Многопозиционный вентиль

 

Использование: для переключения потоков газового двигателя. Сущность изобретения: вентиль устанавливается в двухконтурных системах и может подключать их друг к другу либо последовательно, либо параллельно. Вентиль состоит из корпуса с четырьмя попарно-перпендикулярными боковыми патрубками и двумя дополнительными патрубками. Цилиндрический затвор с хвостовиком и боковыми параллельными лысками установлен в корпусе. В затворе в плоскости патрубков и параллельно лыскам выполнено сквозное отверстие. Вентиль позволяет выполнять пять вариантов соединения двух контуров. 7 ил.

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано как переключающий направление потоков элемент.

Известен многопозиционный вентиль, который содержит корпус с патрубками, внутри которого по скользящей посадке установлен затвор с отверстиями. Главное отверстие затвора соединяется при повороте затвора либо с одним патрубком, либо с двумя. Его назначение - смеситель [1].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многопозиционный вентиль, содержащий размещенный в корпусе с четырьмя попарно-перпендикулярными боковыми патрубками, цилиндрический затвор с хвостовиком и боковыми параллельными лысками, ширина которых больше расстояния между соседними боковыми патрубками, причем начало лысок выведено на противоположные торцы затвора и их длина меньше высоты затвора [2].

Недостатком известного вентиля является узкая область его применения - коммутация нескольких линий.

Цель изобретения - расширение области применения путем сообщения ему дополнительной возможности переключения контуров из последовательного режима работы в параллельный и наоборот.

Это достигается тем, что предлагаемый многопозиционный вентиль содержит размещенный в корпусе с четырьмя попарно-перпендикулярными боковыми патрубками, цилиндрический затвор с хвостовиком и боковыми параллельными лысками, ширина которых больше расстояния между соседними боковыми патрубками, причем начало лысок выведено на противоположные торцы затвора и их длина меньше высоты затвора. Но в отличии от известного на затворе в плоскости патрубков и параллельно лыскам выполнено сквозное отверстие с диаметром, равным диаметру патрубков, а между торцами корпуса и затвора установлено по дополнительному патрубку.

На фиг.1 изображен предлагаемый вентиль; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 - схема подключения вентиля к двухступенчатому газовому двигателю; на фиг.4-7 - вентиль с различными положениями затвора.

Предлагаемый вентиль состоит из цилиндрического корпуса 1 с четырьмя боковыми патрубками 2 (а, b, с, d) и первым 3 и вторым 4 дополнительными патрубками. В корпусе 1 соосно с ним по скользящей посадке установлен цилиндрический затвор 5 с хвостовиком 6. В затворе 5 выполнено сквозное отверстие 7 в радиальном направлении, диаметр которого равен диаметру боковых патрубков 2, размер его не превышает величины 0,38D, где D - внутренний диаметр корпуса. Этот размер обусловлен тем, что отверстие затвора должно не только соединять противолежащие патрубки, но и разъединять их и соседние, что соответствует положению затвора на фиг.4. Для обеспечения надежного разъединения диаметр отверстия и патрубка должен быть меньше стороны восьмиугольника, вписанного в окружность с диаметром, равным внутреннему диаметру корпуса, т.е. 0,38D. Центры радиального отверстия и боковых патрубков расположены в одной плоскости. На цилиндрическом затворе 5 с противоположных сторон сквозного отверстия 7 и параллельно ему выполнены 2 лыски 8 и 9. Они начинаются с противоположных торцов затвора 5, но доходят не до конца. Длина лыски превышает величину, равную расстоянию от торца до конца отверстия. В результате тот торец, от которого отходит лыска, не полностью перекрывает пространство, в которое имеет выход дополнительный патрубок и газ может пройти к боковому патрубку. Ширина лыски выбрана из условия обеспечения возможности соединения двух боковых патрубков (длина окружности сечения цилиндрического корпуса, соответствующая такой ширине лыски равна +D₁+D₁, где D₁ - внутренний диаметр патрубка).

В положении затвора, показанном на фиг.4, газ из патрубка 3 может пройти в двух соседних боковых патрубков 2а, с одновременно, а четвертый патрубок сообщается одновременно с патрубками 2b, d.

Работает вентиль в составе двухступенчатого газового двигателя следующим образом (фиг.3).

Первая ступень двигателя включена между патрубками 2а, b, вторая ступень - между патрубками 2с, d. Газ под высоким давлением поступает через входной патрубок 3 (фиг.1). На всех чертежах область, которая соединена с входным патрубком, обозначена В. В том случае, когда отверстие затвора соединяет патрубки 2b, c газ из входного патрубка проходит через патрубок 2а, первую ступень двигателя, совершая там работу, затем через патрубки 2b, c попадает во вторую ступень двигателя и оттуда через патрубок 2d в области вентиля, которая соединена с патрубком 4 (выходным). Область вентиля, которая соединена с выходным патрубком, на всех чертежах обозначена Н. Таким образом совершается последовательная работа двух ступеней двигателя.

При повороте затвора в положение, при котором входной патрубок 3 соединен одновременно с патрубками 2а, с (фиг.4), высокое давление газа одновременно поступает на входы обеих ступеней и через патрубки 2b, d в область вентиля, соединенную с выходным патрубком 4. Это режим параллельной работы двух ступеней - режим форсажа.

При одновременном соединении с входным патрубком 3 патрубков 2а, b (фиг. 5) на входе и выходе каждой ступени двигателя давление одинаково, работа не совершается, что соответствует режиму свободного хода.

При сквозном соединении патрубков 2а, d (фиг.6) высокое давление газа действует последовательно в первой, второй ступенях двигателя а обратном направлении. Это первый режим реверса - последовательное соединение ступеней двигателя.

Формула изобретения

МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ ВЕНТИЛЬ, содержащий размещенный в корпусе с четырьмя попарно перпендикулярными боковыми патрубками цилиндрический затвор с хвостовиком и боковыми параллельными лысками, ширина которых больше расстояния между соседними боковыми патрубками, причем начало лысок выведено на противоположные торцы затвора и их длина меньше высоты затвора, отличающийся тем, что на затворе в плоскости патрубков и параллельно лыскам выполнено сквозное отверстие с диаметром, равным диаметру патрубков, а между торцами корпуса и затвора установлено по дополнительному патрубку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7