РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
DETACHABLE CONNECTION

Изобретение предназначено для использования в области ракетно-космической техники, в частности в устройствах разделения криогенных заправочных магистралей, и может быть использовано в машиностроении. Задачей изобретения является создание конструкции разъемного соединения, обеспечивающего герметичность независимо от внешних изгибающих воздействий со стороны сменного штуцера от подводящего трубопровода нижнего блока ракетоносителя.
Известно разъемное соединение, включающее в себя бортовой и съемный штуцера с торцевым уплотнительным элементом между ними, соединенные шариковым замком (патент RU №2167360 С1, кл. 7 F16L 37/28).
Близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению, взятое за прототип, является разъемное соединение (патент RU №2197674 С2, кл. 7 F16L 37/22), состоящее из стационарного и отделяемого штуцеров с двойным уплотнением между ними, поджатие которого осуществляется устройством для затяжки посредством тарельчатых пружин, а также цангового замка с наружным и внутренним буртами и запирающей втулкой, и на наружной поверхности бортового штуцера установлено опорное кольцо с конусной поверхностью, контактирующей с внутренним буртом цанги, а на внутренней поверхности запирающей втулки установлена гильза, контактирующая с наружным буртом цанги, при этом опорное кольцо выполнено из материала с твердостью, аналогичной твердости цанги, а гильза выполнена из материала с высокими антифрикционными свойствами.
Недостатком данных устройств является невозможность обеспечения герметичности при возникновении внешних изгибающих воздействий со стороны сменного штуцера от подводящего трубопровода нижнего блока ракетоносителя.
Техническим результатом предлагаемой конструкции является обеспечение герметичности при возникновении внешних изгибающих воздействий со стороны сменного штуцера от подводящего трубопровода нижнего блока ракетоносителя.
Сущность изобретения заключается в том, что в разъемном соединении, состоящем из стационарного и сменного штуцеров с торцевым уплотнительным элементом между ними, замка в виде цанги с наружным и внутренним буртами и запирающей втулки, сменный герметизирующий штуцер выполнен из двух частей, наружной и внутренней, которые соединены герметичным сильфоном, один конец которого приварен к наружной части сменного штуцера, а другой - к его внутренней части, при этом внутренняя часть жестко соединена с направляющей втулкой, на которую установлен упругий элемент между буртиком направляющей втулки и фланцем, установленным на наружной части сменного штуцера и прикрепленным к цанге.
На фиг.1 изображен общий вид разъемного соединения.
На фиг.2 изображен разрез А-А, на котором показан винт, предотвращающий расхождение деталей сменной части разъемного соединения после расстыковки стационарного и сменного штуцеров.
Конструкция разъемного соединения состоит из стационарного штуцера 1, стыкуемого с трубопроводом верхнего блока ракеты, и сменного штуцера 2, стыкуемого с трубопроводом нижнего блока ракеты. Сменный штуцер 2 выполнен из двух частей, наружной 3 и внутренней 4, которые соединены герметичным сильфоном 5, один конец которого приварен к наружной части 3 сменного штуцера 2, а другой - к его внутренней части 4. На наружной части 3 сменного штуцера 2 установлен опорный фланец 6 с отверстиями 7 для крепления сменного штуцера 2, а внутренняя часть 4 жестко соединена с направляющей втулкой 8, имеющей буртик 9 и упирающейся им в упругий элемент 10, состоящий из двух тарельчатых пружин, и через седло 11, выполненное на его торце, передает усилие на уплотнительный элемент 12, завальцованный в ответном торце стационарного штуцера 1. Внутри сменного штуцера 2 установлен фильтр 13. Снаружи стационарный штуцер 1 и сменный штуцер 2 охватываются запирающей втулкой 14 с ушками 15 для крепления к механизму отвода отделяемых частей разъемного соединения. Запирающая втулка 14 поджата пружиной 16. На направляющей втулке 8 подвижно установлена цанга 17 с наружным 18 и внутренним 19 буртами. Наружный бурт 18 цанги 17 контактирует с запирающей втулкой 14, а внутренний бурт 19 цанги 17 - с буртиком 20 стационарного штуцера 1. К цанге 17 при помощи винтов 21 и гаек 22 прикреплен фланец 23, в который упирается в упругий элемент 10. На запирающей втулке 14 закреплен винт 24 с шайбами 25. Винт 24 предотвращает расхождение деталей отделяемой части разъемного соединения после расстыковки стационарного 1 и сменного 2 штуцеров. На стационарном штуцере 1 приварен фланец 26 со шпильками 27 для крепления стационарного штуцера 1. На запирающей втулке 14 приварен фланец 28. На фланцах 26 и 28 установлен датчик контактный 29. Разъемное соединение работает следующим образом. Стык стационарного 1 и сменного 2 штуцеров затягивается с помощью винтов 21 расчетным моментом исходя из обеспечения герметичности при действии давления и процесса захолаживания от плюсовых до криогенных температур. Как уже было сказано ранее, усовершенствованный сменный герметизирующий штуцер 2 выполнен из двух частей, наружной 3 и внутренней 4, которые соединены методом сварки герметичным сильфоном 5. Воздействие изгибающего момента от трубопровода принимает на себя наружная часть 3 сменного штуцера 2, сильфон, являясь упругим чувствительным элементом, не передает это воздействие дальше, а замыкает его на себе, таким образом, оставляя стык стационарного 1 и сменного 2 штуцеров разгруженным. Без воздействия на стык стационарного 1 и сменного 2 штуцеров изгибающего момента от трубопровода герметичность стала выше.
Поджатие стыка стационарного 1 и сменного 2 штуцеров производят через упругий элемент 10, обеспечивающий сохранение усилия поджатия при изменении температурного режима и пластической деформации уплотнительного элемента 12 от длительного хранения. Рабочая криогенная среда проходит от сменного штуцера 2 через фильтр 13 к стационарному штуцеру 1 и далее в бак верхнего блока.
Для обеспечения расстыковки разъемного соединения производят приложение механического усилия к ушкам 15 втулки 14 по стрелке Б. Втулка 14, сжимая пружину 16, перемещаясь, освобождает цангу 17. Далее втулка 14 двигается вместе с цангой 17 и последняя упирается в буртик 9 направляющей втулки 8 и перемещает сменный штуцер 2 по стрелке Б. Датчик контактный 29 сигнализирует о расстыковке разъемного соединения.
Таким образом, предложенная конструкция разъемного соединения обеспечивает высокую герметичность в широком диапазоне температур (от криогенных до плюсовых) при возникновении внешних изгибающих воздействий со стороны сменного штуцера от подводящего трубопровода нижнего блока ракетоносителя.