УСТРОЙСТВО ОТВОДА КОММУНИКАЦИЙ С РАЗЪЕМНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ Российский патент 2006 года по МПК F16L37/84 F16L37/26 B64G5/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к устройствам отвода коммуникаций с разъемным соединением от борта ракеты и может быть использовано в стартовых космических комплексах.

Известны устройства отвода коммуникаций с разъемным соединением по патентам России № 2124464, МПК B 65 G 53/40, № 2175942, МПК 7 В 64 G 5/00, В 63 В 27/37. Известные устройства обеспечивают отвод отстыкованной части бортового разъема с коммуникациями на начальном участке подъема ракеты. До начала подъема ракеты привод устройства отвода создает отрывное усилие на отделяемую часть бортового разъема. В связи с тем, что отделяемая часть связана с бортовым разъемом цанговым замком, разделение не происходит. Отстыковка осуществляется по сигналу «контакт подъема» на начальном участке подъема ракеты, при этом электрический сигнал поступает в пиропривод бортового разъема, происходит подрыв пиросредств, шток пиропривода открывает цанговый замок, после чего начинается отвод отделяемой части бортового разъема. В связи с тем, что отстыковка коммуникаций осуществляется при подъеме ракеты, отказ пиропривода замка или непрохождение сигнала «контакт подъема» приведет к аварийной ситуации на стартовом комплексе.

Эти недостатки устраняются в предлагаемом устройстве тем, что дополнительно введен стыкуемый патрубок, снабженный захватами, а также дублирующий механизм расфиксации отделяемой части бортового разъема с коммуникациями, включающий в себя цанговое устройство, компенсатор и рычажное устройство, причем цанговое устройство установлено в стыкуемом патрубке вдоль его оси симметрии, а рычажное устройство шарнирно закреплено на каретке и шарнирно связано с цанговым устройством, при этом, компенсатор, включающий в себя подвижный упор, шарнирно связан с патрубком и рычажным устройством.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет введения дублирующего механизма расфиксации отделяемой части бортового разъема с коммуникациями повысилась надежность отстыковки отделяемой части бортового разъема на начальном участке подъема ракеты, при этом при непрохождении сигнала «контакт подъема» или отказе пиропривода, включается дублирующий механизм расфиксации.

За счет введения стыкуемого патрубка, снабженного захватами, обеспечена автоматическая стыковка дублирующего механизма расфиксации с отделяемой частью бортового разъема одновременно со стыковкой заправочных и газовых коммуникаций.

На приведенных чертежах изображены:

- на фиг.1 - устройство отвода в исходном положении;

- на фиг.2 - устройство отвода в пристыкованном положении;

- на фиг.3 - цанговое устройство;

- на фиг.4 - дублирующий механизм расфиксации отделяемой части бортового разъема;

- на фиг.5 - разрез А-А фиг.4;

- на фиг.6 - устройство отвода в отведенном положении.

Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением состоит из патрубка 1 (фиг.1), установленного посредством уравновешивающего устройства на каретке 2, снабженной кожухом 3. Уравновешивающее устройство состоит из 4-х шарнирных штанг 4 и 2-х шарнирных подвесок 5. Каретка установлена в катках 6, жестко закрепленных на боковых стенках защитного сооружения 7, и снабжена приводом 8. Патрубок 1 снабжен направляющими штырями 9 и захватами 10. На задней стенке защитного сооружения 7 жестко закреплен буфер 11. К патрубку 1 крепятся заправочные и газовые гибкие коммуникации 12. Подвижная створка 13 снабжена роликами 14, приводом 15 и установлена при помощи катков 16 в направляющих 17 защитного сооружения 7.

На ракете 18 на бортовом разъеме 19 по плоскости «а» при помощи цангового замка закреплена отделяемая часть бортового разъема - переходный блок 20.

Дублирующий механизм расфиксации отделяемой части бортового разъема состоит из цангового устройства 21 (фиг.1, 4), установленного в патрубке 1 вдоль его оси симметрии, компенсатора 22, рычажного устройства, состоящего из шарнирных рычагов 23, 24. Рычаг 23 шарнирно закреплен на каретке 2, а компенсатор 22, снабженный упором 25, шарнирно связан с патрубком 1 и рычагом 23. На бортовом разъеме 19 установлен пиропривод 26. Усилие стягивания переходного блока 20 и бортового разъема 19 обеспечивается цангой 27 (фиг.5) и стопором 28, при этом обеспечивается необходимое усилие герметизации уплотнительных элементов 29 на каждом из состыкованных каналов заправочных и газовых коммуникаций по плоскости "а". Стопор 28 жестко связан с цангой 27 штифтом 30. Упор 31 удерживается в корпусе переходного блока посредством штифтов 32. Уплотнительные элементы 33 обеспечивают герметичность состыкованных каналов в плоскости «б».

Цанговое устройство 21 (фиг.1) состоит из корпуса 34 (фиг.3), внутри которого посредством подпружиненных толкателей 35 установлен цилиндр 36 с цангой 37. Цилиндр 36 снабжен направляющей 38, фиксатором 39, пружиной 40. Цилиндр 36 связан с корпусом 34 цангового устройства посредством шарнирных рычагов 41, 42, стакана 43 и пружины 44. Стакан 43 снабжен серьгой 45, с которой шарнирно закреплен рычаг 24.

Стыковка коммуникаций к переходному блоку (отделяемой части бортового разъема) проводится в замедленном режиме по плоскости «б», а отстыковка коммуникаций с переходным блоком проводится по плоскости «а» в ускоренном режиме на начальном участке подъема ракеты. Ускоренный режим отвода коммуникаций необходим для исключения газодинамического воздействия струи, возникающей при пуске ракеты-носителя, на коммуникации и узлы устройства.

В исходном положении каретка 2 (фиг.1) с патрубком 1 и коммуникациями 12 находится в отведенном положении, створка 13 закрывает проем защитного сооружения.

Стыковка заправочных и газовых коммуникаций проводится в автоматическом режиме. Подается сжатый воздух в привод 15 (фиг.1), при этом створка 13 посредством катков 16 перемещается вниз по направляющим 17, освобождая проем защитного сооружения 7. Подается сжатый воздух в полость «в» цангового устройства (фиг.3), при этом фиксатор 39 освобождает цангу 37, сжимая пружину 40. Подается сжатый воздух в привод 8 (фиг.1), каретка 2 посредством катков 6 перемещается в направлении стыковки, штыри 9 патрубка 1 заходят в направляющие втулки переходного блока 20, патрубок ориентируется относительно переходного блока при помощи уравновешивающего устройства, состоящего из шарнирных тяг 4 и пружинных подвесок 5. Одновременно осуществляется стыковка цанги 37 (фиг.4) с упором 31 переходного блока, после чего захваты 10 (фиг.2, 4) закрываются, обеспечивая необходимое усилие герметизации стыка патрубок - переходный блок, по плоскости «б» на уплотнительных элементах 33 (фиг.5), после чего проводится дренаж сжатого воздуха из полости «в» (фиг.3) цангового устройства, при этом под действием пружины 40 фиксатор 39 запирает цангу 37 относительно упора 31. После этого проводится заправка ракеты.

Отстыковка и отвод коммуникаций проводятся в автоматическом режиме на начальном участке подъема ракеты.

За определенное время до запуска ракетных двигателей подается сжатый воздух в привод 8 (фиг.2) в направлении отвода коммуникаций, при этом отстыковка не производится в связи с тем, что переходный блок 20 и бортовой разъем 19 связаны цанговым замком по плоскости «а» (фиг.5), а патрубок 1 заперт относительно переходного блока захватами 10 по плоскости «б». Подается сжатый воздух в привод 15 (фиг.2), шток привода выдвигается до упора роликов 14 створки 13 в кожух 3 каретки 2. Подается сжатый воздух в полость «г» (фиг.3), обеспечивая принудительную фиксацию цанги 37 патрубка 1 в переходном блоке 20.

В этом положении устройство находится в режиме готовности к отстыковке коммуникаций, при этом на борт ракеты продолжают поступать по коммуникациям необходимые газы. После запуска ракетных двигателей и начала подъема ракеты устройство отвода посредством шарнирных тяг 4 (фиг.2) и подвесок 5 отслеживает подъем ракеты, упор 25 (фиг.4) перемещается в компенсаторе 22, при этом уменьшается зазор «д». В штатном режиме на некоторой высоте подъема по сигналу «контакт подъема» срабатывают пиросредства бортового разъема 19, пиропривод 26 (фиг.5) перемещает стопор 28, освобождая цангу 27, при этом срезается штифт 30, после чего происходит разделение коммуникаций по плоскости «а».

В случае несрабатывания пиросредств или непрохождения электрического сигнала «контакт подъема» при дальнейшем подъеме ракеты включается дублирующий механизм расфиксации отделяемой части бортового разъема. После того, как упор 25 (фиг.4) переместится в крайнее переднее положение, начинает разворачиваться рычаг 23 в шарнире каретки 2, при этом шарнирно связанный с рычагом 23 рычаг 24 создает тянущее усилие на серьгу 45 (фиг.3) цангового устройства, стакан 43 перемещается, сжимая пружину 44, при этом корпус 36 совместно с цангой 37, срезав штифты 32 (фиг.5), перемещает упор 31 и стопор 28, освобождая цангу 27, после чего происходит разделение коммуникаций по плоскости «а», каретка 2 (фиг.6) с патрубком 1, коммуникациями и переходным блоком перемещается в направлении отвода, при этом, энергия отвода каретки гасится буфером 11. Одновременно, при отводе каретки ролик 14 створки 13 освобождается, и под действием привода 15 осуществляется подъем створки 13 и закрытие проема защитного сооружения 7.

Изобретение относится к быстроразъемным соединениям коммуникаций и может быть использовано в ракетно-космических стартовых комплексах для автоматической стыковки, расстыковки и отвода коммуникаций от борта ракеты. Согласно изобретению, устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением содержит каретку, уравновешивающее устройство, стыкуемый патрубок и дублирующий механизм расфиксации отделяемой части бортового разъема с коммуникациями. Стыкуемый патрубок снабжен захватами для запирания патрубка относительно переходного блока бортового разъема и установлен на каретке посредством уравновешивающего устройства. Дублирующий механизм расфиксации включает в себя компенсатор, цанговое и рычажное устройства. При этом цанговое устройство установлено в стыкуемом патрубке вдоль его оси симметрии, а рычажное устройство шарнирно закреплено на каретке и шарнирно связано с цанговым устройством. Компенсатор включает в себя подвижный упор и шарнирно связан с патрубком и рычажным устройством. Техническим результатом изобретения является повышение надежности расстыковки коммуникаций на начальном участке полета ракеты и обеспечение автоматизации процессов стыковки, расстыковки и отвода коммуникаций. 6 ил.

Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением, содержащее каретку и уравновешивающее устройство, отличающееся тем, что дополнительно введены стыкуемый патрубок, снабженный захватами для запирания патрубка относительно переходного блока бортового разъема и установленный на каретке посредством уравновешивающего устройства, а также дублирующий механизм расфиксации отделяемой части бортового разъема с коммуникациями, включающий в себя цанговое устройство, компенсатор и рычажное устройство, причем цанговое устройство установлено в стыкуемом патрубке вдоль его оси симметрии, а рычажное устройство шарнирно закреплено на каретке и шарнирно связано с цанговым устройством, при этом компенсатор, включающий в себя подвижный упор, шарнирно связан с патрубком и рычажным устройством.