Разъемное соединение Российский патент 2003 года по МПК F16L37/28 

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

Известно разъемное соединение, содержащее бортовой и съемный штуцера с торцевым уплотнительным элементом между ними, затягиваемым усилием, превышающем усилие от давления рабочей среды, и замок (РФ патент № 2143630 С1, кл. F 16 L 37/28). Данное устройство приемлемо для межблочных соединений магистралей, разделяемых при расстыковке блоков ракеты в полете.

Недостатком известного устройства является невысокая надежность при применении для расстыковок бортовых и наземных криогенных магистралей из-за возможности срабатывания только от механического усилия разделения.

Близким по технической сущности является разъемное соединение (быстроразъмный агрегат), содержащее бортовой и съемный штуцера с торцевым уплотнительным элементом между ними, соединенные замком в виде цанги и охватываемые подпружиненной втулкой, при этом разъемное соединение снабжено пневмоприводом в виде поршня, установленного во втулке и соединенного с цангой (RU 2173427 С1, МПК 7 F 16 L 37/28 от 21.02.2000).

Недостатком известного устройства является недостаточная надежность расстыковки из-за того, что съемный штуцер отводится от бортового только под воздействием внешних элементов - соединенным с ним трубопроводом или элементами, прикладывающими за ушки усилие для перемещения, но не отводится при работе пневмопривода.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности расстыковки криогенных магистралей за счет обеспечения принудительного отвода съемного штуцера от бортового при работе от превмопривода.

Сущность изобретения заключается в том, что разъемное соединение, содержащее бортовой и съемный штуцера с торцевым уплотнительным элементом между ними, соединенные замком в виде цанги, запираемым охватывающей подпружиненной втулкой, снабжено пневмоприводом в виде поршня, установленного во втулке и соединенного с цангой, причем поршень пневмопривода состоит из двух концентрично расположенных ступенчатых гильз, образующих между собой и втулкой полости, соединенные с управляющим пневмотрубопроводом, внутренняя гильза расположена на съемном штуцере с возможностью упора в бортовой штуцер, а наружная гильза выполнена за одно целое с цангой и с возможностью упора в торец внутренней гильзы.

На чертеже изображено разъемное соединение.

Разъемное соединение состоит из бортового штуцера 1, стыкуемого с криогенным трубопроводом блока ракеты, съемного штуцера 2, стыкуемого с отделяемым криогенным трубопроводом отводимой заправочной фермы.

Внутри съемного штуцера 2 установлен фильтр 3. На торце штуцера 2 выполнено седло 4, а на ответном торце бортового штуцера 1 завальцован уплотнительный элемент 5, в который упирается седло 4.

Снаружи штуцера 1 и 2 охватываются втулкой 6 с ушком 7, поджатой пружиной 8. Поршень пневмопривода состоит из концентрично расположенных наружной 9 и внутренней 10 гильз. Гильзы 9 и 10 с втулкой 6 образуют пневмополости 11, которые через штуцер 12 соединены с управляющим пневмотрубопроводом.

Внутренняя гильза 10 расположена на съемном штуцере 2. Наружная гильза 9 выполнена за одно с цангой 13, которая своим буртиком 14 зацепляется за буртик 15 штуцера 1 и запирается юбкой 16 втулки 6. Наружная 9 и внутренняя 10 гильзы выполнены ступенчатыми и упираются: наружная 9 во втулку 6 и внутреннюю гильзу 10. Для обеспечения герметичности полости 11 гильзы 9 и 10 снабжены уплотнительными элементами 17. Кроме того, гильза 10 упирается торцем в торец буртика 15 штуцера 1. На штуцере 2 установлено стопорное кольцо 18 для ограничения перемещения гильз 9 и 10.

На гильзе 9 с помощью резьбы закреплен фланец 19 со шпильками 20, проходящими через отверстия в нажимном бандаже 21. На концах шпилек 20 навернуты нажимные гайки 22 Между нажимным бандажом 21 и буртиком штуцера 2 установлен упругий элемент 23 в виде тарельчатых пружин.

Разъемное соединение работает следующим образом.

Затяжку стыка штуцеров 1 и 2 производят гайками 22 заданным моментом, исходя из обеспечения необходимого усилия поджатия седла 4 к уплотнительному элементу 5, превышающего противодействующее усилие от давления и изгибающего момента от трубопровода.

Поджатие производят через упругий элемент 23, что обеспечивает сохранение поджатия при изменении температурного режима.

Для обеспечения расстыковки разъемного соединения необходимо следующее.

При механической расстыковке приложить усилие вниз за ушки 7 втулки 6. При этом втулка 6 сжимает пружину 8 и освобождает буртик 14 цанги 13, которая, разжимаясь, выходит из зацепления с буртиком 15 штуцера 1. Штуцер 2 под действием пружины 8 и тянущего усилия от трубопровода отходит вниз. Разъемное соединение расстыковано.

При расстыковке от подачи давления управляющего газа происходит следующее. Управляющий газ поступает через штуцер 12 втулки 6 в полости 11. В связи с тем, что гильза 9 через гильзу 10 упирается в штуцер бортовой 1, втулка 6, сжимая пружину 8, перемещается вниз и освобождает буртик 14 цанги 13. Гильза 9 под действием давления управляющего газа, разжимая лепестки цанги, двигается вниз относительно гильзы 10, которая упирается в торец штуцера 1, чем производит разведение запирающих элементов замка - буртиков 14 и 15.

Таким образом, предложенная конструкция разъемного соединения с торцевым уплотнением обеспечивает расстыковку криогенной магистрали и от управляющего давления газа с предварительным разведением штуцеров и от механического усилия разделяемых конструкций.

Разъемное соединение предназначено для использования в области ракетной техники, в устройствах разделения криогенных заправочных магистралей. Разъемное соединение содержит поршень пневмопривода. Последний состоит из двух концентрично расположенных ступенчатых гильз. Последние образуют между собой и втулкой соединенные с управляющим пневмотрубопроводом полости. Внутренняя гильза расположена на съемном штуцере с возможностью упора в бортовой штуцер. Наружная гильза выполнена за одно целое с замком и с возможностью упора в торец внутренней гильзы. Обеспечивается повышение надежности расстыковки криогенных магистралей. 1 ил.

Разъемное соединение, содержащее бортовой и наземный штуцера с торцевым уплотнительным элементом между ними, соединенные замком, запираемым охватывающей его подпружиненной втулкой и снабженным пневмоприводом, выполненным в виде поршня, установленного во втулке, отличающееся тем, что поршень пневмопривода состоит из двух концентрично расположенных ступенчатых гильз, образующих между собой и втулкой полости, соединенные с управляющим пневмотрубопроводом, внутренняя гильза расположена на съемном штуцере с возможностью упора в бортовой штуцер, а наружная гильза выполнена за одно целое с замком и с возможностью упора в торец внутренней гильзы.