БЫСТРОРАЗЪЕМНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2003 года по МПК F16L39/00 

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к устройствам, обеспечивающим разделение пневмогидромагистралей, и может быть использовано в машиностроении.

Известен быстроразъемный агрегат, содержащий бортовую и наземную колодки, захватываемый упор и захватывающий механизм с подвижной втулкой (патент SU 1825406 A 3, F 16 L 37/22).

Недостатком данной конструкции является то, что во время разделения кронштейн изделия, на котором закреплена бортовая колодка, нагружается большой осевой силой, которая является реакцией на силу, расталкивающую две колодки. Так как через пневмомагистрали быстроразъемного агрегата подается газ под высоким давлением, бортовая и наземная колодки должны быть надежно стянуты, это ведет к тому, что при раскрытии замка приходится преодолевать силу трения, возникшую от затяжки. Большие усилия на кронштейн требуют большой жесткости конструкции кронштейна, что ведет к его утяжелению, а соответственно утяжелению всей конструкции изделия.

Известен быстроразъемный агрегат, включающий бортовую и наземную колодки, соединенные пневмозамком, состоящим из подвижной запирающей втулки, захватываемого упора, стакана, жестко закрепленного на наземной колодке (патент РФ 2118735 С 1, F 16 L, 39/00).

Недостатком данной конструкции является то, что во время разделения кронштейн изделия, на котором закреплена бортовая колодка, нагружается большой осевой силой, которая является реакцией на силу, расталкивающую две колодки. Так как через пневмомагистрали быстроразъемного агрегата подается газ под высоким давлением, пневмозамок должен быть надежно затянут.

Это ведет к тому, что при раскрытии пневмозамка приходится преодолевать силу трения, возникшую от затяжки. Большие усилия на кронштейн требуют большой жесткости конструкции кронштейна, что ведет к его утяжелению, а соответственно утяжелению всей конструкции изделия.

Задачей предлагаемой конструкции является снижение усилия на кронштейн изделия при разделении бортовой и наземной колодок в несколько раз. Это позволяет применять облегченный кронштейн и соответственно ведет к уменьшению веса всей конструкции изделия.

Задача достигается тем, что в быстроразъемном агрегате, включающем бортовую и наземную колодки, соединенные пневмозамком, состоящим из подвижной запирающей втулки, захватываемого упора, стакана, жестко закрепленного на наземной колодке, в стакане выполнены сквозные отверстия, в которых установлены сегменты, каждый из которых выполнен с торцом под углом α= 13-17^o и внутренней конусной поверхностью под углом относительно оси отверстия β=73-77^o, а также в стакане установлен упор, взаимодействующий с сегментами, и выполнены продольные пазы, в которых установлены вкладыши, взаимодействующие с отверстиями, выполненными в подвижной запирающей втулке и с отверстиями вновь введенного дополнительного стакана, отхватывающего основной стакан, при этом поверхность выполненного в бортовой колодке захватываемого упора, контактирующая с торцом сегментов, выполнена под углом γ=13-17^o, кроме того, между сегментами и подвижной запирающей втулкой размещены шарики, а стакан, жестко закрепленный на наземной колодке, выполнен с двойными стенками.

На фиг.1 изображен общий вид быстроразъемного агрегата в положении - бортовая и наземная колодки удерживаются пневмозамком в состыкованном состоянии.

На фиг. 2 изображен общий вид быстроразъемного агрегата в положении - пневмозамок раскрыт, бортовая и наземная колодки расстыкованы.

На фиг.3 изображено сечение Б - Б по фиг.1.

На фиг.4 изображено сечение В - В по фиг.1.

На фиг.5 изображен выносной элемент Г по фиг.1.

Конструкция быстроразъемного агрегата состоит из бортовой 1 и наземной 2 колодок, соединенных пневмозамком, состоящим из подвижной запирающей втулки 3, захватываемого упора 4, стакана 5, жестко закрепленного на наземной колодке 2.

В стакане 5 выполнены сквозные отверстия 6i, в которых установлены сегменты 7i, каждый из которых выполнен с торцoм 8 под углом α=13-17^o и внутренней конусной поверхностью 9 под углом β=73-77^o относительно оси отверстия 6i.

В стакане 5 установлен упор 10, взаимодействующий с торцoм 11 сегментов 7i, и выполнены продольные пазы 12i, в которых установлены вкладыши 13i, взаимодействующие с отверстиями 14i, выполненными в подвижной запирающей втулке 3 и с отверстиями 15i вновь введенного дополнительного стакана 16, охватывающего основной стакан 5.

Поверхность 17 захватываемого упора 4, выполненного в бортовой колодке 1, контактирует с торцoм 8 сегментов 7i и выполнена под углом γ=13-17^o.

Между сегментами 6i и подвижной запирающей втулкой 3 размещены шарики 18i, которые контактируют с конусной поверхностью 9 сегментов 6i. Стакан 5 выполнен с двойными стенками.

На торцы 8 сегментов 6i действует радиально направленная сила F₁ = Foc•tgα, где Foc - осевая сила, действующая на поверхность 17 захватываемого упора 4 после затяжки пневмозамка.

Осевая сила, действующая на подвижную запирающую втулку 3 через шарики 18i F₂ = F₁•ctgβ
15 и 75^o - средние значения углов α и β соответственно. Разброс пределов углов α и β выбран таким образом, чтобы результирующая сила F₂, действующая на подвижную запирающую втулку 3, была в несколько раз меньше осевой силы Foc, приложенной к поверхности 17 захватываемого упора 4. Это позволяет раскрытие пневмозамка производить с осевым усилием намного меньше усилия затяжки F₂<Fpac << Foc.

Расстыковка быстроразъемного агрегата осуществляется следующим образом. Перемещают дополнительный стакан 16 по стрелке А, при этом перемещается подвижная запирающая втулка 3, соединенная неподвижно с дополнительным стаканом 16 через вкладыши 13i, взаимодействующие с отверстиями 14i подвижной запирающей втулки 3 и с отверстиями 15i дополнительного стакана 16.

Перемещение дополнительного стакана 16 и подвижной запирающей втулки 3 происходит до упора вкладышей 13i в продольных пазах 12i стакана 5. Стакан 5, жестко соединенный с наземной колодкой 2, начинает перемещаться вместе с дополнительным стаканом 16.

Воздействие подвижной запирающей втулки 3 на шарики 18i прекращается и они под действием силы со стороны сегментов 6i перемещаются по стрелке А.

Сегменты 6i под действием силы F₁, действующей на торцы 8, перемещаются к оси замка радиально в отверстиях 6i и выходят из зацепления с поверхностью 17 захватываемого упора 4.

Разделение бортовой 1 и наземной 2 колодок произошло.

Быстроразъемный агрегат относится к области ракетной космической техники. Быстроразъемный агрегат содержит жестко закрепленный на наземной колодке стакан. В последнем выполнены сквозные отверстия, где установлены сегменты. Каждый из сегментов выполнен с торцом под углом α=13-17^o. Внутренняя поверхность сегментов является конусной и выполнена под углом относительно отверстия β= 73-77^o. В стакане установлен упор. Последний взаимодействует с сегментами. В бортовой колодке выполнен захватываемый упор. Поверхность последнего контактирует с торцом сегментов и выполнена под углом γ= 13-17^o. Стаканы выполнены с двойными стенками. Обеспечивается снижение усилия на кронштейн. 5 ил.

Быстроразъемный агрегат, включающий бортовую и наземную колодки, соединенные пневмозамком, состоящим из подвижной запирающей втулки, захватываемого упора, стакана, жестко закрепленного на наземной колодке, отличающийся тем, что в стакане выполнены сквозные отверстия, в которых установлены сегменты, каждый из которых выполнен с торцем под углом α=13-17^o и внутренней конусной поверхностью под углом относительно оси отверстия β=73-77^o, а также в стакане установлен упор, взаимодействующий с сегментами, и выполнены продольные пазы, в которых установлены вкладыши, взаимодействующие с отверстиями, выполненными в подвижной запирающей втулке, и с отверстиями вновь введенного дополнительного стакана, охватывающего основной стакан, при этом поверхность выполненного в бортовой колодке захватываемого упора, контактирующая с торцем сегментов, выполнена под углом γ=13-17^o, кроме того, между сегментами и подвижной запирающей втулкой размещены шарики, а стакан, жестко закрепленный на неземной колодке, выполнен с двойными стенками.