fuel pressure in the system, the damper opens and the air supply increases. If the fuel pressure in the system (regulator) drops, the shutter is closed [1].

Однако в связи с большими температурами, имеющими место при регулировании расхода топлива в камерах сгорания двигателя, клапан вынесен из зоны высоких температур. Такое выполнение снижает температуру, при которой работает клапан, но в запоршневой области образуется застойная зона, где нет циркуляции воздуха или топлива, что повышает его теплонапряженность. However, due to the high temperatures that occur when controlling the fuel consumption in the combustion chambers of the engine, the valve is removed from the high temperature zone. This embodiment reduces the temperature at which the valve operates, but in the piston region a stagnant zone is formed where there is no air or fuel circulation, which increases its heat stress.

Известен также клапан перепуска рабочего тела, содержащий цилиндрический корпус, на оси которого установлен поршень со штоком, разделяющий полость корпуса на предпоршневую и запоршневую полости [2] . Also known is a bypass valve for the working fluid containing a cylindrical body, on the axis of which a piston with a rod is installed, dividing the body cavity into the pre-piston and piston cavities [2].

Однако в связи с недостаточно эффективным охлаждением штока и поршня (охлаждается только с наружной стороны) надежность данного регулятора недостаточно высока. However, due to insufficiently effective stem and piston cooling (it is cooled only from the outside), the reliability of this regulator is not high enough.

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения охлаждения штока и поршня с наружной и внутренней сторон. The aim of the invention is to increase reliability by providing cooling of the rod and piston from the outer and inner sides.

Указанная цель достигается тем, что клапан перепуска рабочего тела, содержащий установленный в корпусе поршень со штоком с образованием штоковой и поршневой полостей, дополнительно содержит дефлектор с кольцевым выступом, имеющий осевой и радиальный каналы, крышку с входными отверстиями, закрытыми фильтровальной сеткой, и предохранительную пружинную шайбу, поршень со штоком имеет центральный канал, в котором установлен дефлектор, образующий кольцевой канал со стенкой штока, имеющей жиклерное отверстие, соединяющее кольцевой канал со штоковой полостью, крышка установлена на кольцевом выступе дефлектора в поршневой полости и соединена с пружинной шайбой, установленной между поршнем и крышкой. This goal is achieved by the fact that the bypass valve of the working fluid containing a piston with a rod installed in the housing with the formation of the rod and piston cavities, further comprises a deflector with an annular protrusion having axial and radial channels, a cover with inlet openings closed by a filter mesh, and a safety spring the washer, the piston with the rod has a central channel in which a deflector is installed, which forms an annular channel with a rod wall having a nozzle hole connecting the annular channel with Current cavity cover is attached to the collar baffle in the piston chamber and is connected with a spring washer mounted between the piston and the cover.

На фиг. 1 представлен продольный разрез клапана перепуска рабочего тела; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a bypass valve of a working fluid; in FIG. 2 - node I in FIG. 1; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1.

Клапан перепуска рабочего тела содержит установленный в корпусе 1 поршень 2 со штоком 3 с образованием штоковой и поршневой полостей 4 и 5. Клапан дополнительно содержит дефлектор 6 с кольцевым выступом 7, имеющий осевой и радиальный каналы 8 и 9, крышку 10 с входными отверстиями 11, закрытыми фильтровальной сеткой 12, и предохранительную пружинную шайбу 13. Поршень 2 со штоком 3 имеет центральный клапан 14, в котором установлен дефлектор 6, образующий кольцевой канал 15 со стенкой штока 3, имеющей жиклерное отверстие 16, соединяющее кольцевой канал 15 со штоковой полостью 4. Крышка 10 установлена на кольцевом выступе 7 дефлектора 6 в поршневой полости 5 и соединена с пружинной шайбой 13, установленной между поршнем 2 и крышкой 10. The bypass valve of the working fluid contains a piston 2 installed in the housing 1 with a rod 3 with the formation of the rod and piston cavities 4 and 5. The valve further comprises a deflector 6 with an annular protrusion 7, having axial and radial channels 8 and 9, a cover 10 with inlets 11, closed filter mesh 12, and a safety spring washer 13. The piston 2 with a stem 3 has a central valve 14 in which a deflector 6 is installed, forming an annular channel 15 with a rod wall 3 having a nozzle hole 16 connecting the annular channel 15 with Current cavity 4. A cover 10 is mounted on the collar 7 of the deflector 6 to the piston chamber 5 and is connected with a spring washer 13 mounted between the piston 2 and the cover 10.

Для подвода и отвода рабочего тела в корпусе 1 выполнены соответственно отверстия 17 и 18, а поршень 2 подпружинен пружиной 19. For the supply and removal of the working fluid in the housing 1, holes 17 and 18 are made, respectively, and the piston 2 is spring-loaded with a spring 19.

При работе регулятора перепуска рабочего тела в поршневую полость 5 поступает топливо с определенным давлением, которое, действуя на стенку поршня 2, перемещает его в сторону штоковой полости 4 (если давление топлива высокое). При этом шток 3 открывает заслонку для прохода воздуха (не показана). Если давление топлива в поршневой полости 5 снижается, то поршень 2 перемещается в прежнее положение при помощи пружины 19. When the regulator controls the bypass of the working fluid, fuel with a certain pressure enters the piston cavity 5, which, acting on the wall of the piston 2, moves it towards the rod cavity 4 (if the fuel pressure is high). In this case, the stem 3 opens the damper for the passage of air (not shown). If the fuel pressure in the piston cavity 5 decreases, then the piston 2 is moved to its previous position using the spring 19.

Как показали экспериментальные исследования шток 3 и поршень 2 находятся в напряженных по температуре условиях работы. As shown by experimental studies, the rod 3 and piston 2 are in temperature-stressed operating conditions.

Для улучшения условий работы часть топлива из поршневой полости 5 через фильтровальную сетку 12, отверстия 11, радиальные каналы 9 поступает в осевой канал 8 дефлектора 6, омывает его с двух сторон и выходит через жиклерное отверстие 16 на слив. На режимах работы клапана, когда нагрузки особенно велики или засорена фильтровальная сетка 12, пружинная шайба 13 отклоняется от стенки поршня 2 и она охлаждается. Далее топливо через радиальные каналы 9, осевой канал 8, жиклерное отверстие 16 выходит на слив, охлаждая дополнительно элементы клапана. To improve working conditions, part of the fuel from the piston cavity 5 through the filter screen 12, holes 11, radial channels 9 enters the axial channel 8 of the deflector 6, washes it from two sides and exits through the nozzle hole 16 for discharge. In valve operating modes, when the loads are especially high or the filter screen 12 is clogged, the spring washer 13 deviates from the wall of the piston 2 and it cools. Further, the fuel through the radial channels 9, the axial channel 8, the nozzle opening 16 enters the drain, further cooling the valve elements.

Фильтровальная сетка 12 необходима для очистки топлива, для предотвращения засорения жиклерного отверстия 16. The filter screen 12 is necessary to clean the fuel, to prevent clogging of the nozzle opening 16.

Необходимо также отметить, что жиклерное отверстие 16 и выходной торец дефлектора 6 расположены у разных концов штока 3. Это обеспечивает интенсивность охлаждения за счет петлеобразного прохода рабочего тела по каналам. It should also be noted that the nozzle hole 16 and the outlet end of the deflector 6 are located at different ends of the rod 3. This ensures the cooling rate due to the loop-like passage of the working fluid through the channels.

Топливо проходит через фильтровальную сетку 12, отверстия 11, радиальные каналы 9, осевой канал 8 дефлектора 6, а далее движется в обратную сторону по кольцевому каналу 15 к жиклерному отверстию 16, чем обеспечивается отсутствие застойных зон внутри штока 3 и охлаждение его с двух сторон. The fuel passes through the filter screen 12, holes 11, radial channels 9, axial channel 8 of the deflector 6, and then moves in the opposite direction along the annular channel 15 to the nozzle hole 16, which ensures the absence of stagnant zones inside the rod 3 and its cooling on both sides.

Claims (1)

КЛАПАН ПЕРЕПУСКА РАБОЧЕГО ТЕЛА, содержащий установленный в корпусе поршень со штоком с образованием штоковой и поршневой полостей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он содержит дефлектор с кольцевым выступом, имеющий осевой и радиальный каналы, крышку с входными отверстиями, закрытыми фильтровальной сеткой, и предохранительную пружинную шайбу, поршень со штоком имеет центральный канал, в котором установлен дефлектор, образующий кольцевой канал со стенкой штока, имеющей жиклерное отверстие, соединяющее кольцевой канал со штоковой полостью, крышка установлена на кольцевом выступе дефлектора в поршневой полости и соединена с пружинной шайбой, установленной между поршнем и крышкой. WORKER BYPASS VALVE containing a piston installed in the housing with a rod with the formation of the rod and piston cavities, characterized in that, in order to increase reliability, it contains a deflector with an annular protrusion having axial and radial channels, a cover with inlet openings closed by a filter screen and a safety spring washer, the piston with the rod has a central channel in which a deflector is installed, which forms an annular channel with a rod wall having a nozzle hole connecting the annular channel with the stem cavity, a cover mounted on the collar baffle in the piston chamber and is connected with a spring washer mounted between the piston and the cover.

Images