Устройство автоматической стыковки коммуникаций

 

Изобретение относится к устройствам стыковки и отвода коммуникаций с разъемными соединениями. Устройство позволяет проводить работы в автоматическом режиме, повысить надежность и снизить его стоимость. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит направляющую, каретку с приводом, шарнирно установленный на каретке патрубок, механизм его уравновешивания и устройство ориентации. Привод каретки выполнен в виде двух параллельно установленных пневмоцилиндров, один из которых предназначен для предварительного подвода каретки, а другой для стыковки. Устройство ориентации дополнительно снабжено профильным выступом, размещенным на горловине, и регулируемым подпружиненным упором, установленным на патрубке с возможностью взаимодействия с профильным выступом. 5 ил.

Изобретение относится к устройствам стыковки и отвода коммуникаций с разъемными соединениями и может быть использовано в стартовых комплексах космических ракет, а также в агрегатах для транспортировки текучих и газообразных сред.

Известно соединительное устройство для линии потока с дистанционным управлением по патенту США N 4188050, кл. 285-24, включающее в себя два соединительных элемента, один из которых перемещается при помощи гидроцилиндров, и шаровые шарниры в одном или обоих соединительных элементах для компенсации несоосности трубопроводов.

Недостатками данного устройства является то, что конуса для точного центрирования элементов в процессе стыковки выполнены на стыкуемых коммуникациях, что увеличивает габариты и, как следствие, массу ее концевого участка, создает повышенные динамические нагрузки на горловину при ее колебаниях. Также увеличенные габариты делают практически невозможным применение устройства при больших величинах несоосности стыкуемых коммуникаций (более ±50 мм).

Частично эти недостатки устранены в устройстве по патенту США N 4076361, кл. 339-113 (прототип) тем, что в нем введен дистанционный манипулятор с целью обеспечения центрирования стыкуемых коммуникаций.

Недостатками указанного устройства являются: 1. Невозможность работы устройства в автоматическом режиме.

2. Не исключена возможность ошибки оператора, что снижает надежность работы устройства и может привести к возникновению аварийных ситуаций.

3. Необходимо слежение за процессом стыковки и отвода с использованием телевизионной техники, что увеличивает стоимость устройства.

4. Применение манипулятора усложняет устройства, снижает надежность его безотказной работы, увеличивает его стоимость.

Эти недостатки устраняются в предлагаемом устройстве тем, что привод выполнен в виде двух параллельно установленных пневмоцилиндра предварительного подвода каретки и пневмоцилиндра стыковки, а устройство ориентации дополнительно снабжено профильным выступом, размещенным на горловине и регулируемым подпружиненным упором, установленным на патрубке с возможностью взаимодействия с упомянутым профильным выступом.

Таким образом, предлагаемое устройство: 1. Позволяет проводить работы в автоматическом режиме при стыковке коммуникаций при больших величинах несоосности, при этом исключается применение манипулятора.

2. Повышает надежность работы устройства и исключает возможность возникновения аварийных ситуаций в связи с отсутствием оператора.

3. Исключает необходимость в слежении за проведением работ с применением телевизионной техники, что снижает стоимость устройства.

На приведенных чертежах изображены: отведенное положение устройства - фиг. 1; предварительно подведенное положение устройства - фиг. 2; состыкованное положение устройства - фиг. 3; сечение А, подвеска - фиг. 4; вид Б, вид на ответную горловину - фиг. 5.

Устройство состоит из основания 1 (фиг. 1), на котором закреплены направляющие 2. По направляющим на катках 3 перемещается каретка 4 приводом, выполненным в виде пневмоцилиндра предварительного подвода каретки 5 и пневмоцилиндра стыковки 6, которые закреплены осями к кронштейнам 7 и 8 основания 1.

Патрубок 9 с присоединенными коммуникациями 10 шарнирно закреплен на каретке тягами 11 с пружинными компенсаторами 12. Каналы патрубка закрываются крышкой 13, которая открывается пневмоцилиндром 14 и зафиксирована фиксаторами 15. На патрубке установлены штыри 16 и кронштейн 17 с регулируемым подпружиненным упором 18, снабженным катками 19 (фиг. 5). Втулки 20, профильный выступ 21 установлены на горловине 22.

Механизмом уравновешивания патрубка являются подвески 23 (фиг. 1), шарнирно закрепленные между патрубком и кареткой и состоящие из корпуса 24 (фиг. 4), блока пружин 25 и пневмоцилиндра 26. Для фиксации состыкованного положения патрубка на горловине имеется фланец 27 (фиг. 1). На каретке установлен кронштейн 28, являющийся упором для пневмоцилиндра предварительного подвода каретки.

В исходном положении (фиг. 1) каретка 4 с присоединенным к ней патрубком 9 отведена, защитная крышка 13 закрыта и зафиксирована фиксаторами 15, оси направляющих штырей 16 находятся ниже осей втулок 20 на величину, превышающую несоосность стыкуемых коммуникаций.

При подаче управляющего давления в пневмоцилиндр фиксаторов 15 происходит их открытие, конечные выключатели выдают сигнал, разрешающий проведение следующей операции. Подается управляющее давление в пневмоцилиндр 14 открытия защитной крышки 13, защитная крышка открывается. По сигналу от конечных выключателей подается управляющее давление в пневмоцилиндр предварительного подвода каретки 5, который, воздействуя на кронштейн 28, перемещает каретку 4 в положение, показанное на фиг. 2, конечные выключатели выдают сигнал в систему управления, подается управляющее давление в пневмоцилиндры 26 (фиг. 4) подвесок 23 (фиг. 1), патрубок под их воздействием начинает подниматься, катки 19 (фиг. 5) регулируемого подпружиненного упора 18 взаимодействуют с профильным выступом 21 горловины 22 и при этом происходит предварительная ориентация патрубка относительно горловины.

При окончании подъема оси направляющих штырей 16 (фиг. 1) находятся в зоне втулок 20, регулируемый подпружиненный упор 18, перемещаясь, взаимодействует с конечными выключателями, которые выдают сигнал, подается управляющее давление в пневмоцилиндр стыковки 6, который перемещает каретку с патрубком 9 к горловине 22, направляющие штыри 16 взаимодействуют с втулками 20 и происходит окончательная ориентация патрубка 9 относительно горловины 22, конечные выключатели выдают сигнал, подается управляющее давление в пневмоцилиндр фиксаторов 15, которые, взаимодействуя с фланцем 27 горловины 22, фиксируют патрубок 9 в состыкованном положении.

Тяги 11 обеспечивают плоскопараллельные перемещения патрубка 9 при колебаниях горловины относительно площадки, на которой установлено устройство. Пружинные компенсаторы 12 тяг 11 обеспечивают слежение за угловыми колебаниями в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Блок пружин 25 подвесок 23 воспринимает вес патрубка в номинальном положении.

Процесс расстыковки и отвода патрубка осуществляется в обратной последовательности.

Выполнение привода в виде двух параллельно установленных пневмоцилиндра предварительного подвода каретки и пневмоцилиндра стыковки, а устройства ориентации дополнительно снабженным профильным выступом, размещенным на горловине и регулируемым подпружиненным упором, установленным на патрубке с возможностью взаимодействия с упомянутым профильным выступом обеспечивает: - проведение работы в автоматическом режиме; - повышение надежности работы устройства;
- снижение стоимости устройства.

Формула изобретения

Устройство автоматической стыковки коммуникаций, содержащее направляющую, каретку с приводом, шарнирно установленный на каретке патрубок, механизм его уравновешивания и устройство ориентации в виде направляющего штыря, размещенного на патрубке, и ответной втулки, размещенной на горловине, предназначенной для соединения с патрубком, отличающееся тем, что привод выполнен в виде двух параллельно установленных пневмоцилиндра предварительного подвода каретки и пневмоцилиндра стыковки, а устройство ориентации дополнительно снабжено профильным выступом, размещенным на горловине, и регулируемым подпружиненным упором, установленным на патрубке с возможностью взаимодействия с упомянутым профильным выступом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5