УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ РАЗЪЕМОВ КОММУНИКАЦИЙ Российский патент 2006 года по МПК F16L37/28 F16L37/62 B64G5/00 

Предлагаемое устройство относится к машиностроению, а именно к устройствам защиты коммуникаций механизмов стыковки и отвода от воздействия внешней среды, и может быть использовано в стартовых ракетно-космических комплексах.

Известно устройство для защиты разъемов коммуникаций от воздействия внешней среды по патенту России №1234702, МПК F 16 L 37/28, содержащее разъем, поворотную заслонку и привод заслонки с упругим элементом. Недостатками устройства являются увеличенные концевые массы стыкуемой коммуникации, приводящие к увеличению нагрузок на горловину, при этом обеспечена защита канала патрубка от воздействия внешней среды, а защита устройства и коммуникаций не обеспечивается.

Частично эти недостатки устранены в устройстве отвода коммуникаций с разъемным соединением по патенту России №2175942, МПК В 65 G 53/40 (прототип) тем, что в нем введен поворотный защитный кожух, установленный в шарнирах защитного сооружения. На защитном кожухе в направляющих посредством катков установлена каретка с патрубком и коммуникациями.

В связи с тем, что отстыковка и отвод коммуникаций проводятся на начальном участке подъема ракеты (РКН), разъемное соединение наземных и бортовых коммуникаций некоторое время находится в состыкованном положении при работающих ракетных двигателях, операции по отстыковке, отводу коммуникаций и закрытию кожуха защитного сооружения должны выполняться в минимально короткое время, при этом выявлены следующие недостатки известного устройства:

- эжекция газовой струи от ракетных двигателей препятствует закрытию кожуха;

- значительные инерционные нагрузки на узлы устройства, возникающие при отводе, в связи с тем, что каретка расположена на подвижном кожухе, при этом отводится суммарная масса кожуха и каретки с разъемами и коммуникациями.

Указанные недостатки устраняются в предлагаемом устройстве тем, что подвижный кожух защитного сооружения выполнен с обеспечением возможности как продольного, так и поперечного перемещения внутри защитного сооружения, каретка с разъемами и коммуникациями установлена отдельно от кожуха, при этом кожух кинематически связан с кареткой посредством роликов и установлен посредством катков в направляющих защитного сооружения, проем которого снабжен герметизирующим уплотнением, кроме того, кожух связан с катками при помощи пружин и снабжен приводом и прижимным механизмом, состоящим из двуплечих рычагов, шарнирно связанных с управляющими пневмоцилиндрами, снабженными пружинами, а также дренажных клапанов, при этом двуплечие рычаги установлены в осях кронштейнов защитного сооружения и кинематически связаны с упорами кронштейнов и подвижным кожухом.

Таким образом, в предлагаемом устройстве решены следующие задачи:

- исключено влияние эжекции газовой струи от ракетных двигателей на процесс закрытия кожуха защитного сооружения в связи с тем, что кожух не выступает за габариты защитного устройства;

- снижены инерционные нагрузки, возникающие при отводе коммуникаций в связи с тем, что каретка с разъемом и коммуникациями расположена отдельно от кожуха.

На приведенных чертежах изображены:

- фиг.1 - устройство в исходном положении коммуникаций;

- фиг.2 - устройство в пристыкованном положении коммуникаций;

- фиг.3 - вид А фиг.1;

- фиг.4 - вид Б фиг.3;

- фиг.5 - пневматическая схема прижимных механизмов;

- фиг.6 - устройство в отведенном положении коммуникаций.

Устройство состоит из подвижного кожуха 1 (фиг.1), установленного в направляющих 2 защитного сооружения 3, пневмоцилиндра 4, снабженного буфером 5, прижимных механизмов 6 (фиг.3), патрубка 7 (фиг.1), установленного посредством уравновешивающего устройства 8 на каретке 9, снабженной кожухом 10. Каретка установлена в катках 11, жестко закрепленных на боковых стенках защитного сооружения 3, и снабжена приводом 12. Патрубок 7 снабжен направляющими штырями 13 и захватами 14. К патрубку крепятся гибкие заправочные и газовые коммуникации 15. На задней стенке защитного сооружения 3 закреплен буфер 16.

Подвижный кожух представляет собой плиту 17 (фиг.3), на которой расположены подпружиненные кронштейны с катками 18, упоры 19, ролики 20 и кронштейн 21 пневмоцилиндра 4 (фиг.1). На потолке защитного сооружения расположены два буфера 22, на боковых стенках расположены кронштейны 23 (фиг.3, 4) с шарнирными рычагами 24 и дренажные клапаны 25.

Прижимные механизмы 6 (фиг.3) состоят из шарнирных двуплечих рычагов 26 (фиг.4), закрепленных в кронштейнах 27. С одной стороны на них установлены прижимные ролики 28, а с другой стороны рычаги шарнирно связаны с управляющими пневмоцилиндрами 29, снабженными пружинами 30. Пневмоцилиндры 29 установлены в кронштейнах 31. Управляющие пневмоцилиндры 29 всех прижимных механизмов 6 (фиг.3) посредством магистралей 32 (фиг.5) питаются от одного источника сжатого воздуха. На борту РКН 33 (фиг.1) установлена бортовая плата 34 с отделяемым переходным блоком 35.

Для стыковки коммуникаций к переходному блоку 35 сжатый воздух подается в пневмоцилиндр 4 в полость закрытия кожуха 1, затем в управляющие пневмоцилиндры прижимных устройств 29 (фиг.4, 5) для их открытия. Пневмоцилиндры прижимных устройств сжимают пружины 30 и через шарнирные двуплечие рычаги 26 перемещают прижимные ролики 28 в отведенное положение.

После открытия прижимных механизмов сжатый воздух подается в пневмоцилиндр 4 (фиг.1) для открытия кожуха 1. Одновременно сбрасывается сжатый воздух из полости закрытия кожуха 1. При этом кожух опускается вниз. Каретка 9 посредством привода 12 перемещается по каткам 11 в направлении переходного блока 35. Патрубок 7 ориентируется относительно переходного блока 35 посредством штырей 13, при этом перемещения патрубка обеспечиваются с помощью уравновешивающего устройства 8, после чего закрываются захваты 14 (фиг.2), обеспечивая необходимое усилие герметизации стыка патрубок-переходный блок. После чего осуществляется заправка РКН по коммуникациям 15.

За некоторое время до пуска РКП в автоматическом режиме проводится предстартовая подготовка к отстыковке коммуникаций. При этом подается сжатый воздух в полость закрытия кожуха 1 пневмоцилиндра 4. Подвижный кожух взаимодействует роликами 20 с кожухом 10 каретки 9. Одновременно подается сжатый воздух в пневмоцилиндр 12 на отвод каретки 9, при этом отстыковка не осуществляется в связи с тем, что переходный блок 35 заперт замком относительно бортовой платы 34.

Операции по отстыковке, отводу переходного блока с коммуникациями и закрытию кожуха осуществляются в автоматическом режиме на начальном участке подъема РКН, при этом срабатывают пиросредства для отделения переходного блока от бортовой платы. При дальнейшем подъеме РКН и отводе подвижных частей с переходным блоком и коммуникациями кожух 10 каретки 9 сходит с роликов 20 и подвижный кожух 1 под действием пневмоцилиндра 4 закрывает проем защитного сооружения 3 (фиг.6), при этом кинематическая энергия подъема подвижного кожуха гасится буфером 5 и буферами 22, а энергия отвода каретки 9 гасится буфером 16. При перекрытии кожухом проема защитного сооружения упоры 19 (фиг.3) взаимодействуют с шарнирными рычагами 24, которые открывают дренажные клапаны 25, при этом происходит быстрый сброс сжатого воздуха из пневмоцилиндров прижимных механизмов 29 (фиг.4, 5). Под действием пружин 30 двуплечие рычаги разворачиваются, проходят "мертвое" положение до контакта с упорами "а" в кронштейнах 27, при этом посредством роликов 28 двуплечих рычагов 26 осуществляется поджатие подвижного кожуха 1 (фиг.4) к герметизирующему уплотнению 36 защитного сооружения 3 (фиг.6).

Таким образом, в предлагаемом устройстве:

- исключено воздействие эжекции газовой струи от ракетных двигателей на кожух защитного сооружения;

- снижены инерционные нагрузки, возникающие при отводе коммуникаций.

Изобретение относится к устройствам защиты коммуникаций с разъемным соединением от высокотемпературной газовой струи и может быть использовано в стартовых ракетно-космических комплексах. Предлагаемое устройство содержит подвижный кожух защитного сооружения и разъем с присоединенными к нему коммуникациями и установленными на нем штырями и захватами. Разъем шарнирно закреплен на каретке, перемещаемой пневмоцилиндром. При этом подвижный кожух выполнен с возможностью его продольного и поперечного перемещений внутри защитного сооружения, а каретка установлена отдельно от кожуха. Кожух связан кинематически с кареткой посредством роликов и установлен на катках в направляющих защитного сооружения. Он также связан с катками при помощи пружин и снабжен приводом и прижимным механизмом. Данный механизм включает в себя двуплечие рычаги, шарнирно связанные с управляющими пневмоцилиндрами, снабженными пружинами и дренажными клапанами. Двуплечие рычаги установлены в осях кронштейнов защитного сооружения и кинематически связаны с упорами кронштейнов и подвижным кожухом. Проем защитного сооружения снабжен герметизирующим уплотнением. Технический результат изобретения состоит в исключении влияния эжекции газовой струи от ракетных двигателей на процесс закрытия кожуха защитного сооружения (т.к. кожух не выступает за габариты защитного устройства), а также в снижении инерционных нагрузок, возникающих при отводе коммуникаций (т.к. каретка с разъемом и коммуникациями расположена отдельно от кожуха). 6 ил.

Устройство для защиты разъемов коммуникаций от воздействия внешней среды, содержащее подвижный кожух, разъем с присоединенными коммуникациями, шарнирно закрепленный на каретке, перемещаемой пневмоцилиндром, с установленными на нем штырями и захватами, отличающееся тем, что подвижный кожух защитного сооружения выполнен с возможностью его продольного и поперечного перемещений внутри защитного сооружения, каретка с разъемами и коммуникациями установлена отдельно от кожуха, при этом кожух кинематически связан с кареткой посредством роликов и установлен посредством катков в направляющих защитного сооружения, проем которого снабжен герметизирующим уплотнением, а также связан с катками при помощи пружин и снабжен приводом и прижимным механизмом, включающим в себя двуплечие рычаги, шарнирно связанные с управляющими пневмоцилиндрами, снабженными пружинами и дренажными клапанами, причем двуплечие рычаги установлены в осях кронштейнов защитного сооружения и кинематически связаны с упорами кронштейнов и подвижным кожухом.