Способ изготовления жидкостного контура системы терморегулирования космического аппарата

Изобретение относится к технологии сборки жидкостных контуров систем терморегулирования, в частности телекоммуникационных спутников. Агрегаты таких систем (насос, гидроаккумулятор и др.) имеют входной и выходной штуцеры с буртиками, а соединительные трубопроводы между ними - переходники с буртиками. Способ включает монтажную сварку плотно прижатых друг к другу стыков буртиков (1.1.1) и (5.1.1) соседних штуцера (1.1) и переходника (5.1). Предварительно в полугнезда (1.1.2) и (5.1.2) устанавливают втулки (6) с канавками (6.1), выполненными напротив стыка, и пазами (6.2). Согласно изобретению на наружной поверхности штуцеров и переходников вблизи упомянутых выше буртиков выполняют дополнительные аналогичные буртики (1.1.3) и (5.1.3). Кроме того, изготавливают ремонтные пары деталей - промежуточный переходник с буртиками вблизи его торцов и втулку с двумя канавками. Если стык оказался некачественным, то разрезают часть штуцера и часть переходника (вместе с втулкой), расположенные между дополнительными буртиками (1.1.3) и (5.1.3). Удаляют отрезанные элементы, в т.ч. все части втулки (6). Между полученными при обрезке торцами штуцера (1.1) и переходника (5.1) устанавливают указанные втулку с двумя канавками и промежуточный переходник. Стыкуемые торцевые поверхности прижимают друг к другу и производят сварку. При этом канавки втулки оказываются напротив стыков. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности качественного изготовления жидкостного контура систем терморегулирования космического аппарата. 4 ил.

 

Изобретение относится к космической технике, в частности к технологии сборки жидкостных контуров систем терморегулирования (СТР) телекоммуникационных спутников, осуществляемой монтажной сваркой стыков между элементами.

В настоящее время сборку жидкостных контуров СТР осуществляют по известному способу на основе технического решения согласно патенту Российской Федерации (РФ) №2227108 [1].

Согласно известному техническому решению сборку жидкостного контура СТР, включающего в себя жидкостные тракты (см. фиг.1): электронасосного агрегата (ЭНА) 1, коллекторов 2 сотовых панелей 3, гидроаккумулятора 4 и соединительных трубопроводов 5 между ними, имеющих на входе и выходе штуцеры 1.1 (или переходники 5.1) с буртиками 1.1.1 и 5.1.1 (выполнены для получения высококачественного герметичного стыка после монтажной сварки), расположенными на наружной поверхности у торца каждого из них, осуществляют монтажной сваркой стыков прижатых друг к другу двух буртиков соседних элементов (при этом для исключения попадания частиц расплавленного металла в жидкостный контур до начала сварки в полугнезда 1.1.2 и 5.1.2, расположенные вблизи стыков, устанавливают втулки 6, имеющие на наружной поверхности напротив свариваемым стыкам канавки 6.1, сообщенные пазами 6.2 с внутренними полостями штуцеров 1.1 и переходников 5.1).

Опыт изготовления жидкостных контуров согласно вышеописанному показывает, что в целом такой способ изготовления обеспечивает высококачественное - герметичное изготовление стыков между элементами СТР и исключение попадания частиц металла в жидкостный контур.

В то же время на практике были единичные случаи изготовления негерметичного стыка (например, при изготовлении стыка на входе в ЭНА) из-за неблагоприятного сочетания условий окружающей среды - попаданием недостаточно сухого окружающего воздуха в сухой аргон, применяемом для продувки свариваемого стыка в процессе сварки его. В этом случае некачественный - негерметичный стык должен быть удален - для чего в районе указанного стыка штуцер и переходник обрезают и удаляют обрезанные части, в том числе все части втулки. Изготавливают (см. фиг.2) накладное кольцо 7, устанавливают его по месту ремонтируемого стыка с перекрытием соединяемых частей в районе отрезанных торцов штуцера и переходника и выполняют сварные швы между торцами накладного кольца и с наружными поверхностями штуцера и переходника.

Однако, как показывает анализ, в этом случае не гарантировано исключение попадания металлических частиц в жидкостный контур.

Таким образом, известный способ обеспечивает недостаточно высоконадежное изготовление жидкостного контура в случае ремонта некачественного - негерметичного стыка.

Целью предлагаемого авторами технического решения является повышение надежности изготовления жидкостного контура, в том числе в случае ремонта некачественного - негерметичного стыка, образовавшегося из-за влияния возможных на практике случайных отрицательных факторов в условиях реального производства жидкостных контуров СТР.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления жидкостного контура системы терморегулирования космического аппарата, включающего в себя жидкостные тракты гидроаккумулятора, электронасосного агрегата, имеющего входной и выходной штуцеры с буртиками, коллекторов сотовых панелей и соединительных трубопроводов между вышеуказанными элементами, имеющих на входе и выходе переходники с буртиками, включающий монтажную сварку плотно прижатых друг к другу стыков буртиков соседних элементов, расположенных вблизи каждого торца на наружной поверхности штуцеров и переходников, с предварительной установкой в полугнезда, расположенные во внутренней части жидкостного тракта вблизи торцов, втулок, имеющих на наружной поверхности напротив свариваемому стыку канавку, сообщенную пазами с внутренними полостями переходников и штуцеров, при изготовлении элементов жидкостного контура на наружной поверхности штуцеров и переходников вблизи предусмотренного выше буртика на расстоянии, равном не менее двум высотам буртика, выполняют дополнительный аналогичный буртик, и изготавливают ремонтные пары деталей - промежуточный переходник с буртиками вблизи торцов плюс втулку с двумя канавками, что и является, по мнению авторов, существенными отличительными признаками предлагаемого авторами технического решения.

В результате анализа, проведенного авторами известной патентной и научно-технической литературы, предложенное сочетание существенных отличительных признаков заявляемого технического решения в известных источниках информации не обнаружено и, следовательно, известные технические решения не проявляют тех же свойств, что в заявляемом способе изготовления жидкостного контура системы терморегулирования космического аппарата.

На фиг.3 и 4 изображена принципиальная схема реализации способа изготовления жидкостного контура СТР космического аппарата согласно предложенному авторами техническому решению, где: 1 - ЭНА; 1.1 - штуцер ЭНА; 1.1.1 - буртик штуцера 1.1; 1.1.2 - полугнездо штуцера 1.1; 1.1.3 - дополнительный буртик штуцера 1.1, выполненный на расстоянии от буртика 1.1.1, равном не менее двум высотам его, что, как показывает опыт, обеспечивает качественное выполнение соседних сварных швов; 2 - коллекторы сотовых панелей 3; 4 - гидроаккумулятор; 5 - соединительные трубопроводы между элементами; 5.1 - переходник соединительного трубопровода 5; 5.1.1 - буртик переходника 5.1; 5.1.2 - полугнездо переходника; 5.1.3 - дополнительный буртик переходника 5.1, выполненный на расстоянии от буртика 5.1.1, равном не менее двум высотам его, что, как показывает опыт, обеспечивает качественное выполнение соседних сварных швов; 6 - втулка; 6.1 - канавка; 6.2 - пазы.

Предложенный способ изготовления жидкостного контура СТР космического аппарата (см. фиг.3 и 4) включает в себя следующие операции:

1. Исходное состояние:

Изготовлен жидкостный контур согласно фиг.3 и после проверки герметичности жидкостного контура установлено, что, например, сварной стык по буртикам на входном штуцере ЭНА по герметичности не соответствует требуемой норме герметичности.

2. В зоне некачественного стыка по герметичности разрезают часть штуцера и часть переходника, расположенных между дополнительными буртиками вышеуказанных штуцера и буртика.

3. Удаляют отрезанные элементы штуцера и переходника, а также все части втулки, образовавшиеся в результате осуществления вышеуказанной операции разрезки.

4. Изготавливают по месту с соответствующими размерами ремонтную пару деталей (см. фиг.4) - промежуточный переходник 8 с буртиками 8.1 и 8.2 вблизи торцов и втулку 9, имеющую на наружной поверхности напротив двум свариваемым стыкам канавки 9.1 и 9.2 (как показывает опыт, канавки должны быть две - иначе расплавленный металл, образующийся при монтажной сварке конкретного стыка может затвердеть в общей канавке у второго свариваемого в последующем стыка и при монтажной сварке этого стыка может образоваться некачественный негерметичный шов), которые сообщены пазами 9.3 и 9.4 с внутренними полостями штуцера 1.1 и переходника 5.1.

5. Устанавливают промежуточный переходник 8 с втулкой 9 между отрезанными торцами штуцера 1.1 и переходника 5.1 (для выполнения этой операции временно раскрепляют ЭНА1 и соединительные трубопроводы 5, чтобы развести их на требуемое расстояние, а после выполнения упомянутой операции указанные элементы вновь закрепляют); совмещают торцевые поверхности по диаметру и технологически прижимают вышеуказанную конфигурацию деталей между собой.

6. Комиссионно осуществляют монтажную сварку стыков между штуцером 1.1 и промежуточным переходником 8 и между переходником 5.1 и промежуточным переходником 8.

7. Осуществляют рентгеноконтроль швов на отсутствие трещин и непроваров.

8. Проверяют герметичность сварных стыков по п.6.

9. В результате тщательно (комиссионно) подготовленной и проведенной согласно предложенному способу операции гарантированно получают качественные стыки п.8.

Таким образом, как следует из вышеизложенного, в результате использования предложенного способа изготовления обеспечивается повышение надежности обеспечения качественного изготовления жидкостного контура СТР космического аппарата и, тем самым, достигается цель изобретения.

Способ изготовления жидкостного контура системы терморегулирования космического аппарата, включающего в себя жидкостные тракты гидроаккумулятора, электронасосного агрегата, имеющего входной и выходной штуцеры с буртиками, коллекторы сотовых панелей и соединительных трубопроводов между вышеуказанными элементами, имеющие на входе и выходе переходники с буртиками, включающий монтажную сварку плотно прижатых друг к другу стыков буртиков соседних элементов, расположенных вблизи каждого торца на наружной поверхности штуцеров и переходников, с предварительной установкой в полугнезда, расположенные во внутренней части жидкостного тракта вблизи указанных торцов, втулок, имеющих на наружной поверхности напротив свариваемого стыка канавку, сообщенную пазами с внутренними полостями переходников и штуцеров, отличающийся тем, что при изготовлении элементов жидкостного контура на наружной поверхности штуцеров и переходников вблизи предусмотренных выше буртиков на расстоянии, равном не менее двум высотам буртика, выполняют дополнительные аналогичные буртики и изготавливают ремонтные пары деталей: промежуточные переходники с буртиками вблизи торцов каждого из них, а также втулки с двумя канавками на наружной поверхности каждой из них.