RU2100256C1 - Device for automatic shutting-off of fuel inter-tank line of flying vehicle - Google Patents

Abstract

FIELD: aeronautical engineering; fuel system of flying vehicles. SUBSTANCE: plate of shut-off member is provided with passage having throttling hole which connects working chamber with inner cavity of bellows which is connected with service tank by means of control safety valve fitted in cover of device and bypass valve. Bypass valve is mounted after throttle at control pressure discharge. Used as control pressure is pressure of working fuel. Spring-loaded float possesses minimum buoyancy since its mass and volume, as well as moment of spring force of near-zero overload mechanism are so selected that float is in position corresponding to closed position of bypass valve when preset near-zero overloading is achieved and float is located in air or is immersed in fuel at any overload, otherwise it is in lower position. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к топливным системам летательного аппарата и обеспечивает более высокую надежность работы топливной системы, в том числе при отказе ее элементов. The invention relates to aircraft, in particular to the fuel systems of the aircraft and provides higher reliability of the fuel system, including in the event of failure of its elements.

Известно устройство, являющееся ближайшим аналогом, принятое за прототип, состоит из клапана, содержащего запорный орган в виде тарелки, закрепленной на упругом элементе, клапан перепуска командного топлива и механизм с поплавком. Силовые установки летательных аппаратов с воздушно-реактивными двигателями (Учебное пособие, Поликовский В.И. Сурнов Д.Н. М. Машиностроение, 1965, с.45 рис.28). A known device, which is the closest analogue, adopted for the prototype, consists of a valve containing a locking element in the form of a plate mounted on an elastic element, a bypass valve for command fuel and a mechanism with a float. Power plants of aircraft with jet engines (Textbook, Polikovsky V.I. Surnov D.N. M. Engineering, 1965, p. 45 Fig. 28).

Недостатками этого устройства является:
ограниченность функций его применения так как устройство перекрывает топливную магистраль только в случае наполнения бака;
низкая надежность устройства так как в случае отрицательной перегрузки поплавок всплывает в сторону, соответствующую открытию клапана что приведет к переполнению бака;
сложность конструкции из-за необходимости подвода командного топлива по дополнительному трубопроводу.The disadvantages of this device are:
the limited functions of its use since the device blocks the fuel line only if the tank is full;
low reliability of the device since in the case of negative overload the float floats to the side corresponding to the opening of the valve which will lead to overfilling of the tank;
design complexity due to the need to supply command fuel through an additional pipeline.

Технический результат достигается тем, что в тарелке запорного органа выполнен канал с дроссельным отверстием, соединяющий рабочую полость с внутренней полостью сильфона, последняя при помощи управляющего предохранительного клапана, установленного в крышке устройства, и клапана перепуска соединена с расходным баком, при этом клапан перепуска установлен после дросселя на сбросе управляющего давления (в качестве которого использовано давление рабочего топлива) из внутренней полости сильфона; а подпружиненный поплавок выполнен с минимальной плавучестью за счет того, что масса и объем поплавка, а также момент от усилия пружины закрепленного механизма околонулевых перегрузок выполнены таким образом, что при достижении заданной околонулевой перегрузки и поплавка, находящегося в среде воздуха, а также при погружении поплавка в топливо при любой перегрузке, он находится в верхнем положении, соответствующем закрытому перепускному клапану, при отсутствии же этих условий в нижнем положении. The technical result is achieved by the fact that a channel with a throttle aperture is made in the plate of the locking element, connecting the working cavity with the internal cavity of the bellows, the latter using the control safety valve installed in the cover of the device and the bypass valve is connected to the supply tank, while the bypass valve is installed after throttle on the discharge of control pressure (which is used as the pressure of the working fuel) from the inner cavity of the bellows; and the spring-loaded float is made with minimal buoyancy due to the fact that the mass and volume of the float, as well as the moment from the spring force of the fixed mechanism of near-zero overloads, are made in such a way that when the specified near-zero overload and the float in the air are reached, as well as when the float is immersed fuel at any overload, it is in the upper position corresponding to the closed bypass valve, in the absence of these conditions in the lower position.

При таком конструктивном выполнении устройства не требуется дополнительная линия управляющего давления, так как для управления используется давление рабочего топлива. Результирующая сила действующего на рычаг погруженного в топливо механизма фиксации всегда направлена в одну сторону: на закрытие перепускного клана, что также упрощает и облегчает конструкцию. With such a structural embodiment of the device, an additional control pressure line is not required, since the working fuel pressure is used for control. The resulting force acting on the lever of the locking mechanism immersed in the fuel is always directed in one direction: to close the bypass clan, which also simplifies and facilitates the design.

На чертеже представлено устройство для автоматического перекрытия топливной межбаковой магистрали летательного аппарата, включающее корпус 1 с входным патрубком 2 и выходными окнами 3, и крышку 4, между которыми установлены эластичный сильфон 5, на конце которого закреплен задорный орган 6 в виде тарелки, в центре которого имеется дроссельное отверстие 7 через которое рабочая полость соединена с внутренней полостью сильфона 5. На крышке 4 смонтированы управляющий предохранительный клапан 8 и клапан перепуска 9, сообщающие внутреннюю полость сильфона 5 с расходным баком, а также механизм околонулевых перегрузок, включающий подпружиненный пружинами 10 и 13 поплавок 11, снабженный рычагом 12, контактирующим с клапаном перепуска 9. The drawing shows a device for automatically shutting off the fuel inter-tank line of an aircraft, including a housing 1 with an inlet pipe 2 and output windows 3, and a cover 4, between which an elastic bellows 5 is mounted, at the end of which there is a locking member 6 in the form of a plate, in the center of which there is a throttle hole 7 through which the working cavity is connected to the internal cavity of the bellows 5. On the cover 4, a control safety valve 8 and a bypass valve 9 are mounted, communicating the internal cavity bellows 5 with feed tank, as well as near-zero overload mechanism comprising a spring-loaded by springs 10 and 13, the float 11 provided with a lever 12 in contact with the bypass valve 9.

Работает устройство следующим образом:
Рабочее топливо подается к запорному органу 6 и своим давлением, сжимая сильфон 5, открывает его так как внутренняя полость сильфона через открытый клапан перепуска сообщена с расходным баком, и управляющее топливо, поступающее в указанную внутреннюю полость сильфона через дроссель 7, сбрасывается через клапан перепуска установленный после дросселя на сбросе управляющего давления, в качестве которого использовано давление рабочего топлива. При наполнении расходного бака, в котором установлено устройство, поплавок 11, закрепленный на рычаге 12, будет всплывать в верхнее положение, закручивая пружину 10 и освобождая клапан перепуска 9, который перекрывает сброс управляющего топлива, при этом давление во внутренней полости сильфона и перед запорным органом выравниваются и запорный орган 6 перекрывает топливную магистраль.The device operates as follows:
The working fuel is supplied to the shut-off member 6 and, by compressing the bellows 5, opens it because the internal bellows cavity is in communication with the flow tank through the open bypass valve, and the control fuel entering the specified internal bellows cavity through the throttle 7 is reset via the bypass valve installed after the throttle on the discharge of control pressure, which is used as the pressure of the working fuel. When filling the consumable tank in which the device is installed, the float 11, mounted on the lever 12, will float to the upper position, twisting the spring 10 and releasing the bypass valve 9, which blocks the discharge of the control fuel, while the pressure in the inner cavity of the bellows and in front of the shut-off element are aligned and the locking element 6 overlaps the fuel line.

При достижении перегрузки близкой к 0 не зависимо от наличия топлива в баке поплавок 11 поднимается, клапан перепуска 9 и следовательно запорный орган 6 закроются, предотвращая поступление топлива или воздуха в бак. При отрицательной перегрузке топливо в баке поднимается вверх, зальет устройство, при этом подпружиненный поплавок, обладающий околонулевой плавучестью будет в верхнем положении, а запорный орган закрыт. Upon reaching an overload close to 0, regardless of the presence of fuel in the tank, the float 11 rises, the bypass valve 9 and therefore the shut-off element 6 are closed, preventing the flow of fuel or air into the tank. In case of negative overload, the fuel in the tank rises, the device fills up, while the spring-loaded float having near-zero buoyancy will be in the upper position, and the locking element will be closed.

При заправке очередного бака и отказе клапана заправки, давление в очередном баке может превысить допустимое. Для предотвращения этого откроется управляющий предохранительный клапан 8 сбросит давление из внутренней полости сильфона 5, и клапан 6 откроется, и повышенное давление заправки стравится в расходный бак. When refueling another tank and refueling valve failure, the pressure in the next tank may exceed the permissible. To prevent this, the control safety valve 8 opens, relieves the pressure from the internal cavity of the bellows 5, and valve 6 opens, and the increased charge pressure settles into the supply tank.

В случае отказа механизма фиксации отрицательных перегрузок (перепускной клапан закрыт) и опустошении расходного бака, сигнал, полученный от датчика уровня, включит насос очередного бака на форсированный режим, давление перед закрытым клапаном 6 и во внутренней полости сильфона повысится управляющий предохранительный клапан 8 и, следовательно, клапан 6, откроется, обеспечивая пополнение расходного бака. In case of failure of the mechanism for fixing negative overloads (the bypass valve is closed) and the supply tank is empty, the signal received from the level sensor will turn on the pump of the next tank for forced operation, the pressure in front of the closed valve 6 and the control relief valve 8 will increase in the bellows cavity and, therefore valve 6 opens to replenish the supply tank.

Технико-экономический эффект предложения заключается в упрощении конструкции устройства для автоматического перекрытия топливной межбаковой магистрали летательного аппарата, повышении его надежности и расширения функций клапана: подача топлива, предохранительный клапан и клапан отрицательных перегрузок. The technical and economic effect of the proposal is to simplify the design of the device for automatically shutting off the fuel inter-tank line of the aircraft, increasing its reliability and expanding the functions of the valve: fuel supply, safety valve and negative overload valve.

Claims (1)

Устройство для автоматического перекрытия топливной межбаковой магистрали летательного аппарата, содержащее запорный орган в виде тарелки, закрепленной на сильфоне, клапан перепуска и рычажный механизм фиксации околонулевых перегрузок с поплавком, отличающееся тем, что в тарелке запорного органа выполнен канал с дроссельным отверстием, соединяющий рабочую полость с внутренней полостью сильфона; последняя при помощи управляющего предохранительного клапана, установленного в крышке устройства, и клапана перепуска соединена с расходным баком; при этом клапан перепуска установлен после дросселя на сбросе управляющего давления, в качестве которого использовано давление рабочего топлива, из внутренней полости сильфона; а подпружиненный поплавок выполнен с минимальной плавучестью за счет того, что масса и объем поплавка, а также момент от усилия пружины закрепленного механизма околонулевых перегрузок выполнены таким образом, что при достижении заданной околонулевой (приближенной к состоянию невесомости) перегрузки и поплавке, находящемся в среде воздуха, а также при погружении поплавка в топливо при любой перегрузке, он находится в верхнем положении, соответствующем закрытому перепускному клапану, при отсутствии же этих условий в нижнем положении. A device for automatically shutting off the fuel inter-tank fuel line of an aircraft, containing a locking member in the form of a plate mounted on a bellows, a bypass valve and a lever mechanism for fixing near-zero overloads with a float, characterized in that a channel with a throttle hole is made in the locking plate of the shutter, connecting the working cavity with the internal cavity of the bellows; the latter is connected to the supply tank by means of a control safety valve installed in the cover of the device and a bypass valve; wherein the bypass valve is installed after the throttle to discharge the control pressure, which is used as the pressure of the working fuel, from the inner cavity of the bellows; and the spring-loaded float is made with minimal buoyancy due to the fact that the mass and volume of the float, as well as the moment from the spring force of the fixed mechanism of near-zero overloads, are made in such a way that when the specified near-zero (close to zero gravity) overload and the float in air are reached , as well as when the float is immersed in fuel at any overload, it is in the upper position corresponding to the closed bypass valve, in the absence of these conditions in the lower position.