Агрегат для стикування заправних магістралей пускової установки ракети

Реферат: Агрегат для стикування заправних магістралей пускової установки ракети містить каретку з радіальними напрямними, котрі взаємодіють з роликами стояків, змонтованих на підлозі ніші пускової установки, нижній і верхній заправні патрубки, котрі змонтовані на передній частині каретки і взаємодіють з заправними горловинами ракети, поворотний кронштейн з кришкою, з'єднаний з приводом за допомогою важільної системи з можливістю повороту в радіальній площині, кронштейни для кріплення трубопроводів магістралей у середній частині каретки агрегату і гнучкі рукава магістралей, котрі з'єднують трубопроводи агрегату з наземними трубопроводами і взаємодіють з профільованими кронштейнами. Агрегат споряджений ланцюгом, котрий закріплений на задній частині каретки і виконаний у вигляді пластин, з'єднаних за допомогою горизонтальних осей з можливістю переміщення у радіальній площині. UA 70500 U (12) UA 70500 U UA 70500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до ракетно-космічної галузі, а більш конкретно - до наземного обладнання стартових комплексів і може використовуватися для забезпечення заправлення ракети компонентами палива. Відомим є агрегат для стикування заправної магістралі пускової установки ракети, який містить каретку з радіальними напрямними, котрі змонтовані шарнірно на підлозі ніші пускової установки з можливістю повороту за допомогою привода, заправний патрубок, котрий змонтований на передній частині каретки і взаємодіє з заправною горловиною ракети, кронштейни для кріплення трубопроводу магістралі у середній частині каретки агрегату і гнучкий рукав магістралі, котрий з'єднує трубопровід агрегату з наземним трубопроводом (див. патент України №56921U, МПК B64G 5/00, F41F 3/00, 2010 р.). Запропонований агрегат забезпечує заправлення одного бака ракети. Недоліком відомого агрегату є його низькі експлуатаційні якості через необхідність використання великої кількості агрегатів (чотирьох) для забезпечення заправлення двоступеневої ракети, що ускладнює конструкцію пускової установки (ПУ) і знижує її надійність. Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип агрегат для стикування заправних магістралей пускової установки ракети, описаний у патенті України №69213А, МПК B64G 5/00, F41F 3/04, 2003 р. Цей агрегат містить каретку з радіальними напрямними, котрі взаємодіють з роликами стояків, змонтованих на підлозі ніші пускової установки, нижній і верхній заправні патрубки, котрі змонтовані на передній частині каретки і взаємодіють з заправними горловинами ракети, кронштейни для кріплення трубопроводів магістралей у середній частині каретки агрегату і гнучкі рукава магістралей, котрі з'єднують трубопроводи агрегату з наземними трубопроводами. Запропонований агрегат забезпечує заправлення двох баків ракети одним компонентом палива. Для забезпечення захисту заправних патрубків від дії навколишнього середовища на кожний патрубок встановлюється поворотний кронштейн з кришкою, з'єднаний з приводом за допомогою важільної системи з можливістю повороту в радіальній (поздовжній) площині (див. патент України №54975U, МПК B64G 5/00, F41F 3/00, 2010 р.). Для виключення пошкодження гнучких рукавів у процесі переміщення каретки вони взаємодіють з профільованими кронштейнами з можливістю переміщення гнучких рукавів у горизонтальній площині (див. патент України №13984U, МПК B64G 5/00, 2005 р.).Недоліком відомого агрегату є його невисокі експлуатаційні якості, такі як: - складність організації у ніші ПУ переміщення двох магістралей агрегату у горизонтальній площині; - складність організації відкриття і закриття двох кришок на одному агрегаті при мінімальних габаритах останнього. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції агрегату для стикування заправних магістралей пускової установки ракети, яка б дозволила забезпечити підвищення його експлуатаційних якостей шляхом уведення в нього нових елементів і технічних рішень, таких як: - наявність ланцюга, котрий закріплюється на задній частині каретки і виконується у вигляді пластин, з'єднаних за допомогою горизонтальних осей з можливістю переміщення у радіальній площині, при цьому на кожній горизонтальній осі монтуються парні ролики, на які спираються гнучкі рукава, а профільовані кронштейни монтуються на кожній парі горизонтальних осей, що дозволяє забезпечити раціональну конструкцію з'єднання гнучких рукавів з трубопроводами агрегату; - наявність похилої рами і профільованої ферми, котрі монтуються у заглибині підлоги ніші і розташовуються нижче ланцюга, при цьому у робочому положенні гнучкі рукава спираються на похилу раму, а у неробочому положенні гнучкі рукава утворюють S-подібну форму, верхнє півколо яких спирається на ланцюг, а нижнє півколо - на профільовану ферму, що дозволяє забезпечити оптимальну конфігурацію гнучких рукавів як у робочому положенні, так і у неробочому положенні; - на верхньому заправному патрубку поворотний кронштейн з кришкою і важільна система з приводом монтуються на його верхній частині, а на нижньому заправному патрубку - на його нижній частині, що дозволяє забезпечити мінімальну відстань між верхнім і нижнім заправними патрубками за рахунок повороту їх кришок у різних напрямках; - кожна важільна система складається з двох послідовно розташованих шарнірних стояків різної довжини, з'єднаних з поворотним кронштейном, і шарнірної тяги, котра з'єднує привод з середньою частиною переднього стояка, при цьому довжина переднього стояка перевищує довжину заднього стояка у співвідношенні 1,3, що дозволяє забезпечити розворот кришок на 250° і мінімальну висоту агрегату під час його переміщення; 1 UA 70500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - важільна система нижнього заправного патрубка споряджена гвинтовими пружинами, одні кінці котрих закріплюються на верхньому шарнірі заднього стояка, а інші їх кінці - на вільному кінці поворотного кронштейна, що дозволяє забезпечити утримання кришки у неробочому положенні; - на кожному заправному патрубку монтується нерухомий копір, в якому встановлюється з можливістю переміщення у радіальній площині за допомогою привода рухомий копір, з'єднаний з шарнірною тягою за допомогою осі, що дозволяє забезпечити мінімальні навантаження на елементи важільної системи під час їх переміщення; - на верхньому заправному патрубку нерухомий копір має горизонтальну напрямну, а на нижньому заправному патрубку нерухомий копір має горизонтально-похилу напрямну для взаємодії з віссю шарнірної тяги, при цьому у рухомому копіру нижнього заправного патрубка виконується Г-подібний виріз, який взаємодіє з віссю шарнірної тяги, а горизонтальна ділянка напрямної нерухомого копіру нижнього заправного патрубка розташовується вище горизонтальної ділянки Г-подібного вирізу його рухомого копіру, що дозволяє забезпечити утримання кришки верхнього заправного патрубка як у робочому положенні, так і у неробочому положенні, а утримання кришки нижнього заправного патрубка - у робочому положенні. Поставлена задача вирішується таким чином, що запропонований агрегат для стикування заправних магістралей пускової установки ракети, який містить каретку з радіальними напрямними, котрі взаємодіють з роликами стояків, змонтованих на підлозі ніші пускової установки, нижній і верхній заправні патрубки, котрі змонтовані на передній частині каретки і взаємодіють з заправними горловинами ракети, поворотний кронштейн з кришкою, з'єднаний з приводом за допомогою важільної системи з можливістю повороту в радіальній площині, кронштейни для кріплення трубопроводів магістралей у середній частині каретки агрегату і гнучкі рукава магістралей, котрі з'єднують трубопроводи агрегату з наземними трубопроводами і взаємодіють з профільованими кронштейнами, він споряджений ланцюгом, котрий закріплений на задній частині каретки і виконаний у вигляді пластин, з'єднаних за допомогою горизонтальних осей з можливістю переміщення у радіальній площині, при цьому на кожній горизонтальній осі змонтовані парні ролики, на які спираються гнучкі рукава, а профільовані кронштейни змонтовані на кожній парі горизонтальних осей. Він споряджений також похилою рамою і профільованою фермою, котрі змонтовані у заглибині підлоги ніші і розташовані нижче ланцюга, при цьому у робочому положенні гнучкі рукава спираються на похилу раму, а у неробочому положенні гнучкі рукава утворюють S-подібну форму, верхнє півколо яких спирається на ланцюг, а нижнє півколо - на профільовану ферму. На верхньому заправному патрубку поворотний кронштейн з кришкою і важільна система з приводом змонтовані на його верхній частині, а на нижньому заправному патрубку - на його нижній частині. Кожна важільна система складається з двох послідовно розташованих шарнірних стояків різної довжини, з'єднаних з поворотним кронштейном, і шарнірної тяги, котра з'єднує привод з середньою частиною переднього стояка, при цьому довжина переднього стояка перевищує довжину заднього стояка у співвідношенні 1,3. Важільна система нижнього заправного патрубка споряджена гвинтовими пружинами, одні кінці котрих закріплені на верхньому шарнірі заднього стояка, а інші їх кінці - на вільному кінці поворотного кронштейна для утримання кришки у неробочому положенні. На кожному заправному патрубку змонтований нерухомий копір, в якому встановлений з можливістю переміщення у радіальній площині за допомогою привода рухомий копір, з'єднаний з шарнірною тягою за допомогою осі. На верхньому заправному патрубку нерухомий копір має горизонтальну напрямну, а на нижньому заправному патрубку нерухомий копір має горизонтально-похилу напрямну для взаємодії з віссю шарнірної тяги, при цьому у рухомому копіру нижнього заправного патрубка виконаний Г-подібний виріз, який взаємодіє з віссю шарнірної тяги, а горизонтальна ділянка напрямної нерухомого копіру нижнього заправного патрубка розташована вище горизонтальної ділянки Г-подібного вирізу його рухомого копіру. Для пояснення конструкції пристрою і його роботи додаються креслення і його детальний опис. На кресленнях зображено: - на Фіг.1 - загальний вигляд ПУ з ракетою (агрегат підстикований до ракети); - на Фіг.2 - загальний вигляд ПУ з ракетою (агрегат відстикований від ракети); - на Фіг.3 - загальний вигляд агрегату; - на Фіг.4 - вигляд А Фіг.3 (вигляд агрегату спереду); - на Фіг.5 - вигляд А Фіг.3 (вигляд каретки спереду); - на Фіг.6 - вигляд Б Фіг.4 (важільна система верхнього патрубка); - на Фіг.7 - розріз Е-Е Фіг.6 (схема переднього стояка); - на Фіг.8 - вигляд В Фіг.4 (важільна система нижнього патрубка); 2 UA 70500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - на Фіг.9 - вигляд Д Фіг.6 (вигляд важільної системи зверху); - на Фіг.10 - вигляд Ж Фіг.4 (привод важільної системи верхнього патрубка); - на Фіг.11 - переріз Л-Л Фіг.10 (з'єднання шарнірної тяги з приводом); - на Фіг.12 - вигляд Μ Фіг.10 (вигляд привода збоку); - на Фіг.13 - вигляд К Фіг.4 (привод важільної системи нижнього патрубка); - на Фіг.14 - переріз Н-Н Фіг.13 (з'єднання шарнірної тяги з приводом); - на Фіг.15 - вигляд Г Фіг.5 (загальний вигляд ланцюга). Запропонований агрегат 1 для стикування заправних магістралей до хвостового відсіку 2 ракети 3 встановлюється у ніші 4 пускової установки 5 з воротами 6 і захисним козирком 7 з приводом 8 (Фіг.1, 2). Агрегат 1 (Фіг.3, 4) складається з каретки 9 Т-подібної форми з радіальними напрямними 10, верхнього 11 й нижнього 12 заправних патрубків, пневмоциліндра 13 і ланцюга 14 (на Фіг.4 ланцюг 14 не зображений). На верхньому заправному патрубку 11 встановлена важільна система 15, яка з'єднана з поворотним кронштейном 16 кришки 17 і приводом 18 (Фіг.3, 4), а на нижньому заправному патрубку 12 встановлена важільна система 19, яка з'єднана з поворотним кронштейном 20 кришки 21 і приводом 22 (Фіг.3, 4). Важільна система 15 верхнього заправного патрубка 11 складається з переднього 23 й двох задніх 24 стояків, змонтованих на кронштейні 25, та шарнірної тяги 26 з горизонтальною віссю 27 (Фіг.6, 7, 9). Важільна система 19 нижнього заправного патрубка 12 складається з переднього 28 й двох задніх 29 стояків, змонтованих на кронштейні 30, шарнірної тяги 31 з горизонтальною віссю 32 та двох гвинтових пружин 33 (Фіг.8). Приводи 18 і 22 мають наступні загальні елементи (Фіг.10-14): два бічних кронштейна 34, на яких закріплений пневмоциліндр 35 і нерухомий копір за допомогою трьох болтів 36 і втулок 37, при цьому нерухомий копір виконаний у вигляді двох паралельних пластин, з'єднаний зі штоком 38 пневмоциліндра 35 за допомогою осі 39 і містить два напрямних ролика 40. Привод 18 має нерухомий копір 41 з горизонтальною напрямною 42 і рухомий копір 43, на якому закріплена вісь 27 шарнірної тяги 26 (Фіг.10, 11). Привод 22 мас нерухомий копір 44 з горизонтально-похилою напрямною 45 і рухомий копір 46 з Г-подібним вирізом 47 для взаємодії з віссю 32 шарнірної тяги 31 (Фіг.13, 14). На верхньому 11 і нижньому 12 заправних патрубках встановлені поворотні захвати 48, які з'єднані з пневмоциліндрами 49 (Фіг.3). Ланцюг 14 складається з п'яти ланок - однієї нерухомої ланки 50, закріпленої на кронштейні 51 каретки 9, і чотирьох рухомих ланок 52 (Фіг.1, 15). Ланки 50 і 52 виконані у вигляді пластин і з'єднані за допомогою осей 53, на яких змонтовані парні ролики 54 для спирання гнучких рукавів 55 заправних магістралей 56 і трубопроводів подавання стисненого газу у пневмоциліндри 13, 35, 49, а також профільовані кронштейни 57 (Фіг.5, 15). Ланки 50 і 52 мають упори, які забезпечують заданий радіус вигинання гнучких рукавів 55 у неробочому положенні (Фіг.2, 3, 15). На каретці 9 змонтовані кронштейни 58 для кріплення трубопроводів 59, 60 заправних магістралей 56 і трубопроводів подавання стисненого газу, а також радіальні напрямні 10 для взаємодії з роликами 61 стояків 62 (на Фіг.5 зображені каретка 9, стояки 62 і 63, ланцюг 14, кронштейни 58). На Фіг.5, 15 не зображені заправні магістралі 56 і трубопроводи подавання стисненого газу у пневмоциліндри 13, 35, 49. Пневмоциліндр 13 закріплений на стояку 63. Стояки 62 і 63 змонтовані на підлозі 64 ніші 4. У заглибині 65 підлоги 64 змонтовані похила рама 66, профільована ферма 67 і наземні трубопроводи 68, що з'єднуються з гнучкими рукавами 55 (Фіг.1, 2, 3). Па поворотному кронштейні 16 (Фіг.6) верхнього заправного патрубка 11 змонтований упор 69 у вигляді болта для спирання кришки 17 у відкритому (робочому) положенні. Верхній заправний патрубок 11 кріпиться до каретки 9 за допомогою двох стабілізаторів 70 пружинною типу, які обмежують його переміщення у горизонтальній площині (Фіг.3, 4). Верхній 11 і нижній 12 заправні патрубки контактують відповідно з заправними горловинами 71 і 72, змонтованими на хвостовому відсіку 2 ракети 3 (Фіг.1, 2). Товщина кришок 17 і 72 дорівнює товщині фланців заправних горловин 71 і 72. У фланці верхнього заправного патрубка 11 виконані радіальні вирізи для поворотних захватів 48. Робота запропонованого пристрою здійснюється наступним чином. Перед заправленням ракети 3 компонентами палива запропонований пристрій знаходиться у вихідному стані (Фіг.2, 3), при цьому вісь 32 знаходиться у вертикальній ділянці Г-подібного вирізу 47 рухомого копіру 46, а гнучкі рукава 55 спираються на профільовану ферму 67 і ланцюг 14 (Фіг.2). Для забезпечення заправлення ракети 3 послідовно проводять наступні операції: - відкривають ворота 6 ніші 4 і за допомогою пневмоциліндрів 49 відводять поворотні захвати 48, при цьому гвинтові пружини 33 утримують кришку 21 нижнього заправного патрубка 12; 3 UA 70500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - за допомогою пневмоциліндрів 35 відкривають відповідно кришки 17 і 21, при цьому вісь 27 на верхньому заправному патрубку 11 переміщується по горизонтальній напрямній 42, а вісь 32 на нижньому заправному патрубку 12 - по горизонтально-похилій напрямній 45, виходить з вертикальної ділянки і фіксується у горизонтальній ділянці Г-подібного вирізу 47; - за допомогою привода 8 переміщують захисний козирок 7 до контакту з корпусом ракети 3; - за допомогою пневмоциліндра 13 каретку 9 переміщують по радіальним напрямним 10 на 1800 мм і після контакту фланців заправних патрубків 11, 12 і заправних горловин 71, 72 їх закріплюють за допомогою поворотних захватів 48 і пневмоциліндрів 49 з зусиллям 17т, при цьому гнучкі рукава 55 спираються на похилу раму 66 (Фіг.1); - проводять заправлення баків ракети 3 компонентом палива (окислювачем або пальним). Після заправлення баків ракети 3 запропонований пристрій приводять у вихідний стан (Фіг.2, 3) у зворотній послідовності. Запропонований пристрій забезпечує заправлення ракети на різних ракетних комплексах: - на плавучому стартовому комплексі за патентом України №41324U, МПК B64G 5/00, В63В 1/00, 2009 р.; - на наземному стартовому комплексі за патентом України №64742U, МПК B64G 5/00, В63В 1/00, 2011 р. Каретка 9 забезпечує стикування агрегату 1 з наступними відхиленнями заправної горловини 71 ракети 3 від номінального положення: у площині стикування ±45 мм, у осьовому напрямку ±35 мм, по куту ±1°. Таким чином, запропонований пристрій, який має просту і надійну конструкцію, забезпечує проведення стикування і відстикування заправних магістралей у автоматичному режимі, без присутності людей на ПУ. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Агрегат для стикування заправних магістралей пускової установки ракети, що містить каретку з радіальними напрямними, котрі взаємодіють з роликами стояків, змонтованих на підлозі ніші пускової установки, нижній і верхній заправні патрубки, котрі змонтовані на передній частині каретки і взаємодіють з заправними горловинами ракети, поворотний кронштейн з кришкою, з'єднаний з приводом за допомогою важільної системи з можливістю повороту в радіальній площині, кронштейни для кріплення трубопроводів магістралей у середній частині каретки агрегату і гнучкі рукава магістралей, котрі з'єднують трубопроводи агрегату з наземними трубопроводами і взаємодіють з профільованими кронштейнами, який відрізняється тим, що він споряджений ланцюгом, котрий закріплений на задній частині каретки і виконаний у вигляді пластин, з'єднаних за допомогою горизонтальних осей з можливістю переміщення у радіальній площині, при цьому на кожній горизонтальній осі змонтовані парні ролики, на які спираються гнучкі рукава, а профільовані кронштейни змонтовані на кожній парі горизонтальних осей. 2. Агрегат за п. 1, який відрізняється тим, що він споряджений похилою рамою і профільованою фермою, котрі змонтовані у заглибині підлоги ніші і розташовані нижче ланцюга, при цьому у робочому положенні гнучкі рукава спираються на похилу раму, а у неробочому положенні гнучкі рукава утворюють S-подібну форму, верхнє півколо яких спирається на ланцюг, а нижнє півколо - на профільовану ферму. 3. Агрегат за п. 1, який відрізняється тим, що на верхньому заправному патрубку поворотний кронштейн з кришкою і важільна система з приводом змонтовані на його верхній частині, а на нижньому заправному патрубку - на його нижній частині. 4. Агрегат за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що кожна важільна система складається з двох послідовно розташованих шарнірних стояків різної довжини, з'єднаних з поворотним кронштейном, і шарнірної тяги, котра з'єднує привод з середньою частиною переднього стояка, при цьому довжина переднього стояка перевищує довжину заднього стояка у співвідношенні 1,3. 5. Агрегат за п. 4, який відрізняється тим, що важільна система нижнього заправного патрубка споряджена гвинтовими пружинами, одні кінці котрих закріплені на верхньому шарнірі заднього стояка, а інші їх кінці - на вільному кінці поворотного кронштейна для утримання кришки у неробочому положенні. 6. Агрегат за пп.1, 4, який відрізняється тим, що на кожному заправному патрубку змонтований нерухомий копір, в якому встановлений з можливістю переміщення у радіальній площині за допомогою привода рухомий копір, з'єднаний з шарнірною тягою за допомогою осі. 7. Агрегат за п. 6, який відрізняється тим, що на верхньому заправному патрубку нерухомий копір має горизонтальну напрямну, а на нижньому заправному патрубку нерухомий копір має 4 UA 70500 U горизонтально-похилу напрямну для взаємодії з віссю шарнірної тяги, при цьому у рухомому копіру нижнього заправного патрубка виконаний Г-подібний виріз, який взаємодіє з віссю шарнірної тяги, а горизонтальна ділянка напрямної нерухомого копіру нижнього заправного патрубка розташована вище горизонтальної ділянки Г-подібного вирізу його рухомого копіру. 5 UA 70500 U 6 UA 70500 U 7 UA 70500 U 8 UA 70500 U 9 UA 70500 U 10 UA 70500 U 11 UA 70500 U 12 UA 70500 U 13 UA 70500 U Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14