Устройство стыковки питающих линий Российский патент 2004 года по МПК F16L37/02 

Изобретение относится к космической технике, в частности к агрегатам пневмогидравлических систем, и может быть использовано в машиностроении.

Известен многоштуцерный разъемный агрегат, содержащий бортовую и наземную платы с заправочными магистралями, штуцера бортовой платы входят внутрь штуцеров наземной платы и обеспечивают внешнюю герметичность уплотнительными элементами, установленными в штуцерах наземной магистрали (патент RU 20230629 С1, F 16 L 37/00).

Недостатком данной конструкции является необходимость выдергивания штуцеров бортовой платы из штуцеров наземной платы, что вызывает необходимость прилагать дополнительные усилия при разделении бортовой и наземной плат. Это требует создания больших осевых усилий при расстыковке, чтобы повысить надежность разделения плат между собой. Эти большие осевые усилия воспринимаются кронштейном изделия, на котором закреплена бортовая плата, соответственно кронштейн должен быть выполнен с соответствующей жесткостью и массой.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному решению является устройство стыковки питающих линий, содержащее корпус, закрепленный на борту и отделяемый корпус, штуцера с подпружиненными клапанами и уплотнительными элементами (заявка № 94007126, F 16 L 37/02, опубл. бюл. № 32, 1995 г.).

Недостатком данной конструкции является дополнительная осевая сила, возникающая от перемещения клапанов при стыковке и действующая на замковый элемент. Что, в свою очередь, требует повышенных усилий для раскрытия замкового элемента при расстыковке, и, соответственно, сила реакции, воспринимаемая кронштейном изделия, на котором закреплен корпус устройства, возрастает. Это требует кронштейн выполнять более жестким и соответственно более массивным.

Задачей предлагаемой конструкции является исключение при разделении корпусов дополнительной силы, возникающей от взаимодействия штуцеров, установленных в корпусах, соответственно установленного на борту и отделяемом.

Это позволяет кронштейн изделия, на котором крепится корпус, устанавливаемый на борту, выполнять менее жестким и меньшей массы и соответственно экономить массу всего изделия.

Задача решается тем, что в устройство стыковки питающих линий, содержащее корпус, закрепленный на борту, и отделяемый корпус, штуцера с подпружиненными клапанами и уплотнительными элементами, в каждый штуцер, установленный в отделяемый корпус, введен дополнительный подпружиненный клапан с уплотнительным элементом и седлом, расположенный вокруг основного подпружиненного клапана, и соединен с ним через втулку с проходными отверстиями, а в каждом штуцере корпуса, закрепленного на борту, установлен упор с проходными отверстиями и уплотнительный элемент, при этом каждый дополнительный подпружиненный клапан установлен в штуцере с возможностью взаимодействия седлом с уплотнительным элементом основного подпружиненного клапана, кроме того, каждый основной подпружиненный клапан снабжен центральным выступом, пропущенным через отверстие дополнительного подпружиненного клапана и выступающим над торцом указанного клапана.

На фиг. 1 изображено устройство стыковки питающих линий в состыкованном положении. Проходное сечение закрыто.

На фиг. 2 изображено устройство стыковки питающих линий в положении уплотнительная поверхность дополнительного подпружиненного клапана контактирует с уплотнительным элементом штуцера корпуса, закрепленного на борту, уплотнительный элемент основного подпружиненного клапана контактирует с седлом дополнительного подпружиненного клапана.

На фиг. 3 изображено устройство стыковки питающих линий в положении - центральный выступ основного подпружиненного клапана и торец дополнительного подпружиненного клапана контактируют с упором с проходными отверстиями. Проходное сечение открыто.

На фиг. 4 изображено сечение А-А по фиг.3.

На фиг. 5 изображено сечение Б-Б по фиг.3.

Конструкция устройства стыковки питающих линий содержит корпус 1, закрепленный на борту и отделяемый корпус 2, штуцера 3i, установленные в отделяемом корпусе 2, штуцера 4i корпуса 1, установленного на борту.

В каждом штуцере 3i введен дополнительный подпружиненный клапан 5 с уплотнительным элементом 6 и седлом 7, расположенный вокруг основного подпружиненного клапана 8 и соединенный с ним через втулку 9 с проходными отверстиями 10i.

В каждом штуцере 4i корпуса 1 установлен упор 11 с проходными отверстиями 12i и уплотнительный элемент 13.

Каждый дополнительный подпружиненный клапан 5 установлен в штуцере 3i с возможностью взаимодействия седла 7 с уплотнительным элементом 14 основного подпружиненного клапана 8, кроме того, каждый основной подпружиненный клапан 8 снабжен центральным выступом 15, пропущенным через отверстие 16 дополнительного подпружиненного клапана 5, и выступает над торцом 17 дополнительного подпружиненного клапана 5.

Основной подпружиненный клапан 8 зафиксирован в дополнительном подпружиненном клапане 5 пружиной 18. Дополнительный подпружиненный клапан 5 зафиксирован в штуцере 3i пружиной 19 в упор 20 и имеет уплотнительную поверхность 21, которая при перемещении дополнительного подпружиненного клапана 5 внутрь штуцера 4i будет контактировать с уплотнительным элементом 13.

Устройство стыковки питающих линий функционирует следующим образом.

К корпусу 1, закрепленному на борту, стыкуют отделяемый корпус 2. К штуцерам 3i, установленным в отделяемом корпусе 2 под давлением, подается рабочее тело. Дополнительный подпружиненный клапан 5 и основной подпружиненный клапан 8, установленные в штуцере 3i, начинают перемещаться внутрь штуцера 4i, расположенного в корпусе 1, закрепленном на борту, под действием силы F=Р·S, где Р - рабочее давление

При этом F>>F₁ пружины 19, а внешняя герметичность обеспечена уплотнительным элементом 6 дополнительного подпружиненного клапана 5 и уплотнительным элементом 14 основного подпружиненного клапана 8.

В процессе перемещения конструкционно обеспечена последовательность контакта уплотнительной поверхности 21 дополнительного подпружиненного клапана 5 с уплотнительным элементом 13 и затем контакты центрального выступа 15 основного подпружиненного клапана 8 в упор 11, то есть обеспечивается внешняя герметичность соединения.

После начала контактирования выступа 15 основного подпружиненного клапана 8 в упор 11 перемещение основного подпружиненного клапана 8 прекращается, а дополнительный подпружиненный клапан 5 продолжает перемещение до контакта торцом 17 с упором 11, при этом F>>F₂ пружины 18. Уплотнительный элемент 14 основного подпружиненного клапана 8 прекращает контактировать с седлом 7 дополнительного подпружиненного клапана 5 и открывает проходное сечение соединения, рабочее тело через отверстия 10i втулки 9, зазор между уплотнительным элементом 14 основного подпружиненного клапана 8 и седлом 7 дополнительного подпружиненного клапана 5, отверстия 12i упора 11 поступает на борт изделия.

После прекращения подачи рабочего тела на борт изделия на дополнительный подпружиненный клапан 5 и основной подпружиненный клапан 8 прекращает действовать сила F, так как Р=0.

Дополнительный подпружиненный клапан 5 под действием силы F₁ пружины 19 и основной подпружиненный клапан 8 под действием силы F₂ пружины 18 возвращаются в исходное положение.

После чего происходит разделение отделяемого корпуса 2 от корпуса 1, закрепленного на борту, при этом дополнительной силы от взаимодействия штуцеров 3i и 4i не возникает, и соответственно затрачиваемая на разделение сила расходуется только на раскрытие соединяющего эти корпуса запорного элемента.

Устройство стыковки питающих линий предназначено для использования в области машиностроения. Устройство содержит штуцера в отделяемом корпусе. В каждый штуцер введен дополнительный подпружиненный клапан с уплотнительным элементом и седлом. Подпружиненный клапан расположен вокруг основного подпружиненного клапана и соединен с ним через втулку с проходными отверстиями. В каждом штуцере на борту установлен упор с проходными отверстиями и уплотнительный элемент. Каждый дополнительный подпружиненный клапан установлен на штуцере с возможностью взаимодействия седла с уплотнительным элементом основного подпружиненного клапана. Последний снабжен центральным выступом. Последний пропущен через отверстие дополнительного подпружиненного клапана и выступает над торцом указанного клапана. Обеспечивается экономичность массы всего изделия. 5 ил.

Устройство стыковки питающих линий, содержащее корпус, закрепленный на борту, и отделяемый корпус, штуцера с подпружиненными клапанами и уплотнительными элементами, отличающееся тем, что в каждом штуцере, установленном в отделяемом корпусе, введен дополнительный подпружиненный клапан с уплотнительным элементом и седлом, расположенный вокруг основного подпружиненного клапана и соединенный с ним через втулку с проходными отверстиями, а в каждом штуцере корпуса, закрепленного на борту, установлен упор с проходными отверстиями и уплотнительный элемент, при этом каждый дополнительный подпружиненный клапан установлен в штуцере с возможностью взаимодействия седла с уплотнительным элементом основного подпружиненного клапана, кроме того, каждый основной подпружиненный клапан снабжен центральным выступом, пропущенным через отверстие дополнительного подпружиненного клапана и выступающим над торцом указанного клапана.