Результат интеллектуальной деятельности: БЫСТРОРАЗЪЕМНЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к устройствам расстыковки заправочно-дренажных магистралей, и может быть использовано в машиностроении.

Известен быстроразъемный агрегат, включающий в себя бортовую и наземную колодки, соединенные пневмозамком, состоящим из захватывающего механизма в виде наземной части цангового замка с подвижной запирающей гильзой, пневмопривода с поршнем и чашкой на наземной колодке и захватываемого механизма в виде бортовой части цангового замка с днищем с подпружиненным поршнем, жестко закрепленной на бортовой колодке (патент RU №2214550 С1, кл. 7 F16L 39/00).

Недостатком данной конструкции является возможность отказа замка в работе. Замок может не расстыковаться вследствие возможного действия больших крутящих и изгибающих моментов, поперечных сил, возникающих в местах зацепления штуцеров в результате вибрации изделия и воздействия подводящих трубопроводов.

Близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению, взятый за прототип, является быстроразъемный агрегат (патент RU №2349827 С1, кл. 7F16L 37/00), включающий бортовую и наземную колодки с заправочными штуцерами, цанговый замок, пневмопривод с поршнем, запирающую втулку, замкнутую полость с обратным клапаном, отборный трубопровод замкнутой полости, соединяющий один из заправочных штуцеров и подвод к обратному клапану, сдергивающее устройство. Соосно обратному клапану установлен взаимодействующий с ним поршень со штоком, причем управляющая полость поршня соединена вторым отборным трубопроводом с другим заправочным штуцером, а отборный трубопровод замкнутой полости подведен между обратным клапаном и поршнем.

Недостатком данной конструкции является возможность отказа замка в работе. Замок может не расстыковаться вследствие возможного действия больших крутящих и изгибающих моментов, поперечных сил, возникающих в местах зацепления штуцеров в результате вибрации изделия и воздействия подводящих трубопроводов.

Задачей данного изобретения является устранение вероятности нерасстыковки из-за возможных больших крутящих и изгибающих моментов, а также поперечных сил, возникающих в местах зацепления штуцеров в результате вибрации изделия и воздействия подводящих трубопроводов.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение надежности разделения бортовой и наземной колодок при срабатывании замка.

Сущность изобретения заключается в том, что в быстроразъемном агрегате, включающем соединенные между собой замком с пневмоприводом бортовую и наземную колодки с заправочными штуцерами, а в каждом заправочном штуцере наземной колодки установлен поршень, ход движения которого равен длине зацепления поршня в ответном штуцере бортовой колодки, при этом полость поршней и полость замка соединены одним трубопроводом, причем перед входом в полость замка выполнено сужение, служащее дросселем.

На фиг. 1 изображен общий вид быстроразъемного агрегата.

На фиг. 2 изображена наземная часть цангового замка и запирающая втулка, установленная на упоре.

На фиг. 3 изображен прогиб бортовой части цангового замка и раскрытие цангового замка.

На фиг. 4 изображено сужение перед входом в полость замка, служащее дросселем.

Конструкция быстроразъемного агрегата состоит из наземной колодки 1 и бортовой колодки 2, соединенных между собой замком 3, например цанговым.

Наземная колодка 1 состоит из плиты 4, в которой в сквозных отверстиях закреплен ряд штуцеров 5, соединенных с магистралями пневмогидросистем блока. В каждом из штуцеров 5 установлен поршень 6, поджатый пружиной 7 в сторону наземной колодки 1. В центре плиты 4 в сквозном отверстии с помощью гайки 8 закреплен захватывающий механизм 9 с наземной частью цангового замка 10, которая удерживается подвижной запирающей втулкой 11, поджатой пружиной 12 в сторону наземной колодки 1, а также пневмопривод 13. Полость поршней 6 и полость цангового замка 3 соединены одним трубопроводом 14. Перед входом в полость цангового замка 3 выполнено сужение 15, служащее дросселем.

Бортовая колодка 2 состоит из плиты 16, на которой закреплены штуцера 17, в которые входят цилиндрические хвостовики 18 поршней 6. В центре бортовой колодки 2 установлен захватываемый механизм 19 с бортовой частью цангового замка 20, внутри которой установлен упор 21. На упоре 21 установлена подвижная запирающая втулка 22, подпружиненная пружиной 23. На упоре 21 со стороны бортовой части цангового замка 20 выполнен выступ 24, который является ограничителем хода подвижной запирающей втулки 22. Внешний диаметр d₁ подвижной запирающей втулки 22 выполнен равным внутреннему диаметру d₂ бортовой части цангового замка 20, а зазор S₁ между торцом 25 упора 21 и торцом 26 подвижной запирающей втулки 22 больше хода S₂ раскрытия бортовой части цангового замка 20. Шток 27 пневмопривода 13 снабжен выступом 28, диаметр d₃ (см. фиг. 3) которого меньше диаметра d₄ прогиба бортовой части цангового замка 20.

Благодаря этому достигается раскрытие захватывающего механизма при подаче управляющего давления только со стороны наземной колодки 1 без установки дополнительного пневмопривода со стороны борта изделия.

Быстроразъемный агрегат работает следующим образом.

При состыкованных блоках ракетоносителя пневмогидравлические магистрали их соединены, т.е. в штуцеры 17 входят цилиндрические хвостовики 18 поршней 6, как показано на фиг. 1. Бортовая часть цангового замка 20 захватываемого механизма 19 и наземная часть цангового замка 10 захватывающего механизма 9 находятся в зацеплении. Жесткость агрегата обеспечивается затяжкой расчетным моментом гайки 8. Цанга 10 захватывающего механизма 9 не может раскрыться из-за того, что удерживается подвижной запирающей втулкой 11, которую останавливает в этом положении пружина 12, а бортовая часть цангового замка 20 не может прогнуться внутрь, т.к. удерживается подвижной запирающей втулкой 22, которую останавливает в этом положении пружина 23.

Перед разделением блоков подается команда на разделение пневмогидравлических магистралей в виде управляющего давления к штуцеру 29 трубопровода 14. Далее управляющее давление по каналам трубопровода 14 попадает в полости 30 плиты 4 наземной колодки 1. После полостей 30 управляющее давление по каналам 31 поступает к поршням 6 и, воздействуя на торцы 32 поршней 6, смещает их от бортовой колодки 2 на длину зацепления поршня, открывая пневмогидравлические магистрали.

Одновременно управляющее давление подается в направлении штуцера 33 захватывающего механизма 9. Однако до штуцера 33 управляющее давление проходит через сужение 15, которое служит дросселем. Сужение 15 предназначено для увеличения гидравлического сопротивления потоку управляющего давления и позволяет задержать попадание управляющего давления в штуцер 33 захватывающего механизма 9. Этой задержки по времени достаточно для полного разделения пневмогидравлических магистралей. После задержки происходит раскрытие двух механизмов - захватывающего 9 и захватываемого 19 одновременно или с небольшим интервалом по времени. Таким образом, сначала открываются пневмогидравлические магистрали, а после этого раскрываются захватывающий 9 и захватываемый 19 механизмы.

Управляющее давление попадает в пневмопривод 13, при этом шток 27 перемещается в сторону бортовой колодки 2, упираясь своим выступом 28 в торец 26 подвижной запирающей втулки 22, и перемещает ее, сжимая пружину 23, то есть, сдвигает подвижную запирающую втулку 22 на величину зазора Si. Подвижная запирающая втулка 22 при движении выходит своим внешним диаметром d₁ из внутреннего диаметра d₂ бортовой части цангового замка 20, освобождая его от зацепления. При дальнейшем движении шток 27 упирается в торец 25 упора 21 и возрастает усилие на бортовой части 20 и наземной части 10 цангового замка. Бортовая часть цангового замка 20 под действием усилия прогибается внутрь и выходит из зацепления с наземной частью цангового замка 10. В это время возрастает давление в полости наземной части цангового замка 10, происходит движение подвижной' запирающей втулки 11 в сторону от бортовой колодки 2 и освобождает наземную часть цангового замка 10. Наземная часть цангового замка 10 выгибается во внешнюю сторону и также выходит из зацепления с бортовой частью цангового замка 20. Освободившиеся от зацепления колодки 1 и 2 движением штока 27 пневмопривода 13 расталкиваются.

Таким образом, предложенная конструкция быстроразъемного агрегата обеспечивает открытие в первую очередь пневмогидравлических магистралей, а затем с некоторым замедлением и цангового замка 3. Это очень важно, так как расстыковка бортовой 2 и наземной 1 колодок происходит при больших изгибающих и крутящих моментах и поперечных силах, которые в предложенной конструкции не будут действовать на быстроразъемный агрегат, так как после открытия пневмогидравлических магистралей останется только плоский стык двух колодок.