RU2742592C1 - Bracket clamp for attachment of unit to pipeline of liquid-propellant engine - Google Patents

Bracket clamp for attachment of unit to pipeline of liquid-propellant engine Download PDF

Info

Publication number
RU2742592C1
RU2742592C1 RU2020119818A RU2020119818A RU2742592C1 RU 2742592 C1 RU2742592 C1 RU 2742592C1 RU 2020119818 A RU2020119818 A RU 2020119818A RU 2020119818 A RU2020119818 A RU 2020119818A RU 2742592 C1 RU2742592 C1 RU 2742592C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
semi
shelves
liquid
rings
Prior art date
Application number
RU2020119818A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Юрьевич Мищенко
Николай Васильевич Подгорный
Original Assignee
Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" filed Critical Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики"
Priority to RU2020119818A priority Critical patent/RU2742592C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2742592C1 publication Critical patent/RU2742592C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/60—Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
    • F16L47/04—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics with a swivel nut or collar engaging the pipe

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to devices for fastening aggregates to pipelines of liquid-propellant rocket engines. Clamp bracket for attachment of unit to pipeline of liquid-propellant engine, which comprises symmetrically relative to pipeline and plane of connector, connected in form of pair of semi-rings with possibility of covering cylindrical part of pipeline two tie, with made in them at the ends of the semi-rings with shelves with through holes, with fastening elements located in them, interacting with the shelves, at least one of the braces of the pair of which is equipped with a post with a unit for attachment of liquid-propellant engine units mounted on the pipeline, wherein the first tensile platform flanges are made at a distance from the split plane in the zone of the second brace arrangement, and flanges of second strap are made at distance from plane of connector in area of arrangement of first bracing, and fastening elements are made in form of pins with installed on their ends pairs of nuts, the first of which in middle part of studs interact with surfaces of shelves on side of plane of connector and pipeline, and second with flange surfaces from outer parts of couplers. Invention covers also the first and second braces in the form of pairs perpendicular to the split plane pairs of semi-cylindrical shells with profiles of different radii with their mirror arrangement on first and second ties with possibility of smaller-diameter semi-cylindrical shells entering larger diameter than during assembly, provided with strips adjoining one side to semi-cylindrical shells along their generatrixes, and by second rods semi-rings shaped by outer diameters by sides to outer surfaces of coupling half-rings.
EFFECT: invention provides expansion of functional capabilities, increased reliability of connections at clamp fixation on pipeline with temperature varying during operation from low initial to high with time and reduced range of used materials, which is important to reduce material costs during engine manufacturing.
1 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам крепления агрегатов к трубопроводам жидкостных ракетных двигателей, в которых выдвигаются повышенные требования в надежности крепления в условиях повышенных вибраций трубопроводов и повышенных температур рабочих сред в трубопроводах, в которых обеспечение надежности крепления является всегда актуальным, особенно для жидкостных ракетных двигателей с дожиганием с высокотемпературными трубопроводами.The invention relates to devices for fastening assemblies to pipelines of liquid propellant rocket engines, in which increased requirements are put forward in the reliability of fastening in conditions of increased vibrations of pipelines and elevated temperatures of working media in pipelines, in which ensuring the reliability of fastening is always relevant, especially for liquid propellant rocket engines with afterburning with high-temperature pipelines.

Известны хомуты кронштейнов крепления агрегатов к трубопроводам, содержащие в виде кольца с возможностью охвата цилиндрической части трубопровода стяжку, с выполненной на ее на концах полками с сквозными в них отверстиями, с расположенными в них крепежными элементами (см. хомут ARS фирмы NORMA Group).Known clamps of brackets for attaching units to pipelines, containing in the form of a ring with the ability to cover the cylindrical part of the pipeline, a tie made at its ends at the ends of the shelves with through holes in them, with fasteners located in them (see clamp ARS from NORMA Group).

Известный хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу из-за наличия одного кольца малой толщины позволяет деформировать хомут при монтажных демонтажных операциях. При использовании хомута в условиях жидкостного ракетного двигателя со значительными вибрациями приходится выполнять кольцо со значительной толщиной материала. Такой хомут допускает монтажные - демонтажные работы с ним вдоль продольной оси трубопровода, что не всегда удобно для монтажных - демонтажных операций в условиях малых габаритов в отсеке жидкостного ракетного двигателя. При снятии хомута с трубопровода в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубопровода, для обеспечения снятия хомута без риска повреждения хомута или трубопровода при изгибе кольца приходится кольцо выполнять минимальной толщины, что делает его малопригодным для использования в кронштейнах крепления агрегатов к трубопроводам жидкостных ракетных двигателей.The well-known clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline, due to the presence of one ring of small thickness, allows the clamp to be deformed during assembly and dismantling operations. When using the clamp in a liquid propellant rocket engine with significant vibrations, it is necessary to make a ring with a significant thickness of material. Such a clamp allows assembly and disassembly work with it along the longitudinal axis of the pipeline, which is not always convenient for assembly and disassembly operations in small dimensions in the liquid-propellant rocket engine compartment. When removing the clamp from the pipeline in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the pipeline, to ensure the removal of the clamp without the risk of damage to the clamp or the pipeline when bending the ring, the ring has to be made of minimum thickness, which makes it unsuitable for use in brackets for attaching units to pipelines of liquid-propellant rocket engines.

Известен также хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя, содержащий симметрично относительно трубопровода и плоскости разъема скрепленные в виде пары полуколец с возможностью охвата цилиндрической части трубопровода две стяжки, с выполненными в них на концах полуколец полками со сквозными в них отверстиями, с расположенными в них крепежными элементами, взаимодействующими с полками, по меньшей мере, одна из стяжек пары которых снабжена стойкой с узлом для крепления монтируемых на трубопроводе агрегатов жидкостного ракетного двигателя (см. материалы патента РФ 2524483 от 20.02.2013 F02K 9/60, фиг. 1, фиг. 27, позиция 46, фиг. 28, вид И) - прототип.Also known is the clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of the liquid rocket engine, containing symmetrically relative to the pipeline and the plane of the connector, fastened in the form of a pair of half rings with the possibility of covering the cylindrical part of the pipeline, two ties, with shelves made in them at the ends of the half rings with holes through them, located in them with fasteners interacting with the shelves, at least one of the couplers of a pair of which is equipped with a stand with a unit for fastening the liquid-propellant rocket engine units mounted on the pipeline (see materials of the RF patent 2524483 dated 20.02.2013 F02K 9/60, Fig. 1, Fig. 27, position 46, Fig. 28, view I) is a prototype.

Известный хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу из-за наличия двух колец позволяет монтировать - демонтировать хомут при монтажных - демонтажных операциях снятия и установки закрепленного за трубопровод агрегата жидкостного ракетного двигателя, перемещая кольца полками на расстояние друг от друга со снятием крепежных элементов. Однако, такой хомут требует стабильных и не слишком отличных от номинального начального значения температур хомута и трубопровода при эксплуатации, в связи с чем он имеет ограниченные функциональные возможности для крепления агрегатов на высокотемпературных трубопроводах жидкостного ракетного двигателя с дожиганием генераторного газа. При нагреве высокотемпературного трубопровода с установленным на нем агрегатом в процессе запуска жидкостного ракетного двигателя с дожиганием происходит нагрев колец хомута и полок на их концах из-за передачи тепла через контакт с трубопроводом, и далее нагрев крепежных элементов. При их тепловом расширении от начального низкотемпературного состояния предварительная затяжка резьбовых соединений крепежных элементов уменьшается, а в худшем случае исчезает совсем, чем снижается сжатие колец во время работы, в связи с чем положение закрепленного хомутом агрегата может быть нарушено. Для повышения надежности соединения хомута с трубопроводом приходится подбирать материалы, что не всегда оправданно. Для современных жидкостных ракетных двигателей с дожиганием требование компактного размещения агрегатов при компоновке является одним из определяющих, так же как и требование минимальных длин трубопроводов. Из-за невозможности крепления агрегатов с помощью известных хомутов на высокотемпературных трубопроводах, имеющих максимальные диаметры с большой жесткостью, в том числе и на высокотемпературных трубопроводах камеры жидкостного ракетного двигателя с дожиганием, что упростило бы компоновку жидкостного ракетного двигателя с дожиганием, приходится неоправданно увеличивать длины трубопроводов, связанные с раскреплением агрегатов на низкотемпературных трубопроводах, приводящие к энергетическим потерям и росту массы. Крепление с помощью сварки агрегатов к высокотемпературным трубопроводам нарушает однородность материала стенки высокотемпературного трубопровода, усложняет контроль целостности высокотемпературного трубопровода, делает невозможным демонтаж закрепленного агрегата при его замене. Кроме того, размещение агрегатов на низкотемпературных магистралях на удалении от центра масс жидкостного ракетного двигателя с дожиганием приводит к неоправданному увеличению момента инерции жидкостного ракетного двигателя с дожиганием, что ухудшает динамические характеристики двигателя и ракеты в целом, приводит к потере энергии на управление. Поэтому, разработка хомута кронштейна крепления агрегата к высокотемпературному трубопроводу жидкостного ракетного двигателя с дожиганием является актуальной задачей.The well-known clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline, due to the presence of two rings, allows you to mount - dismantle the clamp during mounting - dismantling operations of removing and installing the liquid-propellant rocket engine unit attached to the pipeline, moving the rings with shelves at a distance from each other with the removal of fasteners. However, such a clamp requires stable and not too different from the nominal initial value of the clamp and pipeline temperatures during operation, and therefore it has limited functionality for attaching units to high-temperature pipelines of a liquid-propellant rocket engine with generator gas afterburning. When a high-temperature pipeline with a unit installed on it is heated, during the launch of a liquid-propellant rocket engine with afterburning, the clamp rings and shelves at their ends are heated due to heat transfer through contact with the pipeline, and then the fasteners are heated. With their thermal expansion from the initial low-temperature state, the preliminary tightening of the threaded connections of the fasteners decreases, and in the worst case, disappears completely, which reduces the compression of the rings during operation, and therefore the position of the unit secured by the clamp may be violated. To increase the reliability of the connection of the clamp with the pipeline, it is necessary to select materials, which is not always justified. For modern liquid-propellant rocket engines with afterburning, the requirement for a compact arrangement of units when assembling is one of the defining ones, as well as the requirement for minimum lengths of pipelines. Due to the impossibility of fastening the units with the help of known clamps on high-temperature pipelines having maximum diameters with high rigidity, including on high-temperature pipelines of the chamber of a liquid-propellant rocket engine with afterburning, which would simplify the layout of a liquid-propellant rocket engine with afterburning, it is necessary to unreasonably increase the length of the pipelines associated with the loosening of the units on low-temperature pipelines, leading to energy losses and an increase in mass. Fastening the units to high-temperature pipelines by welding violates the homogeneity of the wall material of the high-temperature pipeline, complicates the control of the integrity of the high-temperature pipeline, and makes it impossible to dismantle the fixed unit when it is replaced. In addition, the placement of units on low-temperature lines at a distance from the center of mass of the liquid-propellant rocket engine with afterburning leads to an unjustified increase in the moment of inertia of the liquid-propellant rocket engine with afterburning, which worsens the dynamic characteristics of the engine and the rocket as a whole, and leads to a loss of energy for control. Therefore, the development of a clamp for the mounting bracket of the unit to the high-temperature pipeline of a liquid-propellant rocket engine with afterburning is an urgent task.

Указанное техническое решение не позволяет расширить функциональные возможности, снижает надежность соединений при креплении хомута на трубопроводе с изменяемой в процессе работы температурой от низкой исходной до высокой с течением времени, и не позволяет снизить номенклатуру применяемых материалов.The specified technical solution does not allow expanding the functionality, reduces the reliability of the connections when fastening the clamp to the pipeline with a temperature varying during operation from low initial to high temperature over time, and does not allow to reduce the range of materials used.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, расширение функциональных возможностей, повышение надежности соединений при креплении хомута на трубопроводе с изменяемой в процессе работы температурой от низкой исходной до высокой с течением времени, и снижение номенклатуры применяемых материалов, что важно для снижение материальных затрат при изготовлении двигателя.The objective of the present invention is to eliminate the above disadvantages, expand functionality, increase the reliability of connections when fastening the clamp on a pipeline with a temperature varying during operation from low initial to high temperature over time, and reducing the range of materials used, which is important for reducing material costs in the manufacture of an engine ...

Приведенные выше недостатки исключены в предполагаемом изобретении.The above disadvantages are eliminated in the proposed invention.

Хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя, содержащий симметрично относительно трубопровода и плоскости разъема скрепленные в виде пары полуколец с возможностью охвата цилиндрической части трубопровода две стяжки, с выполненными в них на концах полуколец полками с сквозными в них отверстиями, с расположенными в них крепежными элементами, взаимодействующими с полками, по меньшей мере одна из стяжек пары которых снабжена стойкой с узлом для крепления монтируемых на трубопроводе агрегатов жидкостного ракетного двигателя, при этом в нем полки первой стяжки выполнены на удалении от плоскости разъема в зоне размещения второй стяжки, а полки второй стяжки выполнены на удалении от плоскости разъема в зоне размещения первой стяжки, а крепежные элементы выполнены в виде шпилек с установленными на их концах парами гаек, первые из которых в средней части шпильки взаимодействуют с поверхностями полок со стороны плоскости разъема и трубопровода, а вторые с поверхностями полок с внешних частей стяжек.The clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of the liquid rocket engine, containing symmetrically with respect to the pipeline and the plane of the connector, fastened in the form of a pair of half rings with the possibility of covering the cylindrical part of the pipeline, two ties, with shelves made in them at the ends of the half rings with holes through them, with fastening elements interacting with the shelves, at least one of the couplers of the pair is equipped with a stand with a unit for fastening the liquid-propellant rocket engine units mounted on the pipeline, while the shelves of the first coupler are made in it at a distance from the plane of the connector in the area of the second coupler, and the shelves of the second the screeds are made at a distance from the plane of the connector in the area of the first screed, and the fastening elements are made in the form of studs with pairs of nuts installed at their ends, the first of which in the middle part of the stud interact with the surfaces of the shelves from the side of the plane of the connector and the pipeline, and the second with the surfaces of the shelves from the outer parts of the screeds.

Указанная задача предлагаемого изобретения также достигается тем, что в нем полки первой и второй стяжек выполнены в виде перпендикулярных плоскости разъема пар полуцилиндрических обечаек с профилями разных радиусов с зеркальным расположением их на первой и второй стяжках с возможностью вхождения меньших по диаметру полуцилиндрических обечаек в большие по диаметру при сборке, снабженных полосками, примыкающими одной стороной к полуцилиндрическим обечайкам по их образующим, а вторыми профилированными по наружным диаметрам полуколец стяжек сторонами к наружным поверхностям полуколец стяжек.The specified objective of the present invention is also achieved in that the shelves of the first and second couplers are made in the form of semi-cylindrical shell pairs perpendicular to the parting plane with profiles of different radii with a mirror arrangement of them on the first and second couplers with the possibility of entering smaller semi-cylindrical shells into large diameter shells when assembling, provided with strips adjoining one side to the half-cylindrical shells along their generatrices, and with the second sides profiled along the outer diameters of the half-rings of the ties to the outer surfaces of the half-rings of the ties.

Предлагаемое изобретение представлено на чертеже фиг. 1-12 (на фиг. 1 - аксонометрический вид на хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя с дожиганием, где показаны основные сборочные единицы и детали кронштейна, на фиг. 2 - вид сверху на жидкостный ракетный двигатель с дожиганием с установленным хомутом кронштейна на высокотемпературном трубопроводе камеры, на фиг. 3 - местный вид на место крепления клапана с магистралью минимальной длины на высокотемпературном трубопроводе камеры, на фиг. 4 - вид сбоку на хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя с дожиганием, на фиг. 5 - вид сверху на хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя с дожиганием с разрезом А-А и разрезом Б-Б, на фиг. 6 - продольный разрез А-А хомута кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя с дожиганием, на фиг. 7 - поперечный разрез Б-Б хомута кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя с дожиганием с изображением частей хомута для установки и крепления клапана, фиг. 8 - схема сборки хомута кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя с дожиганием с последовательным расположением полки первой стяжки, полки второй стяжки со сквозными в них отверстиями, образованными изогнутыми профильными элементами с возможностью вхождения профильных элементов один в другой, на фиг. 9 - аксонометрический вид на промежуточное положение полок первой стяжки относительно полок второй стяжки в начале сборки без крепежных элементов, на фиг. 10 - аксонометрический вид на конечное положение полок первой стяжки относительно полок второй стяжки в конце сборки без крепежных элементов, на фиг. 11 - проекционный вид на конечное положение полок первой стяжки относительно полок второй стяжки в конце сборки без крепежных элементов и поперечные их разрезы В-В и Г-Г, на фиг. 12 - разрез В-В первой стяжки по ее полкам и разрез Г-Г второй стяжки по ее полкам в конце сборки без крепежных элементов), где показаны следующие агрегаты:The invention is shown in FIG. 1-12 (Fig. 1 is a perspective view of the clamp of the mounting bracket of the unit to the pipeline of the liquid-propellant rocket engine with afterburning, where the main assembly units and parts of the bracket are shown, in Fig. 2 is a top view of the liquid-propellant rocket engine with afterburning with the bracket clamp installed on the high-temperature pipeline of the chamber, in Fig. 3 is a local view of the place of attachment of the valve with a line of minimum length on the high-temperature pipeline of the chamber, in Fig. 4 is a side view of the clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of a liquid-propellant rocket engine with afterburning, in Fig. 5 - top view of the clamp of the mounting bracket of the unit to the pipeline of the liquid-propellant rocket engine with afterburning with section A-A and section BB, Fig. 6 is a longitudinal section A-A of the clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of the liquid-propellant rocket engine with afterburning, in Fig. 7 - cross-section B-B of the clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of the liquid propellant rocket engine with afterburning depicting parts of the clamp for installing and fixing the valve, FIG. 8 is a diagram of the assembly of the clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of a liquid-propellant rocket engine with afterburning with a sequential arrangement of the shelf of the first tie, the shelf of the second tie with holes through them, formed by curved profile elements with the possibility of inserting the profile elements into one another, FIG. 9 is a perspective view of the intermediate position of the flanges of the first brace relative to the flanges of the second brace at the beginning of the assembly without fasteners, FIG. 10 is a perspective view of the end position of the flanges of the first brace relative to the flanges of the second brace at the end of the assembly without fasteners, FIG. 11 is a projection view of the final position of the shelves of the first tie with respect to the shelves of the second tie at the end of the assembly without fasteners and their cross-sections B-B and D-D, FIG. 12 - section B-B of the first screed along its shelves and section G-G of the second screed along its shelves at the end of the assembly without fasteners), where the following units are shown:

1. Первая стяжка;1. The first coupler;

2. Полукольцо;2. Semiring;

3. Первая полка;3. First shelf;

4. Трубопровод;4. Pipeline;

5. Вторая полка;5. Second shelf;

6. Первая полуцилиндрическая обечайка;6. The first semi-cylindrical shell;

7. Наружный диаметр;7. Outside diameter;

8. Шпилька;8. Hairpin;

9. Полоска;9. Strip;

10. Первая сторона полоски;10. First side of the strip;

11. Образующая первой полуцилиндрической обечайки;11. Generator of the first semi-cylindrical shell;

12. Вторая сторона полоски;12. The second side of the strip;

13. Наружная часть первого полукольца;13. The outer part of the first half ring;

14. Второй конец полоски;14. The second end of the strip;

15. Наружная поверхность первого полукольца;15. The outer surface of the first half-ring;

16. Вторая полуцилиндрическая обечайка;16. The second semi-cylindrical shell;

17. Наружный диаметр;17. Outside diameter;

18. Полоска;18. Strip;

19. Первая сторона полоски;19. First side of the strip;

20. Образующая второй полуцилиндрической обечайки;20. Generator of the second semi-cylindrical shell;

21. Вторая сторона полоски;21. The second side of the strip;

22. Второй конец полоски;22. The second end of the strip;

23. Вторая стяжка;23. The second coupler;

24. Полукольцо;24. Semiring;

25. Первая полка;25. First shelf;

26. Вторая полка;26. Second regiment;

27. Первая полуцилиндрическая обечайка;27. The first semi-cylindrical shell;

28. Наружный диаметр;28. Outside diameter;

29. Полоска;29. Strip;

30. Первая сторона полоски;30. The first side of the strip;

31. Образующая первой полуцилиндрической обечайки;31. Generator of the first semi-cylindrical shell;

32. Вторая сторона полоски;32. The second side of the strip;

33. Наружная часть;33. Outside part;

34. Второй конец полоски;34. The second end of the strip;

35. Наружная поверхность;35. Outside surface;

36. Вторая полуцилиндрическая обечайка;36. The second semi-cylindrical shell;

37. Наружный диаметр;37. Outside diameter;

38. Плоскость;38. Plane;

39. Плоскость разъема;39. Connector plane;

40. Продольная ось симметрии полукольца;40. Longitudinal axis of symmetry of the semiring;

41. Стойка;41. Rack;

42. Хомут;42. Clamp;

43. Клапан;43. Valve;

44. Трубопровод;44. Pipeline;

45. Полость горючего смесительной головки камеры;45. Fuel cavity of the mixing head of the chamber;

46. Камера;46. Camera;

47. 48 Гайка;47.48 Nut;

49, 50. Шайба;49, 50. Washer;

51. Продольная ось симметрии шпильки;51. Longitudinal axis of symmetry of the stud;

52, 53. Гайка;52, 53. Nut;

54, 55. Шайба.54, 55. Washer.

Хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя, содержит первую стяжку 1 в виде полукольца 2 с первой полкой 3, установленного концентрично относительно трубопровода 4, и второй полкой 5 на другом конце полукольца 2. Первая полка 3 на полукольце 2 выполнена из первой полуцилиндрической обечайки 6 с наружным диаметром 7, концентричной шпильке 8. Полуцилиндрическая обечайка 6 скреплена с помощью двух полосок 9, первая сторона 10 которых скреплена с полуцилиндрической обечайкой 6 по образующим 11 полуцилиндрической обечайки 6, а вторая сторона 12, спрофилированная по размеру - диаметру окружности наружной части 13 полукольца 2, а вторым концом 14 - с наружной поверхностью 15 полукольца 2. Вторая полка 5 на полукольце 2 выполнена из второй полуцилиндрической обечайки 16, концентричной шпильке 8, с наружным диаметром 17, большим по размеру, чем диаметр полуцилиндрической обечайки 6 с наружным диаметром 7. Вторая полуцилиндрическая обечайка 16 скреплена с помощью двух полосок 18, первая сторона 19 которых скреплена с полуцилиндрической обечайкой 16 по образующим 20 полуцилиндрической обечайки 16, а вторая сторона 21, спрофилированная по размеру - диаметру окружности наружной части 13 полукольца 2, вторым концом 22 - с наружной поверхностью 15 полукольца 2. Вторая стяжка 23 в виде полукольца 24 с первой полкой 25, установленного концентрично относительно трубопровода 4 и второй полкой 26 на другом конце полукольца 24. Первая полка 25 на полукольце 24 выполнена из первой полуцилиндрической обечайки 27 с наружным диаметром 28, концентричной шпильке 8. Первая полу цилиндрическая обечайка 27 скреплена с помощью двух полосок 29, одна сторона 30 которых скреплена с первой полуцилиндрической обечайкой 27 по образующим 31 полуцилиндрической обечайки 27, а вторая сторона 32, спрофилированная по размеру - диаметру окружности наружной части 33 полукольца 24, и вторым концом 34 - с наружной поверхностью 35 полукольца 24. Вторая полка 26 на полукольце 24 выполнена из второй полуцилиндрической обечайки 36, концентричной шпильке 8, с наружным диаметром 37, большим по размеру, чем диаметр первой полуцилиндрической обечайки 27 с наружным диаметром 28 и соединена с помощью двух полосок 18 с полукольцом 24. При равенстве диаметров 7 и 29, и при равенстве диаметров 17 и 37 первая стяжка 1 отличается от второй стяжки 23 зеркальным расположением полок 3 и 5 на первой стяжке 1 относительно плоскости 38, перпендикулярной плоскости разъема 39, проходящей через продольную ось симметрии 40 полуколец 2 и 24, и расположением полок 25 и 26, поэтому полоски 9 и 29 выполнены одинаковыми, полоски 18 одинаковые для двух стяжек 1 и 23, стяжки 1 и 23 выполнены взаимозаменяемыми и с возможностью вхождения первой полуцилиндрической обечайки 6 во вторую полуцилиндрическую обечайку 36, и первой полуцилиндрической обечайки 27 во вторую полуцилиндрическую обечайку 16. На второй стяжке 23 установлена стойка 41, скрепленная с хомутом 42, предназначенным для крепления клапана 43, соединенного трубопроводом 44 с полостью горючего смесительной головки 45 камеры 46 - как пример применения хомута. Из-за возможности крепления клапана 43 на высокотемпературном трубопроводе 4 ближе к смесительной головке 45 трубопровод 44 выполнен минимальной длины, что снижает объем между клапаном 43 и камерой 46 и снижает время поступления рабочей среды, например, азота предпусковой продувки в полость 45 камеры 46, а также массу трубопровода 44. Сборка хомута кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя осуществляется установкой стяжки 1 и стяжки 23, вхождением первой полуцилиндрической обечайки 6 во вторую полуцилиндрическую обечайку 36, и полуцилиндрической обечайки 27 во вторую полуцилиндрическую обечайку 16, размещением первой полки 3 и второй полки 5 первой стяжки 1 в зоне расположения второй стяжки 23 от плоскости разъема 39, а размещением первой полки 25 и второй полки 26 второй стяжки 23 в зоне расположения первой стяжки 1 от плоскости разъема 39 с помощью гаек 47 и 48 и шайб 49 и 50 на шпильках 8 осуществлено сжатие первой стяжки 1 и второй стяжки 23 вокруг высокотемпературного трубопровода 4 отодвиганием первой полки 3 относительно второй полки 26, отодвиганием полки 5 относительно первой полки 25 на внешнюю сторону от плоскости разъема 39 с обеспечением предварительного сжатия шпильки 8 вдоль ее продольной оси симметрии 51. С помощью гаек 52 и 53 и шайб 54 и 55 на концах шпилек 8 осуществлена контрольная затяжка резьбового соединения.The clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of the liquid propellant rocket engine, contains the first tie 1 in the form of a half-ring 2 with the first shelf 3, installed concentrically relative to the pipeline 4, and the second shelf 5 at the other end of the half-ring 2. The first shelf 3 on the half-ring 2 is made of the first semi-cylindrical shell 6 with an outer diameter of 7, a concentric pin 8. The semi-cylindrical shell 6 is fastened with two strips 9, the first side 10 of which is fastened to the semi-cylindrical shell 6 along the generatrix 11 of the semi-cylindrical shell 6, and the second side 12, profiled in size - the diameter of the circumference of the outer part 13 half-rings 2, and the second end 14 - with the outer surface 15 of the half-ring 2. The second shelf 5 on the half-ring 2 is made of the second semi-cylindrical shell 16, concentric pin 8, with an outer diameter 17, larger in size than the diameter of the semi-cylindrical shell 6 with an outer diameter 7 . The second semi-cylindrical shell 16 is fastened with using two strips 18, the first side 19 of which is fastened to the semi-cylindrical shell 16 along the generatrix 20 of the semi-cylindrical shell 16, and the second side 21, profiled in size - the diameter of the circumference of the outer part 13 of the semi-ring 2, the second end 22 - with the outer surface 15 of the semi-ring 2. The second a tie 23 in the form of a half-ring 24 with a first shelf 25 installed concentrically with respect to the pipeline 4 and a second shelf 26 at the other end of the half-ring 24. The first shelf 25 on the half-ring 24 is made of a first semi-cylindrical shell 27 with an outer diameter 28, a concentric pin 8. The first semi-cylindrical the shell 27 is fastened by means of two strips 29, one side 30 of which is fastened to the first semi-cylindrical shell 27 along the generatrix 31 of the semi-cylindrical shell 27, and the second side 32, profiled in size - the diameter of the circumference of the outer part 33 of the semi-ring 24, and the second end 34 - with the outer surface 35 half rings 24. Second shelf 26 on half rings e 24 is made of a second semi-cylindrical shell 36, a concentric pin 8, with an outer diameter 37, larger in size than the diameter of the first semi-cylindrical shell 27 with an outer diameter of 28 and is connected by means of two strips 18 with a semi-ring 24. With equal diameters 7 and 29, and when diameters 17 and 37 are equal, the first tie 1 differs from the second tie 23 by the mirror arrangement of the shelves 3 and 5 on the first tie 1 relative to the plane 38 perpendicular to the plane of the connector 39 passing through the longitudinal symmetry axis 40 of the half rings 2 and 24, and by the arrangement of the shelves 25 and 26, therefore, the strips 9 and 29 are made the same, the strips 18 are the same for the two ties 1 and 23, the ties 1 and 23 are made interchangeable and with the possibility of the first semi-cylindrical shell 6 entering the second semi-cylindrical shell 36, and the first semi-cylindrical shell 27 into the second semi-cylindrical shell 16 . On the second tie 23 there is a rack 41, fastened with a yoke 42, designed for valve 43, connected by pipeline 44 with the fuel cavity of the mixing head 45 of the chamber 46 - as an example of the use of a clamp. Due to the possibility of attaching the valve 43 to the high-temperature pipeline 4 closer to the mixing head 45, the pipeline 44 is made of a minimum length, which reduces the volume between the valve 43 and the chamber 46 and reduces the time for the flow of the working medium, for example, nitrogen pre-start-up purge into the cavity 45 of the chamber 46, and also the mass of the pipeline 44. The assembly of the clamp of the mounting bracket of the unit to the pipeline of the liquid-propellant rocket engine is carried out by installing the tie 1 and the tie 23, the entry of the first semi-cylindrical shell 6 into the second semi-cylindrical shell 36, and the semi-cylindrical shell 27 into the second semi-cylindrical shell 16, placing the first shelf 3 and the second shelves 5 of the first coupler 1 in the area of the second coupler 23 from the parting plane 39, and by placing the first shelf 25 and the second shelf 26 of the second coupler 23 in the area of the first coupler 1 from the parting plane 39 using nuts 47 and 48 and washers 49 and 50 on studs 8 carried out the compression of the first tie 1 and the second tie 23 around d of the high-temperature pipeline 4 by moving the first shelf 3 relative to the second shelf 26, moving the shelf 5 relative to the first shelf 25 to the outer side from the plane of the connector 39, providing preliminary compression of the stud 8 along its longitudinal symmetry axis 51. Using nuts 52 and 53 and washers 54 and 55 at the ends of the studs 8, the control tightening of the threaded connection is carried out.

Хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя работает следующим образом. При запуске жидкостного ракетного двигателя с дожиганием трубопровод 4 разогревается от генераторного газа в его полости, повышая температуру его стенки от начальной перед запуском до высокой на рабочем режиме, происходит тепловое расширение трубопровода 4. За счет контакта стяжек 1 и 23, полуколец 2 и 24 с трубопроводом 4 происходит нагрев полуколец 2 и 24 и передача тепла через полоски 9, 18, 29 к первой полуцилиндрической обечайке 6, второй полуцилиндрической обечайке 16, первой полуцилиндрической обечайке 27, второй полуцилиндрической обечайке 36 и далее через шайбы 49 и 50 и гайки 47 и 48, шайбы 54 и 55, гайки 52 и 53 тепло поступает к шпилькам 8. Предварительно сжатые шпильки 8 за счет их разогрева расширяются вдоль продольной оси их симметрии 51, дополнительно сжимая стяжки 1 и 24, полукольца 2 и 25 по направлению друг к другу, тем самым обеспечивая удержание с гарантированным натягом расположения полуколец 2 и 25 на трубопроводе 4. При выключении жидкостного ракетного двигателя с дожиганием происходит снижение температуры трубопровода 4, постепенное уменьшение его температуры за счет теплоотдачи в отсек размещения жидкостного ракетного двигателя с дожиганием, но из-за нагретых до высокой температуры шпилек с их предварительным натягом осуществляется удержание полуколец 2 и 25 на трубопроводе 4. Постепенное снижение температур конструкции трубопровода 4 и полуколец 2 и 24, шпилек 8 возвращает хомут и его составные части в первоначальное состояние. Из-за этого хомут и его составные части могут быть выполнены из одних материалов, не требующих подбора их с различными коэффициентами теплового расширения, что снижает материальные затраты.The clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of the liquid-propellant rocket engine operates as follows. When starting a liquid-propellant rocket engine with afterburning, pipeline 4 is heated from the generator gas in its cavity, increasing the temperature of its wall from the initial one before starting to high in the operating mode, thermal expansion of pipeline 4 occurs. Due to the contact of ties 1 and 23, half rings 2 and 24 s pipeline 4 heats up the half-rings 2 and 24 and transfers heat through the strips 9, 18, 29 to the first half-cylindrical shell 6, the second half-cylindrical shell 16, the first semi-cylindrical shell 27, the second semi-cylindrical shell 36, and then through washers 49 and 50 and nuts 47 and 48 , washers 54 and 55, nuts 52 and 53 heat is supplied to the pins 8. The pre-compressed pins 8 due to their heating expand along the longitudinal axis of their symmetry 51, additionally compressing the ties 1 and 24, half rings 2 and 25 towards each other, thus thereby ensuring the retention with a guaranteed tightness of the location of half rings 2 and 25 on the pipeline 4. When the liquid rocket engine is turned off with afterburning, the temperature of pipeline 4 decreases, its temperature gradually decreases due to heat transfer to the compartment for placing a liquid-propellant rocket engine with afterburning, but because of the studs heated to a high temperature with their preload, the half-rings 2 and 25 are kept on pipeline 4. Gradual decrease in temperatures the structure of the pipeline 4 and half-rings 2 and 24, pins 8 returns the clamp and its components to their original state. Because of this, the clamp and its components can be made of the same materials that do not require their selection with different coefficients of thermal expansion, which reduces material costs.

Таким образом, указанное предлагаемое изобретение расширяет функциональные возможности, повышает надежность соединений при креплении хомута на трубопроводе с изменяемой в процессе работы температурой от низкой исходной до высокой с течением времени, и снижает номенклатуру применяемых материалов, что важно для снижение материальных затрат при изготовлении двигателя.Thus, the specified proposed invention expands the functionality, increases the reliability of the connections when fastening the clamp on the pipeline with a temperature varying during operation from low initial to high temperature over time, and reduces the range of materials used, which is important for reducing material costs in the manufacture of the engine.

Claims (2)

1. Хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя, содержащий симметрично относительно трубопровода и плоскости разъема скрепленные в виде пары полуколец с возможностью охвата цилиндрической части трубопровода две стяжки, с выполненными в них на концах полуколец полками со сквозными в них отверстиями, с расположенными в них крепежными элементами, взаимодействующими с полками, по меньшей мере одна из стяжек пары которых снабжена стойкой с узлом для крепления монтируемых на трубопроводе агрегатов жидкостного ракетного двигателя, отличающийся тем, что в нем полки первой стяжки выполнены на удалении от плоскости разъема в зоне размещения второй стяжки, а полки второй стяжки выполнены на удалении от плоскости разъема в зоне размещения первой стяжки, а крепежные элементы выполнены в виде шпилек с установленными на их концах парами гаек, первые из которых в средней части шпильки взаимодействуют с поверхностями полок со стороны плоскости разъема и трубопровода, а вторые с поверхностями полок с внешних частей стяжек.1. The clamp of the bracket for fastening the unit to the pipeline of the liquid-propellant rocket engine, containing symmetrically relative to the pipeline and the plane of the connector, fastened in the form of a pair of semi-rings with the possibility of covering the cylindrical part of the pipeline, two ties, with shelves made in them at the ends of the semi-rings with holes through them, located in them with fasteners interacting with the shelves, at least one of the couplers of the pair is equipped with a stand with a unit for fastening the liquid-propellant rocket engine units mounted on the pipeline, characterized in that the shelves of the first coupler are made in it at a distance from the connector plane in the area of the second coupler , and the shelves of the second tie are made at a distance from the connector plane in the area of the first tie, and the fastening elements are made in the form of studs with pairs of nuts installed at their ends, the first of which in the middle part of the stud interact with the surfaces of the shelves from the side of the connector plane and the pipeline yes, and the second with the surfaces of the shelves from the outer parts of the screeds. 2. Хомут кронштейна крепления агрегата к трубопроводу жидкостного ракетного двигателя по п. 1, отличающийся тем, что в нем полки первой и второй стяжек выполнены в виде перпендикулярных плоскости разъема пар полуцилиндрических обечаек с профилями разных радиусов с зеркальным расположением их на первой и второй стяжках с возможностью вхождения меньших по диаметру полуцилиндрических обечаек в большие по диаметру при сборке, снабженных полосками, примыкающими одной стороной к полуцилиндрическим обечайкам по их образующим, а вторыми профилированными по наружным диаметрам полуколец стяжек сторонами к наружным поверхностям полуколец стяжек.2. The clamp of the bracket for attaching the unit to the pipeline of the liquid-propellant rocket engine according to claim 1, characterized in that the shelves of the first and second couplers are made in the form of semi-cylindrical shell pairs perpendicular to the plane of the connector with profiles of different radii with a mirror arrangement of them on the first and second couplers with the possibility of entry of semi-cylindrical shells of smaller diameter into large-diameter shells during assembly, provided with strips adjoining one side to the semi-cylindrical shells along their generatrices, and the second sides, profiled along the outer diameters of the half-rings of the ties, to the outer surfaces of the half-rings of the couplers.
RU2020119818A 2020-06-16 2020-06-16 Bracket clamp for attachment of unit to pipeline of liquid-propellant engine RU2742592C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119818A RU2742592C1 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Bracket clamp for attachment of unit to pipeline of liquid-propellant engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119818A RU2742592C1 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Bracket clamp for attachment of unit to pipeline of liquid-propellant engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2742592C1 true RU2742592C1 (en) 2021-02-08

Family

ID=74554371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119818A RU2742592C1 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Bracket clamp for attachment of unit to pipeline of liquid-propellant engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2742592C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8307658B2 (en) * 2008-02-29 2012-11-13 Snecma Flame holder for an afterburner duct of a jet engine with a spacer shoe, afterburner duct, and jet engine comprising an afterburner duct
RU2524483C1 (en) * 2013-02-20 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Liquid propellant rocket engine
RU188066U1 (en) * 2018-09-12 2019-03-28 Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" Mounting unit for the air tank on the carriage frame
RU191754U1 (en) * 2019-02-06 2019-08-21 Алексей Александрович Глебов PIPELINE CONNECTION FROM COMPOSITE MATERIAL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8307658B2 (en) * 2008-02-29 2012-11-13 Snecma Flame holder for an afterburner duct of a jet engine with a spacer shoe, afterburner duct, and jet engine comprising an afterburner duct
RU2524483C1 (en) * 2013-02-20 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Liquid propellant rocket engine
RU188066U1 (en) * 2018-09-12 2019-03-28 Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" Mounting unit for the air tank on the carriage frame
RU191754U1 (en) * 2019-02-06 2019-08-21 Алексей Александрович Глебов PIPELINE CONNECTION FROM COMPOSITE MATERIAL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4097994B2 (en) Joint for two-part CMC combustion chamber
KR101586637B1 (en) Diffuser for the exhaust section of a gas turbine and gas turbine with such a diffuser
JP4934783B2 (en) De-icing system for turbine engine air inlet cowl
CN102257304B (en) Multi-tubular fluid transfer conduit
RU2158838C2 (en) Liquid-propellant rocket engine
US7043921B2 (en) Tube cooled combustor
US3991560A (en) Flexible interconnection for combustors
EP2942509B1 (en) A fuel manifold and fuel injector arrangment for a combustion chamber
CN109196203A (en) Fuel delivery system for gas-turbine unit
US9382875B2 (en) Spherical button washer for exhaust duct liner hanger
RU2524483C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2742592C1 (en) Bracket clamp for attachment of unit to pipeline of liquid-propellant engine
NL7907842A (en) DEVICE FOR CONNECTING AN AIR PIPE TO A HEAT EXCHANGER CORE.
KR19980080473A (en) Tapered Cross-Fire Tube
US3932922A (en) Pipe systems for hot media
JPH0522158B2 (en)
US4331352A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
JP2730587B2 (en) Heat exchanger
US4458866A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
RU2399775C2 (en) Support adjusting device for connection of cases of double-circuit gas-turbine motor
US4511106A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
JP6682339B2 (en) Method of installing expansion tube for low temperature storage tank and expansion tube for low temperature storage tank
JP2004116518A (en) Method and device for supporting high-temperature duct device
WO1994016257A1 (en) High temperature non-metallic expansion joint
US11384998B2 (en) Pipe supporting system