УСТРОЙСТВО ОТВОДА КОММУНИКАЦИЙ С РАЗЪЕМНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ Российский патент 1999 года по МПК B65G53/40 B63B27/34 B64G5/00 

Изобретение относится к устройствам отвода коммуникаций с разъемными соединениями от борта (например ракеты, судна и т.д.) и может быть использовано в стартовых комплексах космических ракет, а также в агрегатах для транспортировки текучей среды от причала к судну.

Известно устройство для отвода жидкостных коммуникаций с разъемным соединением от борта судна, например устройство для транспортировки жидкости с системой силовой балансировки по патенту США N 3.581.769 от 01.06.1971, содержащее основание, поворотную стойку, противовес с системой тросовых устройств, гидроцилиндры.

Недостатками данного устройства являются большие массы уравновешивающего устройства, создающие повышенные динамические нагрузки на борт при колебаниях последнего, а также использование трубопровода, находящегося под давлением, в качестве силового несущего элемента устройства.

Частично эти недостатки устранены в устройстве по патенту США N 3.805.834 от 23.04.1974 (прототип) тем, что в нем введена силовая несущая стрела.

Недостатками указанного устройства являются:
1. Большие динамические нагрузки на борт при слежении за колебаниями последнего в вертикальной плоскости вследствие многократного увеличения массы устройства за счет массы противовесов.

2. Большие динамические нагрузки на борт при слежении за колебаниями последнего в горизонтальной плоскости вследствие поворота всего устройства в горизонтальном направлении при слежении.

3. Наличие большого количества приводов, управляющих движением элементов устройства, предполагающее сложную систему контроля и управления ими.

4. Отсутствие стабилизации и фиксации в определенном устойчивом положении концевого элемента трубопровода с разъемным соединением при отводе от борта, что может привести к их соударению с последним.

5. Применение жесткого трубопровода с большим количеством сложных шарнирных соединений, увеличивающих гидравлическое сопротивление перекачиванию жидкости.

6. Эксплуатационные неудобства, заключающиеся в том, что при замене или ремонте участков или отдельных шарниров трубопровода требуется демонтаж противовесов и других элементов всего устройства.

7. Сложность размещения нескольких трубопроводов при использовании многоканального бортового разъемного соединения.

Эти недостатки устраняются в предлагаемом устройстве тем, что уравновешивающее устройство выполнено в виде пружинной подвески с пружинами, расположенными между подвижными кронштейнами на параллельных направляющих, а между пружинами расположен гидробуфер, веретено которого соединено через ось с одним из подвижных опорных кронштейнов, а цилиндр - с другим подвижным опорным кронштейном, на стреле шарнирно закреплены тяга, связывающая стрелку с разъемным соединением, и телескопический ограничитель, нижнее шарнирное соединение которого в горизонтальной плоскости смещено от оси устройства, а верхний конец шарнирно соединен с тягой, которая дополнительно шарнирно соединена с разъемным соединением через амортизаторы, и на штоке привода установлена подпружиненная втулка, взаимодействующая с цилиндром.

Таким образом, в предлагаемом устройстве:
1. Общая его масса и динамическая нагрузка на борт значительно уменьшены вследствие выполнения уравновешивающего устройства в виде пружинной подвески и применения шарнирной тяги для отслеживания горизонтальных перемещений борта в процессе перекачки жидкости.

2. Применение одного привода для управления перемещением стрелы вместо нескольких в устройстве - прототипе предполагает значительное упрощение системы контроля и управления ими.

3. Наличие стабилизации и фиксации в определенном устойчивом положении концевого элемента трубопровода с разъемным соединением при отводе от борта исключает их соударение с последним.

4. Шарнирная стержневая поддерживающая система, состоящая из стрелы и тяги, позволяет применять более короткую заправочную коммуникацию (трубопровод), уменьшив ее вес и гидравлические потери при перекачивании жидкости.

5. Замена или ремонт коммуникации могут проводиться без демонтажа элементов устройства.

6. Возможно размещение нескольких трубопроводов при использовании многоканального бортового разъема.

На фиг. 1 - 6 изображены
вид главный устройства - фиг. 1;
вид А, вид на уравновешивающее устройство - фиг. 2;
вид Б, вид сверху устройства - фиг. 3;
сечение В, сечение ограничителя - фиг. 4;
сечение Г, сечение амортизатора - фиг. 5;
сечение Д, сечение привода - фиг. 6.

Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением состоит из основания 1 (фиг. 1), сваренного из швеллеров, на котором при помощи осей закреплены стрела 2, привод 3, уравновешивающее устройство 4, предназначенное для вывешивания подвижных частей устройства отвода с коммуникациями 5, закрепленными на стреле 2, которое состоит из двух пакетов пружин 6 (фиг. 2), установленных на направляющих 7 и расположенных между верхним подвижным опорным кронштейном 8 и нижним подвижным опорным кронштейном 9, который соединен через ось с веретеном 10 гидробуфера, а цилиндр 11 через тягу 12 с помощью оси 13 соединен со стрелкой 2 (фиг. 1).

Направляющие 7 (фиг. 2) неподвижно закреплены на кронштейне 14.

Верхний конец стрелы 2 (фиг. 1) соединен через двойной шарнир с тягой 15, которая шарнирно соединена с разъемным соединением 16.

На стреле 2 установлен через двойной шарнир телескопический ограничитель 17, предназначенный для ограничения перемещения разъемного соединения с коммуникациями 5 после отделения от борта.

Ограничитель состоит из цилиндра 18 (фиг. 4), в котором через опорную направляющую 19 установлен шток 20 с поршнем 21, соединенный через двойной шарнир с тягой 15 (фиг. 3), установлен через тарельчатые пружины 22 (фиг. 4) шток 23 с поршнем 24, соединенный со стрелой 2 (фиг. 3).

На тяге 15 установлены амортизаторы 25, предназначенные для гашения колебаний разъемного соединения 16 (фиг. 1) с коммуникациями 5 при их отводе, которые состоят из цилиндра 26 (фиг. 5), в котором установлены втулки 27, поглощающие при колебаниях удары разъемного соединения через шайбы 28 и 29, шток 30 с поршнем 31, соединенный через сферический шарнир 32 с разъемным соединением 16 (фиг. 1), направляющей 33 (фиг. 5), серьги 34, соединенной через сферический шарнир 35 с тягой 15 (фиг. 1).

Привод 3 состоит из цилиндра 36 (фиг. 6), в котором размещены шток 37 с поршнем 38, направляющая 39. На штоке установлена втулка 40, пружина 41. Шток 37 с помощью оси 42 соединен со стрелкой 2 (фиг. 1).

Сжатый газ в цилиндр подается по трубопроводу 43 (фиг. 6).

Подвод подвижных частей с коммуникациями к борту 44 осуществляется приводом 3. После подвода осуществляется присоединение тяги 15, амортизаторов 25 (фиг. 1) и коммуникаций к разъемному соединению 16 шарнирные соединения элементов устройства обеспечивают свободное слежение (фиг. 1).

При колебаниях борта относительно площадки обслуживания 45 шарнирные соединения элементов устройства обеспечивают свободное слежение устройства за плоскопараллельными и угловыми колебаниями борта в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

После отстыковки разъемного соединения 16 от борта 44 привод 3 совместно с пружинами уравновешивающего устройства 4 отводит стрелу 2 с разъемным соединением 16 и коммуникациями 5 в отведенное положение.

При этом разъемное соединение с коммуникациями под действием собственного веса опускаются вниз до упора борта А (фиг. 4) штока 20 в опорную направляющую 19 и отбрасывается в сторону, противоположную смещению шарнирного соединения ограничителя от оси устройства до положения, ограниченного тросом 46 (фиг. 3).

Нижний подвижный опорный кронштейн 9 (фиг. 2) с веретеном 10 доходит до упора Б, а верхний подвижный кронштейн 8 с цилиндром 11 после подхода к нему бурта В начинает перемещаться по направляющим 7, сжимая пружины 6. При этом происходит гашение кинетической энергии подвижных частей устройства отвода.

При перемещении цилиндра относительно веретена уменьшается площадь щели для перетекания жидкости.

Втулка 40 (фиг. 6) после упора в направляющую 39 останавливается, а шток 37, перемещаясь, сжимает пружину 41.

Таким образом, происходит торможение подвижный частей устройства в конце отвода.

Возвращение разъемного соединения с коммуникациями в положение хранения после дренажа газов из полости пневмоцилиндра 6 происходит под действием пружины 41 и пружин 6 (фиг. 2).

Перемещение подвижных частей устройства происходит до упора верхнего подвижного упорного кронштейна 8 в бурт В.

Выполнение уравновешивающего устройства в виде пружинной подвески, наличие гидробуфера, шарнирной тяги, связывающей стрелу с разъемным соединением, телескопического ограничителя, нижнее шарнирное соединение со стрелой смещено от оси устройства, амортизаторов и подпружиненной втулки на штоке привода обеспечивает
значительное уменьшение общей массы устройства и снижение нагрузок на борт;
упрощение системы контроля и управления устройством;
исключение соударения разъемного соединения с бортом при отводе;
уменьшение размеров и массы коммуникаций, а также гидравлических потерь при перекачивании жидкости;
улучшение эксплуатационных характеристик при ремонте и обслуживании трубопровода (коммуникации);
размещение нескольких трубопроводов при использовании многоканального бортового разъемного соединения.

Изобретение относится к транспорту и касается агрегатов для транспортирования текучей среды, например, к ракете, к судну от причала и т.д. Сущность изобретения состоит в том, что устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением содержит стрелу, привод и уравновешивающее устройство, шарнирно установленные на основании. Уравновешивающее устройство выполнено в виде подвески с пружинами, расположенными между подвижными кронштейнами на параллельных направляющих. Между пружинами размещен гидробуфер. Его веретено соединено через ось с одним из подвижных кронштейнов, а цилиндр через тягу - с другим из этих кронштейнов. На стреле шарнирно закреплена тяга, связывающая ее с разъемным соединением, и телескопический ограничитель, нижнее шарнирное соединение которого в горизонтальной плоскости смещено от оси устройства, верхний конец шарнирно соединен с тягой. Последняя дополнительно шарнирно соединена с разъемным соединением через амортизаторы. На штоке привода установлена подпружиненная втулка, взаимодействующая с цилиндром. Технический результат от реализации изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств устройства отвода коммуникаций с разъемным соединением. 6 ил.

Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением, содержащее шарнирно установленные на основании стрелу, привод, уравновешивающее устройство, отличающееся тем, что уравновешивающее устройство выполнено в виде пружинной подвески с пружинами, расположенными между подвижными кронштейнами на параллельных направляющих, между пружинами расположен гидробуфер, веретено которого соединено через ось с одним из подвижных опорных кронштейнов, а цилиндр через тягу - с другим подвижным опорным кронштейном, на стреле шарнирно закреплена тяга, связывающая стрелу с разъемным соединением, и телескопический ограничитель, нижнее шарнирное соединение которого в горизонтальной плоскости смещено от оси устройства, а верхний конец шарнирно соединен с тягой, которая дополнительно шарнирно соединена с разъемным соединением через амортизатором, и на штоке привода установлена подпружиненная втулка, взаимодействующая с цилиндром.