УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ ПЛАВУЧЕГО ПРИБОРА НА ГЕРМЕТИЧНЫЕ ОТСЕКИ Российский патент 2019 года по МПК F16B2/16 B63B22/08 B63G8/34 

Изобретение относится к области подводной техники и может быть использовано в составе дрейфующего автономного гидроакустического прибора.

Известен замок-разъединитель (п. RU №2193119, В63В 22/08, опубл. 20.11.2002). Замок-разъединитель содержит корпус с внешним подводом давления, в который помещены поршень, шток с отжимной пружиной, шариковый замок и сухари с отверстиями для закрепления частей объекта. Шток первого замка имеет кольцевую выточку для западания шариков указанного замка, обеспечивающего фиксацию в корпусе надетого на шток штыря с гайкой, между фланцем которой и корпусом зажаты сухари. В проточку поршня введена силовая пружина, зафиксированная в сжатом состоянии вторым шариковым замком, шарики которого опираются на втулку, закрепленную на плунжере, соединенном с якорем электромагнита. Плунжер и поршень имеют каналы для доступа забортной воды под поршень.

Данный замок-разъединитель предназначен для разъединения силовых высоконагруженных связей и передачи натяжения с одного объекта на другой, находящихся в воде, поэтому он не может быть использован для разделения герметичного плавучего прибора, состоящего из герметично соединенных отсеков, на герметичные отсеки.

Известен отделитель (п. RU №2428591, В63В 22/08, опубл. 10.09.2011 Бюл. №25). Отделитель содержит силовой цилиндр, уплотненный относительно цилиндра поршень со штоком с одной стороны, а с другой стороны уплотненный относительно силового цилиндра штырь с внутренней выточкой и отжимной пружиной, надетой на шток, и имеющий на стенке три отверстия для шариков шарикового замка, на наружной поверхности имеющий резьбу, на которую навинчена гайка. Спусковое устройство выполнено в виде электромагнита с втяжным якорем, имеющим плунжер, уплотненный в центральных отверстиях крышки силового цилиндра и корпуса электромагнита. Глубина проточки силового цилиндра выполнена так, что отношение величины хода поршня к длине ходовой поверхности штыря с гайкой равно 1,2-1,5, что обеспечивает полное выталкивание штоком штыря с гайкой из силового цилиндра при срабатывании шарикового замка при малых усилиях на поршне, то есть на малых глубинах постановки станции. Фланец силового цилиндра имеет резьбовые отверстия, в которые ввернуты штуцера, соединенные посредством гаек с трубопроводами, закрепленными к верхней части буя станции и обеспечивающими доступ чистой воды через радиальные каналы в крышке под поршень при постановке станции на илистый грунт.

Данный отделитель используется для отделения якоря от герметичного автономного прибора или буя, поэтому он не может быть использован в составе плавучего автономного прибора, герметичный корпус которого на определенном этапе работы должен быть разделен на герметичные функциональные отсеки.

Технический результат состоит в том, что плавучий прибор, имеющий силовой корпус, состоящий из отсеков - аппаратурного и буйкового, необходимо разделить в условиях нахождения в воде на герметичные отсеки.

Технический результат достигается устройством разделения плавучего прибора на герметичные отсеки, содержащее герметичный силовой корпус, состоящий из отсеков аппаратурного и буйкового, герметично соединенных между собой и скрепленных устройством разделения, устройство разделения выполнено в виде дистанционно-управляемой разъемной конструкции и состоит из переборки, которая герметично жестко скреплена с корпусом отсека аппаратурного и герметично соединена с герметичным корпусом буйкового отсека, переборка выполнена в виде диска с широким ободом, имеющей на наружной цилиндрической поверхности ступенчатую кольцевую проточку с продольными пазами, по оси которых в переборке выполнены глухие отверстия, с установленными в них пружинами, и двумя диаметрально расположенными в зоне кольцевой проточки лысками, по центру одной лыски в переборке выполнено ступенчатое сквозное отверстие, в зоне большего диаметра отверстия имеется боковое отверстие, выходящее на торцовую поверхность переборки стороны отсека аппаратурного, и дренажный канал, выполненный в виде кольцевой проточки с боковым отверстием, выходящим в полость между переборкой и отсеком буйковым; поршня, герметично установленного в упомянутое ступенчатое отверстие с помощью уплотнительных элементов, размещенных в кольцевых канавках цилиндрической поверхности поршня, на одной торцовой поверхности которого имеется конус, а на другой - фаска, положение поршня в отверстии зафиксировано клиновидным упором, расположенным в боковом отверстии, и установленной на имеющемся стержне поршня пружиной, обжатой навернутой на стержень втулкой, при этом конус поршня выступает над поверхностью лыски переборки, а дренажный канал находится между уплотнительными элементами поршня, клиновидный упор закреплен на планке, планка надета на направляющие ограничительные стойки, установленные на торцовой поверхности переборки, и закреплена на ней с помощью переходника и разрывного болта, который состыкован с электрическим кабелем отсека аппаратурного; клиновых планок, закрепленных шарнирно в пазах, имеющихся на наружной поверхности корпуса отсека буйкового, и заходящих в продольные пазы и ступенчатую кольцевую проточку переборки, клиновые планки обжаты бандажом, установленным в кольцевой проточке переборки, бандаж состоит из двух лент и шпильки, на концах одной ленты имеются накладка и вилка с коническим отверстием, на концах другой ленты имеются накладка и проушина с коническим отверстием, в совмещенные конические отверстия собранной вилки с проушиной входит конус поршня, концы лент с накладками, имеющими отверстия, соединены между собой натяжной шпилькой.

В варианте исполнения на элементах конструкции переборки установлены пружины с упором во внутренние элементы конструкции отсека буйкового.

Наличие в составе плавучего прибора устройства разделения, выполненного в виде дистанционно-управляемой разъемной конструкции, состоящей из переборки, которая герметично жестко скреплена с корпусом отсека аппаратурного и герметично соединена с герметичным корпусом буйкового отсека, позволяет при разделении плавучего отсека по соединению переборки с буйковым отсеком обеспечить герметичность отсека аппаратурного.

Выполнение переборки в виде диска с широким ободом, имеющей на наружной цилиндрической поверхности ступенчатую кольцевую проточку с продольными пазами, по оси которых в переборке выполнены глухие отверстия с пружинами, а также две диаметрально расположенные в зоне кольцевой проточки лыски, по центру одной из которых в переборке выполнено ступенчатое сквозное отверстие с боковым отверстием, выходящим на торцовую поверхность переборки со стороны отсека аппаратурного, и дренажный канал, выполненный в виде кольцевой проточки с боковым отверстием, выходящим в полость между переборкой и отсеком буйковым, позволяет:

- установить в ступенчатое отверстие герметично поршень с помощью уплотнительных элементов, размещенных в кольцевых канавках цилиндрической поверхности поршня, на одной торцовой поверхности которого имеется конус, а на другой - фаска;

- завести в продольные пазы и ступенчатую кольцевую проточку клиновые планки, закрепленные шарнирно в пазах, имеющихся на наружной поверхности корпуса отсека буйкового и обжать их бандажом, состоящим из двух лент, проушина и вилка которых соединяются между собой путем надевания на конус штока, а накладки соединены натяжной шпилькой;

- зафиксировать положение поршня в отверстии клиновидным упором, установленным на планке, путем расположения его в боковом отверстии переборки со стороны аппаратурного отсека, и обжатием пружины, установленной на имеющемся стержне поршня с помощью втулки, наворачиваемой на стержень.

- в зафиксированном положении поршня дренажный канал располагается между уплотнительными элементами поршня, что обеспечивает герметичность состыкованных отсеков;

- установить планку на направляющие ограничительные стойки переборки и закрепить планку на переборке с помощью переходника и разрывного болта, который состыкован с электрическим кабелем отсека аппаратурного.

Для разделения плавучего прибора на герметичные отсеки задействуется электрическим импульсом разрывной болт, который разрывается в полости между планкой и переходником, при этом планка отсоединяется от переборки, клиновидный упор освобождает шток, который под действием усилия обжатой пружины перемещается во внутрь перегородки до выхода конуса штока из соединения вилки с проушиной. Под действием пружин, воздействующих на клиновые планки, и упругости лент бандажа он раскрывается, клиновые планки выходят из пазов отсека аппаратурного. При перемещении штока дренажный канал разгерметизируется, и по нему забортная вода поступает в полость между переборкой и отсеком буйковым до выравнивания внутреннего и наружного давлений. За счет положительной плавучести буйкового отсека происходит расстыковка отсеков. Для более интенсивного отделения отсеков на конструктивные элементы в переборки могут быть установлены пружины с упором во внутренние конструктивные элементы отсека буйкового.

На фиг. 1 показан общий вид устройства разделения герметичного корпуса плавучего автономного прибора на герметичные отсеки, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.

Устройство разделения герметичного корпуса плавучего автономного прибора на герметичные отсеки содержит герметичный силовой корпус 1, состоящий из отсеков - аппаратурного 2 и буйкового 3, переборки 4, имеющей ступенчатую кольцевую проточку «а» с продольными пазами «б», по оси которых в переборке 4 выполнены глухие отверстия «в», и двумя диаметрально расположенными в зоне кольцевой проточки лысками «г». По центру одной лыски «г» в переборке 4 выполнено ступенчатое сквозное отверстие. В зоне большего диаметра отверстия имеется боковое отверстие, выходящее на торцовую поверхность переборки 4 со стороны отсека аппаратурного 2, и дренажный канал «д», выполненный в виде кольцевой проточки с боковым отверстием, выходящим в полость между переборкой 4 и отсеком буйковым 3. Поршня 5, выполненного в виде цилиндра, на одной торцовой поверхности которого имеется конус, а на другой - фаска и стержень 6 с резьбовым концом, поршень 5 герметично установлен в упомянутое ступенчатое отверстие с помощью уплотнительных элементов 7, размещенных в кольцевых канавках цилиндрической поверхности поршня 5. Положение поршня 5 в отверстии зафиксировано клиновидным упором 8, расположенным в боковом отверстии, и установленной на стержне 6 пружиной 9, обжатой навернутой на стержень 6 втулкой 10, при этом конус поршня 5 выступает над поверхностью лыски «г», а дренажный канал «д» находится между уплотнительными элементами 7 поршня 5. Клиновидный упор 8 закреплен на планке 11, надетой на направляющие ограничительные стойки 12, установленные на торцовой поверхности переборки 4, планка 11 закреплена на переборке 4 с помощью переходника 13 и разрывного болта 14, который состыкован с электрическим кабелем 15 отсека аппаратурного 2. Пружин 16, установленных на конструктивных элементах переборки с упором в конструктивные элементы отсека буйкового 3. Клиновых планок 17, закрепленных шарнирно в пазах, имеющихся на наружной поверхности корпуса отсека буйкового 3, и заходящих в продольные пазы «б» и ступенчатую кольцевую проточку «а» переборки 4. Клиновые планки 17 обжаты бандажом 18, установленным в кольцевой проточке «а» переборки 4, при этом пружины 19, установленные в глухих отверстиях «в» кольцевой проточки «а» переборки 4, сжаты. Бандаж 18 состоит из двух лент 20 и 21 и шпильки 22. На концах ленты 20 имеются накладка 23 и вилка 24 с коническим отверстием, на концах ленты 21 имеются накладка 23 и проушина 25 с коническим отверстием. В совмещенные конические отверстия собранной вилки 24 с проушиной 25 входит конус поршня 5. Концы лент 20 и 21 с накладками 23, имеющими отверстия, соединены между собой натяжной шпилькой 22.

Работает устройство разделения корпуса плавучего прибора на герметичные отсеки следующим образом.

При нахождении плавучего прибора в воде на разрывной болт 14 из отсека аппаратурного 2 по кабелю 15 подается электрический импульс. При срабатывании болта 14 и его разделения планка 11, с закрепленным на ней клиновидным упором 8, под действием усилий, воздействующих от штока 5, поджатого пружиной 9, перемещается и освобождает шток 5. Шток 5 под действием пружины 9 втягивается во внутрь, при этом дренажный канал «д» открывается и забортная вода поступает в полость между переборкой 4 и отсеком буйковым 3 до выравнивания внутреннего и внешнего давления, а вилка 24 с проушиной 25 бандажа 18 разъединяются. Под действием силы сжатых клиновыми планками 17 пружин 19 и упругости лент 20 и 21 бандаж 18 раскрывается и клиновые планки 17 освобождаются, после чего происходит их перемещение под действием пружин 19. Отсек аппаратурный 2 и отсек буйковый 3 раскрепляются, при этом под действием усилия пружин 16 и положительной плавучести отсека буйкового 3 происходит отделение отсеков друг от друга.

Был изготовлен опытный образец подводного прибора с описанным устройством разделения, который успешно прошел испытания в составе экспериментального комплекса.

Изобретение относится к области подводной техники и может быть использовано в составе дрейфующего автономного гидроакустического прибора. Устройство разделения плавучего прибора на герметичные отсеки содержит герметичный силовой корпус, состоящий из отсеков - аппаратурного и буйкового, поршня, клиновых планок. Устройство разделения выполнено в виде дистанционно-управляемой разъемной конструкции и состоит из переборки. Переборка выполнена в виде диска с широким ободом, имеющей на наружной цилиндрической поверхности ступенчатую кольцевую проточку с продольными пазами, по оси которых в переборке выполнены глухие отверстия с установленными в них пружинами, и двумя диаметрально расположенными в зоне кольцевой проточки лысками. Поршень герметично установлен в ступенчатое отверстие с помощью уплотнительных элементов, размещенных в кольцевых канавках цилиндрической поверхности поршня, на одной торцевой поверхности которого имеется конус, а на другой – фаска. Конус поршня выступает над поверхностью лыски переборки, а дренажный канал находится между уплотнительными элементами поршня. Клиновые планки закреплены шарнирно в пазах, имеющихся на наружной поверхности корпуса отсека буйкового, и заходят в продольные пазы и ступенчатую кольцевую проточку переборки, клиновые планки обжаты бандажом, установленным в кольцевой проточке переборки. Бандаж состоит из двух лент и шпильки, на концах одной ленты имеются накладка и вилка с коническим отверстием, на концах другой ленты имеются накладка и проушина с коническим отверстием, в совмещенные конические отверстия собранной вилки с проушиной входит конус поршня. Концы лент с накладками имеют отверстия, которые соединены между собой натяжной шпилькой. Достигается повышение надежности устройства разделения плавучего прибора на герметичные отсеки находясь в воде. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство разделения плавучего прибора на герметичные отсеки, содержащее герметичный силовой корпус, состоящий из отсеков - аппаратурного и буйкового, герметично соединенных между собой и скрепленных устройством разделения, устройство разделения выполнено в виде дистанционно-управляемой разъемной конструкции и состоит из переборки, которая герметично жестко скреплена с корпусом отсека аппаратурного и герметично соединена с герметичным корпусом буйкового отсека, переборка выполнена в виде диска с широким ободом, имеющей на наружной цилиндрической поверхности ступенчатую кольцевую проточку с продольными пазами, по оси которых в переборке выполнены глухие отверстия с установленными в них пружинами, и двумя диаметрально расположенными в зоне кольцевой проточки лысками, по центру одной лыски в переборке выполнено ступенчатое сквозное отверстие, в зоне большего диаметра отверстия имеется боковое отверстие, выходящее на торцевую поверхность переборки со стороны отсека аппаратурного, и дренажный канал, выполненный в виде кольцевой проточки с боковым отверстием, выходящим в полость между переборкой и отсеком буйковым; поршня, герметично установленного в упомянутое ступенчатое отверстие с помощью уплотнительных элементов, размещенных в кольцевых канавках цилиндрической поверхности поршня, на одной торцевой поверхности которого имеется конус, а на другой - фаска, положение поршня в отверстии зафиксировано клиновидным упором, расположенным в боковом отверстии, и установленной на имеющемся стержне поршня пружиной, обжатой навернутой на стержень втулкой, при этом конус поршня выступает над поверхностью лыски переборки, а дренажный канал находится между уплотнительными элементами поршня, клиновидный упор закреплен на планке, планка надета на направляющие ограничительные стойки, установленные на торцевой поверхности переборки, и закреплена на ней с помощью переходника и разрывного болта, который состыкован с электрическим кабелем отсека аппаратурного; клиновых планок, закрепленных шарнирно в пазах, имеющихся на наружной поверхности корпуса отсека буйкового, и заходящих в продольные пазы и ступенчатую кольцевую проточку переборки, клиновые планки обжаты бандажом, установленным в кольцевой проточке переборки, бандаж состоит из двух лент и шпильки, на концах одной ленты имеются накладка и вилка с коническим отверстием, на концах другой ленты имеются накладка и проушина с коническим отверстием, в совмещенные конические отверстия собранной вилки с проушиной входит конус поршня, концы лент с накладками, имеющими отверстия, соединены между собой натяжной шпилькой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на элементах конструкции переборки установлены пружины с упором во внутренние элементы конструкции отсека буйкового.