Устройство для соединения трубопроводов

Устройство для соединения трубопроводов

Реферат

 

Устройство для соединения трубопроводов предназначено для использования в области ракетно-космической техники. Устройство содержит замковое устройство. Последнее содержит захватываемый упор конической формы. Последний закреплен в стационарном корпусе. Устройство содержит также гильзу с коническим захватом, подпружиненный шариковый сепаратор с шариками и хвостовик. Последний выполнен в виде грибка в сменном корпусе. Ручной привод выполнен в виде двух пар эксцентриков. Последние расположены на радиально установленной в отверстии гильзы замка оси. Последняя жестко соединена с рукояткой ручного привода. Наружная пара эксцентриков установлена с возможностью контактирования с клапанами через подпружиненную шайбу. Внутренняя пара эксцентриков установлена с возможностью контактирования поочередно с торцом сменного корпуса через упругий элемент и с грибком хвостовика сепаратора. Обеспечивается упрощение условий эксплуатации пневмогидросистем космонавтами. 2 ил.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к устройствам, обеспечивающим расстыковку и состыковку трубопроводов при проведении ремонтно-восстановительных работ систем космических кораблей.

Известно устройство для соединения трубопроводов - многоштуцерное разъемное соединение (патент РФ № 2103588, кл. F 16 L 39/00 от 1996 г.), содержащее состыкованные между собой стационарную и сменную колодки со штуцером, соединенным с каналами, в которых установлены обратные клапаны.

Недостатком известного устройства является то, что каналы возможны лишь малого проходного сечения, а рабочая среда - с невысоким давлением.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для соединения трубопроводов, содержащее стыкуемые стационарный и сменный корпусы с расположенными в них каналами, перекрытыми подпружиненными отжимными клапанами, и замковое устройство с ручным приводом (патент РФ № 2163989, кл. F 16 L 37/28 от 1999 г.).

Недостатком известного устройства является трудность стыковки в условиях внекорабельной деятельности космонавтов (в скафандрах) при производстве ими ремонтно-восстановительных работах пневмогидросистем космического корабля.

Задачей изобретения является упрощение условий эксплуатации пневмогидросистем космонавтами за счет обеспечения стыковки-расстыковки трубопроводов одной рукой с минимальным количеством простых движений.

Задача решается тем, что в устройстве для соединения трубопроводов, содержащем стационарный и сменный корпусы с расположенными в них каналами, перекрытыми подпружиненными клапанами, и замковое устройство с ручным приводом, замковое устройство содержит захватываемый упор конической формы, закрепленный в стационарном корпусе, и гильзу с коническим захватом, и подпружиненный шариковый сепаратор с шариками, размещенными между коническими поверхностями захватываемого упора и конического захвата гильзы, и хвостовик в виде грибка в сменном корпусе, а ручной привод выполнен в виде 2-х пар эксцентриков, расположенных на оси, установленной в отверстии гильзы замка и жестко соединенной с рукояткой ручного привода, из которых наружная пара эксцентриков установлена с возможностью контактирования с клапанами через подпружиненную шайбу, а внутренняя пара с возможностью контактирования поочередно с торцом сменного корпуса через упругий элемент или с грибком хвостовика сепаратора замкового устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено устройство для соединения трубопроводов. Разрез по клапанам и замковому устройству.

На фиг.2 изображен стационарный корпус устройства для соединения трубопроводов.

Устройство для соединения трубопроводов состоит из стационарного корпуса 1 и сменного корпуса 2. В стационарном корпусе 1 закреплены штуцера 3 с установленными в них клапанами 4, поджатыми в сторону седла 5, выполненного в виде конуса в штуцере 3, пружинами 6. На конической поверхности клапана 4 установлено кольцо из эластичного материала, предназначенного для герметизации стыка при посадке клапана 4 своим конусом на седло 5 штуцера. В центре корпуса 1 закреплен захватываемый упор 7 замкового устройства. Упор выполнен конической формы с конусом 8, направленным вершиной в сторону корпуса 1. Кроме того, на корпусе 1 закреплены направляющие штыри 10.

В сменном корпусе 2 установлены: в центре - гильза 10 с шариковым сепаратором 11, поджатым пружиной 12 в сторону стационарного корпуса 1. В гильзе 10 завальцован захват 14 с конической поверхностью 14, с вершиной конуса в сторону стационарного корпуса 1. Причем угол конуса 8 упора 7 меньше угла конуса 14 гильзы 10 на 2-3°. Между коническими поверхностями 14 и 8 размещены шарики 15, помещенные в конических отверстиях сепаратора 11. Сепаратор 11 жестко соединен с хвостовиком 16, имеющим грибок 17. Гильза 10 размещена в отверстии выступа 18 корпуса 2 с возможностью осевого перемещения. Для предотвращения вращательного движения у нее выполнены выступы 19, входящие в пазы 20, выполненные в буртике 21 выступа 18 корпуса 2. В верхней части гильзы 10 выполнено радиальное отверстие 22, в котором размещена с возможностью вращения в гильзе 10 и хвостовике 16 ось 23 ручного привода 24. Ось 23 жестко соединена с рукояткой 25 ручного привода и двумя парами эксцентриков - внутренних 26 и наружных 27. Внутренние эксцентрики 26 контактируют либо с грибком 17, либо через упругий элемент 28 в виде тарельчатых пружин с торцом 29 выступа 18 сменного корпуса 2. Наружные эксцентрики 27 контактируют через шайбу 30, поджатую пружиной 31 в сторону от стационарного корпуса 2, с клапанами 32, поджатыми пружинами 33 также в сторону от стационарного корпуса 2. Клапаны 32 размещены в отверстиях сменного корпуса 2 и контактируют конусом 34 с уплотнительным элементом 35 с конической поверхностью 36 сменного корпуса 2.

Для герметизации стыка корпусов стационарного 1 и сменного 2 установлены в районе клапанов 4 и 32 уплотнительные элементы 37, контактирующие с плоскостью 38 стационарного корпуса 1, а по отверстиям в сменном корпусе 2 уплотнительные элементы 39.

Для фиксации клапанов 4 и 32 в определенных положениях на ручке 25 ручного привода 24 установлен фиксатор 40, поджатый пружиной 41 в сторону пазов 42, выполненных в кожухе 43. Количество пазов 42 соответствует количеству положений ручки 25 (ОТКРЫТО, ЗАКРЫТО и РАССТЫКОВКА).

Устройство для соединения трубопроводов работает следующим образом.

Для соединения заправочной системы с трубопроводами бортовой системы или при производстве ремонтно-восстановительных работ производится подстыковка к стационарному корпусу 1 сменного корпуса 2. Ручка 25 должна находиться в положении "ЗАКРЫТО", а фиксатор 40 под действием пружины 41 в пазу 42 кожуха 43.

Сменный корпус 2 по направляющим штырям 9 подводится до касания уплотнительными элементами 37 плоскости 38 стационарного корпуса 1, при этом сепаратор 11 перемещается в сторону от стационарного корпуса 1, затем в обратную до одновременного упора шариков 15 в конуса 8 и 14. Это обеспечивает плотный контакт корпусов 1 и 2 и исключает даже незначительное расхождение их. При вращении ручки 24 эксцентрики 26 сжимают упругий элемент 29 - тарельчатую пружину - и тем самым производят дополнительную стяжку этих корпусов. При дальнейшем вращении ручки 24 эксцентрики 27 отжимают шайбу 30, и клапаны 4 и 32, сжимая пружины 6, 31 и 33. Клапаны 4 и 32 отходят от седел 5 и 36, открывая проходное сечение для прохода рабочей среды. В крайнем положении - при наибольшем открытии клапанов 4 и 32 фиксатор 40 заходит в соответствующий паз 42 на кожухе 43. Устройство для соединения трубопроводов зафиксировано в состыкованном состоянии. Для расстыковки ручку 24 необходимо вращать в обратном направлении, при этом эксцентрики 27 уходят от нажатия на шайбу 30, при этом клапаны 4 и 32 под действием пружин 6 и 33 садятся на соответствующие седла, перекрывая проходное сечение, а эксцентрики 26 на начальном угле поворота ослабляют стык корпусов 1 и 2 и натяжение замкового устройства.

При дальнейшем вращении ручки 24 эксцентрики 26 нажимают на грибок 17 хвостовика 16 и выдергивают сепаратор 11 с шариками 15 из конусов 8 и 14.

Корпусы 1 и 2 расстыкованы и при приложении осевого усилия в сторону от стационарного корпуса 1 расходятся.

Из вышеизложенного следует, что обслуживание стыковки-расстыковки устройства для соединения трубопроводов может производиться космонавтом одной рукой с минимальным количеством движений, что особенно желательно при ремонтно-восстановительных работах снаружи космического корабля.

Формула изобретения

Устройство для соединения трубопроводов, содержащее стационарный и сменный корпуса с расположенными в них каналами, перекрытыми подпружиненными клапанами, и замковое устройство с ручным приводом, отличающееся тем, что замковое устройство содержит захватываемый упор конической формы, закрепленный в стационарном корпусе, гильзу с коническим захватом, подпружиненный шариковый сепаратор с шариками, размещенными между коническими поверхностями захватываемого упора и конического захвата гильзы, и хвостовик в виде грибка в сменном корпусе, а ручной привод выполнен в виде двух пар эксцентриков, расположенных на оси, радиально установленной в отверстии гильзы замка и жестко соединенной с рукояткой ручного привода, наружная пара эксцентриков установлена с возможностью контактирования с отжимными клапанами через подпружиненную шайбу, а внутренняя пара эксцентриков - с возможностью контактирования поочередно с торцем сменного корпуса через упругий элемент и с грибком хвостовика сепаратора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2