RU2655675C1

RU2655675C1 - Герметизированное устройство

Info

Publication number: RU2655675C1
Application number: RU2016152633A
Authority: RU
Inventors: Николай Игоревич Белоусов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2018-05-29

Abstract

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях полостей устройств авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники. Сущность: устройство содержит корпус (1) с внутренней полостью (2) и расточкой (3). В расточке (3) установлена крышка (4), снабженная штуцером (5) подвода текучей среды с радиальным выходным отверстием (6), выходящим на цилиндрическую поверхность (7) крышки (4). В канавках крышки (4) установлены первое (8) и второе (9) радиальные уплотнительные кольца, уплотняющие радиальные зазоры между расточкой (3) и крышкой (4). Крышка (4) установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса (1) и фиксации ее в двух положениях. При одном положении крышки (4) радиальное выходное отверстие (6) канала штуцера (5) сообщается с внутренней полостью (2) корпуса (1), а при другом положении - изолированно от внутренней полости (2). Расточка (3) выполнена выходящей во внутреннюю полость (2) корпуса (1) и ступенчатой. Одна из ступеней (10) расточки (3) выполнена диаметром D, а другая (11) – диаметром d. Наружная поверхность крышки (4) тоже выполнена ступенчатой. Одна из ступеней (12) наружной поверхности крышки (4) выполнена диаметром D, а другая (13) – диаметром d. Первое (8) и второе (9) радиальные уплотнительные кольца размещены соответственно в первой (14) и второй (15) канавках, выполненных на ступенях (12) и (13) крышки (4). Радиальное выходное отверстие (6) штуцера (5) выполнено в ограниченной диаметром d зоне крышки (4) между первой (14) и второй (15) канавками. Технический результат: повышение технологичности устройства. 2 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытаниях полостей устройств авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Известно герметизированное устройство, содержащее корпус с расточкой, установленную в нем крышку, радиальные уплотнения, уплотняющие радиальный зазор между расточкой и крышкой поцилиндрической поверхности и штуцер подвода текучей среды с каналом (патент Российской Федерации №1797675, МПК F04D 13/06, 1993 г.). Крышка установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, а штуцер выполнен на корпусе.

Недостатком такого герметизированного устройства являются значительные осевые габариты корпуса устройства из-за размещения штуцера на корпусе.

Этого недостатка лишено герметизированное устройство, содержащее корпус с внутренней полостью и расточкой, установленную в расточке крышку, снабженную штуцером подвода текучей среды с радиальным выходным отверстием, выходящим на цилиндрическую поверхность крышки, первое и второе радиальные уплотнительные кольца, уплотняющие радиальные зазоры между расточкой и крышкой, и установленные в канавках расточки корпуса, при этом крышка установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и фиксации ее в положениях, при одном из которых радиальное выходное отверстие канала штуцера сообщается с внутренней полостью корпуса, а при другом изолированно от последней (патент Российской Федерации №2110779, МПК G01M 3/08, 1998 г.), выбранное в качестве прототипа. Сообщение радиального выходного отверстия с внутренней полостью корпуса осуществляется через наклонное отверстие в стенке корпуса.

Недостатком такого герметизированного устройства является низкая технологичность, вызванная наличием двух уплотнительных канавок на корпусе и наклонного отверстия между ними. Корпус обычно является сложной и дорогостоящей деталью, поэтому наличие в нем указанных элементов повышает возможность брака при изготовлении и поломки инструмента из-за увода сверла при его касании к неперпендикулярной к его оси поверхности.

Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является повышение технологичности.

Технический результат достигается за счет того, что в известном герметизированном устройстве, содержащем корпус с внутренней полостью и расточкой, установленную в расточке крышку, снабженную штуцером подвода текучей среды с радиальным выходным отверстием, выходящим на цилиндрическую поверхность крышки, первое и второе радиальные уплотнительные кольца, уплотняющие радиальные зазоры между расточкой и крышкой, при этом крышка установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и фиксации ее в положениях, при одном из которых радиальное выходное отверстие штуцера сообщается с внутренней полостью корпуса, а при другом изолированно от последней, согласно изобретению расточка выполнена выходящей во внутреннюю полость корпуса и ступенчатой, одна из ступеней которой выполнена диаметром D, а другая - диаметром d, и наружная поверхность крышки тоже выполнена ступенчатой, одна из ступеней которой выполнена диаметром D, а другая - диаметром d, первое и второе радиальные уплотнительные кольца размещены в первой и второй канавках, выполненных на ступенях крышки диаметрами D и d соответственно, а радиальное выходное отверстие канала штуцера выполнено в ограниченной диаметром d зоне крышки между первой и второй канавками, причем

D>d₁+2d_к>d,

где d₁ - внутренний диаметр второй канавки, a d_к - диаметр сечения второго радиального уплотнительного кольца.

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения устройства в исходном положении, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, в конечном положении.

Герметизированное устройство содержит корпус 1 с внутренней полостью 2 и расточкой 3. В расточке 3 установлена крышка 4, снабженная штуцером 5 подвода текучей среды с радиальным выходным отверстием 6, выходящим на цилиндрическую поверхность 7 крышки 4. В канавках крышки 4 установлены первое 8 и второе 9 радиальные уплотнительные кольца, уплотняющие радиальные зазоры между расточкой 3 и крышкой 4. Крышка 4 установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 1 и фиксации ее в положениях, при одном из которых радиальное выходное отверстие 6 штуцера 5 сообщается с внутренней полостью 2 корпуса 1 (показано на фиг. 1), а при другом изолированно от последней (показано на фиг. 2). Расточка 3 выполнена выходящей во внутреннюю полость 2 корпуса 1 и ступенчатой, одна из ступеней которой 10 выполнена диаметром D, а другая 11 - диаметром d, и наружная поверхность крышки 4 тоже выполнена ступенчатой, одна из ступеней которой 12 выполнена диаметром D, а другая 13 - диаметром d. Первое 8 и второе 9 радиальные уплотнительные кольца размещены в первой 14 и второй 15 канавках, выполненных на ступенях 12 и 13 диаметрами D и d крышки соответственно, а радиальное выходное отверстие 6 штуцера 5 выполнено в ограниченной диаметром d зоне крышки 4 между первой 14 и второй 15 канавками, причем

D>d₁+2d_к>d,

где d₁ - внутренний диаметр второй канавки 15, a d_к - диаметр сечения второго радиального уплотнительного кольца 9. Крышка 4 крепится к корпусу 1 винтами 16. В расточке 3 также выполнены заходные фаски 17 и 18, служащие для исключения срезания уплотнительных колец 8 и 9 при установки крышки 4 в исходное и конечное положения.

Герметизированное устройство работает следующим образом: в исходное положение, показанное на фиг. 1, крышку 4 помещают путем затягивания винтов 16 на величину, которая обеспечит герметизацию зазора между ступенью 12 крышки 4 и ступенью 10 расточки 3 посредством первого радиального уплотнительного кольца 8, но при этом второе радиальное уплотнительное кольцо 9 не контактирует со ступенью 11 расточки 3, обеспечивая сообщение выходного радиального отверстия 6 штуцера 5 с внутренней полостью 2 корпуса 1 через радиальный зазор между наружной поверхностью уплотнительного кольца 8 и внутренней поверхностью ступени 10 расточки 3. Это сообщение гарантируется выбором размеров в соответствии с неравенством

D>d₁+2d_к>d,

так как максимальный размер установленного в канавке 15 радиального уплотнительного кольца 9, как видно из приведенных на фиг. 1 размеров, как раз будет равен величине d₁+2d_к, что обеспечивает проход испытательной среды в зазор между кольцом 9 и ступенью 10. Конкретная величина превышения может быть любой и рассчитывается методами обычного проектирования. В этом положении через штуцер 5 осуществляется подвод текучей среды (например, гелиево-воздушной смеси) в полость 2 от испытательного оборудования, которое подстыковывают к штуцеру 5 (на иллюстрациях не показано). Затем, не отстыковывая испытательное оборудование от штуцера 5 и сохраняя в нем технологическими средствами испытательное давление, полностью закручивают винты 16. Таким образом, крышка 4 переместится в положение, показанное на фиг. 2, когда кольцо 9 уплотнит зазор между ступенями 13 и 11. Поскольку во время перемещения крышки 4 из исходного в конечное положение кольцо 8 все время уплотняет зазор между ступенями 12 и 10, не происходит какой-либо утечки испытательной среды из полости 2. В этом положении возможно отсоединение магистрали подвода от штуцера 5, испытание герметичности полости 2, заполненной испытательной средой, и дальнейшая эксплуатация устройства по его прямому назначению.

В результате использования изобретения существенно повышается технологичность устройства за счет выполнения расточки в виде двух гладких ступеней, без канавок на них, и устранения необходимости выполнения наклонного отверстия в корпусе, что существенно снижает вероятность брака при изготовлении корпуса. Все уплотнительные канавки и выходное отверстие штуцера выполняются на крышке, получаемой токарной обработкой, и легко доступны для изготовления и контроля. Указанные преимущества позволяют рекомендовать заявленное изобретение к использованию при изготовлении и эксплуатации в изделиях ракетно-космической техники.

Claims

Герметизированное устройство, содержащее корпус с внутренней полостью и расточкой, установленную в расточке крышку, снабженную штуцером подвода текучей среды с радиальным выходным отверстием, выходящим на цилиндрическую поверхность крышки, первое и второе радиальные уплотнительные кольца, уплотняющие радиальные зазоры между расточкой и крышкой, при этом крышка установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и фиксации ее в положениях, при одном из которых радиальное выходное отверстие канала штуцера сообщается с внутренней полостью корпуса, а при другом изолированно от последней, отличающееся тем, что расточка выполнена выходящей во внутреннюю полость корпуса и ступенчатой, одна из ступеней которой выполнена диаметром D, а другая - диаметром d, и наружная поверхность крышки тоже выполнена ступенчатой, одна из ступеней которой выполнена диаметром D, а другая - диаметром d, первое и второе радиальные уплотнительные кольца размещены в первой и второй канавках, выполненных на ступенях крышки диаметрами D и d соответственно, а радиальное выходное отверстие штуцера выполнено в ограниченной диаметром d зоне крышки между первой и второй канавками, причем
D>d₁+2d_к>d,
где d₁ - внутренний диаметр второй канавки, a d_к - диаметр сечения второго радиального уплотнительного кольца.