ГЕРМЕТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО
SEALED DEVICE

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях полостей устройств авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.
Известно герметизированное устройство, содержащее корпус с расточкой, установленный в расточке палец, два радиальных уплотнения, установленных в канавках расточки с возможностью контакта с пальцем по его цилиндрической поверхности, штуцер подвода текучей среды с каналом, выходящим во внутреннюю полость расточки (патент Российской федерации №2110779 по кл. G01M 3/08, 1998 г.).
Недостатком такого герметизированного устройства является низкая технологичность при работе с ним, вызванная отсутствием в конструкции элементов точной фиксации пальца.
Этого недостатка лишено герметизированное устройство, содержащее корпус, с наружного торца которого имеется расточка, сообщенная с внутренней полостью корпуса, и штуцер подвода текучей среды с каналом, выходящим во внутреннюю полость расточки, установленный в расточке палец, два радиальных уплотнения, последовательно установленных в первой, ближайшей к наружному торцу корпуса, и второй канавках расточки с возможностью контакта с пальцем по его цилиндрической поверхности, при этом палец установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и его фиксации в двух положениях - исходном, при котором канал штуцера сообщен с внутренней полостью корпуса и изолирован от внешнего пространства радиальным уплотнением, размещенным в первой канавке, и конечном, при котором канал штуцера изолирован от внутренней полости радиальным уплотнением, размещенным во второй канавке, причем канал выходит во внутреннюю полость расточки между радиальными уплотнениями, а палец со стороны наружного торца корпуса имеет радиальные выступы, перпендикулярные оси пальца, и заходную фаску с противоположного своего торца (патент Российской федерации №2488789 по кл. G01M 3/00, 2013 г.), выбранное в качестве прототипа. Точная фиксация пальца в одном из двух положений осуществляется за счет размещения радиальных выступов пальца в одной из двух проточек расточки. В двух перемычках - первой между наружным торцом корпуса и первой проточкой и второй - между проточками выполнены выемки для прохода радиальных выступов при перемещении пальца.
Недостатком такого герметизированного устройства является его сложная конструкция и низкая технологичность, что вызвано наличием в расточке корпуса двух проточек и выемок в перемычках, а также радиальных выступов, выполненных заодно с пальцем.
Задачей, решаемой заявленным устройством, является упрощение конструкции и повышение технологичности.
Этот результат достигается за счет того, что в известном герметизированном устройстве, содержащем корпус, с наружного торца которого имеется расточка, сообщенная с внутренней полостью корпуса, и штуцер подвода текучей среды с каналом, выходящим во внутреннюю полость расточки, установленный в расточке палец, два радиальных уплотнения, последовательно установленных в первой, ближайшей к наружному торцу корпуса, и второй канавках расточки с возможностью контакта с пальцем по его цилиндрической поверхности, при этом палец установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и его фиксации в двух положениях - исходном, при котором канал штуцера сообщен с внутренней полостью корпуса и изолирован от внешнего пространства радиальным уплотнением, размещенным в первой канавке, и конечном, при котором канал штуцера изолирован от внутренней полости радиальным уплотнением, размещенным во второй канавке, причем канал выходит во внутреннюю полость расточки между радиальными уплотнениями, а палец со стороны наружного торца корпуса имеет радиальные выступы, перпендикулярные оси пальца, и заходную фаску с противоположного своего торца, согласно изобретению, в пальце со стороны наружного торца корпуса выполнено перпендикулярное оси пальца сквозное отверстие диаметра d, в сквозном отверстии пальца установлен штифт диаметра d с возможностью касания наружного торца корпуса при начальном положении пальца, а в корпусе выполнено перпендикулярное оси расточки и пересекающее расточку глухое отверстие диаметра d, при этом два радиальных выступа пальца образованы выступающими за наружную цилиндрическую поверхность пальца участками штифта, а расстояние от оси сквозного отверстия пальца до кромки фаски на цилиндрической поверхности пальца
L≤В+d/2, причем
L больше или равно наибольшей из величин (В+h-с) и (A+d/2)
где А - расстояние от наружного торца корпуса до дальнего от него торца первой канавки,
В - расстояние от наружного торца корпуса до дальнего от него торца второй канавки,
с - расстояние от наружного торца корпуса до оси глухого отверстия в нем, и
h - ширина второй канавки.
На фиг 1. приведен пример конкретного выполнения устройства в исходном положении, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, в конечном положении.
Герметизированное устройство содержит корпус 1, с наружного торца 2 которого имеется расточка 3, сообщенная с внутренней полостью 4 корпуса 1. На корпусе 1 имеется штуцер 5 подвода текучей среды с каналом 6, выходящим во внутреннюю полость расточки 3. В расточке 3 установлен палец 7, два радиальных уплотнения 8 и 9, последовательно установленных в первой 10, ближайшей к наружному горцу 2 корпуса 1, и второй 11 канавках расточки 3 с возможностью контакта с пальцем по его цилиндрической поверхности 12. Палец 7 установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1 и его фиксации в двух положениях - исходном, при котором канал 6 штуцера 5 сообщен с внутренней полостью 4 корпуса 1, и изолирован от внешнего пространства радиальным уплотнением 8, размещенным в первой канавке 10, и конечном, при котором канал 6 штуцера 5 изолирован от внутренней полости 4 радиальным уплотнением 9, размещенным во второй канавке 11. Канал 6 выходит во внутреннюю полость расточки 3 между радиальными уплотнениями 8 и 9, а палец 7 со стороны наружного торца 2 корпуса 1 имеет два радиальных выступа 13, перпендикулярных оси 14 пальца 7, и заходную фаску 15 с противоположного своего торца 16. В пальце 7 со стороны наружного торца 2 корпуса 1 выполнено перпендикулярное оси 14 пальца 7 сквозное отверстие 17 диаметра d. В сквозном отверстии 17 пальца 7 установлен штифт 18 диаметра d с возможностью касания наружного торца 2 корпуса 1 при начальном положении пальца 7. В корпусе 1 выполнено перпендикулярное оси расточки 3 (которая совпадает с осью 14 пальца 7) и пересекающее расточку 3 глухое отверстие 19 диаметра d, при этом два радиальных выступа 13 пальца 7 образованы выступающими за наружную цилиндрическую поверхность пальца 7 участками штифта 18. Расстояние от оси 20 сквозного отверстия 17 пальца 7 до кромки 21 фаски 15 на цилиндрической поверхности пальца 7
L≤В+d/2, причем
L больше или равно наибольшей из величин (В+h-с) и (A+d/2)
где А - расстояние от наружного торца 2 корпуса 1 до дальнего от него торца первой канавки 10,
В - расстояние от наружного торца 2 корпуса 1 до дальнего от него торца второй канавки 11,
с - расстояние от наружного торца 2 корпуса 1 до оси глухого отверстия 19 в нем, и
h - ширина второй канавки 11.
При использовании устройство подключают к заправочной магистрали 22 с вентилем 23 и манометром 24 (показаны схематично).
Герметизированное устройство работает следующим образом. В исходном положении, показанном на фиг.1, штифт 18 размещен в сквозном отверстии 17 пальца 7, и выступы 13 касаются своей боковой поверхностью торца 2 корпуса 1, что обеспечивается технологическим приспособлением (не показано), поджимающим палец 7. Поскольку L больше величины (А+d/2), то кромка 21 фаски 15 находится дальше от торца 2, чем дальний от него торец первой канавки 10. Поэтому уплотнение 8 уплотняет цилиндрическую поверхность 12 пальца 7. Поскольку L≤В+d/2, то уплотнение 9 не контактирует с этой цилиндрической поверхностью 12, что обеспечивает сообщение канала 6 с внутренней полостью 4. В этом положении через канал 6 осуществляется подвод текучей среды (например, гелиево-воздушной смеси) в полость 4. В конечном положении, показанном на фиг. 2, выступы 13, образованные выступающими за наружную цилиндрическую поверхность 12 пальца 7 участками штифта 18, установленного в сквозном отверстии 17, размещены в глухом отверстии 19, что обеспечивает неизменное положение пальца 7 в расточке 3. Уплотнения 8 и 9 уплотняют цилиндрическую поверхность 12 пальца 7, разобщая канал 6 как с полостью 4, так и с внешним пространством. Как видно из размерной цепи на фиг. 2, нахождение кромки 21 фаски 15 не ближе от торца 2, чем дальний от торца 2 торец второй канавки 11, что обеспечивает нормальный контакт уплотнения 2 с цилиндрической поверхностью 12 пальца 7, обеспечивается при выполнении неравенства L≥В+h-с
В этом положении возможно отсоединение магистрали 22 подвода от штуцера 5, испытание герметичности полости 4, заполненной испытательной средой, и дальнейшая эксплуатация устройства по его прямому назначению. При этом для предотвращения самопроизвольного выпадания штифта 18 из отверстий 17 и 19, что может привести к выпаданию пальца 17 как в полость 4, так и во внешнее пространство, достаточно закернить корпус 1 в месте выхода на его поверхность глухого отверстия 19. Поскольку величина (В+h-с) может быть больше, меньше или равна величине (A+d/2) и зависит от конкретных размеров, определяемых конструктором методами обычного проектирования, а нормальное функционирование устройства обеспечивается при выполнении как условия L≥В+h-с, так и условия L≥A+d/2, то заявляется обобщающий признак «L больше или равно наибольшей из величин (В+h-с) и (A+d/2)». Поскольку оси отверстий 17 и 19 перпендикулярны оси 14 пальца 7, то гарантируется возможность установки штифта 18 одновременно в отверстиях 17 и 19. Практически это может быть осуществлено одновременным сверлением отверстий 19 и 17 с пальцем 7, установленным в расточке 3 корпуса 1, в расчетном осевом положении, соответствующим фиг. 2.
В результате использования заявленного устройства существенно упрощается конструкция и повышается его технологичность, вследствие исключения необходимости выполнения сложных фасонных проточек, как в прототипе - вместо них достаточно выполнить два отверстия, причем, как было упомянуто выше, возможно их совместное выполнение за один установ. Также упрощается конструкция пальца, т.к. отпадает необходимость выполнения заодно с ним радиальных выступов, за счет применения вместо них стандартного изделия - штифта, что позволяет полностью отказаться от необходимости фрезерных операций при изготовлении пальца. Указанные преимущества позволяют рекомендовать заявленное изобретение к использованию при изготовлении и эксплуатации в изделиях ракетно-космической техники.