устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением

Формула изобретения

Устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением, содержащее подвижную створку защитного сооружения, каретку с разъемным соединением и коммуникациями, уравновешивающее устройство, отличающееся тем, что дополнительно введен патрубок, снабженный захватами для запирания патрубка относительно переходного блока бортового разъема и установленный на каретке посредством уравновешивающего устройства, а подвижная створка установлена с возможностью линейного перемещения внутри защитного сооружения и снабжена прижимным устройством, включающим в себя шарнирные рычаги и их приводы с дренажным клапаном, при этом каретка с разъемным соединением и коммуникациями установлена в защитном сооружении и кинематически связана с подвижной створкой посредством роликов.

Описание изобретения к патенту

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

Известно устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением по патенту России №2124464, МПК B 65 G 53/40. Устройство состоит из поворотной стрелы, привода, уравновешивающего устройства и механизмов фиксации отводимых коммуникаций с разъемным соединением. Недостатками устройства являются:

- незащищенность отводимых коммуникаций с разъемным соединением, а также узлов устройства отвода от газодинамического воздействия струи, возникающей при пуске ракеты-носителя;

- значительные нагрузки на разъем ракеты-носителя, передаваемые от устройства отвода в поперечном направлении относительно оси разъема, возникающие после подачи сжатого воздуха в привод отвода в связи с тем, что направление разделения разъемного соединения отводимых коммуникаций не совпадает с направлением приложения усилия от устройства отвода для разделения.

Известно устройство отвода коммуникаций с разъемным соединением по патенту России №2175942, МПК 7 B 64 G 5/00, В 63 В 27/34 (прототип). Устройство состоит из подвижной створки, установленной шарнирно в защитном сооружении. На подвижной створке в направляющей посредством катков установлена каретка с разъемным соединением и коммуникациями. В указанном устройстве обеспечена защита коммуникаций и узлов устройства от газодинамического воздействия струи, возникающей при пуске ракеты, направление разделения разъемного соединения совпадает с направлением приложения усилия от устройства отвода, в связи с чем снижены поперечные нагрузки на бортовой разъем ракеты. В связи с тем, что отстыковка и отвод коммуникаций проводятся на начальном участке подъема ракеты и разъемное соединение наземных и бортовых коммуникаций некоторое время находится в состыкованном положении при работающих ракетных двигателях, операции по отстыковке, отводу коммуникаций и закрытию створки защитного сооружения должны выполняться в минимально короткое время, при этом выявлены следующие недостатки известного устройства:

- пристыковка коммуникаций к бортовому разъему не автоматизирована;

- значительные инерционные нагрузки, возникающие при отводе на узлы устройства отвода, в связи с тем, что каретка расположена на подвижной створке, при этом отводится суммарная масса створки и каретки с разъемом и коммуникациями;

- эжекция газовой струи от ракетных двигателей препятствует закрытию подвижной створки;

- газовая струя проникает внутрь защитного сооружения и воздействует на коммуникации и узлы устройства отвода в связи с тем, что подвижная створка установлена шарнирно и открывается в направлении ракеты;

- при отказе привода закрытия створки защитного сооружения неизбежно соударение ракеты при ее подъеме с открытой створкой, что приведет к аварийной ситуации.

Эти недостатки устраняются в предлагаемом устройстве тем, что дополнительно введен патрубок, снабженный захватами, подвижная створка установлена с возможностью линейного перемещения внутри защитного сооружения и снабжена прижимным устройством, включающим в себя шарнирные рычаги и их приводы, дренажный клапан, при этом каретка с разъемным соединением и коммуникациями установлена в защитном сооружении и кинематически связана с подвижной створкой посредством роликов.

Таким образом, в предлагаемом устройстве решаются следующие задачи:

1. Обеспечена автоматизация процесса стыковки коммуникаций за счет введения патрубка, снабженного захватами.

2. Значительно снижены инерционные нагрузки, возникающие при отводе коммуникаций в связи с тем, что каретка с разъемным соединением и коммуникациями расположена отдельно от подвижной створки в защитном сооружении.

3. Значительно снижено воздействие эжекции газовой струи от ракетных двигателей на подвижную створку в связи с тем, что подвижная створка не выступает за габариты защитного устройства.

4. Снижено воздействие газовой струи на коммуникации и узлы устройства отвода, расположенные внутри защитного сооружения, в связи с тем, что значительно уменьшены размеры проема защитного сооружения, при этом нижняя часть проема выполнена выше среза сопла ракетного двигателя.

5. Исключена возможность аварийной ситуации при отказе привода закрытия створки, в связи с тем, что подвижная створка не выступает за габариты защитного сооружения.

На приведенных чертежах изображены:

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

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

- на фиг.3 - устройство отвода в отведенном положении;

- на фиг.4 - вид А (фиг.3) в поджатом положении створки;

- на фиг.5 - вид А (фиг.3) положение створки перед поджатием.

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. Патрубок 1 снабжен трубопроводами 12, к которым посредством фланцевых соединений крепятся гибкие коммуникации 13. Подвижная створка 14 снабжена роликами 15, приводом 16 и связана с рамой 17 (фиг.4, 5) посредством пружин 18. Рама 17 установлена при помощи катков 19 в направляющих 20 защитного сооружения 7 (фиг.1). На боковых стенках защитного сооружения жестко закреплены кронштейны 21 (фиг.4, 5), снабженные упорами 22. В кронштейнах 21 установлены шарнирные рычаги 23 с роликами 24, при этом рычаги шарнирно связаны со штоками приводов 25, снабженных пружинами 26. Корпусы приводов 25 шарнирно связаны с кронштейнами 27, жестко закрепленными на боковых стенках защитного сооружения. Створка 14 снабжена уплотнительным элементом 28, кроме того, на створке 14 установлен копир 29, а на боковой стенке защитного сооружения закреплен дренажный клапан 30, связанный трубопроводами 31 с приводами 25. На клапане установлен управляющий шарнирный рычаг 32. На ракете 33 (фиг.1) на бортовом разъеме 34 по плоскости «а» закреплен переходный блок 35, а по плоскости «б» на переходном блоке установлены уплотнительные элементы.

В исходном положении каретка 2 (фиг.1) с патрубком 1 и коммуникациями находится в отведенном положении, створка 14 закрывает проем защитного сооружения и поджимается рычагами 23 (фиг.4), при этом уплотнительный элемент 28 обеспечивает герметичное соединение створки 14 с внутренней поверхностью защитного сооружения.

Операции по стыковке коммуникаций выполняются в автоматическом режиме. Открывается прижимное устройство, при этом подается сжатый воздух в приводы 25, шарнирные рычаги 23 (фиг.5) разворачиваются в осях, освобождая створку 14, пружины 18 перемещают створку 14 до упора с рамой 17, при этом между створкой и защитным сооружением образуется некоторый зазор. После этого подается сжатый воздух в привод 16 (фиг.1), створка 14 посредствам катков 19 перемещается вниз, освобождая проем защитного сооружения. Подается сжатый воздух в привод 8, каретка 2 в катках 6 перемещается в направлении стыковки, штыри 9 патрубка 1 заходят в направляющие втулки переходного блока 35, патрубок ориентируется относительно переходного блока с помощью уравновешивающего устройства, состоящего из тяг 4 (фиг.2) и подвесок 5, осуществляется стыковка, после чего захваты 10 (фиг.2) закрываются, обеспечивая необходимое усилие герметизации стыка патрубок - переходный блок по плоскости «б». После этого проводится заправка ракеты.

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

За некоторое время до запуска ракетных двигателей подается сжатый воздух в привод 8 в направлении отвода коммуникаций, при этом отстыковка не производится в связи с тем, что переходный блок 35 и бортовой разъем 34 связаны замком по плоскости «а», а патрубок 1 заперт относительно переходного блока 35 захватами 10 по плоскости «б». Открывается прижимное устройство подачей сжатого воздуха в трубопроводы 31 (фиг.4) пневмоцилиндров 25. Подается сжатый воздух в привод 16 (фиг.2), шток привода выдвигается до упора роликов 15 створки 14 в кожух 3 каретки 2.

В этом положении устройство находится в режиме готовности к отстыковке, при этом на борт ракеты продолжают поступать по коммуникациям необходимые газы. После запуска ракетных двигателей и начале подъема ракеты устройство отвода посредством шарнирных тяг 4 и подвесок 5 отслеживает подъем ракеты. На некоторой высоте подъема срабатывают пиросредства бортового разъема 34, открывается замок, соединяющий бортовой разъем 34 и переходный блок 35, происходит разделение коммуникаций по плоскости «а», каретка 2 с патрубком 1 с коммуникациями и переходным блоком перемещается в направлении отвода, при этом энергия отвода каретки гасится буфером 11. Одновременно, при отводе каретки ролик 15 створки 14 освобождается и под действием привода 16 осуществляется подъем створки 14, при этом, в связи с тем, что прижимное устройство открыто, обеспечивается зазор между створкой 14 и защитным сооружением 7. На конечном участке подъема створки копир 29 (фиг.5) взаимодействует с управляющим шарнирным рычагом 32 дренажного клапана 30, при этом сжатый воздух дренируется из пневмоцилиндров 25 через дренажный клапан 30, пружины 26 разжимаются, штоки пневмоцилиндров разворачивают шарнирные рычаги 23 в кронштейнах 21 (фиг.4) до упора 22, при этом ролики 24 рычагов 23 прижимают створку 14 к внутренней поверхности защитного сооружения, а уплотнительный элемент 28 обеспечивает герметизацию соединения.