Патент на изобретение №2150664

(54) УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ АГРЕГАТОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области космической техники. Устройство содержит отделяемую опору, пиропривод с корпусом и поршнем, взаимодействующий с замковым устройством, выполненным в виде цанги, контактирующей с опорой, и штока с фиксатором начального положения. Устройство имеет основание и переходную опору, жестко соединенные между собой. Поршень пиропривода взаимодействует со штоком посредством тяги с шарнирами. Один конец тяги закреплен в чашке, а другой – на поршне. На переходной опоре установлена втулка, выполненная с внутренними пазами. На внутренней поверхности пояска цанги закреплен стакан со сквозным радиальным отверстием. На наружной поверхности пояска цанги установлена гайка, контактирующая с торцом втулки. На штоке закреплена гильза. Внутри гильзы с возможностью осевого перемещения установлена чашка. В корпусе пиропривода с радиальным зазором относительно поршня установлен демпфер, выполненный с возможностью заклинивания в упоре, закрепленном на поршне. Поясок цанги выполнен с наружными выступами, взаимодействующими с пазами втулки. На штоке выполнен буртик со сферической опорной поверхностью, контактирующей с внутренней поверхностью стакана, и сквозным отверстием с осью, перпендикулярной оси штока и проходящей через центр сферы. Фиксатор начального положения установлен в отверстии буртика штока и в радиальном отверстии стакана. Между внутренним торцом дна гильзы и торцом чашки, торцом буртика штока и внутренним торцом дна стакана выполнены зазоры. Стопор фиксирует исходное положение поршня относительно корпуса пиропривода. Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства разделения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое устройство относится к космической технике и может быть использовано для соединения и последующего разъединения агрегатов различных систем и коммуникаций.

Известен узел разделения корпуса с отделяемой опорой, содержащий отделяемую опору, пиропривод с корпусом и поршнем, взаимодействующий с замковым устройством, выполненным в виде цанги с пояском, контактирующей с опорой, и штока с фиксатором начального положения, гайку, демпфер и упор (патент Российской Федерации N 2066833, кл. F 42 B 15/00, приоритет 29.06.93 г.).

Отсутствие средств, компенсирующих несоосность взаимодействующих деталей, а также возникающую отдачу при обратном ходе поршня, снижает его надежность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности конструкции.

Технический результат достигается тем, что устройство разделения агрегатов, содержащее отделяемую опору, пиропривод с корпусом и поршнем, взаимодействующий с замковым устройством, выполненным в виде цанги с пояском, контактирующей с опорой, и штока с фиксатором начального положения, гайку, демпфер и упор, в соответствии с предлагаемым изобретением снабжено основанием и переходной опорой, жестко соединенными между собой, втулкой, стаканом, гильзой, чашкой, тягой с шарнирами и стопором, при этом взаимодействие пиропривода со штоком осуществлено посредством тяги с шарнирами, один конец которой закреплен в чашке, а другой – на поршне пиропривода, втулка установлена на переходной опоре и выполнена с внутренними равномерно расположенными пазами, стакан закреплен на внутренней поверхности пояска цанги и выполнен со сквозным радиальным отверстием, гайка установлена на наружной поверхности пояска цанги и контактирует с торцем втулки, гильза выполнена с дном и закреплена на штоке, чашка установлена внутри гильзы с возможностью осевого перемещения, демпфер установлен в корпусе пиропривода с гарантированным радиальным зазором относительно поршня и выполнен с возможностью заклинивания в упоре, закрепленном на поршне пиропривода, при этом поясок цанги выполнен с наружными выступами, взаимодействующими с пазами втулки, на штоке выполнен буртик со сферической опорной поверхностью, контактирующей с внутренней поверхностью стакана, и сквозным отверстием с осью, перпендикулярной оси штока и проходящей через центр сферы, фиксатор начального положения установлен в отверстии буртика штока и в радиальном отверстии стакана, причем между внутренним торцом дна гильзы и торцом чашки, торцом буртика штока и внутренним торцом дна стакана выполнены зазоры, стопор установлен с возможностью фиксации исходного положения поршня пиропривода относительно его корпуса.

Также основание устройства соединено с переходной опорой посредством кожуха, а места стыков отделяемой и переходной опор, корпуса пиропривода и основания герметизированы.

Взаимное расположение элементов достигается жестким соединением основания и переходной опоры между собой.

Компенсация несоосности взаимодействующих элементов устройства достигается применением между поршнем пиропривода и штоком тяги с шарнирами.

Втулка выполнена с внутренними равномерно расположенными пазами, а поясок цанги выполнен с наружными выступами, взаимодействующими с пазами втулки для получения поступательного хода цанги при расфиксации.

Гайка установлена на наружной поверхности пояска цанги в контакте с торцом втулки, обеспечивая необходимое усилие затяжки и применение отделяемой опоры любой конфигурации.

Установка демпфера в корпусе пиропривода с гарантированным радиальным зазором относительно поршня обусловливает свободное перемещение поршня при срабатывании пиропривода и деформировании демпфера, а возможность заклинивания демпфера в упоре исключает обратный ход поршня.

Стакан, закрепленный на внутренней поверхности пояска цанги, и имеющийся на штоке буртик обеспечивают при движении штока втягивание цанги, уменьшая время расстыковки отделяемой и переходной опор.

Зазор между торцом буртика штока и внутренним торцом дна стакана гарантирует выведение штока из зацепления с лепестками цанги.

Сферическая опорная поверхность буртика, контактирующая с внутренней поверхностью стакана, центрирует шток в лепестках цанги.

Фиксатор начального положения, установленный в сквозном радиальном отверстии стакана и сквозном отверстии буртика штока с осью, которая перпендикулярна оси штока и проходит через центр сферы, фиксирует исходное положение замкового устройства.

Компенсационный температурный зазор выполнен между внутренним торцом дна гильзы и торцом чашки.

Фиксация стопором исходного положения поршня пиропривода относительно его корпуса гарантирует неизменность его положения и накопление необходимой энергии для совершения расстыковки.

Соединение основания с переходной опорой посредством кожуха, герметизация мест стыков отделяемой и переходной опор, корпуса пиропривода и основания позволяет использовать устройство во взрывоопасных средах.

Все это повышает надежность заявленного устройства.

На чертеже представлен общий вид устройства разделения агрегатов.

Устройство содержит отделяемую 1 и переходную 2 опоры, основание 3, в котором закреплен пиропривод, состоящий из корпуса 4 с пиропатроном 5 и уплотняемого кольцами 6 и 7 поршня 8. В корпусе 4 пиропривода с помощью стопорного кольца 9 установлен демпфер 10 из легко деформируемого материала. Замковое устройство выполнено в виде цанги 11 с пояском и штока 12. Лепестки цанги 11 входят в зацепление с опорой 1 и фиксируются там концом штока 12. На пояске цанги выполнены выступы 13, входящие в равномерно расположенные пазы 14 втулки 15, и размещена гайка 16, контактирующая с торцом втулки 15. Втулка 15 закреплена на переходной опоре 2. Стакан 17 закреплен на внутренней поверхности пояска цанги 11 и выполнен со сквозным радиальным отверстием. Между внутренним торцом дна стакана и торцом буртика 18 штока 12 образован зазор ₁ . Буртик 18 выполнен со сферической опорной поверхностью, контактирующей с внутренней поверхностью стакана 17, и сквозным отверстием с осью, перпендикулярной оси штока 12 и проходящей через центр сферы. В сквозных отверстиях стакана 17 и буртика 18 размещен фиксатор 19 начального положения замкового устройства.

Гильза 20 зафиксирована на штоке 12 гайкой 21 таким образом, чтобы между внутренним торцом дна гильзы 20 и торцом чашки 22, закрепленной на конце тяги 23, образовался компенсационный температурный зазор ₂ . Соединение поршня 8 и штока 12 выполнено при помощи тяги 23 с шарнирами, которая на поршне зафиксирована упором 24. При этом зазор между демпфером 10 и упором 24 больше зазоров ₁ и ₂ вместе взятых, а фиксация исходного положения поршня 8 относительно корпуса 4 осуществлена стопором 25.

При эксплуатации устройства во взрывоопасных средах соединение основания 3 с переходной опорой 2 выполнено в виде кожуха 26, место стыка отделяемой 1 и переходной 2 опор герметизировано эластичным кольцом 27. Корпус 4 пиропривода при помощи гайки 28 закреплен в основании 3 через термомосты 29 и 30 и герметизирован эластичными прокладками 31 и 32.

Работает устройство разделения агрегатов следующим образом.

При срабатывании пиропатрона 5 поршень 8, срезая стопор 25, перемещается вместе с тягой 23 и закрепленной на ней чашкой 22, которая, пройдя зазор ₂, приводит в движение гильзу 20 и шток 12. При этом срезается фиксатор 19 и шток, переместившись на величину ₁, выводится из взаимодействия с лепестками цанги 11, которая расфиксируется. После расфиксации цанги 11 буртик 18 штока 12 перемещает стакан 17 и скрепленную с ним цангу 11, которая выходит из зацепления с отделяемой опорой 1, что вместе с силами, действующими на изделие, приводит к разделению опор. Причем упор 24 взаимодействует с демпфером 10, который деформируется и удерживает упомянутый упор 24 и поршень 8.

Формула изобретения

1. Устройство разделения агрегатов, содержащее отделяемую опору, пиропривод с корпусом и поршнем, взаимодействующий с замковым устройством, выполненным в виде цанги с пояском, контактирующей с опорой, и штока с фиксатором начального положения, гайку, демпфер и упор, отличающееся тем, что устройство снабжено основанием и переходной опорой, жесткосоединенными между собой, втулкой, стаканом, гильзой, чашкой, тягой с шарнирами и стопором, при этом взаимодействие пиропривода со штоком осуществлено посредством тяги с шарнирами, один конец которой закреплен в чашке, а другой – на поршне пиропривода, втулка установлена на переходной опоре и выполнена с внутренними равномерно расположенными пазами, стакан закреплен на внутренней поверхности пояска цанги и выполнен со сквозным радиальным отверстием, гайка установлена на наружной поверхности пояска цанги и контактирует с торцем втулки, гильза выполнена с дном и закреплена на штоке, чашка установлена внутри гильзы с возможностью осевого перемещения, демпфер установлен в корпусе пиропривода с гарантированным радиальным зазором относительно поршня и выполнен с возможностью заклинивания в упоре, закрепленном на поршне пиропривода, при этом поясок цанги выполнен с наружными выступами, взаимодействующими с пазами втулки, на штоке выполнен буртик со сферической опорной поверхностью, контактирующей с внутренней поверхностью стакана, и сквозным отверстием с осью, перпендикулярной оси штока и проходящей через центр сферы, фиксатор начального положения установлен в отверстии буртика штока и в радиальном отверстии стакана, причем между внутренним торцем дна гильзы и торцем чашки, торцем буртика штока и внутренним торцем дна стакана выполнены зазоры, стопор установлен с возможностью фиксации исходного положения поршня пиропривода относительно его корпуса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основание соединено с переходной опорой посредством кожуха, а места стыков отделяемой и переходной опор, корпуса пиропривода и основания герметизированы.

РИСУНКИ