Устройство для соединения газовоздушных магистралей стыкуемых объектов

 

Изобретение относится к авиации и предназначено для стыковки частей летательного аппарата, например двигателя и мотогондолы, с обеспечением компенсации несоосности стыкуе-мых узлов. Устройство, содержащее сильфон 2, закрепленный на одном объекте 1, патрубок, закрепленный на другом объекте, и уплотнительные элементы 10,11,12, снабжено по меньшей мере еще одним сильфоном 6, закрепленным на одном объекте 1, направляющей 3 для патрубка контрольно-сигнализирующим прибором 15, все сильфоны расположены коаксиально и выполнены с фланцами 7,8, направляющая 3 для патрубка закреплена на фланце 7 внутреннего сильфона 2, а уплотнительные элементы 11, 10 и 12 расположены соответственно между фланцами смежных сильфонов, фланцем внутреннего сильфона и другим объектом, а также на патрубке для взаимодействия с направляющей 3, при этом контрольно-сигнализирующий прибор 15 сообщен магистралью 14 с полостями 13, ограниченными сильфонами. В устройстве направляющая 3 для патрубка выполнена с конусной заходной частью 9, а патрубок выполнен со сферической 16 и сопряженными между собой другой сферической 17 и цилиндрической 18 опорными поверхностями. Кроме того, в устройстве уплотнительный элемент 12 закреплен на части патрубка с цилиндрической опорной поверхностью 18, а все уплотнительные элементы выполнены из пористого графита. Изобретение обеспечивает повышенную надежность при повышенных температуре и давлении. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиации и предназначено для стыковки частей летательного аппарата, например двигателя и мотогондолы, с обеспечением компенсации несоосности соединяемых узлов. Устройство обеспечивает подачу воздуха, отбираемого, например, от ступени компрессора двигателя, который может поступать в систему кондиционирования воздуха (СКВ) самолета, или также может осуществляться подача горячего газа в противообледенительную систему самолета.

Известно устройство для стыковки газовоздушной магистрали, содержащее корпус с закрепленным на нем цилиндрическим сильфоном и патрубок, закрепленный на пристыковываемой части [1].

Известное техническое решение не позволяет компенсировать первоначальную несимметричность узлов стыковки частей летательного аппарата.

Техническая задача заключается в обеспечении компенсации определенного диапазона первоначальной несимметричности узлов соединяемых частей и в обеспечении надежности работы устройства при повышенных температуре и давлении путем многократного дублирования уплотнительного соединения.

Техническая задача реализуется тем, что устройство для соединения газовоздушных магистралей стыкуемых объектов, содержащее сильфон, закрепленный на одном объекте, патрубок, закрепленный на другом объекте, и уплотнительные элементы, снабжено по меньшей мере еще одним сильфоном, закрепленным на одном объекте, направляющей для патрубка и контрольно-сигнализирующим прибором, все сильфоны расположены коаксиально и выполнены с фланцами, направляющая для патрубка закреплена на фланце внутреннего сильфона, а уплотнительные элементы расположены соответственно между фланцами смежных сильфонов, фланцем внутреннего сильфона и другим объектом, а также на патрубке для взаимодействия с направляющей, при этом контрольно-сигнализирующий прибор сообщен с полостями, ограниченными сильфонами.

В устройстве направляющая для патрубка выполнена с конусной заходной частью, а патрубок выполнен со сферической и сопряженными между собой другой сферической и цилиндрической опорными поверхностями.

Кроме того, в устройстве уплотнительный элемент закреплен на части патрубка с цилиндрической опорной поверхностью, а все уплотнительные элементы выполнены из пористого графита.

На фиг.1 показан общий вид устройства (устройство состыковано): на фиг.2 - общий вид устройства (расстыковано).

Устройство для соединения газовоздушных магистралей стыкуемых объектов содержит закрепляемый на одном объекте 1 сильфон 2 с направляющей 3 и патрубок 4, закрепленный на другом объекте 5. В устройстве установлен на корпусе по меньшей мере еще один сильфон 6, который охватывает первый сильфон 2. Свободные торцы сильфонов со стороны пристыковываемой части 5 снабжены кольцевыми фланцами 7 на первом сильфоне 2 и 8 - на втором сильфоне 6. Направляющая 3 снабжена конусной заходной частью 9 и закреплена по внутренней окружности фланца 7 первого сильфона.

На другом объекте 5 установлен уплотнительный элемент 10 и аналогично на фланце 7 со стороны фланца 8 уплотнительный элемент 11. Также уплотнительный элемент 12 установлен на патрубке 4 для взаимодействия с направляющей 3. Все уплотняющие элементы могут быть выполнены из пористого графита.

Межсильфонное пространство 13 соединено магистралью 14 с контрольно-сигнализирующим прибором 15, которым снабжено устройство соединения.

Патрубок 4 устройства соединения выполнен с торовой (сферической) опорной поверхностью 16 законцовки и со сферической поверхностью 17, переходящей в цилиндрическую опорную поверхность 18, равные между собой. Все эти поверхности патрубка 4 выполнены на его кольцевых выступах.

Для увеличения надежности работы устройство может быть снабжено третьим сильфоном 19, четвертым и т.д. (показано условно на фиг.1). При этом между соответствующими фланцами также устанавливаются уплотнительные элементы, а межсильфонное пространство соединяется с контрольно-сигнализирующим прибором.

Устройство соединения газовоздушных магистралей работает следующим образом.

В процессе установки, например, двигателя при его перемещении вертикально вверх в мотогондолу, патрубок 4, закрепленный на пристыковываемой части 5 (установленный, например, на двигателе) входит своей законцовкой со сферической поверхностью 16 в конусную заходную часть 9 направляющей 3, в результате чего происходит предварительная ориентация объекта 1 относительно пристыковываемой части 5.

При дальнейшем движении части 5 вверх законцовка патрубка 4 входит в цилиндрическую часть направляющей 3, что может привести к ее смещению в радиальном направлении.

Далее после захода сферической поверхности 17 патрубка 4 в цилиндрическую часть направляющей 3 осуществляется полная соосность соединяемых частей и установка фланца 7, соединенного с направляющей 3 относительно уплотнительного элемента 10, который может быть установлен непосредственно на объекте 5.

В связи с тем, что температура и давление газовой среды, протекающей по магистрали, может достигать больших значений, для предотвращения утечек фланцы 7 и 8 на свободных концах сильфонов 2 и 6 в контакте опираются на уплотнительные элементы 10 и 11 выполненные, например, из пористого графита. С этой же целью патрубок 4 также снабжен уплотнительным устройством с уплотнительным элементом 12 из пористого графита.

В зависимости от размеров газовоздушной магистрали, условии ее эксплуатации, требований по обеспечению долговечности и надежности устройство для соединения газовоздушных магистралей может быть выполнено с двумя и большим количеством сильфонных узлов, позволяющих обеспечить требуемую компенсацию первоначальной несимметричности узлов соединяемых частей и герметичность. Общая герметичность соединения сохраняется даже в случае разгерметизации одного из внутренних сильфонов, входящих в устройство за счет дублирующих. В устройстве для соединения газовоздушных магистралей межсильфонные пространства 13 соединены магистралью 14 с контрольно-сигнализирующим прибором 15, которым снабжено устройство.

При подаче газовоздушной смеси в магистраль под действием давления происходит осевая деформация сильфона, приводящая к увеличению его длины, одновременно при этом сила давления воздействует на фланец 7, прижимая его к уплотнительному элементу 10. В случае выхода из строя внутреннего сильфона 2 давление проникает в межсильфонное пространство 13 и его сила воздействует на фланец 8 второго сильфона 6, прижимая его к уплотнительному элементу 11 и через него и фланец 7 к уплотнительному элементу 10, закрепленному на объекте 5, обеспечивая первоначальную герметичность. При этом возрастание давления в межсильфонной полости 13 по магистрали 14 передается к контрольно-сигнализирующему прибору 15, который оповещает о выходе из строя сильфона.

При демонтаже двигателя из мотогондолы, при опускании двигателя рассоединение устройства происходит без применения каких-либо спецприспособлений и инструмента.

Формула изобретения

1. Устройство для соединения газовоздушных магистралей стыкуемых объектов, содержащее сильфон, закрепленный на одном объекте, патрубок, закрепленный на другом объекте, и уплотнительные элементы, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере еще одним сильфоном, закрепленным на одном объекте, направляющей для патрубка и контрольно-сигнализирующим прибором, все сильфоны расположены коаксиально и выполнены с фланцами, направляющая для патрубка закреплена на фланце внутреннего сильфона, а уплотнительные элементы расположены соответственно между фланцами смежных сильфонов, фланцем внутреннего сильфона и другим объектом, а также на патрубке для взаимодействия с направляющей, при этом контрольно-сигнализирующий прибор сообщен с полостями, ограниченными сильфонами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая для патрубка выполнена с конусной заходной частью, а патрубок выполнен со сферической и сопряженными между собой другой сферической и цилиндрической опорными поверхностями.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что уплотнительный элемент закреплен на части патрубка с цилиндрической опорной поверхностью.

4. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что уплотнительные элементы выполнены из пористого графита.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2