Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ОТВОДА КОММУНИКАЦИЙ С РАЗЪЕМНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам отвода коммуникаций с разъемным соединением от борта ракеты, и может быть использовано в стартовых ракетно-космических комплексах.

Известно устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением по патенту России №2124464, МПК B65G 53/40. Устройство состоит из поворотной стрелы, привода, уравновешивающего устройства и механизмов фиксации отводимых коммуникаций с разъемным соединением. Основным недостатком устройства является ручное подсоединение коммуникаций к бортовой плате РКН, что не позволяет автоматизировать процессы стыковки и отвода коммуникаций.

Известно устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением по патенту России №2185315, МПК7 B65G 53/40 (прототип). Устройство включает в себя патрубок с направляющими штырями и уплотнительными манжетами, содержащий механизм запирания стыка патрубка с бортовым разъемом, при этом патрубок установлен на каретке, снабженной приводом. В указанном устройстве обеспечена автоматизация процессов стыковки и отвода коммуникаций. В связи с тем, что отстыковка и отвод отделяемой части блока разъемных соединений (БРС), установленного на ракете космического назначения (РКН), проводятся на начальном участке подъема РКН, и разъемное соединение наземных и бортовых коммуникаций находится в состыкованном положении при работающих ракетных двигателях, операции по отстыковке и отводу отделяемой части БРС на безопасное расстояние в помещение пускового стола должны выполняться в минимально короткое время. При этом пневмоцилиндр привода каретки должен обеспечивать отвод каретки в ускоренном режиме. В случае отмены пуска РКН необходимо отвести коммуникации в замедленном режиме без отстыковки отделяемой части БРС РКН. Привод каретки известного устройства не обеспечивает выполнение указанных функций в связи с тем, что скорость движения штока привода может быть настроена в каждое направление на определенное значение.

Эти недостатки устраняются в предлагаемом устройстве тем, что дополнительно введен привод подвода каретки, состоящий из двух цилиндров, связанных между собой трубопроводом, снабженным регулируемым жиклером, при этом один цилиндр включает в себя поршень со штоком, предназначенным для одностороннего взаимодействия с упором каретки, а во втором цилиндре установлен поршень, при этом полости цилиндров, соединенные трубопроводом, заполнены жидкостью.

Таким образом, в предлагаемом устройстве решаются следующие задачи.

1. Подвод и стыковка коммуникаций к отделяемой части БРС в замедленном режиме.

2. Отстыковка и отвод отделяемой части БРС с коммуникациями в ускоренном режиме.

3. Отстыковка коммуникаций от отделяемой части БРС и отвод коммуникаций в замедленном режиме при отмене пуска РКН.

На приведенных чертежах изображены:

- на фиг.1 - устройство отвода в исходном положении;

- на фиг.2 - устройство отвода в пристыкованном положении;

- на фиг.3 - устройство отвода в положении перед ускоренным отводом;

- на фиг.4 - кинематическая схема привода каретки.

Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением состоит из патрубка 1 (фиг.1), установленного посредством уравновешивающего устройства 2 на каретке 3. Каретка установлена на катках 4, закрепленных посредством опор 5 на боковых стенках пускового стола 6. Привод подвода каретки состоит из цилиндров 7, 8, связанных трубопроводом 9, снабженным регулируемым жиклером 10 (фиг.4). Цилиндр 7 включает в себя поршень 11 со штоком 12, а в цилиндре 8 установлен поршень 13. Полости цилиндров 7, 8, соединенные трубопроводом 9, заполнены жидкостью. Ось цилиндра 7 выбрана с учетом возможности взаимодействия штока 12 с упором 14 каретки 3. Шток пневмоцилиндра отвода каретки 15 шарнирно связан с кронштейном 16 каретки 3. Корпусы цилиндров 7, 8 и 15 закреплены в опорах 17, 18 и 19 пускового стола. В опоре 20 (фиг.1) жестко закреплен буфер 21. Патрубок 1 снабжен направляющими штырями 22, захватами 23 и трубопроводами 24, к которым посредством фланцевых соединений крепятся гибкие коммуникации 25. На РКН 26 на бортовом разъеме 27 по плоскости «а» закреплен переходной блок 28 (отделяемая часть БРС), снабженный уплотнительными элементами по плоскостям «а» и «б».

В исходном положении каретка 3 с патрубком 1 и коммуникациями 25 находится в отведенном положении, штоки пневмоцилиндра отвода каретки 15 и привода подвода каретки находятся в крайнем заднем положении. Захваты 23 открыты.

Операции по стыковке коммуникаций выполняются в автоматическом режиме. Подается сжатый воздух в штуцер «Ш2» (фиг.4) цилиндра 8, затем в штуцер «Ш1» цилиндра 7 привода подвода каретки, после чего включается дренаж сжатого воздуха из цилиндра 8 через штуцер «Ш2», поршень 11 со штоком 12 перемещается в направлении стыковки, жидкость перетекает из полости «в» цилиндра 7 в полость «г» цилиндра 8, при этом поршень 13 перемещается в обратном направлении. Скорость перетекания жидкости и соответственно скорость перемещения штока 12 регулируются жиклером 10, кроме того, подача сжатого воздуха в штуцер «Ш2» и его дренаж обеспечивают плавность хода каретки при подводе и стыковке коммуникаций.

В процессе перемещения штока 12 выбирается зазор между штоком и упором 14 каретки 3, после чего шток взаимодействует с упором 14 и каретка перемещается в направлении стыковки, при этом посредством кронштейна 16 каретки 3 выдвигается шток пневмоцилиндра 15 отвода каретки 9. В процессе движения каретки штыри 22 (фиг.1) патрубка 1 заходят в направляющие втулки переходного блока 28, патрубок ориентируется относительно переходного блока с помощью уравновешивающего устройства 2, осуществляется стыковка, после чего захваты 23 (фиг.2) закрываются, обеспечивая необходимое усилие герметизации стыка патрубок - переходной блок по плоскости «б».

В штатном режиме отстыковка по плоскости «а» и отвод переходного блока БРС с коммуникациями проводятся в автоматическом режиме на начальном участке подъема РКН. При этом отвод коммуникаций проводится в ускоренном режиме. За некоторое время до запуска ракетных двигателей подается сжатый воздух в штуцер «Ш2» (фиг.4), поршень 13, перемещаясь вперед, вытесняет жидкость из полости «г» цилиндра 8 в полость «в» цилиндра 7, при этом поршень 11 и шток 12 цилиндра 7 (фиг.3) перемещаются в крайнее заднее положение и не препятствуют дальнейшему отводу каретки. Подается сжатый воздух в штуцер «Ш3» (фиг.4) пневмоцилиндра 15 (фиг.3) отвода каретки, при этом отстыковка не производится в связи с тем, что переходной блок 28 и бортовой разъем 27 связаны замком по плоскости «а», а патрубок 1 заперт относительно переходного блока 28 захватами 23 по плоскости «б».

В этом положении устройство находится в режиме готовности к отстыковке и отводу переходного блока БРС с коммуникациями в ускоренном режиме, при этом на борт РКН продолжают поступать по коммуникациям необходимые газы. После запуска ракетных двигателей и начале подъема РКН устройство посредством уравновешивающего устройства 2 отслеживает подъем РКН.

На некоторой высоте подъема срабатывают пиросредства бортового разъема 27, открывается замок, соединяющий бортовой разъем 27 и переходной блок 28, происходит разделение коммуникаций по плоскости «а», каретка 3 с патрубком 1, коммуникациями 25 и переходным блоком 28 перемещается под действием пневмоцилиндра 15 в направлении отвода, сжатый воздух вытесняется из полости «е» через штуцер «Ш4», при этом энергия отвода каретки гасится буфером 21. В процессе ускоренного отвода коммуникаций шток 12 цилиндра 7 привода подвода каретки находится в отведенном положении и не препятствует перемещению каретки 3.

При отмене пуска РКН подается сжатый воздух в штуцер «Ш1» (фиг.4), поршень 11 со штоком 12 перемещается до контакта с упором 14 каретки 3, жидкость из полости «в» цилиндра 7 вытесняется в полость «г» цилиндра 8, а из полости «д» воздух вытесняется через штуцер «Ш2», при этом скорость перетекания жидкости и соответственно скорость перемещения штока 12 регулируются жиклером 10. Открываются захваты 23 (фиг.2), после чего подается сжатый воздух в штуцер «Ш3» (фиг.4) пневмоцилиндра 15 отвода каретки 3, каретка перемещается в направлении отвода, воздух вытесняется из полости «е» через штуцер «Ш4», при этом упор 14 взаимодействует со штоком 12 цилиндра 7 привода подвода каретки, жидкость вытесняется из полости «г» цилиндра 8 в полость «в» цилиндра 7 по трубопроводу 9, а в полость «д» цилиндра 8 подается сжатый воздух через штуцер «Ш2», при этом скорость перетекания жидкости и соответственно скорость отвода каретки 3 регулируются жиклером 10. При этом обеспечивается замедленный режим отвода каретки 3 с патрубком 1 (фиг.2, 1) и коммуникациями 25 без отделения переходного блока 28 от бортовой платы 27.

Таким образом, за счет введения привода подвода каретки обеспечиваются следующие режимы работы устройства:

1. Подвод и стыковка коммуникаций к отделяемой части БРС в замедленном режиме.

2. Отстыковка и отвод отделяемой части БРС с коммуникациями в ускоренном режиме.

3. Отстыковка коммуникаций от отделяемой части БРС в замедленном режиме при отмене пуска РКН.