RU2457161C1

RU2457161C1 - Device for lid closing and successive opening

Info

Publication number: RU2457161C1
Application number: RU2010147237/11A
Authority: RU
Inventors: Валерий Иванович Сенькин (RU); Валерий Иванович Сенькин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-07-27
Also published as: RU2010147237A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to space technology, namely to devices providing opening or closing entry to sealed cubicles of space vehicles. Device for lid closing and successive opening contains installed on lid drive with attached to the lid handle, locks as well as lid-removing mechanism fixed on mating ring. One part of each of locks is mounted on lid and the second part made as engagement member is installed on mating ring of hatch. The first parts of locks are fixed along lid periphery each one of which is made as cam shaft with gripper hook. Cam shafts are interconnected with each other and drive by n+1 gimbal gears. Gripper hooks are interacting with corresponding engagement members on mating ring

EFFECT: increase in device operation reliability as well as decrease in its dimensions and weight.

6 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к области космической техники, в частности к устройствам обеспечения входа-выхода в герметичные отсеки космических аппаратов (КА) при наличии противодавления или для предотвращения отбрасывания крышки при избыточном давлении в объеме под крышкой. А также может быть использовано в других герметичных устройствах для закрытия и последовательного открытия крышек люков.The invention relates to the field of mechanical engineering, mainly to the field of space technology, in particular to devices for providing entry and exit to sealed compartments of spacecraft (SC) in the presence of backpressure or to prevent dropping of the lid under excessive pressure in the volume under the lid. It can also be used in other sealed devices for closing and sequentially opening manhole covers.

Известно устройство [1] для обеспечения проникновения в герметичные объекты. Это устройство содержит поворотный механизм, который установлен шарнирно на шпангоуте крышки с возможностью взаимодействия с пазами кронштейнов, попарно установленных на крышке и на шпангоуте. На свободных концах кронштейнов выполнены пазы, а в пазах кронштейнов шпангоута шарнирно установлен поворотный элемент. Поворотный элемент выполнен в виде штыря с резьбой под гайку-шарнир, зафиксированную в корпусе с резьбовыми цапфами с установленными на последних зажимами для фиксации штыря в пазах кронштейнов крышки. В верхней части штырь выполнен с квадратной головкой под ключ, а снизу он зафиксирован от осевого перемещения с возможностью вращения. Привод задраивания имеет слабое звено - разрывной штифт диаметром 6 мм, который удерживает крышку до повышения давления внутри помещения до величины 0,05 МПа (0,5 кгс/см²). В случае повышения давления до 0,1…0,2 МПа (1…2 кгс/см²), например, при возникновении пожара внутри помещения ПЛ, во избежание разрыва слабого звена, на крышке снизу ее полотна и на комингсе внутри помещения ПЛ установлены обухи, к которым прикреплена тяга с вилкой в виде талрепа. Для того чтобы приоткрыть крышку люка с целью выравнивания давлений, необходимо создать крутящий момент на поворотном элементе устройства приоткрывания крышки, который создаст осевое усилие, способное разорвать слабые звенья как в приводе задраивания крышки, так и в тяге с вилкой, удерживающей крышку. Для разрыва штифта в приводе задраивания и шейки вилки тяги потребуется приложить дополнительное усилие оператору-спасателю, а также потребуется и больше времени, так как оператору-спасателю необходимо найти ключ в затемненных условиях пространства комингс-площадки, установить его на головку поворотного элемента и вращать его с большим усилием до разрыва штифта и тяги, что в итоге потребует затраты дополнительных физических усилий и времени.A device [1] is known for providing penetration into sealed objects. This device contains a rotary mechanism that is pivotally mounted on the frame of the cover with the possibility of interaction with the grooves of the brackets, installed in pairs on the cover and on the frame. Grooves are made at the free ends of the brackets, and a rotary element is pivotally mounted in the grooves of the frame brackets. The pivoting element is made in the form of a threaded pin for a hinge nut, fixed in a housing with threaded pins installed on the last clamps to fix the pin in the grooves of the cover brackets. In the upper part, the pin is made with a square turnkey head, and from below it is fixed from axial movement with the possibility of rotation. The drive-up drive has a weak link - a breaking pin with a diameter of 6 mm, which holds the cover until the pressure inside the room rises to 0.05 MPa (0.5 kgf / cm ² ). In the event that the pressure rises to 0.1 ... 0.2 MPa (1 ... 2 kgf / cm ² ), for example, in the event of a fire inside the submarine, in order to avoid breaking the weak link, the submarines are installed on the cover on the bottom of the cover and on the coaming indoors butts to which a rod with a fork in the form of a lanyard is attached. In order to open the hatch cover in order to equalize the pressure, it is necessary to create a torque on the rotary element of the lid opening device, which will create an axial force capable of breaking the weak links both in the cover closing mechanism and in the rod with the fork holding the cover. To break the pin in the ramming drive and the thrust plug neck, additional efforts will be required for the rescue operator, and it will also take more time, since the rescue operator needs to find the key in the darkened space of the coaming area, install it on the head of the rotary element and rotate it with great effort to break the pin and traction, which ultimately will require additional physical effort and time.

Близким по технической сущности является устройство, описанное в патенте [2], взятое за прототип, которое содержит привод с рукояткой, установленный на крышку, замки, также установленные на крышке, с ответными частями, установленными на шпангоуте, механизм отвода в виде штыря с резьбой под гайку-шарнир, зафиксированную в корпусе с резьбовыми цапфами с установленными на них зажимами для фиксации штыря в пазах кронштейнов крышки, причем в верхней части штырь выполнен с квадратной головкой под ключ, а снизу он зафиксирован от осевого перемещения с возможностью вращения кронштейнов поворота крышки.Close in technical essence is the device described in the patent [2], taken as a prototype, which contains a drive with a handle mounted on the cover, locks also mounted on the cover, with counterparts mounted on the frame, the retraction mechanism in the form of a pin with a thread under the hinge nut, fixed in the housing with threaded pins with clamps mounted on them for fixing the pin in the grooves of the cover brackets, and in the upper part the pin is made with a square turnkey head, and from the bottom it is fixed from the axial Iya with the possibility of rotation of the brackets for rotation of the cover.

В обоих устройствах механизм закрытия, механизм приоткрывания, механизм открытия разделены и функционируют отдельно друг от друга, кроме того содержат звенья с разрушаемыми элементами, что требует принятия мер по предотвращению их разрушения от несанкционированных действий при эксплуатации и их замены после штатного срабатывания.In both devices, the closing mechanism, the opening mechanism, the opening mechanism are separated and operate separately from each other, in addition, they contain links with destructible elements, which requires measures to prevent their destruction from unauthorized actions during operation and their replacement after regular operation.

Задача настоящего изобретения состоит в улучшении эксплуатационных характеристик устройства, повышения надежности функционирования для обеспечения заданной герметичности в условиях действия знакопеременного избыточного давления на корпус крышки.The objective of the present invention is to improve the operational characteristics of the device, increase the reliability of operation to ensure a given tightness under conditions of alternating overpressure on the cover body.

Технический результат данного изобретения заключается в повышении надежности и оперативности процедуры открытия-закрытия крышки при всех условиях ее эксплуатации, а также в уменьшении габаритов и массы устройства.The technical result of this invention is to increase the reliability and efficiency of the procedure for opening and closing the lid under all conditions of its operation, as well as to reduce the size and weight of the device.

Технический результат достигается тем, что в устройстве закрытия и последовательного открытия крышки, содержащем, установленный на крышку, привод с закрепленной на крышке рукояткой, n замков (n=2, 3…), одна часть каждого из которых закреплена на крышке, а вторая часть каждого замка в виде элемента сцепления установлена на шпангоуте люка, а также механизм отвода крышки, закрепленный на шпангоуте, первые части замков закреплены по периферии крышки, каждая из которых выполнена в виде эксцентрикового вала с крюком-захватом, при этом эксцентриковые валы объединены между собой и приводом n+1 карданными передачами, а крюки-захваты взаимодействуют с соответствующими элементами сцепления на шпангоуте.The technical result is achieved in that in the device for closing and sequentially opening the cover, comprising, mounted on the cover, a drive with a handle fixed to the cover, n locks (n = 2, 3 ...), one part of each of which is fixed to the cover, and the second part each lock in the form of a clutch element is installed on the hatch frame, as well as the cover retraction mechanism, mounted on the frame, the first parts of the locks are fixed on the periphery of the cover, each of which is made in the form of an eccentric shaft with a hook-grip, with eccentrics The output shafts are interconnected with the drive n + 1 by cardan gears, and the hook-hooks interact with the corresponding clutch elements on the frame.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид крышки, установленной на отсек КА в разрезе.Figure 1 shows a General view of the cover mounted on the spacecraft compartment in section.

На фиг.2 изображен вид на крышку с установленными на ней механизмами из отсека КА.Figure 2 shows a view of the cover with mechanisms installed on it from the spacecraft compartment.

На фиг.3 изображен разрез по основным силовым элементам установки крышки.Figure 3 shows a section along the main power elements of the installation of the cover.

На фиг.4 изображен разрез замка, иллюстрирующий работу устройства закрытия и последовательного открытия, а также в исходном положении перед закрытием.Figure 4 shows a section of the lock illustrating the operation of the closing and sequential opening device, as well as in the initial position before closing.

На фиг.5 изображен разрез замка в закрытом положении.Figure 5 shows a section of the lock in the closed position.

На фиг.6 изображен разрез замка в приоткрытом положении.Figure 6 shows a section of the lock in the ajar position.

Устройство закрытия и последовательного открытия крышки (см. фиг.1) установлено на крышке 1 входного люка. Крышка 1 закреплена на шпангоуте 2 герметичной емкости 3. На корпусе 4 крышки по периферии установлены привод 5 с рукояткой 6 (см. фиг.2), n замков 7 (n=2, 3…), одна часть каждого из которых закреплена на крышке и объединена между собой и приводом n+1 карданными передачами 8. Замок 7 состоит из корпуса 9 (см. фиг.3), в котором расположен эксцентриковый вал 10 с установленным на нем крюком-захватом 11, для чего в корпусе 9 предусмотрена прорезь. Крюк-захват 11 управляется вспомогательным устройством 12. Корпус крышки 4 с помощью механизма отвода в виде кронштейнов поворота 13 крышки посредством шарниров с механизмом прижатия 14 закреплен на шпангоуте 2, на котором так же расположены вторые части замков в виде элементов сцепления 15, с которыми в процессе закрытия и последовательного открытия крышки взаимодействуют крюки-захваты 11.The device for closing and sequentially opening the lid (see Fig. 1) is installed on the lid 1 of the access hatch. The lid 1 is mounted on the frame 2 of the sealed container 3. On the case 4 of the lid on the periphery there is a drive 5 with a handle 6 (see figure 2), n locks 7 (n = 2, 3 ...), one part of each of which is fixed on the lid and is interconnected with the drive n + 1 by cardan gears 8. The lock 7 consists of a housing 9 (see FIG. 3), in which an eccentric shaft 10 is located with a hook-grip 11 mounted on it, for which a slot is provided in the housing 9. The hook-gripper 11 is controlled by an auxiliary device 12. The housing of the cover 4 by means of a retraction mechanism in the form of brackets for turning 13 of the cover by means of hinges with a pressing mechanism 14 is mounted on the frame 2, on which the second parts of the locks are also located in the form of clutch elements 15, with which the process of closing and sequentially opening the lid interact hooks-grips 11.

Устройство закрытия и последовательного открытия крышки работает следующим образом. Крышка 1 снабжена кронштейнами поворота 13, закрепленными шарнирно на ее корпусе и на осях механизма прижатия 14, который также удерживает крышку в открытом и в приоткрытом положениях. При закрытии рукоятка 6 привода должна находиться в положении «Открыто», крышка 1 перемещается на кронштейнах поворота 13 до упора крюков-захватов 11 в поверхности элементов сцепления 15, установленных на шпангоуте 2. Затем, при вращении рукоятки 6 привода в направлении стрелки «Закрыто», происходит поворот крюков-захватов 11 до сцепления с элементами сцепления 15, после чего, при дальнейшем вращении рукоятки 6, происходит поворот эксцентриковых валов 10, которые перемещают крышку 1 в направлении фланца шпангоута 2 и обжимают герметизирующие прокладки 16 с заданным усилием.The device for closing and sequentially opening the lid operates as follows. The cover 1 is provided with rotation brackets 13, pivotally mounted on its body and on the axes of the pressing mechanism 14, which also holds the cover in open and ajar positions. When closing, the handle 6 of the drive must be in the "Open" position, the cover 1 moves on the brackets of rotation 13 to the stop of the hooks-grips 11 in the surface of the clutch elements 15 mounted on the frame 2. Then, when the handle of the drive 6 is rotated in the direction of the arrow "Closed" , the hooks-captures 11 rotate before engaging with the clutch elements 15, after which, with further rotation of the handle 6, the eccentric shafts 10 rotate, which move the cover 1 in the direction of the frame flange 2 and compress the sealing procs tweaks 16 with a given force.

Открытие крышки 1 происходит при вращении рукоятки 6 в направлении стрелки «Открыто», при этом крюки-захваты 11 сначала упираются в элементы сцепления 15, приоткрывают крышку до образования зазора между фланцем шпангоута 2 и герметизирующими прокладками 16, позволяя быстро выравниться давлению внутри и снаружи КА, после чего при дальнейшем вращении ручки 6 происходит расцепление крюков-захватов 11 с элементами сцепления 15, и крышка 1 может быть перемещена в положение «Открыто» на кронштейнах поворота 13. Далее может осуществляться вход-выход в КА.Opening the cover 1 occurs when the handle 6 is rotated in the direction of the “Open” arrow, while the hooks-grips 11 first abut against the clutch elements 15, open the cover until a gap is formed between the frame flange 2 and the sealing gaskets 16, allowing the pressure to quickly equalize inside and outside the spacecraft then after further rotation of the handle 6, the hooks-grips 11 are released with the clutch elements 15, and the cover 1 can be moved to the “Open” position on the rotation brackets 13. Next, an input-output to KA.

Установление на эксцентриковые валы управляемых крюков-захватов позволило объединить функцию задраивания (обжатие с заданным усилием герметизирующих прокладок и запирание крышки), приоткрывания и полного освобождения крышки для открытия от одного исполнительного органа. При этом управление происходит от одной ручки управления, это позволяет устанавливать ее и с внешней стороны, что актуально при проведении аварийно-спасательных работ для проникновения внутрь КА. Применение в устройстве замков с эксцентриковыми валами позволило уменьшить габариты устройства и массу. А также данное устройство закрытия и последовательного открытия крышки позволяет освободить центр корпуса крышки и разместить в центре, например, иллюминатор.The installation of controlled hooks-grippers on eccentric shafts made it possible to combine the function of zadravaniya (compression with a given force of gaskets and locking the lid), ajar and complete release of the lid for opening from one executive body. At the same time, control comes from one control handle, this allows you to install it from the outside, which is important when conducting rescue operations to penetrate the spacecraft. The use of locks with eccentric shafts in the device allowed to reduce the dimensions of the device and weight. And also this device for closing and sequentially opening the lid allows you to free the center of the lid body and place in the center, for example, a window.

Предлагаемое устройство закрытия и последовательного открытия крышки входного люка, выполненное в виде объединенного механизма закрытия и последовательного открытия, существенно упрощает операции по обслуживанию КА, обеспечивает высокую надежность КА в целом и повышает безопасность его эксплуатации на всех этапах его использования, в том числе и с целью выравнивания давления по обеим сторонам крышки для обеспечения ее безопасного открытия, что особенно актуально при проведении аварийно-спасательных работ для проникновения внутрь КЛ.The proposed device for closing and sequentially opening the access hatch cover, made in the form of a combined closing and sequential opening mechanism, significantly simplifies spacecraft servicing operations, ensures high reliability of the spacecraft as a whole and increases the safety of its operation at all stages of its use, including for the purpose of pressure equalization on both sides of the cover to ensure its safe opening, which is especially important during emergency rescue operations to penetrate inside K .

ЛитератураLiterature

1. Патент RU 2083429 C1, кл. B63B 19/14, 10.07.1997.1. Patent RU 2083429 C1, cl. B63B 19/14, 07/10/1997.

2. Патент RU 2340509 C1, кл. B63B 19/14, 18.07.2007.2. Patent RU 2340509 C1, cl. B63B 19/14, 07/18/2007.

Claims

A device for closing and sequentially opening a cover, comprising a drive mounted on the cover with a handle fixed to the cover, n locks (n = 2, 3 ...), one part of each of which is fixed to the cover, and the second part of each lock in the form of a clutch element is mounted on a frame the hatch, as well as the cover retraction mechanism, mounted on the frame, characterized in that the first parts of the locks are fixed on the periphery of the cover, each of which is made in the form of an eccentric shaft with a hook-gripper, while the eccentric shafts are combined between themselves and the drive n + 1 cardan gears, and hooks-grips interact with the corresponding clutch elements on the frame.