Материал для изучения

Регулятор жидкого кислорода двигателя РД–111

([2], листы 50, 51)

Регулятор давления окислителя служит для поддержания за­данного давления окислителя на входе в газогенератор в течение всего времени работы двигателя.

Конструкция регулятора

Регулятор состоит из следующих основных узлов и деталей: корпуса (1), гильзы (3), золотника (2), крышки (5), сильфона (6), штуцера ввертного (12), травящего устройства (детали 13…19), мембраны (9). Корпус, крышка, золотник, гильза выполнены из алюминиевого сплава, сильфон – из нержавеющей стали Х18Н9Т.

В корпусе (1) установлены гильза (3) и золотник (2), имеющие по шесть поперечных щелей, расположенных в два ряда. Между золотником и сильфоном осуществлена жесткая связь с помощью быстроразъемного соединения. Фиксация от проворачивания золот­ника обеспечивается с помощью выступов тарели (8), удерживае­мых в пазу золотника с помощью пружины (7). Сильфон разделяет пространство внутри регулятора на воздушную полость – между крышкой (5) и сильфоном (6) – и жидкостную полость – ниже сильфона. Герметизация воздушной полости обеспечивается про­кладками (20), (19). Управляющий воздух в воздушную полость регулятора подводится через штуцер крышки (5). Воздушная по­лость регулятора через отверстие в стенке крышки связана с тра­вящим устройством, которое сообщается с атмосферой. Травящее устройство служит для организации протока воздуха через полость управляющего давления с целью предотвращения увеличения плотности воздуха при соприкосновении его с деталями регулято­ра, омывающимися окислителем.

Травящее устройство состоит из жиклеров (14) и (15), прокладок (17) и фильтра с сеткой (13), зажимаемых в гнезде крышки регулятора проставкой (16) с помощью штуцера (18), через который воздух из регулятора отводится в дренаж. Жиклер (15) дозирует расход воздуха из полости управляющего давления в атмос­феру.

Сетка служит для предотвращения засорения жиклеров. Чтобы не происходило замерзание травящего устройства, жиклеры обду­ваются воздухом, поступающим из дренажа редуктора давления точной настройки. Обдув производится через штуцер (12), вверну­тый в гнездо крышки регулятора. В выходном штуцере регулятора установлена мембрана (8), зажатая между корпусом регулятора и кольцом (11) гайкой (10). Мембрана имеет насечку, по которой она прорывается под давлением 15,5±2,5 кГ/см² (изб) в период за­пуска насоса окислителя.

Работа регулятора

При подаче воздуха в регулятор сила давления воздуха, дейст­вующая на сильфон, перемещает золотник вниз и открывает пол­ностью проходные щели гильзы. Окислитель заполняет жидкостную полость регулятора до мембраны.

С началом работы насоса давление окислителя в жидкостной полости увеличивается. Когда давление в жидкостной полости до­стигает 15,5±2,5 кГ/см² (изб) происходит прорыв мембраны и окис­литель начинает поступать к газогенератору. При дальнейшем по­вышении давления окислителя до величины, превышающей силу давления воздуха в управляющей полости регулятора, золотник пере­мещается вверх, постепенно перекрывая щели гильзы. Перемеще­ние золотника продолжается до тех пор, пока силы давления уп­равляющего воздуха и окислителя, действующие на золотник сверху и снизу, а также сила упругости сильфона не уравновесят­ся. В таком равновесном положении золотник обеспечивает расход окислителя через щели и давление на выходе из регулятора, со­ответствующее настройке регулятора, т.е. величине давления воз­духа в управляющей его полости. При работе на установившемся режиме регулятор реагирует на изменение внешних условий сле­дующим образом: если в силу каких-либо причин давление окисли­теля на выходе из регулятора повышается, сильфон начинает рас­тягиваться, золотник перекрывает проходные щели гильзы и давле­ние уменьшается до установления равновесного состояния.

При снижении давления на выходе из насоса распределение сил, действующих на сильфон, будет обратным, и золотник, пере­мещаясь в направлении, ведущем к увеличению щелей, восстано­вит давление в жидкостной полости регулятора до величины дав­ления настройки. Изменение управляющего давления воздуха при­водит к изменению настройки регулятора, т.е. к изменению давле­ния жидкости на выходе из регулятора.

Особенности сборки

1. Диаметральный зазор между деталями поз. 2 и 3 должен быть от 0,05 до 0,112 мм.

2. Перед сборкой все детали обезжирить. Наличие во внутрен­них полостях загрязнений и излишков смазки взрывоопасно при работе с продуктом 099.

3. Перед сборкой золотник поз. 2 должен свободно перемещать­ся в гильзе поз. 3 в любом из возможных в работе положений при наклоне от золотника под углом 45° к вертикали.

4. Смещение перемычек деталей поз. 2 и 3 от номинального по­ложения относительно входного штуцера корпуса поз. 1 не бо­лее 5°.

5. После сборки выдержать регулятор в течение одного часа при давлении воздуха в воздушной полости 93±2 кГ/см² (изб).

Регулятор перекиси водорода с мембраной

двигателя РД–107 ([2], листы 52, 53)

Регулятор давления служит для поддержания заданного давле­ния продукта 099 на входе в реактор в течение всего времени ра­боты двигателя, а также для слива продукта 030 из магистрали.

Конструкция регулятора

Основные детали и узлы регулятора: корпус (1) с крышкой (2) и зажимной гайкой (3), гильза (4), золотник (5) с мембраной (6) и прижимом (7), узел сливного устройства с клапаном (9).

В корпусе (1) установлена гильза, между фланцем которой и буртиком крышки (2) посредством гайки (3) зажата мембрана (6), разобщающая полость управляющего давления «У» от жид­костной. В центре мембрана прижимом (7) прижата к золотнику.

Буртики золотника и прижима служат для ограничения величи­ны максимальных прогибов мембраны при работе регулятора.

Жидкостная полость отделена от воздушной усом мембраны и уплотнительным резиновым кольцом (8). Штуцер (18) служит для подсоединения сливного трубопровода.

Уплотняющая часть сливного клапана (9) выполнена в виде сферической головки. Крепится клапан к шпинделю (13) с по­мощью проволочного замка (20) (сеч. Г–Г). Внутрь клапана вставлен шарик (10), шайба (12) и компенсатор (11), служащий для компенсации разности температурных деформаций шпинделя. Шайба служит для предохранения торца компенсатора от смятия, а шарик – для уменьшения момента на шпинделе при закрытии кла­пана. Уплотнение жидкостной полости сливного устройства регу­лятора обеспечивается манжетой (14), фиксируемой кольцами (15) и (16). Весь узел крепится гайкой (17).

Работа регулятора

При подаче воздуха в управляющую полость регулятора золот­ник перемещается вниз, открывая полностью проходные щели гильзы. С началом работы насоса давления продукта 030 в жидкостной полости увеличивается. Как только давление в жидкостной полос­ти, действующее на мембрану, превысит давление воздуха в управ­ляющей полости, золотник начинает перемещаться вверх, посте­пенно перекрывая щели гильзы. Перемещение золотника происхо­дит до тех пор, пока силы, действующие на мембрану – давление управляющего воздуха и давление жидкости – не будут уравнове­шены.

При работе на установившемся режиме регулятор реагирует на изменение внешних условий следующим образом: если в силу ка­ких-либо причин давление жидкости на выходе из регулятора по­вышается, мембрана начинает прогибаться вверх, золотник пере­крывает проходные щели гильзы и давление уменьшается до уста­новления равновесного состояния.

При снижении давления на выходе из насоса распределение сил, действующих на золотник и мембрану, будет обратным, и зо­лотник, перемещаясь в направлении, ведущем к увеличению ще­лей, восстановит давление в жидкостной полости регулятора до ве­личины давления настройки.

Изменение управляющего давления воздуха приводит к изме­нению настройки регулятора, т.е. изменению давления жидкости на выходе из регулятора. Открытие клапана (9) производится вручную путем вывертывания шпинделя за четырехгранник из гай­ки (17).

На двигатель регулятор устанавливается с клапаном (9), кото­рый находится в закрытом и законтренном состоянии.

Особенности сборки

1. Диаметральный зазор между деталями поз. 4 и 5 должен быть в пределах 0,05…0,09 мм.

2. Перед сборкой золотник поз. 5 должен свободно переме­щаться в гильзе поз. 4 в любом из возможных в работе положений при наклоне от золотника под углом 45° к вертикали.

3. Перед сборкой все детали обезжирить.

4. После сборки выдержать регулятор в течение одного часа под давлением воздуха в управляющей полости 80 кГ/см² (изб).

Регулятор перекиси водорода двигателя РД–214

([2], лист 54)

Регулятор давления служит для поддержания заданного дав­ления на входе в реактор в течение всего времени работы двига­теля.

Конструкция регулятора

Основные детали регулятора: корпус (1), золотник (3), гильза (2), мембрана (7), кольцо (8), крышка (5) и прижим (4).

Корпус, гильза и золотник сделаны из алюминиевого сплава АМг7, крышка – из алюминиевого сплава АВ.

В корпусе установлена гильза (2), между фланцем которой и буртиком крышки (5) посредством галки (6) зажата мембрана (7), разобщающая полость управляющего давления от жидкостной. В центре мембрана прижимом (4) прижата к золотнику. Буртики зо­лотника и прижима служат для ограничения величины максималь­ных прогибов s и t мембраны при работе редуктора.

Жидкостная полость отделена от воздушной мембраной и уплотнительным резиновым кольцом (8).

Работа регулятора

При подаче воздуха в управляющую полость «А» регулятора зо­лотник перемещается вниз, открывая полностью проходные щели гильзы. С началом работы насоса давление продукта 030 в жидко­стной полости увеличивается и, как только давление в жидкостной полости, действующее на мембрану, превысит давление воздуха в управляющей полости, золотник начинает перемещаться вверх, постепенно перекрывая щели гильзы. Перемещение золотника происходит до тех пор, пока силы, действующие на мембрану – давление управляющего воздуха и давление жидкости – не будут уравновешены. При работе на установившемся режиме регулятор реагирует на изменение внешних условий следующим образом: ес­ли в силу каких-либо причин давление жидкости на выходе из регулятора повышается, мембрана начинает прогибаться вверх, зо­лотник перекрывает проходные щели гильзы, и давление умень­шается до установления равновесного состояния.

При снижении давления на выходе из насоса распределение сил, действующих на золотник и мембрану, будет обратным и зо­лотник, перемещаясь в направлении, ведущем к увеличению щелей, восстановит давление в жидкостной полости регулятора до величи­ны настроечного давления.

Изменение давления управляющего воздуха приводит к изме­нению настройки регулятора, т.е. давления жидкости на выходе ее.

Контрольные вопросы:

1. Поясните назначение регулятора жидкого кислорода двигателя РД-111.

2. Опишите конструкцию регулятора жидкого кислорода двигателя РД-111.

3. Поясните принцип работы регулятора жидкого кислорода двигателя РД-111.

4. Перечислите особенности сборки регулятора жидкого кислорода двигателя РД-111.

5. Из каких материалов выполнены основные элементы регулятора жидкого кислорода двигателя РД-111?

6. Поясните назначение регулятора перекиси водорода с мембраной двигателя РД-107.

7. Опишите конструкцию регулятора перекиси водорода с мембраной двигателя РД-107.

8. Поясните принцип работы регулятора перекиси водорода с мембраной двигателя РД-107.

9. Перечислите особенности сборки регулятора перекиси водорода с мембраной двигателя РД-107.

10. Поясните назначение регулятора перекиси водорода двигателя РД-214.

11. Опишите конструкцию регулятора перекиси водорода двигателя РД-214.

12. Поясните принцип работы регулятора перекиси водорода двигателя РД-214.

13. Из каких материалов выполнены основные элементы регулятора перекиси водорода двигателя РД-214?