Разъемное соединение

 

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к устройствам, обеспечивающим разделение пневмогидромагистрали с криогенной рабочей средой. Разъемное соединение состоит из наконечника входного трубопровода, крепящегося к ракетному блоку фланцем. Наконечник выходного трубопровода с резьбой предназначен для крепления пылевлагозащитного устройства. Для обеспечения герметичности стыка между наконечниками установлена двухпоясковая манжета с пружиной разжатия уплотнительных поясков. Сферическая поверхность манжеты охватывается кольцами выходного наконечника. Кольца соединены цанговым устройством. На выходном наконечнике установлен фланец, служащий для крепления на головном обтекателе. Фланец состоит из двух половинок, охватывающих сферическую опору. Для ограничения осевого перемещения фланца на наконечнике установлены регулируемые ограничители его перемещения в виде монтажных хомутов. Для исключения расстыковки разъемного соединения в процессе монтажных работ установлена стяжная муфта, которая охватывает лепестки цанги. Предложенная конструкция проста в монтаже, обеспечивает герметичность и надежность в процессе работы и расстыковки. 1 ил.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к устройствам, обеспечивающим разделение пневмогидромагистралей с криогенной рабочей средой.

Известно разъемное соединение (PC), содержащее входной и выходной наконечники трубопроводов, один из которых выполнен сферической формы, а другой в виде двух колец, охватывающих сферический наконечник и стянутых замковым устройством в виде конических вкладышей, охватываемых конусообразной втулкой, пневмопривод (патент США 4477105, кл. F 16 L 27/06 от 1984 г.).

Недостатками данного разъемного соединения являются сложность конструкции, большая масса и недостаточная надежность в условиях криогенных температур и ограничения по усилию расстыковки из-за покрытия льдом всех элементов конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является разъемное соединение, содержащее входной и выходной наконечники трубопроводов, один из которых выполнен сферической формы, с размещенным между ними уплотнительным элементом в виде двухпоясковой манжеты с наружной сферической поверхностью (патент США 3642306, кл. F 16 L 27/12 от 1972 г.).

Недостатком данного разъемного соединения является невысокая надежность при эксплуатации его в условиях криогенных температур и ограничения по усилию расстыковки из-за возможного примерзания манжеты к наконечнику, а также из-за возможной разгерметизации манжеты по месту уплотнения по сферической поверхности наружным пояском при охлаждении до криогенной температуры.

Задачей изобретения является повышение конструктивных и технологических характеристики за счет упрощения монтажа разъемного соединения (PC) на ракетном блоке (РБ) и головном обтекателе (ГО) ракетно-космической системы, повышения герметичности и надежности в процессе работы и расстыковки PC.

Задача изобретения достигается тем, что в разъемном соединении, содержащем наконечники входного и выходного трубопроводов с фланцами и уплотнительный элемент между ними, выполненный в виде двухпоясковой манжеты с сферической наружной поверхностью, закрепленной в наконечнике выходного трубопровода и охватывающей с возможностью осевого перемещения наконечник входного трубопровода, между манжетой, снабженной пружиной разжатия уплотнительных поясков, и наконечником выходного трубопровода установлены два кольца, охватывающие манжету по сферической поверхности, одно из которых жестко соединено с наконечником выходного трубопровода, а второе кольцо с первым устройством в виде цанги и стяжкой муфты, охватывающей ее лепестки, а на другом конце наконечника выходного трубопровода размещен с возможностью изменения своих координат фланец с сферической опорой на наконечник выходного трубопровода и два регулируемых ограничителя его перемещения по наконечнику в виде монтажных хомутов.

На чертеже изображен общий вид разъемного соединения.

Разъемное соединение состоит из наконечника 1 входного трубопровода, крепящегося к ракетному блоку фланцем 2, наконечника 3 выходного трубопровода с резьбой 4, предназначенной для крепления пылевлагозащитного устройства. Для обеспечения герметичности стыка между наконечниками 1 и 3 установлена двухпоясковая манжета 5 с пружиной 6 разжатия уплотнительных поясков 7, поджимающей уплотнительные пояски 7 манжеты к уплотняемым поверхностям наконечника 1 и наконечника 3 (кольца 9). Сферическая поверхность 8 манжеты 5 охватывается кольцами 9 и 10 наконечника 3, которые соединены цанговым устройством 11. На наконечнике 3 установлен фланец 12, служащий для крепления выходного наконечника 3 на ГО. Фланец 12 состоит из двух половинок, охватывающих сферическую опору 13. Для ограничения осевого перемещения фланца 12 на наконечнике 3 установлены регулируемые ограничители его перемещения в виде монтажных хомутов 14. Для исключения расстыковки разъемного соединения в процессе монтажных работ установлена стяжная муфта 15, которая охватывает лепестки цанги 11.

Разъемное соединение работает следующим образом.

Монтаж разъемного соединения на конструкции РБ производится за фланец 2. Затем перемещением по наконечнику 3 выставляется фланец 12 по отношению к месту крепления на ГО. К закрепленному фланцу 12 подводят и затягивают монтажные хомуты 14.

На резьбу 4 наконечника устанавливают пылевлагозащитное устройство ГО. После окончания монтажных работ проверяют правильность монтажа - одинаковость зазора А в нескольких точках по периметру. После этого жестко крепят фланец 12 к конструкции ГО и снимают стяжную муфту 15. В процессе заправки РБ происходит взаимное перемещение фланцев 2 и 12, компенсируемое шарнирной подвеской по двум сферическим опорам - манжете 5 и опоре 13. Продольное перемещение фланцев 2 и 12 компенсируется свободой перемещения манжеты 5 по наконечнику 1. Уплотнительные пояски 7 манжеты 5 пружиной 6 поджимаются к уплотнительным поверхностям наконечника 1 и кольца 10 наконечника 3, чем обеспечивается герметичность в процессе захолаживания криогенной системы в начальный период повышения давления.

При штатной расстыковке криогенного трубопровода (расстыковка РБ и ГО) фланец 12, перемещаясь вместе с ГО, стаскивает наконечник 3 вместе с манжетой 5, кольцами 9 и 10 и цангой 11 с наконечника 1. В случае чрезмерного охвата манжетой 5 наконечника 1 - превышение расчетного усилия расстыковки - происходит раскрытие цанги 11. В этом случае при расхождении трубопроводов на наконечнике 1 остаются манжета 5 и кольцо 9.

Таким образом, указанное исполнение разъемного соединения обеспечивает повышение конструктивных и технологических характеристик за счет упрощения конструкции PC и технологичности ее монтажа, повышение надежности его работы при изменении расстояния между местами его крепления на РБ и ГО, герметичности при прохождении криогенной рабочей среды и надежности расстыковки при криогенной температуре.

Формула изобретения

Разъемное соединение, содержащее наконечники входного и выходного трубопроводов с фланцами и уплотнительный элемент между ними, выполненный в виде двухпоясковой манжеты со сферической наружной поверхностью, закрепленной в наконечнике выходного трубопровода и охватывающей с возможностью осевого перемещения наконечник входного трубопровода, отличающееся тем, что между манжетой, снабженной пружиной разжатия уплотнительных поясков, и наконечником выходного трубопровода установлены два кольца, охватывающие манжету по сферической поверхности, одно из которых жестко соединено с наконечником выходного трубопровода, а второе кольцо соединено с первым кольцом устройством в виде цанги и стяжной муфты, охватывающей ее лепестки, а на другом конце наконечника выходного трубопровода установлен с возможностью изменения своих координат фланец со сферической опорой и два регулируемых ограничителя его перемещения по наконечнику в виде монтажных хомутов.

РИСУНКИ

Рисунок 1