ВОЛНОВОДНОЕ ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Полезная модель относится к области радиотехники, а именно к волноводной технике, и может быть использована при конструировании волноводов и элементов волноводных трактов.
Из уровня техники известны несколько типов волноводных фланцевых соединений, обеспечивающих радиогерметичность - снижение величины просачивания СВЧ энергии из волновода во внешнее пространство через фланцевое соединение, и пневмогерметичность - изолирование внутреннего объема волноводного тракта от внешнего пространства (А.П.Фельдштейн, Л.П.Ярич, В.П.Смирнов Справочник по элементам волноводной техники. Издательство «Советское радио», Москва, 1967 г.).
Каждое из этих фланцевых соединений включает в себя бронзовую рассеченную контактную прокладку, обеспечивающую радиогерметичность соединения и одну или две резиновых прокладки, обеспечивающие пневмогерметичность соединения. Резиновые прокладки устанавливаются в кольцевые или прямоугольные канавки, выполненные в одном или обоих фланцах фланцевого соединения.
Эти волноводные фланцевые соединения имеют ограниченную величину радиогерметичности порядка 70-90 Дб и требуют значительных материальных затрат при изготовлении прокладок.
Известно разъемное соединение (Авторское свидетельство СССР №481088, опубликовано 15.08.1975 г., МПК: Н01Р 1/04, МПК: Н01Р 3/00), содержащее опорные рамки, закрепленные на концах соединяемых секций, и накидные фланцы, при этом наружные поверхности опорных рамок и соответствующие им внутренние поверхности фланцев выполнены в виде соосных полуцилиндров, причем образующие полуцилиндров одной из стыкуемых секций перпендикулярны образующим другой.
К недостаткам данного устройства можно отнести сложность конструкции.
Наиболее близким к заявляемому волноводному фланцевому соединению является соединение волноводов (Авторское свидетельство №647772, опубликовано 15.02.1979 г., МПК: Н01Р 1/04), которое и выбрано в качестве прототипа. Устройство содержит волноводные фланцы, на торце каждого из которых выполнена замкнутая канавка, заполненная уплотняющей металлической прокладкой, при этом замкнутые канавки выполнены ступенчатыми.
К недостаткам волноводного соединения можно отнести сложность изготовления волноводных фланцев.
Технический результат предлагаемой полезной модели направлен на упрощение конструкции и обеспечение надежной радиогерметичности и пневмогерметичности волноводного фланцевого соединения.
Технический результат достигается тем, что волноводное фланцевое соединение включает в себя два волновода с волноводными фланцами, уплотняющую металлическую прокладку. При этом оно отличается от прототипа тем, что торцевая поверхность одного из волноводных фланцев плоская, а на торцевой поверхности другого волноводного фланца выполнена замкнутая канавка прямоугольной формы в сечении, внутри которой размещают уплотняющую прокладку в виде прутка из пластичного металла. Причем площадь сечения прутка не больше площади сечения кольцевой канавки.
Техническая сущность изобретения поясняется рисунками, Фиг.1 - Фиг.3, где
Фиг.1 - вид спереди волноводного фланца с канавкой;
Фиг.2 - вид сбоку в разрезе волноводного фланца с канавкой;
Фиг.3 - волноводное фланцевое соединение в разрезе.
Волноводное фланцевое соединение включает в себя: соединяемые волноводы 1, на торцах которых механически (например, пайкой) закреплены волноводный фланец 2, имеющий плоскую контактную поверхность, и волноводный фланец 3, в контактной поверхности которого выполнена замкнутая канавка 4, прямоугольной формы в сечении, в которую устанавливается уплотняющая металлическая прокладка 5, выполненная из пластичного металла (например, из свинца или его сплавов с оловом, из индия и его сплавов или им подобного) в виде прутка круглого сечения (тонкий стержень, проволока), площадь сечения которого не больше площади сечения замкнутой канавки 4.
Крепежные отверстия 6 во фланцах 2, 3 и крепежные элементы 7 обеспечивают стягивание фланцев 2, 3 до плотного соприкосновения контактных поверхностей фланцев 8, 9 и обеспечивают соосное соединение обоих каналов волноводов 1.
Сборка и работа волноводного фланцевого соединения осуществляется следующим образом. Совмещают контактные поверхности 8, 9 фланцев 2, 3 волноводов 1 и стягивают их при помощи крепежных элементов 7 посредством крепежных отверстий 6. При стягивании контактных поверхностей 8, 9 фланцев 2, 3 пластичный материал металлической уплотняющей прокладки, деформируясь, заполняет плотно объем канавки и образует пневмогерметичное соединение со всеми соприкасаемыми поверхностями канавки и ответного фланца. Возникающий при этом сплошной гальванический (электропроводный) контакт по всем соприкасаемым поверхностям деформированной металлической уплотняющей прокладки и фланцев препятствует прохождению через эти контактные поверхности любых радиоизлучений, образуя радиогерметичное соединение.
2
Для подтверждения промышленной применимости полезной модели был изготовлен опытный образец волноводного фланцевого соединения латунных волноводов (23×10) мм для частот трехсантиметрового диапазона с избыточным давлением воздуха в каналах волновода 25 кГс/см.
Волноводное фланцевое соединение содержит соединяемые волноводы 1, на торцах которых методом пайки закреплены волноводный фланец 2, и волноводный фланец 3. При этом волноводный фланец 2 имеет плоскую контактную поверхность и четыре крепежных отверстия 6. На контактной поверхности волноводного фланца 3 выполнены четыре крепежных отверстия 6 и замкнутая канавка 4, прямоугольной формы в сечении, размеры которой равны: ширина (а)=2,2 мм, глубина (в)=1,5 мм. Внутрь замкнутой канавки 4 устанавливают уплотняющую металлическую прокладку 5, выполненную из индиевой проволоки диаметром d=2 мм.
2
2
2
При этом площадь сечения уплотняющей прокладки 5, равная (πr)=3,14 мм×1 мм=3,14 мм чуть меньше площади сечения кольцевой канавки 4, равной (а×в)=2,2 мм×1,5 мм=3,3 мм.
Так как уплотняющая прокладка выполнена из пластичной индиевой проволоки, при стягивании фланцев 2, 3 происходит ее деформация и заполнение объема канавки 4 с образованием пневмогерметичного соединения со всеми соприкасаемыми поверхностями канавки 4 и ответного фланца 2. Возникающий при этом сплошной гальванический (электропроводный) контакт по всем соприкасаемым поверхностям деформированной металлической уплотняющей прокладки и фланцев препятствует прохождению через эти контактные поверхности любых радиоизлучений, образуя радиогерметичное соединение, величина которого составила 110 Дб.
Совмещая крепежные отверстия 6 во фланцах 2, 3 обеспечивают посредством крепежных элементов 7 стягивание фланцев 2, 3 до плотного соприкосновения их контактных поверхностей, а также соосное соединение обоих каналов волноводов 1.
При проведении испытаний в течение тридцати минут утечки воздуха при температурах окружающей среды плюс 25°С и минус 65°С не наблюдалось.
Таким образом, предлагаемое техническое решение, имеющее простейшую конструкцию, позволяет обеспечивать надежную пневмогерметичность - изолирование внутреннего объема волноводного тракта от внешнего пространства, а также радиогерметичность - снижение величины просачивания СВЧ энергии из волновода во внешнее пространство через фланцевое соединение,