СИСТЕМА ОТКРЫТИЯ И ФИКСИРУЮЩЕГО ЗАКРЫТИЯ ДВЕРЕЙ
SYSTEM OF OPENING AND FIXING CLOSING OF DOORS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройствам и системам безопасного открытия и закрытия дверей, более конкретно, к авиационным системам безопасного открытия и закрытия дверей отсеков, которые могут подвергаться воздействию избыточного давления, и, еще более конкретно, к системам открытия и закрытия дверей отсеков, в которых на летательных аппаратах размещаются вспомогательные двигатели.
Уровень техники
В авиации двери отсеков (камер), в которых размещается вспомогательный двигатель, должны удовлетворять двум основным требованиям.
Первое, двери должны автоматически открываться в случае возникновения во время полета избыточного давления в отсеке для того, чтобы предотвратить воздействие на конструкцию недопустимых нагрузок.
Второе, система открытия и закрытия дверей должна обеспечивать безопасность при проведении работ по техническому обслуживанию отсека и вспомогательного двигателя. Если двигатель работает на земле при проведении технического обслуживания, то в отсеке может возникать разрежение, прижимающее двери и препятствующее их открытию, и в результате могут возникать проблемы для выхода технического персонала, находящегося внутри отсека. Для того чтобы предотвратить возникновение таких ситуаций, необходима система, которая обеспечивает контролируемое и последовательное открытие-закрытие дверей и в которой предусматривается ряд определенных последовательных действий, в результате выполнения которых обеспечивается возможность безопасного открытия дверей.
В уровне техники существуют системы управления, обеспечивающие контролируемое и последовательное открытие-закрытие дверей, однако, правильное функционирование этих систем обеспечивается дополнительной предохранительной заслонкой (лючком) для сброса давления, недостатком которой является ее размещение отдельно от двери отсека, что требует дополнительного пространства и создает проблемы при разработке конструкции, и, кроме того, поскольку ее работа не связана с работой системы управления открытием-закрытием дверей, то возможны взаимные помехи в работе систем управления.
Краткое изложение сущности изобретения
В основу настоящего изобретения была положена задача преодоления вышеупомянутых недостатков существующих механизмов с помощью новой системы для безопасного открытия дверей и их надежного закрытия (с фиксацией). Настоящее изобретение может применяться для открытия-закрытия дверей отсеков в авиации, где предъявляются высокие требования к безопасности, и более конкретно изобретение относится к открытию-закрытию дверей отсека, в котором размещается вспомогательный двигатель летательного аппарата.
Такая система открытия и фиксирующего закрытия дверей содержит первую и вторую двери, которые предназначены для доступа внутрь отсека и которые открываются наружу, поворачиваясь вокруг отдельных осей вращения, и в состав каждой двери входит комплект запорных средств.
Предложенная в изобретении система содержит дополнительное устройство открытия-закрытия, обеспечивающее безопасность открытия и закрытия дверей за счет использования последовательных действий, которые должны быть выполнены на этом устройстве для обеспечения возможности открытия-закрытия дверей.
Кроме того, система содержит предохранительную заслонку от превышения давления, установленную с возможностью открытия для предотвращения возникновения избыточного давления внутри отсека, которое может привести к воздействию на конструкцию недопустимых нагрузок.
Предложенная в изобретении система отличается тем, что предохранительная заслонка размещается в первой или второй двери, при этом заслонка меньше по размерам, чем эти двери, и она открывается наружу. Кроме того, устройство открытия-закрытия дверей содержит фиксатор между первой и второй дверьми, устроенный таким образом, что вторая дверь может быть открыта только в том случае, когда открыта первая дверь, и первая и вторая двери могут быть закрыты вместе только после того, как сначала будет закрыта вторая дверь, а затем первая дверь.
Достоинством такой конструкции является то, что нет необходимости в установке предохранительной заслонки отдельно от дверей доступа в отсек, в котором размещается вспомогательный двигатель, поскольку предохранительная заслонка встроена в одну из дверей. Кроме того, единая конструкция обеспечивает выполнение как требований по безопасности, касающихся возможности возникновения избыточного давления, за счет использования предохранительной заслонки, так и требований в отношении контролируемого и последовательного открытия дверей доступа в отсек, в котором размещен вспомогательный двигатель, для возможного проведения работ по техническому обслуживанию, таким образом, что обеспечивается безопасный доступ за счет использования дополнительного устройства открытия-закрытия дверей.
В одном из вариантов осуществления изобретения устройство управляемого и последовательного открытия-закрытия размещается внутри отсека, доступ в который обеспечивается через дверь, таким образом, что обеспечивается доступ снаружи через предохранительную заслонку к устройству открытия-закрытия для того, чтобы открытие и/или закрытие дверей могло осуществляться контролируемым способом посредством выполнения ряда последовательных действий.
В еще одном из вариантов осуществления изобретения предохранительная заслонка размещается в первой двери и прикреплена к ней с помощью вращающихся соединительных элементов и содержит защелки с доступом снаружи для их ручного открытия. Кроме того, защелки устроены таким образом, что они открываются автоматически в случае возникновения опасного избыточного давления.
В варианте осуществления устройства открытия-закрытия, оно размещается внутри отсека и в той же двери, в которой размещена предохранительная заслонка, то есть в первой двери, в результате чего облегчается доступ к устройству после того, как будет открыта предохранительная заслонка. Устройство открытия-закрытия дверей содержит цилиндрический блокировочный стержень, который установлен параллельно оси вращения двери, блокировочный штифт и блокировочное крепежное средство, в которое вводится блокировочный штифт. Блокировочный стержень содержит направляющую прорезь, в которую вводится блокировочный штифт блокировочного стержня, и пружину, которая приводит в действие стержень для его перемещения при открытии и/или закрытии двери.
Таким образом, когда дверь, в которой размещена предохранительная заслонка, закрыта, блокировочный стержень вводится в фиксирующий элемент неподвижной конструкции, фиксируя дверь в закрытом состоянии, а при открытии двери, как только открывается предохранительная заслонка, то через нее открывается доступ к блокировочному стержню, и он продвигается после приведения в действие пружины, таким образом, что блокировочный штифт направляется направляющей прорезью, в результате чего возможно перемещение блокировочного стержня, и блокировочный штифт фиксируется в одном конце направляющей прорези, удерживая блокировочный стержень зафиксированным в положении, в котором он выведен из взаимодействия с фиксирующим элементом неподвижной конструкции, в результате чего становится возможным открытие двери.
Достоинство этого варианта заключается в простоте приведения в действие устройства открытия-закрытия двери, на которой размещается это устройство.
В варианте осуществления пружины, которая обеспечивает возможность перемещения блокировочного стержня, она размещается вдоль оси блокировочного стержня, как его продолжение, таким образом, что когда блокировочный стержень перемещается, пружина работает под действием силы сжатия.
В другом варианте осуществления пружины она прикрепляется к блокировочному стержню и к блокировочному крепежному средству, образуя некоторый угол с блокировочным стержнем таким образом, что когда блокировочный стержень перемещается, пружина работает под действием силы растяжения.
Фиксатор устройства открытия-закрытия дверей, расположенный между первой и второй дверьми, представляет собой уголковые накладки, прикрепленные к одной из дверей и свободные от крепления к другой двери.
Кроме того, блокировочный стержень содержит стопорный элемент для фиксации блокировочного стержня, сопряженный по меньшей мере с одним стопорным элементом предохранительной заслонки таким образом, что как только предохранительная заслонка открывается, и блокировочный стержень сдвигается так, что первая дверь может быть открыта, стопорный элемент блокировочного стержня и стопорный элемент предохранительной заслонки вступают во взаимодействие друг с другом, предотвращая самопроизвольное или случайное закрытие предохранительной заслонки
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая дверь и вторая дверь содержат фиксирующие элементы, которые прикрепляются к неподвижной конструкции, когда двери открыты, что предотвращает их самопроизвольное или случайное закрытие, причем фиксирующие элементы могут представлять собой телескопические стержни.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится описание различных примеров осуществления изобретения с использованием, в целях иллюстрации, чертежей, на которых показано:
на фиг.1 - схематический вид изнутри предложенной в изобретении системы;
на фиг.2 - детальный вид изнутри первой двери предложенной в изобретении системы;
на фиг.3 - детальный вид предпочтительного варианта осуществления изобретения, на котором показано блокировочное крепежное средство и пружина;
на фиг.4 - схематический вид направляющей прорези в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
на фиг.5 - детальный вид предпочтительного варианта осуществления изобретения, на котором можно видеть направляющую прорезь в блокировочном крепежном средстве;
на фиг.6 - детальный вид предпочтительного варианта размещения пружины;
на фиг.7 - схематичный вид второго варианта размещения пружины;
на фиг.8 - детальный вид размещения уголковых накладок в предпочтительном варианте осуществления изобретения;
на фиг.9 - детальный вид стопорных элементов в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;
на фиг.10 - схематичный вид стопорных элементов в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;
на фиг.11 - детальный вид телескопических фиксирующих трубок в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения;
на фиг.12 - детальный вид блокировочного стержня и проходное отверстие первой двери.
Варианты осуществления изобретения
На фиг.1 и 2 представлен вариант осуществления изобретения, в котором имеется первая дверь 1 и вторая дверь 2, предназначенные для доступа внутрь отсека. В частности и предпочтительно, этот отсек является отделением, в котором размещается вспомогательный двигатель летательного аппарата. Эти двери открываются наружу, причем первая дверь 1 вращается на петлях вокруг первой оси 19, а вторая дверь 2 вращается на петлях вокруг второй оси 20. Первая дверь 1 содержит комплект первых запорных средств в виде задвижек 17, а вторая дверь содержит комплект вторых запорных средств в виде задвижек 18, с помощью которых двери фиксируются в закрытом положении на поверхности, на которой они размещены.
Как можно видеть на фиг.1 и 2, система открытия и фиксирующего закрытия дверей содержит дополнительное устройство 26 открытия-закрытия дверей для обеспечения безопасности и предохранительную заслонку 3.
Система открытия и фиксирующего закрытия дверей отличается тем, что предохранительная заслонка 3 размещается в одной из дверей 1, 2, будучи меньше их по размерам, и заслонка открывается наружу.
Преимуществом настоящего изобретения является то, что для размещения предохранительной заслонки не требуется дополнительного пространства, поскольку она располагается в одной из дверей. Кроме того, еще одно преимущество заключается в том, что функции безопасности обеспечиваются единой системой с помощью дополнительного устройства 26 открытия-закрытия дверей и предохранительной заслонки 3, также обеспечивающей защиту в случае возникновения избыточного давления.
В одном варианте осуществления изобретения устройство 26 открытия-закрытия дверей содержит фиксатор 10 между первой дверью 1 и второй дверью 2, который обеспечивает последовательное и управляемое открытие и закрытие дверей 1, 2 таким образом, что вторая дверь 2 может быть открыта только в том случае, когда открыта первая дверь 1, и первая дверь 1 может быть закрыта только в том случае, когда закрыта вторая дверь 2.
Указанный фиксатор может быть закреплен на первой двери 1 с разъемным соединением со второй дверью 2, либо он может быть закреплен на второй двери 2 с разъемным соединением с первой дверью 1.
На фиг.8 представлен предпочтительный вариант осуществления фиксатора 10, в котором в качестве фиксирующих средств используются уголковые накладки. Достоинством этого варианта является то, что такая простая конструкция обеспечивает следующую логику управления открытием-закрытием дверей: когда первая дверь 1 закрыта, то блокируется открытие второй двери 2, которую нельзя будет открыть до тех пор, пока не будет открыта первая дверь 1. Что касается закрытия, то если первой закрывается первая дверь 1, уголковые накладки будут блокировать вторую дверь 2 так, что двери отсека нельзя будет закрыть. Поэтому первой должна быть закрыта дверь 2, а затем закрывается дверь 1.
В одном из вариантов осуществления изобретения устройство 26 открытия-закрытия дверей устанавливается внутри отсека, для доступа в который предназначены первая дверь 1 и вторая дверь 2, и в этом случае можно будет получить доступ к устройству 26 открытия-закрытия дверей, только открыв предохранительную заслонку 3. Поэтому предохранительная заслонка 3 является первым элементом, который участвует в последовательном и контролируемом открытии дверей отсека.
Как можно видеть на фиг.1, 2 и 11, предохранительная заслонка 3 размещается в первой двери 1 (хотя в другом варианте она могла бы быть во второй двери 2) и прикреплена к первой двери 1 с помощью вращающихся соединительных элементов 6, которыми снабжена предохранительная заслонка и которые обеспечивают перемещение заслонки при ее открытии/закрытии. Предохранительная заслонка 3 дополнительно содержит защелки 5, к которым имеется доступ снаружи для их ручного открытия с целью проведения работ по техническому обслуживанию в отсеке, доступ в который обеспечивается с помощью первой и второй дверей 1 и 2, соответственно. Кроме того, защелки 5 устроены таким образом, что они обеспечивают автоматическое открытие предохранительной заслонки 3 в случае возникновения определенного превышения давления. Благодаря этой двойной функции, предохранительная заслонка, как это уже упоминалось выше, является одним из элементов, обеспечивающих последовательное и контролируемое открытие дверей отсека, и кроме того, она действует как предохранительный элемент, который открывается, когда в отсеке возникает избыточное давление.
Как можно видеть на фиг.1 и 2, в этом варианте осуществления устройства 26 открытия-закрытия дверей оно размещается на внутренней поверхности 27 первой двери 1 (хотя в другом варианте оно может быть размещено во второй двери 2, причем это устройство всегда должно размещаться в той двери, в которой размещена предохранительная заслонка 3). Таким образом, операции открытия-закрытия дверей упрощаются благодаря более удобному доступу к устройству 26 открытия-закрытия дверей через предохранительную заслонку, когда она открыта.
Как можно видеть на фиг.3, 5 и 6, устройство 26 открытия-закрытия дверей дополнительно содержит цилиндрический блокировочный (запирающий) стержень 4, который установлен параллельно первой оси 19 вращения и в котором имеется блокировочный штифт 9, перпендикулярный блокировочному стержню 4. Устройство 26 открытия-закрытия дверей также содержит блокировочное крепежное средство 7, сопряженное с блокировочным стержнем 4, причем стержень 4 вводится в блокировочное крепежное средство 7. Блокировочное крепежное средство 7 содержит направляющую прорезь 21, которая проходит параллельно блокировочному стержню 4 и сопряжена с блокировочным штифтом 9, введенным в направляющую прорезь 21. Кроме того, блокировочное крепежное средство 7 содержит пружину 8, которая приводит в действие блокировочный стержень 4 в его перемещении при открытии/закрытии первой двери 1.
Устройство 26 открытия-закрытия дверей действует таким образом, что при закрытой первой двери 1 блокировочный стержень 4 проходит сквозь проходное отверстие 11 в первой двери 1 и вводится в фиксирующий элемент 12 неподвижной конструкции, как это показано на фиг.12, обеспечивая закрытие двери. А при открытии двери, как только открывается предохранительная заслонка 3, открывается доступ к блокировочному стержню 4, и он продвигается после приведения в действие пружины 8 таким образом, что блокировочный штифт 9 направляется направляющей прорезью 21, в результате чего возможно смещение блокировочного стержня 4, и блокировочный штифт 9 фиксируется в одном конце направляющей прорези 21 с помощью фиксирующего средства 25, удерживая блокировочный стержень 4 зафиксированным в положении, в котором он выведен из взаимодействия с фиксирующим элементом 12 неподвижной конструкции, в результате чего становится возможным открытие первой двери 1.
На фиг.4 приведен схематичный вид варианта направляющей прорези 21 с блокировочным штифтом 9 в двух разных положениях, а также показано фиксирующее средство 25, которое удерживает блокировочный штифт 9 в фиксированном положении. Как только первая дверь 1 открыта, прекращается удерживание второй двери 2 фиксатором 10, после чего она может быть открыта, обеспечивая полный доступ в отсек. Достоинством такой конструкции является простота ее функционирования, так как оператор должен только толкнуть блокировочный стержень 4, и дальнейшее его перемещение осуществляется под действием пружины 8 и с помощью блокировочного штифта 9, а фиксация стержня в положении, в котором он выведен из взаимодействия с фиксирующим элементом 12 неподвижной конструкции, осуществляется эффективно и просто за счет фиксации в конце направляющей прорези 21.
На фиг.3 и 6 представлен вариант пружины 8, в котором она прикреплена к блокировочному стержню 4 в точке крепления 24, а также прикреплена к блокировочному крепежному средству 7 в промежуточном положении между проходным отверстием 11 первой двери и точкой крепления 24 пружины к блокировочному стержню 4 таким образом, что когда блокировочный стержень 4 перемещается, пружина 8 работает под действием силы растяжения.
На фиг.7 показан еще один вариант пружины 8, в котором пружина 8 размещается вдоль продольной оси блокировочного стержня 4 как его продолжение, таким образом, что когда блокировочный стержень 4 перемещается, пружина 8 работает под действием силы сжатия.
В другом варианте осуществления пружины блокировочный стержень 4 дополнительно содержит на части, находящейся ближе к вращающимся соединительным элементам 6 предохранительной заслонки 3, по меньшей мере один стопорный элемент 13, который сопрягается по меньшей мере с одним стопорным элементом 14 предохранительной заслонки 3, который расположен ближе к вращающимся соединительным элементам 6 предохранительной заслонки 3. Достоинство этих стопорных элементов 13 и 14 заключается в том, что как только предохранительная заслонка 3 открыта, и блокировочный стержень 4 смещен так, что первая дверь 1 может быть открыта, стопорный элемент 13 и стопорный элемент 14 вступают во взаимодействие друг с другом, предотвращая самопроизвольное закрытие предохранительной заслонки 3.
В одном варианте конструкции стопорного элемента 13 блокировочного стержня 4 он содержит цилиндрический корпус 22, который размещается коаксиально с блокировочным стержнем и может вращаться вокруг него, и вытянутый элемент 23, выступающий в направлении, перпендикулярном оси цилиндрического корпуса 22, и неразъемно с ним соединенный. Таким образом, как только оператор смещает блокировочный стержень 4 для того, чтобы вывести его из взаимодействия с фиксирующим элементом 12 неподвижной конструкции, и блокировочный стержень 4 становится зафиксированным с помощью блокировочного штифта 9 и фиксирующего средства 25 направляющей прорези, необходимо только поворачивать цилиндрический корпус 22 вокруг блокировочного стержня 4 до тех пор, пока вытянутый элемент 23 займет практически вертикальное положение, и таким образом предотвращается случайное или самопроизвольное закрытие предохранительной заслонки 3, поскольку вытянутый элемент 23 находится во взаимодействии со стопорным элементом 14 предохранительной заслонки 3. Достоинством такой конструкции является простота стопорных элементов и отсутствие необходимости в дополнительных элементах в блокировочном устройстве для обеспечения правильного функционирования стопорного элемента блокировочного стержня.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения стопорный элемент 13 блокировочного стержня 4 содержит вытянутый элемент 23, выступающий в направлении, перпендикулярном к оси блокировочного стержня 4, и закрепленный на блокировочном стержне 4. В этом варианте направляющая прорезь 21 блокировочного крепежного средства 7 содержит первую часть 28, которая параллельна оси блокировочного стержня, вторую часть 29, проходящую вверх, и оконечную часть 30, параллельную первой части 28, причем длина оконечной части 30 гораздо меньше длины первой части 28 и оконечная часть 30 проходит в направлении блокировочного стержня 4 таким образом, что движение блокировочного штифта 9 вдоль второй части 29 направляющей прорези 21 приводит к вращению блокировочного стержня 4. Блокировочный стержень 4 перемещает стопорный элемент 13, пока он не займет практически вертикальное положение и не войдет во взаимодействие со стопорным элементом 14 предохранительной заслонки 3, причем блокировочный штифт 9 остается введенным в оконечную часть 30 направляющей прорези 21 под действием пружины 8 и фиксирует блокировочный стержень 4, в результате чего предотвращается самопроизвольное закрытие предохранительной заслонки 3. Достоинством данного варианта является то, что один толчок оператором блокировочного стержня 4 обеспечивает его разблокировку, в результате чего может быть открыта первая дверь 1, и стопорный элемент 13 блокировочного стержня 4 находится во взаимодействии со стопорным элементом 14 предохранительной заслонки 3, в результате чего предотвращается самопроизвольное закрытие предохранительной заслонки 3. На фиг.5 представлена форма направляющей прорези 21, которая необходима для этого варианта, представленного на фиг.9.
В предпочтительном варианте осуществления системы открытия и фиксирующего закрытия дверей первая дверь 1 и вторая дверь 2 содержат фиксирующие элементы 15 и 16, соответственно, которые прикрепляются к неподвижной конструкции, когда первая и вторая двери, 1 и 2, соответственно, открыты, что предотвращает их самопроизвольное или случайное закрытие.
В качестве таких фиксирующих элементов используются телескопические стержни, которые вытягиваются, когда первая дверь 1 и вторая дверь 2 открыты, и опираются на внешнюю поверхность летательного аппарата, предотвращая самопроизвольное закрытие дверей 1 и 2.