УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ СТЫКУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ И СПОСОБ ЕГО КОНТРОЛЯ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
PROTECTION DEVICE FOR PNEUMOHYDRAULIC CONNECTION OF DOCKED OBJECTS AND METHOD FOR ITS CHECK FOR IMPERMEABILITY

Изобретение относится к ракетно-космической технике, криогенной технике и может быть применено в других отраслях промышленности.
В пневмогидравлических соединениях ракетно-космической техники, работающих в жестких условиях вибродинамического и ударного нагружения и при криогенных температурах, требуется сохранение герметичности на протяжении всего периода эксплуатации системы.
Чаще всего применяются сварные соединения в пневмогидравлических системах, максимально отвечающие вышеизложенным требованиям. Однако с целью ремонтопригодности узлов замены элемента конструкции в процессе сборки и подготовки изделия к эксплуатации требуется применение разъемных соединений, в том числе фланцевых пневмогидравлических соединений стыкуемых объектов.
Применение разъемного соединения при длительной эксплуатации в жестких условиях вибродинамического и ударного нагружения, а также в условиях космического вакуума не исключает нарушения его герметичности. При нахождении, например, разъемного соединения под экранно-вакуумной теплоизоляцией криогенной емкости даже незначительная негерметичность разъемного соединения может привести к натеканию криогенного компонента (например, газообразного кислорода) в полость экранно-вакуумной теплоизоляции, что приведет к потерям криогенного компонента из-за увеличения теплопритоков к криогенной емкости.
Задачей предложенного изобретения является увеличение надежности функционирования стыкуемых объектов в результате исключения возможности истечения компонента из пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов в окружающее пространство, в том числе криогенного, при разгерметизации соединения, например, вследствие вибрации, ударных, температурных и прочих воздействий.
Задача решается за счет того, что в устройстве защиты пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов выполнен замкнутый кожух, герметично установленный на стыкуемых объектах, причем внутри кожуха расположено пневмогидравлическое соединение. Кожух снабжен штуцером для его контроля на герметичность, при этом на штуцер установлена герметичная заглушка.
Задача решается за счет того, что в способе испытания устройства защиты пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов, включающем фиксирование факта герметичности пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов в результате контроля его герметичности, заполняют через штуцер полость кожуха избыточным давлением гелиево-воздушной смеси, затем проверяют герметичность кожуха, далее устанавливают герметичную заглушку на штуцер и проверяют на герметичность соединение заглушки со штуцером, используя остаточную гелиево-воздушную смесь в полости кожуха.
На фиг.1 в качестве примера представлено пневмогидравлическое соединение стыкуемых объектов из однородных металлов, заключенное в кожух, выполненный в сварном варианте, на фиг.2 в качестве примера представлено пневмогидравлическое соединение стыкуемых объектов из разнородных металлов, заключенное в кожух, выполненный в сварном варианте с применением биметаллического переходника, где:
1. стыкуемые объекты;
2. кожух;
3. пневмогидравлическое соединение;
4. штуцер;
5. заглушка;
6. биметаллический переходник;
7. полость кожуха.
В устройстве защиты пневмогидравлического соединения стыкуемых объектов 1 выполнен замкнутый кожух 2, герметично установленный на стыкуемых объектах 1, причем внутри кожуха 2 расположено пневмогидравлическое соединение 3. Кожух 2 снабжен штуцером 4 для его контроля на герметичность, при этом на штуцер 4 установлена герметичная заглушка 5.
Кожух 2 может быть выполнен из любого герметичного материала (например, металлов, пластиков, тканей и др.) и установлен на стыкуемые объекты 1 с помощью герметичных соединений (например, сварных, клеевых и др.).
Заглушка 5 совместно с штуцером 4 может быть выполнена в резьбовом, разъемным, сварном или комбинированном вариантах (на фиг.1 представлен комбинированный вариант).
Пневмогидравлическое соединение 3 стыкуемых объектов 1, представленное на фиг.2, выполнено из разнородных металлов (например, соединение криогенного бака с бустерным турбонасосным агрегатом, где бак выполнен из алюминиевого сплава, а турбонасосный агрегат из стали, при этом в состав кожуха 2 введен биметаллический переходник 6).
При необходимости ремонта и разборки пневмогидравлического соединения 3 стыкуемых объектов 1 в случае выполнения соединений кожуха 2 сварными они должны быть срезаны, а кожух 2 демонтирован или сдвинут для обеспечения доступа к пневмогидравлическому соединению 3. После ремонта сварка кожуха 2 может быть произведена повторно.
В способе испытания устройства защиты пневмогидравлического соединения 3 стыкуемых объектов 1, включающем фиксирование факта герметичности пневмогидравлического соединения 3 стыкуемых объектов 1 в результате контроля его герметичности, заполняют через штуцер 4 полость кожуха 7 избыточным давлением гелиево-воздушной смеси, затем проверяют герметичность кожуха 2, далее устанавливают герметичную заглушку 5 на штуцер 4 и проверяют на герметичность соединение заглушки 5 со штуцером 4 используя остаточную гелиево-воздушную смесь в полости кожуха 7.
Контроль герметичности пневмогидравлического соединения 3 стыкуемых объектов 1 может быть произведен как до установки кожуха 2, так и после его установки через штуцер 4.
Испытания на герметичность можно проводить любым известным методом, однако для получения более достоверного результата целесообразнее использовать гелиевую методику.
Устройство защиты пневмогидравлического соединения 3 стыкуемых объектов 1 функционирует следующим образом.
При длительной эксплуатации пневмогидравлического соединения 3 стыкуемых объектов 1, например, в составе двигательной установки космического блока в условиях космического вакуума наличие возможной негерметичности в разъемном соединении приведет к натеканию компонента в герметичную полость кожуха 7. Эта полость 7 выполняет дублирующее герметизирующее значение по отношению к разъемному пневмогидравлическому соединению 3 стыкуемых объектов 1 и обеспечивает его герметизацию с высокой степенью надежности.
Такое конструкторское решение позволяет увеличить надежность функционирования стыкуемых объектов 1 в результате исключения возможности истечения компонента из пневмогидравлического соединения 3 стыкуемых объектов 1 в окружающее пространство, в том числе криогенного, при разгерметизации соединения 3, например, вследствие вибрации, ударных, температурных и прочих воздействий.