ГЕРМЕТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1998 года по МПК G01M3/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях полостей устройств авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Известно герметизированное устройство, содержащее корпус с внутренней полостью и заправочный клапан, размещенный на корпусе [1].

Недостатком этого устройства является размещение заправочного агрегата на корпусе, что увеличивает массу устройства.

Этого недостатка лишено герметизированное устройство, содержащее корпус с расточкой, установленную в нем крышку, радиальные уплотнения, уплотняющие радиальный зазор между расточкой и крышкой по цилиндрической поверхности и штуцер повода текучей среды с каналом [2], выбранное в качестве прототипа. Крышка установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, а штуцер выполнен на корпусе.

Недостатком этого герметизированного устройства являются значительные осевые габариты корпуса устройства из-за размещения штуцера на корпусе, а также сложность конструкции из-за наличия в штуцере канала малого диаметра. В случае, когда крышка имеет форму цилиндра с дном, увеличение габаритов корпуса может быть компенсировано уменьшением длины крышки. В случае же плоской крышки увеличение габаритов корпуса неизбежно ведет к увеличению габаритов устройства, что неприемлемо для изделий авиационной и космической техники. Это препятствует использованию прототипа в изделиях сферической формы, например шарах-баллонах. Дополнительным недостатком устройства является возможность разрыва уплотнительного кольца при прохождении его через кромки выхода канала на уплотнительную поверхность.

Техническим результатом изобретения является снижение осевых габаритов корпуса герметизированного устройства и упрощение конструкции. Этот результат достигается за счет того, что в известном герметизированном устройстве, содержащем корпус с расточкой, установленную в нем крышку, радиальные уплотнения, уплотняющие радиальный зазор между расточкой и крышкой по цилиндрической поверхности, штуцер подвода текучей среды, при этом крышка установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и фиксации ее в положениях, при одном из которых выходное отверстие канала штуцера сообщается с внутренней полостью корпуса, а при другом изолировано от последней, согласно изобретению штуцер выполнен в крышке, а в корпусе выполнено сквозное отверстие, выходящее с одной стороны на уплотняемую цилиндрическую поверхность расточки, а с другой - на внутреннюю поверхность корпуса, при этом одно радиальное уплотнение расположено между выходом сквозного отверстия на цилиндрическую поверхность и наружной поверхностью корпуса, а второе - между выходом сквозного отверстия и выходным отверстием канала штуцера, при этом устройство снабжено герметизирующим элементом, размещенным между выходным отверстием канала штуцера и внутренней поверхностью корпуса. Выполнение расточки глухой и выполнение выходного отверстия канала штуцера на внутреннем торце крышки позволяют, помимо указанного технического результата, достичь также устранения разрывов уплотнительных колец.

Так как предлагаемая совокупность существенных признаков устройства и способа позволяют получить указанный технический результат, то предлагаемое устройство соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения герметизированного устройства, продольный разрез; на фиг.2 и 3 - то же, при начальном и конечном положениях крышки в процессе подвода текучей среды внутрь полости устройств и ее герметизации; на фиг. 4 - пример конкретного выполнения герметизированного устройства, выполненного по п.2 формулы изобретения, продольный разрез.

Герметизированное устройство содержит корпус с расточкой 2, установленную в нем крышку 3, радиальные уплотнения 4 и 5, уплотняющие радиальный зазор между расточкой и крышкой по цилиндрической поверхности, штуцер 6 подвода текучей среды с каналом 7 штуцера. Крышка 3 установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1, имеющего внутреннюю полость 8, и фиксацию ее в положениях, при одном из которых выходное отверстие канала 7 штуцера сообщается с внутренней полостью 8, а при другом изолировано от нее. Штуцер 6 выполнен в крышке 3, а в корпусе 1 выполнено сквозное отверстие 9, выходящее с одной стороны на уплотняемую цилиндрическую поверхность расточки, а с другой - на внутреннюю поверхность 10 корпуса. В положении, при котором выходное отверстие канала 7 штуцера сообщается с внутренней полостью 8, радиальное уплотнение 4 расположено между выходом сквозного отверстия 9 на уплотняемую цилиндрическую поверхность и наружной поверхностью 11 корпуса 1, а уплотнение 5 - между выходом сквозного отверстия 9 и выходным отверстием канала 7. Устройство снабжено герметизирующим элементом в виде диска 12 с резиновым уплотнением 13, удерживаемым пружинным кольцом 14. Герметизирующий элемент 12 размещен между выходным отверстием канала 7 и внутренней поверхностью 10 корпуса 1. Крышка 3 крепится к корпусу 1 посредством винтов 15. Крышка 3 установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1 и фиксации ее в двух положениях. В исходном положении, выходное отверстие канала 7 штуцера сообщается с внутренней полостью 8 корпуса 1 через сквозное отверстие 9. В процессе подвода текучей среды в полость 8 и герметизации последней штуцер 6 соединен со штуцером 16 магистрали подвода 17, при этом между стыками штуцеров установлена уплотнительная прокладка 18. К магистрали подвода 17 подключены манометр 19 и вентиль 20. В конечном положении выходное отверстие канала 7 штуцера изолировано от внутренней полости 8 корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении крышки 3 (при котором выходное отверстие канала 7 штуцера размещено между двумя радиальными уплотнениями 4 и 5) штуцер 6 через выходное отверстие канала 7 штуцера и сквозное отверстие 9 сообщен с внутренней полостью 8. В этом положении крышка 3 зафиксирована при помощи винтов 15, что дает возможность открыть вентиль 20 и произвести заполнение внутренней полости 8 газом, при этом давление можно контролировать по манометру 19. По достижении заданного давления вентиль 20 закрывают и затем производят осевое перемещение и фиксацию крышки 3 в положении, при котором выходное отверстие канала 7 разместится между радиальным уплотнением 5 и герметизирующим элементом - диском 12. При этом штуцер 6 и выходное отверстие канала 7 штуцера изолированы от внутренней полости 8 корпуса 1, а выход сквозного отверстия 9 изолирован от наружной поверхности 11 корпуса 1 уплотнениями 4 и 5. Это перемещение может быть выполнено последовательной затяжкой винтов 15 до полного закрытия стыка между корпусом 1 и крышкой 3. После этого можно отсоединить штуцер 16 магистрали подвода 17 от штуцера 6.

В результате использования изобретения снижаются осевые габариты корпуса герметизированного устройства и упрощается конструкция, так как выходное отверстие канала 7 штуцера, выполненное с малым диаметром, находится на наружной цилиндрической поверхности крышки 3 и легко доступно для обработки. Это весьма важно, так как режущий инструмент для выполнения малых отверстий обычно имеет малую длину и прочность. Кроме того, такое выполнение позволяет легко производить сглаживание острых кромок выходного отверстия канала, что уменьшает возможность разрыва уплотнительных колец 4 и 5. Для того, чтобы полностью ликвидировать подобные случаи возможно выполнение устройства по п. 2 формулы изобретения.

Устройство в данном случае подобно вышеописанному устройству, но отличается тем, что расточка 2 выполнена глухой, а выходное отверстие канала 7 штуцера выполнено на внутреннем торце крышки. В качестве герметизирующего элемента, размещенного между выходным отверстием канала 7 и внутренней поверхностью корпуса 1, выступает стенка 21 глухой расточки 2.

Такое выполнение устраняет полностью контакт выходного отверстия канала 7 штуцера и уплотнений 4 и 5, а поэтому устраняет возможность повреждения уплотнений и позволяет увеличить диаметр канала 7.

Кроме того, существенно повышается технологичность выполнения крышки, так как выходное отверстие канала 7 может быть выполнено с большим диаметром и любыми допуском на диаметр и шероховатостью, так как отсутствует контакт краев канала 7 с уплотнениями 4 и 5.

Снижение габаритов устройства, достигаемое использованием заявленной конструкции, весьма важно для агрегатов авиационной и космической техники.

Литература
1.Авторское свидетельство СССР N 832379, кл. G 01 M 3/02, 1981.

2. Патент СССР N 1797675, кл. F 04 D 13/06, 1993, прототип.

Герметизированное устройство может быть использовано в машиностроении при испытаниях полостей устройств авиационной и ракетной техники. В расточке 2 корпуса 1 установлена крышка 3 со штуцером 6 подвода текучей среды с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и фиксации ее в положениях, при одном из которых выходное отверстие 7 канала штуцера сообщается с внутренней полостью корпуса, а при другом изолированно от последней. В корпусе выполнено также сквозное отверстие 9, выходящее с одной стороны на уплотняемую цилиндрическую поверхность расточки, а с другой на внутреннюю поверхность корпуса. Радиальные уплотнения 4 и 5 расположены одно между выходом сквозного отверстия на цилиндрическую поверхность расточки и наружной поверхностью корпуса; второе между выходом сквозного отверстия и выходным отверстием канала штуцера. Герметизирующий элемент 12 размещен между выходным отверстием канала штуцера и внутренней поверхностью корпуса. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Герметизированное устройство, содержащее корпус с расточкой, установленную в нем крышку, радиальные уплотнения, уплотняющие радиальный зазор между расточкой и крышкой по цилиндрической поверхности, штуцер подвода текучей среды, при этом крышка установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и фиксации ее в положениях, при одном из которых выходное отверстие канала штуцера сообщается с внутренней полостью корпуса, а при другом изолированно от последней, отличающееся тем, что штуцер выполнен в крышке, а в корпусе выполнено сквозное отверстие, выходящее с одной стороны на уплотняемую цилиндрическую поверхность расточки, а с другой - на внутреннюю поверхность корпуса, при этом одно радиальное уплотнение расположено между выходом сквозного отверстия на цилиндрическую поверхность расточки и наружной поверхностью корпуса, а второе - между выходом сквозного отверстия и выходным отверстием канала штуцера, при этом устройство снабжено герметизирующим элементом, размещенным между выходным отверстием канала штуцера и внутренней поверхностью корпуса. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расточка выполнена глухой, а выходное отверстие канала штуцера выполнено на внутреннем торце крышки.