БЫСТРОРАЗЪЕМНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2003 года по МПК F16L37/40 

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к устройствам, обеспечивающим разделение межблочных пневмогидромагистралей, космического корабля (КК), и может быть использовано в других отраслях машиностроения.

Известен быстроразъемный агрегат, включающий бортовую и наружную колодки, соединенные пневмозамком, состоящим из захватывающего механизма в виде наземной цанги с подвижной запирающей гильзой, пневмопривода с поршнем и захватываемого механизма в виде упора на бортовой колодке, который снабжен бортовой цангой, жестко закрепленной на бортовой колодке и охватывающей упор, и дополнительным пневмоприводом, подпружиненный поршень которого размещен в полости бортовой цанги (см. патент РФ 2118735, кл. F 16 L 39/00).

Недостатком данной конструкции является отсутствие дублирования открытия пневмозамка ходом изделия (тросом) и требует установки дополнительного оборудования на КК, в следствие чего увеличивается вес КК, и сложность системы управления, что приводит к уменьшению полезной нагрузки.

Близким по технической сущности является быстроразъемный агрегат, включающий бортовую и наземную колодки, соединенные замком, состоящим из захватывающего механизма в виде цанги с подвижной запирающей втулкой, пневмопривода с поршнем, при этом подвижная запирающая втулка снабжена ухом для крепления сдергивающего устройства, а в бортовой колодке выполнена замкнутая полость с обратным клапаном, которая соединена с системой подачи рабочего тела и Т- образным каналом с пневмоприводом (см. патент РФ 2173428, кл. F 16 L 37/40).

Недостатком данной конструкции является сложность конструкции, установленной на бортовой колодке исполнительных элементов, что приводит к увеличению веса КК части.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции быстроразъемного агрегата и увеличение полезной нагрузки КК.

Задача решается тем, что в быстроразъемный агрегат, включающий бортовую и наземную колодки с заправочными штуцерами, цанговый замок, пневмопривод с поршнем, запирающую втулку, замкнутую полость с обратным клапаном и сдергивающее устройство, введен пневмотолкатель, установленный внутри замкнутой полости и соединенный одним концом через уплотнительные элементы со сдергивающим устройством, а другим концом связан через ограничитель хода с запирающей втулкой, размещенной внутри цангового замка, при этом пневмотолкатель снабжен удержателем замка от пневматического давления с уплотнительными элементами, а на запирающей втулке установлена перегородка, герметизирующая замкнутую полость, которая снабжена запирающим каналом сбрасывания пневматического давления и каналом запитки, соединенным с одним из заправочных штуцеров наземной колодки сквозным отборным трубопроводом, кроме того, пневмопривод размещен внутри запирающей втулки.

Технический результат заключается в том, что в состав КК не входит специальный заправочный трубопровод с арматурой, при этом колодкам не требуется дополнительный механизм расталкивания. При этом минимальное усилие сдергивающего устройства и максимальное расталкивающее усилие от пневмопривода за счет находившегося рабочего тела в замкнутой полости.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид агрегата в состыкованном состоянии.

На фиг.2 изображен общий вид агрегата в расстыкованном состоянии.

Быстроразъемный агрегат состоит из наземной 1 и бортовой 2 колодок. Наземная колодка 1 состоит из плиты 3, в которой закреплен ряд заправочных штуцеров 4, соединенных с магистралями пневмогидросистем наземных коммуникаций или нижнего блока ракеты. В центре плиты 3 установлен цанговый замок 5, закрепленный гайкой 6. Внутренняя полость 7 замка 5 является замкнутой полостью 8, в которой установлены обратный клапан 9 и пневмотолкатель 10, соединенный концом 11 при помощи резьбовой серьги 12 со сдергивающим устройством 13. Противоположный конец пневмотолкателя 10 выполнен в виде удержателя 14 замка 5 от пневматического давления с уплотнительными элементами 15 и с внутренней резьбовой поверхностью 16, в которую ввернут ограничитель хода 17, имеющий бурт зацепления 18. Бурт зацепления 18 в процессе расстыковки контактирует с буртом 19 запирающей втулки 20, которая установлена внутри цангового замка 5. Запирающая втулка 20 своей поверхностью 21 герметизируется уплотнительными элементами 22 с перегородкой 23 с уплотнительными элементами 24 замкнутой полости 8.

Замкнутая полость 8 с одной стороны снабжена запирающим каналом 25, выполненным в виде штуцера 26 со сбрасывающим отверстием 27, который запирается уплотнительной втулкой 28, а с другой стороны каналом подпитки 29, в котором установлен штуцер 30 с обратным клапаном 9. Штуцер 30 соединен со штуцером 31 наземной колодки 3 сквозным отборным трубопроводом 32, имеющим штуцер заправки 33, аналогичный штуцеру 31. Благодаря этому исключается установка на колодку дополнительного заправочного трубопровода и уменьшение силы сдергивающего устройства.

В бортовой колодке 2 имеются штуцеры 34, 35. Цанговый замок 5 выполнен с лепестками 36 и затяжной гайкой 37. Пневмотолкатель 10 соединен со сдергивающим устройством 13 через уплотнительные элементы 38. Пневмопривод 39 размещен внутри запирающей втулки 20.

Быстроразъемный агрегат работает следующим образом.

Агрегат собирают в цехе-изготовителе и устанавливают при состыкованных блоках ракеты-носителя, где к агрегату с двух сторон (борта и Земли) подсоединяют пневмогидромагистрали. Штуцеры 34, 31, 35 и 4 состыкованы. Цанговый замок 5 находится в зацеплении, т.е. лепестки 36 цветового замка 5 находятся на запирающей втулке 20. Надежность состыковки агрегата обеспечивают затяжкой расчетным моментом гайки 37 цангового замка 5. При испытании правильности состыковки штуцеров 35, 4 и т.д. в цехе-изготовителе их проверяют на герметичность воздухом или испытуемым газом. Воздух подводят к штуцеру 33, штуцер 34 глушат. В это время воздух отжимает клапан 9 и заполняет замкнутую полость 8. После проведения испытательных работ, не расстыковывая агрегат, воздух сбрасывают из замкнутой полости 8 через запирающий канал 25, открутив втулку 28 до выхода воздуха через сбрасывающее отверстие 27. После всех испытаний запирающий канал 25 глушат уплотнительной втулкой 28. Изделие вывозят на старт и производят заправку всех систем КК через штуцеры быстроразъемного агрегата. В процессе заправки баллонов КК к штуцеру 33 подают заправочное давление газа, который проходит через сквозной отборный трубопровод 32. Через штуцер 31 производят заправку баллонов борта изделия. В процессе заправки часть заправочного газа отбирают через штуцер 30, и отжимая обратный клапан 9, заполняют замкнутую полость 8 до давления заправки баллонов КК. После заправки баллонов идет сброс давления из трубопровода 32. Обратный клапан 9 садится на седло штуцера 30 и запирает давление в полости 8. Площадь, ограниченная уплотнительными элементами 15, выполнена больше площади, ограниченной уплотнительными элементами 38, на необходимое усилие удержания зацепления цангового замка 5. Разность площадей создает силу, обеспечивающую надежное удержание замка 5 при работе двигателей КК. При расстыковке обеспечивает необходимое расчетное усилие сдергивающего устройства 13.

После команды на разделение происходит отделение сбрасывающей части КК, которая в свою очередь натягивает тросик сдергивающего устройства 13, сдергивает у держатель 14 с уплотнительными элементами 15 с герметизирующей поверхности 21 втулки 20. Управляющий газ под давлением попадает в полость пневмопривода 39 цангового замка 5, а освободившийся удержатель 14 своими уплотнительными поверхностями 38 под действием давления превращается в механизм сдергивания и раскрытия замка 5. Сила действия давления замкнутой полости 8 на площадь пневмотолкателя 10 выводит запирающую втулку 20 из под лепестков 36 цангового замка 5. Происходит раскрытие цангового замка 5, а сила действия пневмопривода 39 производит расстыковывание колодок 1 и 2.

Изобретение относится к области ракетной техники. Быстроразъемный агрегат содержит пневмотолкатель. Последний установлен внутри замкнутой полости и соединен одним концом через уплотнительные элементы со сдергивающим устройством. Другим своим концом пневмотолкатель связан через ограничитель хода с запирающей втулкой. Последняя размещена внутри цангового замка. Пневмотолкатель снабжен удержателем замка от пневматического давления с уплотнительными элементами. На запирающей втулке установлена перегородка. Последняя герметизирует замкнутую полость. Последняя снабжена запирающим каналом сбрасывания пневматического давления и каналом запитки. Последний соединен с одним из заправочных штуцеров наземной колодки сквозным отборным трубопроводом. Пневмопривод размещен внутри запирающей втулки. Обеспечивается упрощение конструкции и увеличение полезной нагрузки космического корабля. 2 ил.

Быстроразъемный агрегат, включающий бортовую и наземную колодки с заправочными штуцерами, цанговый замок, пневмопривод с поршнем, запирающую втулку, замкнутую полость с обратным клапаном и сдергивающее устройство, отличающийся тем, что в него введен пневмотолкатель, установленный внутри замкнутой полости и соединенный одним концом через уплотнительные элементы со сдергивающим устройством, а другим концом связан через ограничитель хода с запирающей втулкой, размещенной внутри цангового замка, при этом пневмотолкатель снабжен удержателем замка от пневматического давления с уплотнительными элементами, а на запирающей втулке установлена перегородка, герметизирующая замкнутую полость, которая снабжена запирающим клапаном сбрасывания пневматического давления и каналом запитки, соединенным с одним из заправочных штуцеров наземной колодки сквозным отборным трубопроводом, кроме того, пневмопривод размещен внутри запирающей втулки.