Зарядный клапан принцип работы (3 видео)

Пилотом называют не только летчика, но и устройство, управляющее другим.

В гидравлических и пневматических системах аппарат, предназначенный для управления другим клапаном называют пилотным, чаще всего применяются пилотные клапаны и распределители. А наиболее известным устройством — пилотом является электрический удлинитель с кнопкой, который позволяет управлять питанием других устройств.

Содержание

Пилотный клапан
Пилотный распределитель
зарядный клапан (варианты) и способ его модификации
Формула изобретения
Описание изобретения к патенту
💥 Видео

Видео:Соленоидные электромагнитные клапаны. Принцип работы, виды.Скачать

Пилотный клапан

Усилие действующие на запорно-регулирующий элемент клапана, обычно пропорционально площади проходного сечения клапана.

В клапанах с большим проходным сечением для перемещения или удержания запорно-регулирующего элемента клапана могут потребоваться значительные усилия.

Устройства с пилотными клапанами целесообразно использовать в системах с большим расходом рабочей среды, при этом используется пилот, который значительно меньше основного клапана. Проходное сечение пилотного клапана значительно меньше проходного сечения основного клапана, для управления запорно-регулирующим элементом пилота потребуется небольшое усилие. Пилот позволяет управлять потоком рабочей среды (воздуха в пневмоприводе, масла в гидроприводе). Поток будет воздействовать на запорно-регулирующий элемент основного клапана и заставлять его перемещаться.

Пилот используется в редукционных и предохранительных клапанах непрямого действия.

Видео:Редукционный клапан. Устройство и принцип работыСкачать

Пилотный распределитель

Пилотный распределитель используется в многокаскадных распределителях, сервоклапанах. Как и клапан пилотный распределитель имеет меньшие размеры по сравнению с аппаратами, которыми он управляет. Пилотный распределитель позволяет направлять поток жидкости для управления золотниками распределителей последующих каскадов. Такая схема позволяет управлять большими потоками рабочей среды при малом управляющем воздействии.

В сервоклапанах в качестве пилотного часто применяются специальные распределители со струйной трубкой или сопло-заслонка. Которое обеспечивают регулирование, пропорциональное входному сигналу.

Видео:Система ЕГР (EGR) / Система рециркуляции отработавших газов – ОСНОВЫ в 3D анимацииСкачать

зарядный клапан (варианты) и способ его модификации

Классы МПК:	F17C13/02 специальное устройство указательных, измерительных и контрольных приспособлений F17C13/04 устройство или монтаж клапанов B64C25/58 размещение и конструктивные особенности амортизаторов F16K1/30 для резервуаров, находящихся под высоким давлением
Автор(ы):	ШМИДТ Р. Кайл (FR) , ХУ Саймон (CA)
Патентообладатель(и):	МЕССИЕР-ДАУТИ ИНК. (CA)
Приоритеты:

Группа изобретений относится к посадочным системам летательных аппаратов, в частности к устройству для измерения давления в амортизационной стойке шасси летательного аппарата за счет использования зарядного клапана. Зарядный клапан содержит шток клапана, устройство, чувствительное к давлению и приемную часть. Шток клапана имеет первый и второй конец и проходящий между ними канал. Чувствительное к давлению устройство расположено внутри канала на первом конце и предназначено для измерения давления в резервуаре, находящемся под давлением. Приемная часть установлена внутри канала между устройством, чувствительным к давлению, и вторым концом штока. Приемная часть устроена таким образом, чтобы не создавать препятствий для прохождения потока флюида через клапан. Имеется вариант выполнения зарядного клапана и способ его модификации. Группа изобретений направлена на обеспечение постоянного измерения рабочего давления без нарушения нормального функционирования клапана или без существенного изменения объема резервуара, находящегося под давлением. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 17 ил.

Видео:Редукционный клапан.Скачать

Формула изобретения

1. Зарядный клапан для использования в резервуаре, находящемся под давлением, в посадочном шасси летательного аппарата, содержащий:
шток клапана, в котором имеется первый и второй конец и проходящий между ними канал;
устройство, чувствительное к давлению, внутри канала на первом конце, предназначенное для измерения давления в резервуаре, находящемся под давлением; и
приемную часть, установленную внутри канала между устройством, чувствительным к давлению, и вторым концом и предназначенную для установления соединения с этим устройством, причем приемная часть устроена таким образом, чтобы не создавать препятствий для прохождения потока флюида через клапан.

2. Зарядный клапан по п.1, в котором устройство, чувствительное к давлению, содержит по меньшей мере один провод, отходящий от одного конца и находящийся в электрическом контакте с приемной частью.

3. Зарядный клапан по п.1, в котором приемное устройство закреплено внутри канала между устройством, чувствительным к давлению, и вторым концом.

4. Зарядный клапан по п.2, в котором приемное устройство содержит полое цилиндрическое тело и по меньшей мере одну проводящую полосу, прикрепленную к внутренней поверхности полого тела.

5. Зарядный клапан по п.4, в котором по меньшей мере одна проводящая полоса соединена по меньшей мере с одним проводом, отходящим от устройства, чувствительного к давлению.

6. Зарядный клапан по п.1, в котором приемное устройство выполнено с возможностью соединения с измерительным устройством для передачи в него измеренной величины давления из устройства, чувствительного к давлению.

7. Зарядный клапан по п.6, в котором приемное устройство выполнено с возможностью введения в него измерительного устройства для обеспечения соединения между приемным устройством и измерительным устройством.

8. Зарядный клапан по п.5, в котором по меньшей мере одна проводящая полоса выполнена с возможностью электрического соединения по меньшей мере с одной соответствующей соединительной полосой, находящейся на измерительном устройстве, для обеспечения передачи измеренного значения давления из устройства, чувствительного к давлению, в измерительное устройство.

9. Зарядный клапан по п.1, содержащий дополнительно устройство измерения температуры.

10. Зарядный клапан по п.9, в котором устройство измерения температуры встроено в устройство, чувствительное к давлению, и вводится в канал на первом конце для измерения температуры резервуара, находящегося под давлением.

11. Зарядный клапан по п.9, в котором устройство измерения температуры выбирается из группы, состоящей из термопары и резисторного датчика температуры.

12. Зарядный клапан по п.2, в котором приемное устройство содержит тело, которое имеет в целом прямоугольную форму, с изогнутыми сторонами, и которое имеет размеры, обеспечивающие его введение в канал, причем тело прямоугольной формы имеет по меньшей мере одно отверстие, которое сформировано внутренней поверхностью с закрепленной на ней проводящей полосой.

13. Зарядный клапан по п.12, в котором каждая проводящая полоса соединена по меньшей мере с одним проводом, отходящим от устройства, чувствительного к давлению.

14. Зарядный клапан по п.13, в котором по меньшей мере одна проводящая полоса дополнительно предназначена для электрического соединения по меньшей мере с одной соответствующей соединительной полосой, находящейся на измерительном устройстве, для обеспечения соединения между ними.

15. Зарядный клапан по п.12, в котором тело, имеющее в целом прямоугольную форму, имеет такие размеры, чтобы оно занимало часть канала для обеспечения прохождения потока флюида через клапан с обеих сторон прямоугольного тела.

16. Зарядный клапан по п.2, в котором канал формируется внутренней боковой стенкой, и приемная часть содержит цилиндрическое тело, расположенное по центру внутри канала, и средства крепления цилиндрического тела по меньшей мере к части внутренней боковой стенки.

17. Зарядный клапан по п.16, в котором средства крепления содержат две фиксирующие лапки, имеющие такие размеры, чтобы они входили без зазора между цилиндрическим телом и внутренней боковой стенкой.

18. Зарядный клапан по п.17, в котором цилиндрическое тело содержит отверстия, сформированные на одном конце, и по меньшей мере одну проводящую полосу, размещенную внутри отверстия.

19. Зарядный клапан по п.18, в котором по меньшей мере одна проводящая полоса соединена по меньшей мере с одним проводом, отходящим от устройства, чувствительного к давлению.

20. Зарядный клапан по п.19, в котором по меньшей мере одна проводящая полоса выполнена с возможностью электрического соединения по меньшей мере с одной соответствующей соединительной полосой, находящейся на измерительном устройстве, для обеспечения соединения между ними.

21. Зарядный клапан по п.2, в котором приемное устройство содержит полое цилиндрическое тело, имеющее внешнюю цилиндрическую стенку и внутреннюю цилиндрическую стенку, надежно прикрепленное в канале, причем в цилиндрическом теле имеются отверстия, сформированные на одном конце между внутренней и внешней цилиндрическими стенками для введения по меньшей мере одной проводящей полосы, соединенной по меньшей мере с одним проводом устройства, чувствительного к давлению.

22. Способ модификации зарядного клапана, состоящего из основного элемента, в котором имеется сквозной канал, для размещения устройства измерения давления, используемого в резервуаре, находящемся под давлением, причем способ содержит следующие стадии:
(i) размещение внутри канала устройства, чувствительного к давлению, на том конце канала, который сообщается с резервуаром, находящимся под давлением, для обеспечения измерения давления внутри резервуара устройством, чувствительным к давлению;
(ii) осуществление соединения устройства, чувствительного к давлению, с приемным устройством для обеспечения обмена информацией между ними, причем приемное устройство размещается внутри канала клапана с противоположной стороны от измерительного конца устройства, чувствительного к давлению, таким образом, чтобы не создавать препятствий для прохождения флюида через клапан.

23. Зарядный клапан для использования в резервуаре, находящемся под давлением, в посадочном шасси летательного аппарата, содержащий:
шток клапана, в котором имеется первый и второй конец и проходящий между ними канал;
устройство измерения давления, соединенное с первым концом штока клапана, для измерения давления в резервуаре, находящемся под давлением; и приемную часть, установленную внутри канала между устройством измерения давления и вторым концом и предназначенную для установления соединения с этим устройством, причем приемная часть устроена таким образом, чтобы не создавать препятствий для прохождения потока флюида через клапан.

24. Зарядный клапан по п.23, в котором устройство измерения давления содержит диафрагму и датчик, соединенный с диафрагмой, для считывания величины давления, измеренного диафрагмой.

25. Зарядный клапан по п.23, содержащий дополнительно устройство измерения температуры.

Видео:Как работают предохранительные клапаны прямого и непрямого действия?Скачать

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к посадочным системам летательных аппаратов и более конкретно к устройству для измерения давления в амортизационной стойке шасси. Настоящее изобретение особенно подходит для случаев проведения переоборудования летательного аппарата, когда сверление еще одного отверстия или изменение объема амортизационной стойки из-за установки обычного датчика давления неприемлемо.

ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При проведении технического обслуживания опор шасси измеряют давление в амортизационных стойках и других резервуарах, находящихся под давлением, для того, чтобы убедиться в их надлежащем функционировании. Геометрические размеры таких резервуаров (например, амортизаторов шасси) определяют (вместе с объемами флюидов (жидкостей) и газов) их режимы и характеристики работы. Измерение давления газа внутри амортизатора является критической задачей, которая должна регулярно выполняться для обеспечения надежности эксплуатации летательного аппарата. В настоящее время эта задача выполняется путем присоединения манометра к внешнему патрубку зарядного клапана, после чего клапан открывается. Такое решение не является оптимальным, поскольку оно требует проведения ручных работ по присоединению прибора и считыванию его показаний, и, кроме того, при этом необходимо открывать и закрывать клапан, что приводит к утечке небольших количеств флюида (жидкости) или газа.

Для снижения объема необходимого технического обслуживания желательно использовать автоматическое устройство измерения давления флюида внутри амортизационной стойки. Обычные технические решения этой задачи заключаются либо в установке датчика давления непосредственно в корпусе амортизационной стойки, либо подсоединение датчика к трубопроводу, отходящему от имеющегося патрубка, чтобы обеспечивалась возможность измерения давления и зарядки (изменение количества флюида (жидкости) и газа). Обоим решениям присущи недостатки, когда эти решения применяются в отношении уже имеющихся конструкций амортизационных стоек. Встраивание датчика в корпус амортизационной стойки предполагает сверление в ней отверстия, что в общем случае неприемлемо с точки зрения механической прочности или усталости материала. Подсоединение к амортизационной стойке дополнительного трубопровода изменяет величину внутреннего рабочего объема и в результате приводит к изменению характеристик поглощения энергии посадочным шасси, что нежелательно.

Во многих посадочных шасси используются тарельчатый зарядный клапан, удовлетворяющий требованиям MS28889-2/MIL-PRF-6164F. Такой клапан обеспечивает подачу или слив флюида (жидкости) и газа из резервуара, находящегося под давлением. В настоящем изобретение предлагается модификация этого клапана, заключающаяся во введении в него датчика давления и электрических контактов, так чтобы измерения рабочего флюида могли выполняться без нарушения нормального функционирования клапана или без существенного изменения объема резервуара, находящегося под давлением.

Такой модифицированный клапан может быть установлен на любое посадочное шасси для обеспечения измерения давления, и при этом нет необходимости вносить изменения в конструкцию шасси. Изменение, внесенное в военные стандарты, начиная с MS28889-2 и заканчивая новыми техническим требованиями MIL-PRF-6164F, основанными на характеристиках работы, обеспечивает сертификацию модифицированного клапана, для того чтобы его можно было использовать в качестве замены существующих клапанов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Прежде всего, в изобретении предусматривается введение элемента, чувствительного к давлению, на одном конце клапана и обеспечение прокладки проводов от измерительного устройства к соединителю, который устанавливается внутри штока клапана. Соединитель устроен таким образом, чтобы он не мешал нормальной работе зарядного устройства и в то же время мог быть подсоединен к клапану для измерения давления в полете или на земле.

Одним из объектов настоящего изобретения является зарядный клапан для использования в резервуаре, находящемся под давлением, в посадочном шасси летательного аппарата, причем зарядный клапан содержит шток клапана, в котором имеется первый и второй конец и проходящий между ними канал; устройство, чувствительное к давлению, внутри канала на первом конце, предназначенное для измерения давления в резервуаре, находящемся под давлением; и приемную часть, установленную внутри канала между устройством, чувствительным к давлению, и вторым концом и предназначенную для установления соединения с этим устройством, причем приемная часть устроена таким образом, чтобы не создавать препятствий для прохождения потока флюида через клапан.

Другим объектом настоящего изобретения является зарядный клапан для использования в резервуаре, находящемся под давлением, в посадочном шасси летательного аппарата, причем зарядный клапан содержит шток клапана, в котором имеется первый и второй конец и проходящий между ними канал; устройство измерения давления, соединенное с первым концом штока клапана, для измерения давления в резервуаре, находящемся под давлением; и приемную часть, установленную внутри канала между устройством измерения давления и вторым концом и предназначенную для установления соединения с этим устройством, причем приемная часть устроена таким образом, чтобы не создавать препятствий для прохождения потока флюида через клапан.

Еще одним объектом настоящего изобретения является способ модификации заправочного клапана, состоящего из основного корпуса, в котором имеется сквозной канал, для размещения в нем устройства измерения давления, используемого в резервуаре, находящемся под давлением, причем способ содержит следующие стадии: (i) размещение внутри канала устройства, чувствительного к давлению, на том конце канала, который сообщается с резервуаром, находящимся под давлением, для обеспечения измерения давления внутри резервуара устройством, чувствительным к давлению; (ii) осуществление соединения устройства, чувствительного к давлению, с приемным устройством для обеспечения обмена информацией между ними, причем приемное устройство размещается внутри канала клапана с противоположной стороны от измерительного конца устройства, чувствительного к давлению, таким образом, чтобы не создавать препятствий для движения флюида через клапан. В качестве устройства, чувствительного к давлению, может использоваться датчик давления или же может использоваться модификация конца клапана, на котором формируется диафрагма, чувствительная к давлению, к которой затем подсоединяется датчик.

Еще одним объектом настоящего изобретения является комплект для модернизации зарядного клапана, используемого с резервуаром, находящимся под давлением, причем комплект содержит устройство, чувствительное к давлению и имеющее такие размеры, чтобы его можно было ввести в канал клапана на первом конце, и предназначенное для измерения давления в указанном резервуаре, и приемную часть, имеющую такие размеры, чтобы ее можно было ввести в канал клапана, предназначенную для осуществления соединения с устройством, чувствительным к давлению, и устроенную таким образом, чтобы она не создавала препятствий для прохождения потока флюида через клапан. Устройство, чувствительное к давлению, и приемная часть рассмотрены в описании.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение описывается ниже более подробно со ссылками на следующие фигуры:

фигура 1 — схема стандартной конструкции зарядного клапана;

фигура 2 — вид в перспективе с пространственным разделением двух частей штока клапана в соответствии с настоящим изобретением устройства, чувствительного к давлению, соединителя и вставной части, которые должны использоваться вместе с клапаном;

фигура 3 — вид в перспективе одного из вариантов осуществления приемной части в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 4 — вид в перспективе альтернативного варианта приемной части и второй части модифицированного штока клапана в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 5 — вид в перспективе еще одного альтернативного варианта приемной части и второй части модифицированного штока клапана в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 6 — вид в перспективе еще одного варианта осуществления приемной части клапана в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 7 — вид в перспективе еще одного альтернативного варианта приемной части и второй части модифицированного штока клапана в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 8 — вид в перспективе приемной части и вставной части клапана с пространственным разделением частей в соответствии с настоящим изобретением (для варианта, показанного на фигуре 3);

фигура 9А — вид в перспективе приемной части и вставной части с пространственным разделением частей, сориентированных относительно друг друга для выполнения соединения в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 9В — вид в перспективе соединения приемной и вставной частей, показанных на фигуре 9А;

фигура 10 — вид в перспективе одного из вариантов конструкции вставной части в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 11 — схематический вид модификаций машинной обработки штока для одного из вариантов конструкции клапана в соответствии с настоящим изобретением;

фигура 12 — вид сбоку поперечного сечения устройства, чувствительного к давлению, в соответствии с настоящим изобретением (размещение и соединение);

фигура 13 — вид сбоку поперечного сечения, на котором иллюстрируется соединение устройства, чувствительного к давлению, с использованием сварки при установке в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;

фигура 14 — вид в перспективе вставной части и узла, состоящего из приемной части, устройства, чувствительного к давлению, и штока клапана в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

фигура 15 — вид в перспективе одного из вариантов полностью собранного клапана в соответствии с настоящим изобретением (колпачок снят);

фигура 16 — вид поперечного сечения альтернативной конструкции клапана в соответствии с настоящим изобретением, в которой модификация клапана заключается в формировании диафрагмы, к которой затем подсоединяется датчик;

фигура 17 — вид поперечного сечения еще одного варианта клапана, показанного на фигуре 16, в котором шток клапана модифицирован так, что на его конце формируется полость.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении предлагается модифицированный зарядный клапан с чувствительным элементом датчика давления на одном конце и соединителем или приемной частью, устроенной внутри него. Приемная часть устроена таким образом, чтобы определять давление внутри клапана в полете или на земле с минимальным влиянием на работу устройства зарядки резервуаров, находящихся под давлением.

Предлагаемый в настоящем изобретении модифицированный клапан представляет собой известную конструкцию клапана, которая используется в данной области техники и в которую вводится устройство, чувствительное к давлению, а также приемное устройство или соединитель, которые обеспечивают измерение давления по мере необходимости, не влияя на нормальную работу клапана, и с минимальным изменением объема рабочего флюида внутри резервуара, находящегося под давлением. Резервуары, находящиеся под давлением, и зарядные клапаны известны в технике и здесь подробно не описываются. В альтернативном варианте осуществления изобретения конец клапана также может быть модифицирован таким образом, чтобы в нем была сформирована диафрагма, чувствительная к давлению, к которой затем подсоединяется датчик.

Предлагаемый в настоящем изобретении клапан описывается ниже более подробно со ссылками на прилагаемые фигуры:

На фигуре 1 представлен чертеж клапана, имеющего стандартную конфигурацию. Как уже указывалось, в настоящем изобретении используется конструкция известных клапанов. Клапан модифицируется таким образом, что в него устанавливается, например, устройство, чувствительное к давлению, приемная часть и измерительное устройство. В общем случае такие известные клапаны содержат основной элемент (также указываемый в описании как шток клапана), в котором имеется центральный канал или расточенное отверстие, проходящее от одного конца элемента к другому. В соответствии с настоящим изобретением внутри канала в основном элементе используется устройство, чувствительное к давлению, и приемная часть, описанные ниже.

Один из вариантов конструкции предлагаемого в настоящем изобретении модифицированного клапана будет описан ниже более подробно со ссылками на фигуру 2. На фигуре 2 представлен вид в перспективе с пространственным разделением деталей модифицированного клапана, указанного на фигурах ссылочным номером 18 и содержащего шток 20 клапана, который состоит из первой части 22 и второй части 24. Далее будет ясно, что предлагаемый в настоящем изобретении модифицированный клапан 18 может содержать один основной неразъемный элемент, однако в предпочтительном варианте основной элемент клапана содержит две части, облегчающие сборку модифицированного клапана. В описании модифицированного клапана даются ссылки на шток клапана, состоящий из двух частей, хотя для специалиста в данной области техники будет ясно, что может использоваться и шток клапана, состоящий из одной части. Шток 20 содержит протяженный канал 26, проходящий сквозь шток 20 от одного конца к другому, то есть через первую 22 и вторую 24 части.

Модифицированный клапан 18 содержит устройство 28, чувствительное к давлению, и приемную часть 30. Модифицированный клапан 18 может содержать дополнительно вставную часть 32 (необязательный элемент) или же вставная часть 32 может быть отдельным элементом, который используется вместе с модифицированным клапаном 18, когда требуется произвести измерение давления (описывается ниже).

Устройство 28, чувствительное к давлению, может быть любым чувствительным к давлению устройством (или датчиком давления), которое предназначено для измерения давления и имеет такие размеры, которые позволяют ввести его в первую часть 22 штока 20. В альтернативном варианте канал 26 может быть расширен, например, расточкой для того, чтобы в него можно было ввести устройство 28, чувствительное к давлению. Устройство 28, чувствительное к давлению, неподвижно прикреплено к концу первой части 22 с помощью любых средств, известных в технике, например с помощью сварки, выполненной лазером или другим устройством, зафиксировано с помощью клеевого соединения или с помощью механических крепежных устройств внутри канала 26. Соединение устройства 28, чувствительного к давлению, внутри канала 26 может осуществляться с помощью любых средств, которые обеспечивают измерение устройством 28 давления в резервуаре, находящемся под давлением, к которому подсоединен клапан 18.

В качестве устройства 28, чувствительного к давлению, могут использоваться, в числе других, тензометрические или емкостные элементы. В предлагаемом в настоящем изобретении модифицированном клапане 18 может также использоваться термочувствительный элемент (не показан). В качестве термочувствительного элемента может использоваться, например, термопара или резисторный датчик температуры. Как это ясно специалисту в данной области техники, устройство 28, чувствительное к давлению, и термочувствительное устройство могут быть интегрированы в одно устройство, предназначенное для измерения давления и температуры флюида внутри резервуара, находящегося под давлением. При этом интегрированное устройство, чувствительное к давлению и к температуре, предпочтительно имеет размеры, обеспечивающие его размещение внутри первой части 22 штока 20 клапана. В альтернативном варианте канал 26 может быть расширен для введения в него интегрированного устройства, чувствительного к давлению и температуре.

В варианте осуществления изобретения, представленном на фигуре 2, устройство 28, чувствительное к давлению, содержит несколько проводов 38, отходящих от одного конца, которые обеспечивают передачу величины измеренного давления во внешнее или внутреннее измерительное устройство или вставную часть 32 через приемную часть 30 соединителя. Как станет ясно, если используется интегрированное устройство, чувствительное к температуре и давлению, то отсчеты значений давления и температуры могут быть переданы во внешнее или внутреннее измерительное устройство или вставную часть 32 через приемную часть 30.

Внутри канала 26 во второй части 24 штока 20 размещается приемная часть 30. Приемная часть 30 может обмениваться информацией с устройством 28, чувствительным к давлению, а также электрически соединяется с измерительным устройством или вставной частью 32 на конце, который противоположен точке подсоединения устройства 28. Приемная часть 30 может обмениваться информацией с устройством 28, чувствительным к давлению, и в рассматриваемом варианте осуществления изобретения провода, отходящие от устройства 28, соединяются с приемной частью 30. Соединение проводов 38 может осуществляться с помощью любых известных средств, в том числе с помощью пайки. Таким образом, поскольку приемная часть 30 соединена электрически с устройством 28, чувствительным к давлению, и с вставной частью или измерительным устройством 32, то обеспечивается передача величины давления от устройства 28 к вставной части или измерительному устройству 32.

На фигуре 3 иллюстрируется один из вариантов конструкции приемной части 30, содержащей полую цилиндрическую оболочку 40, внутри которой проходят полосы 42. Эти полосы 42 соединены с внутренней поверхностью оболочки 40 и отстоят друг от друга на некотором расстоянии. Полосы 42 соединяются с оболочкой 40 с помощью любых известных средств, которые могут противостоять действию среды, имеющейся внутри клапана, и поддерживать полосы 42 в заданном положении. Полосы 42 выполнены из проводящего материала и обеспечивают обмен информацией между проводами 30 устройства 28, чувствительного к давлению, и измерительным устройством или вставной частью 32. Как более подробно изображено на фигуре 8, полосы 42 выходят за пределы оболочки 40 в направлении устройства 28, чувствительного к давлению. Провода 38, отходящие от устройства 28, чувствительного к давлению, соединяются к полосами 42 с помощью любых известных средств, например, с помощью пайки.

Используемый проводящий материал предпочтительно должен быть инертным в отношении флюида, находящегося в клапане 18. На схеме рассматриваемого варианта видно, что в приемной части 30 имеются четыре разнесенные полосы 42, однако количество полос, их форма и размеры могут варьироваться при условии, что обеспечивается проводящий тракт от устройства 28 через приемную часть 30.

Как уже указывалось, модифицированный клапан 18 обеспечивает измерение давления по мере необходимости с минимальным влиянием на работу клапана и рабочий флюид. Поэтому понятно, что хотя количество и положение полос 42 могут варьироваться, однако желательно минимизировать препятствия потоку флюида через приемную часть 30.

На фигурах 3-7 иллюстрируются альтернативные варианты конструкции приемной части 30. Могут использоваться и другие варианты приемной части 30 для обеспечения электрического соединения между устройством 28, чувствительным к давлению, и в частности между проводами 38 и вставной частью или измерительным устройством 32. Как можно видеть на фигурах 3-7, полосы 42 располагаются в приемной части 30 таким образом, чтобы обеспечивалось надежное разделение между ними для обеспечения разделения электрических соединений, обеспечиваемых полосами 42. На фигурах 4-7 представлены виды в перспективе других вариантов конструкций приемной части 30. Видно, что на каждой фигуре приемная часть 30 показана с конца, который предназначен для соединения со вставной частью 32. Противоположный конец соединяется с вышеупомянутыми проводами 38.

На фигурах 4-7 можно видеть, что на конце каждой приемной части 30 имеется ряд отверстий, указанных ссылочным номером 44, которые предназначены для обеспечения соединения со вставной частью 32. В этих вариантах вставная часть 32 будет содержать выступы (не показаны), которые имеют такую форму и размеры, чтобы они входили в отверстия 44 для обеспечения соединения между ними.

Ниже более подробно рассматриваются альтернативные варианты конструкции приемной части 30. На фигуре 4 показана приемная часть 30, в которой имеется прямоугольное тело с криволинейными сторонами для прилегания к стенкам канала 26. В этом случае предусматривается механическая обработка для получения канавок в штоке 20 клапана (предпочтительно во второй части 24), предназначенных для установки приемной части 30. В рассматриваемом варианте отверстия 44 проходят параллельно внутри прямоугольного тела. Каждое отверстие 44 имеет такие размеры, которые обеспечивают возможность введения проводящей полосы 42. Флюид может протекать с обеих сторон прямоугольного тела через шток клапана.

На фигуре 5 показана приемная часть 30, конструкция которой имеет круглую или цилиндрическую форму, с двумя фиксирующими лапками 46, удерживающими соединитель 34 внутри второй части 24 штока 20 клапана. Такая конструкция приемной части 30 располагается по центру канала 26, и поток флюида проходит по внешней поверхности приемной части 30.

На фигуре 6 показана приемная часть 30, конструкция которой имеет круглую или цилиндрическую форму и которая поддерживается внутри канала 26 Т-образным элементом 48. Понятно, что в этом варианте Т-образный элемент 48, который проходит по всему соединителю 34 и удерживается внутри оболочки 40 клапана шпонкой, обеспечивающей крепление, предпочтительно выполняется из тонкого металла для минимизации нарушения потока флюида, обтекающего соединитель, а также для обеспечения минимальной интенсивности потока флюида, при которой металл может быть подвержен усталости от скручивающих усилий, возникающих из-за высоких давлений флюида.

На фигуре 7 представлен альтернативный вариант конструкции приемной части 30. В этом варианте конструкция приемной части 30 имеет круглую или цилиндрическую форму и такие размеры, чтобы она прилегала к стенкам канала 26. Изображенная круглая приемная часть 30 имеет полость для прохода потока флюида. Отверстия 44 располагаются в стенках приемной части 30.

Далее более подробно рассматривается вставная часть 32 соединителя и ее использование. Как уже указывалось, вставная часть 32 может формировать часть клапана 18 или может быть отдельным элементом, который используется только в случае необходимости. Вставная часть 32 обеспечивает соединение с приемной частью 30 на противоположном конце от устройства 28, чувствительного к давлению. В рассматриваемом варианте, как можно видеть на фигуре 8, вставная часть 32 содержит конец с контактами, на котором имеются соединители 52 с контактными полосами 54, которые предназначены для сопряжения с полосами 42 приемной части 30. Соединение, или сопряжение, этих двух компонентов хорошо видно на фигурах 9А и 9В. Соединение двух частей обеспечивает электрический контакт между устройством 28, чувствительным к давлению, приемной частью 30 и вставной частью 32, и поэтому обеспечивается считывание результатов измерений и передача их пользователю.

Необходимо понимать, что электрическое соединение между приемной частью 30 и вставной частью 32 может быть выполнено также с помощью других средств. Например, как описывалось выше, в альтернативных вариантах конструкции приемной части 30 использовались отверстия 44 для введения выступов на вставной части 32 для обеспечения соединения между устройством 28, приемной частью 30 и вставной частью 32.

На фигуре 10 представлен вид в перспективе с пространственным разделением деталей вышеописанного варианта вставной части, включающей контактные полосы 54 в соединителях 52, имеющие такие размеры, чтобы обеспечивалось сопряжение с полосами 42 приемной части 30.

Как можно видеть на фигурах 9А и 9В, контактные полосы 54 вставной части 32 и полосы 42 приемной части 30 могут быть слегка изогнутыми для обеспечения надежной фиксации компонентов при их соединении. Изоляцией между парами контактирующих полос является оболочка 40 приемной части 30, показанная на фигуре 9А. Оболочка 40, на которой установлены проводящие полосы, предпочтительно выполняется из диэлектрической пластмассы, например, из Delrin или ПЭЭК. Поэтому проводящие полосы устанавливаются на изолирующей основе, то есть на материале оболочки, которая находится в проводящем материале нержавеющей стали штока клапана.

Для обеспечения сопряжения вставной части 32 и приемной части 30 в нужном положении (обеспечения правильных электрических соединений) полосы 42 и контактные полосы 54 могут быть смещены в радиальном направлении, как показано на фигуре 10, в результате чего будет выполняться соединение только при одном взаимном положении. Кроме того, одна из полос 42 приемной части 30 может быть выполнена более глубокой, чем остальные полосы для обеспечения направляющей, которая обеспечивает соединение только тогда, когда вставная часть 32 будет приведена поворотом в нужное положение относительно приемной части 30.

Пример требований к машинной обработке для одного из вариантов осуществления настоящего изобретения приведен на фигуре 11. Однако следует иметь в виду, что они приведены только лишь в качестве примера и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения. Требования к машинной обработке могут быть изменены в зависимости от размера клапана и конфигурации соединителя и устройства зарядки резервуара, находящегося под давлением, а также вставной части, которая должна использоваться внутри клапана.

Основной элемент клапана или шток 20 клапана должен быть модифицирован следующим образом: на расстоянии 0,8 дюйма от левого конца штока вырезается канавка шириной 0,04 дюйма по его периферии, и шток разрезается на две части на расстоянии 0,84 дюйма от его левого конца. Как указывалось выше, в результате получаются две части штока 20 клапана, что помогает позиционированию и прикреплению приемной части 30 к проводам 38 устройства 28, чувствительного к давлению. Однако это не является обязательным, и приемная часть 30 может быть установлена внутри основного элемента (штока) 20 клапана и в том случае, когда шток состоит из одной неразъемной части.

После того как шток 20 клапана разделен на две части, в первой части может быть выполнено отверстие на том конце, который обращен в сторону второй части, диаметром 0,1170 дюйма, со смещением от центра и глубиной 0,6450 дюйма с помощью стандартного сверла диаметром 0,1142 дюйма +0.004/-0,001 дюйма. На противоположном конце, у которого находится чувствительная поверхность преобразователя давления, может быть просверлено второе отверстие диаметром 0,126 дюйма и глубиной 0,1750 дюйма с помощью стандартного сверла диаметром 0,1260 дюйма +0.005/-0,001 дюйма.

Вторая часть корпуса может быть снабжена проходным отверстием, имеющим диаметр 0,2000 дюйма по всей длине этой части. Это может быть выполнено стандартным сверлом диаметром 0,2008 дюйма +0.005/-0,001 дюйма.

Кроме того, в цилиндрической концевой части 72 выполняется проточка диаметром 0,395 дюйма и длиной 0,180 дюйма и отверстие диаметром 0,15 дюйма со смещением от центра с помощью стандартного сверла диаметром 0,1496 дюйма +0.005/-0.001 дюйма. Это отверстие должны быть выровнено с отверстием, проходящим через первую часть 22 штока.

Далее установка устройства 28, чувствительного к давлению, будет описана со ссылками на фигуры 12 и 13.

В варианте, представленном на фигурах, могут использоваться два способа для крепления в нужном месте датчика давления или устройства 28, чувствительного к давлению. Первый способ (i), показанный на фигуре 12, в котором используется резина 56, вулканизирующаяся при комнатной температуре и герметизирующая эпоксидную смесь 58, и второй способ (ii), показанный на фигуре 13, в котором крепление осуществляется с помощью микролазерной сварки.

При использовании способа, показанного на фигуре 12, то есть с использованием герметизирующей резины 56 и эпоксидной смеси 58, концевая часть 72 штока должна быть приварена герметично с помощью лазерной сварки к первой части штока. Затем устройство 28, чувствительное к давлению, устанавливается на место с использованием эпоксидной смеси возле нижней части датчика давления и герметика 56, окружающего головку. Это делается для предотвращения влияния остаточных напряжений, происходящих при отверждении эпоксидной смолы, на измерение давления чувствительной поверхностью датчика.

В случае использования для установки устройства, чувствительного к давлению, лазерной сварки (см. фигуру 13), преобразователь 28 вводится в концевую часть 72 таким образом, чтобы поверхность, чувствительная к давлению, была заподлицо с поверхностью концевой части. После этого с помощью сварного шва 60 обе части соединяются по периферии датчика давления поверх шва, имеющегося в конструкции датчика, в том месте, где он выходит с другой стороны концевой части. Собранный узел, состоящий из концевой части и преобразователя, помещается на первую часть штока, причем провода, отходящие от преобразователя, будут проходить через отверстие в штоке. С помощью сварного шва 62 концевая часть 72 прикрепляется к первой части 22 штока по периферийной линии соединения двух частей.

Ниже со ссылками на фигуры 14 и 15 будет описана сборка предложенного в настоящем изобретении модифицированного клапана 18.

Для сборки клапана сначала необходимо, как описано выше, соединить устройство 28, чувствительное к давлению, с первой частью 22 основного элемента 20 клапана. Провода 38, отходящие от устройства 28 и выходящие из первой части основного элемента 20, могут быть оформлены в один кабель. Затем провода или кабель могут быть припаяны к приемной части 30 (а именно к полосам 42). Затем приемная часть 30 помещается внутрь второй части 24 основного элемента 20, и первая и вторая части соединяются между собой. Предпочтительно первая 22 и вторая 24 части соединяются герметично с использованием лазерной сварки. Затем модифицированный клапан 18 может быть установлен в кожухе 74 клапана с использованием фиксирующей гайки 76, и клапан будет готов к работе.

Клапан 18 может также содержать колпачок-заглушку 64, показанную на фигуре 15. Колпачок 64 устанавливается на конец второй части штока клапана и обеспечивает защиту от пыли или уплотнение. В одном из вариантов осуществления изобретения колпачок 64 может содержать вставную часть 32, которая в рабочем положении может быть соединена с приемной частью 30, и измерения давления могут выполняться при необходимости в процессе эксплуатации летательного аппарата. В альтернативном варианте колпачок 64 может быть снят вручную, и вставная часть 32 будет содержаться в нем как отдельное устройство, например, как носимое устройство, и соединяться с приемной частью 30 в случае необходимости измерения давления.

В настоящем изобретении предлагается модифицированный клапан в соответствии с вышеприведенным описанием, который содержит устройство, чувствительное к давлению, и приемную часть или соединитель, который позволяет осуществлять периодическое или постоянное соединение с этим устройством. Другим объектом настоящего изобретения является способ модернизации клапана внутри резервуара, находящегося под давлением, для введения в клапан устройства, чувствительного к давлению. Еще одним объектом настоящего изобретения является модифицирующее устройство, которое чувствительно к давлению и содержит соединитель, который может быть установлен в клапане для обеспечения измерения давления с минимальным влиянием на работу клапана.

В настоящем изобретении предлагается стандартный зарядный клапан, модифицированный с целью введения в его состав преобразователя давления с активной диафрагмой, на которую действует давление внутри резервуара, находящегося под давлением. Кроме того, в настоящем изобретении предлагается устройство, в котором отсутствует нарушение проводами или соединителем потока газа или масла, так что не будет нарушаться нормальное техническое обслуживание.

Еще в одном варианте осуществления настоящего изобретения имеющийся конец клапана может быть модифицирован для формирования диафрагмы, чувствительной к давлению, к которой затем подсоединяется датчик. Тензометрические датчики указаны ссылочным номером 70 и могут прикрепляться непосредственно к корпусу клапана. На фигуре 16 иллюстрируется установка датчика 70 в штоке клапана с проводами 38, отходящими от датчика. Провода уже были описаны выше и могут быть соединены, как это было описано выше.

На фигуре 17 иллюстрируется еще один вариант конструкции клапана, содержащего датчик, в котором шток клапана модифицирован для формирования полости на одном конце клапана. Полость может быть сформирована с помощью механической обработки, и затем осуществляется сварка или электроискровая обработка корпуса. Затем в полости может быть приклеен тензометрический датчик 70, и провода выводятся наружу, как было описано выше. Необходимо понимать, что датчик и провода могут заменять устройство, чувствительное к давлению, указанное в вышеописанных вариантах.

В то время как настоящее изобретение описано со ссылками на иллюстрирующие его варианты и примеры, приведенное описание не должно рассматриваться как ограничивающее объем изобретения. Таким образом, специалист в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием сможет предложить различные модификации рассмотренных вариантов, а также и другие варианты осуществления изобретения. Поэтому предусматривается, что прилагаемая формула изобретения будет охватывать любые такие модификации или варианты. Кроме того, настоящим все пункты формулы изобретения вводятся ссылкой в описание предпочтительных вариантов его осуществления.

Все публикации, патенты и патентные заявки, упомянутые в настоящем описании, вводятся во всей их полноте ссылкой в настоящую заявку так, как если бы каждая такая публикация, патент или патентная заявка специально вводились в настоящую заявку отдельной ссылкой.