RU2771472C1

RU2771472C1 - Liquid flow division device

Info

Publication number: RU2771472C1
Application number: RU2021119102A
Authority: RU
Inventors: Николай Игоревич Белоусов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва"
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2022-05-04

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to a device for dividing the flow of liquid, can be used in thermal control systems of space and aviation equipment products, as well as in other fields of technology. The device contains a housing made of two parts connected by means of a flange connection, an electric motor installed in its first part and a cylindrical gearbox, the output link of which is connected to a distribution element preloaded to the seat by means of a compression spring. The distribution element is made in the form of a disk with at least one profiled axial groove and is provided with a hub coaxial to it on one side. There is a through central hole in the disk, the disk is mounted on the cylindrical surface of the shaft. The seat is made flat on the second part of the body, perpendicular to the axis of the annular protrusion entering the bore of the first part of the body.

EFFECT: ensuring maintainability and simplifying the design.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для перераспределения теплоносителя в системах обеспечения теплового режима (СОТР) изделий космической и авиационной техники, а также в других областях техники.The invention relates to mechanical engineering and can be used to redistribute the coolant in thermal management systems (COTR) of space and aviation products, as well as in other areas of technology.

Известно устройство деления потока жидкости, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и запорный клапан, золотник, расположенный внутри корпуса (заявка Японии №63-303277 по кл. F16K 11/085, 1988 г.) Недостатком этого устройства является невозможность плавно регулировать расход жидкости в делимых потоках.A device for dividing a fluid flow is known, comprising a housing with inlet and outlet pipes and a shut-off valve, a spool located inside the housing (application of Japan No. 63-303277 according to class F16K 11/085, 1988). in shared streams.

Этого недостатка лишено выбранное в качестве прототипа устройство деления потока жидкости, содержащее сборный корпус с входным и двумя выходными патрубками, установленный в нем электродвигатель с шестерней на его валу, входящей в зацепление с зубчатым колесом цилиндрического редуктора, выходное звено которого связано с распределительным элементом, поджатым к седлу посредством пружины сжатия и имеющим фиксатор углового положения (заявка США №US 2019/0277414 А1 по кл. F16K 11/074, 2019 г.)This disadvantage is devoid of the liquid flow dividing device selected as a prototype, containing a prefabricated housing with an inlet and two outlet pipes, an electric motor installed in it with a gear on its shaft engaged with a gear of a cylindrical gearbox, the output link of which is connected to a distribution element, preloaded to the seat by means of a compression spring and having an angular position lock

Недостатком этого устройства деления потока жидкости является его неремонтопригодность после монтажа его в состав установленной на борту изделия космической или авиационной техники СОТР. Изделия космической техники - космические корабли или модули орбитальных станций - в процессе изготовления на предприятии-изготовителе проходят сложный и длительный цикл испытаний, в ряде которых проверяется работоспособность устройства деления потока жидкости, при этом СОТР полностью смонтирована на борту изделия, но не заправлена теплоносителем. После транспортировки изделия на космодром изделие также проходит длительный цикл испытаний при незаправленной СОТР, только после завершения которого производится заправка СОТР теплоносителем. В случае отказа при этих испытаниях устройства деления потока жидкости ремонт устройства - прототипа требует его полного снятия и замены на другой из комплекта запасных устройств. Для этого необходимо отстыковать 3 его патрубка от системы, что представляет значительные трудности, поскольку при расстыковке (в случае разъемных соединений) требуется осевая подвижность подстыкованных к патрубкам устройства трубопроводов СОТР, что весьма трудоемко, а в большинстве случаев - невозможно из-за плотной компоновки агрегатов изделий космической техники и жесткости закрепленных на изделии трубопроводов. Альтернативный вариант демонтажа устройства (и единственно возможный в случае достаточно часто используемого сварного соединения патрубков устройства с трубопроводами СОТР) - разрезка трубопроводов СОТР или сварных стыков - вносит риск засорения внутренних полостей СОТР. Упомянутые трудности демонтажа устройства деления потока жидкости в случае его отказа ведут к значительным потерям времени при ремонтно-восстановительных работах и могут привести к отсрочке назначенного старта изделия, что ведет к значительным финансовым потерям. Другим недостатком прототипа является сложность конструкции устройства в части уплотнения его внутренней полости, обусловленная неправильной формой устройства, что требует применения фасонных уплотнительных прокладок вместо стандартных эластомерных колец.The disadvantage of this device for dividing the fluid flow is its unrepairability after its installation in the composition of the SOTR space or aviation equipment installed on board. Space technology products - spacecraft or orbital station modules - in the manufacturing process at the manufacturer undergo a complex and lengthy test cycle, in a number of which the operability of the liquid flow division device is checked, while the SOTR is completely mounted on board the product, but not filled with coolant. After the product is transported to the cosmodrome, the product also undergoes a long cycle of tests with an unfilled COTR, only after which the COTR is filled with coolant. In case of failure during these tests of the device for dividing the fluid flow, the repair of the prototype device requires its complete removal and replacement with another one from the set of spare devices. To do this, it is necessary to undock 3 of its nozzles from the system, which presents significant difficulties, since when undocking (in the case of detachable connections), axial mobility of the SOTR pipelines connected to the nozzles of the device is required, which is very laborious, and in most cases impossible due to the dense layout of the units products of space technology and rigidity of pipelines fixed on the product. An alternative option for dismantling the device (and the only possible one in the case of a fairly often used welded connection of the device nozzles with SOTR pipelines) - cutting the SOTR pipelines or welded joints - introduces the risk of clogging the internal cavities of the SOTR. The mentioned difficulties in dismantling the device for dividing the fluid flow in case of its failure lead to significant losses of time during repair and restoration work and can lead to a delay in the scheduled start of the product, which leads to significant financial losses. Another disadvantage of the prototype is the complexity of the design of the device in terms of sealing its internal cavity, due to the irregular shape of the device, which requires the use of shaped seals instead of standard elastomeric rings.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является обеспечение его ремонтопригодности после монтажа его в состав установленной на борту изделия космической или авиационной техники СОТР, а также упрощения конструкции устройства деления потока жидкости в части уплотнения его внутренней полости.The technical result achieved with the claimed invention is to ensure its maintainability after its installation in the structure of the SOTR space or aviation equipment installed on board, as well as to simplify the design of the liquid flow division device in terms of sealing its internal cavity.

Этот результат достигается за счет того, что в известном устройстве деления потока жидкости, содержащем сборный корпус с входным и двумя выходными патрубками, установленный в нем электродвигатель с шестерней на его валу, входящей в зацепление с зубчатым колесом цилиндрического редуктора, выходное звено которого связано с распределительным элементом, поджатым к седлу посредством пружины сжатия и имеющим фиксатор углового положения, согласно изобретению, корпус выполнен из двух соединенных посредством фланцевого соединения частей, в первой из которых выполнена цилиндрическая расточка, в которой установлена крышка, выходное звено редуктора выполнено в виде соосного расточке вала, размещенного в подшипниках крышки и корпуса, а другие звенья редуктора размещены в пространстве, образованном цилиндрической поверхностью расточки и валом между крышкой и дном расточки, электродвигатель установлен в сквозном аксиальном отверстии дна расточки, а распределительный элемент выполнен в виде диска как минимум с одним профилированным аксиальным пазом, снабженного с одной стороны соосной ему ступицей, в диске выполнено сквозное центральное отверстие, диск установлен на цилиндрической поверхности вала и контактирует с ним поверхностью сквозного центрального отверстия с возможностью осевого перемещения, а входной и выходные патрубки, а также седло выполнены во второй части корпуса, на второй части корпуса выполнен входящий в цилиндрическую расточку первой части корпуса кольцевой выступ, диаметр которого равен диаметру расточки первой части корпуса, причем кольцевой зазор между расточкой и выступом уплотнен эластомерным уплотнением, размещенным в кольцевой канавке на одной из частей корпуса, а седло выполнено плоским, перпендикулярным оси кольцевого выступа, при этом во второй части корпуса со стороны седла выполнены три канала, каждый из которых сообщен с отверстием одного из патрубков соответственно.This result is achieved due to the fact that in the known device for dividing the fluid flow, containing a prefabricated housing with an inlet and two outlet pipes, an electric motor installed in it with a gear on its shaft engaged with a gear wheel of a cylindrical gearbox, the output link of which is connected to the distribution an element pressed against the seat by means of a compression spring and having an angular position lock, according to the invention, the body is made of two parts connected by means of a flange connection, in the first of which a cylindrical bore is made, in which the cover is installed, the output link of the gearbox is made in the form of a coaxial bore of the shaft, located in the bearings of the cover and housing, and the other links of the gearbox are placed in the space formed by the cylindrical surface of the bore and the shaft between the cover and the bottom of the bore, the electric motor is installed in the through axial hole of the bottom of the bore, and the distributing element is made in the form of a disk as with at least one profiled axial groove, equipped on one side with a hub coaxial to it, a through central hole is made in the disk, the disk is mounted on the cylindrical surface of the shaft and contacts with it the surface of the through central hole with the possibility of axial movement, and the inlet and outlet pipes, as well as the seat are made in the second part of the body, on the second part of the body there is an annular protrusion included in the cylindrical bore of the first part of the body, the diameter of which is equal to the diameter of the bore of the first part of the body, and the annular gap between the bore and the protrusion is sealed with an elastomeric seal placed in the annular groove on one of the parts of the body , and the seat is made flat, perpendicular to the axis of the annular protrusion, while in the second part of the body on the side of the seat there are three channels, each of which is connected with the opening of one of the nozzles, respectively.

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения устройства деления потока жидкости, вид спереди, на фиг. 2 - то же, вид сверху по А, на фиг. 3, - то же, продольный разрез по Б-Б, на фиг. 4 - то же, поперечный разрез по В-В, на фиг. 5, 6,1 - то же, поперечный разрез по Г-Г для разных положений распределительного элемента.In FIG. 1 shows an example of a specific implementation of the device for dividing the fluid flow, front view, in Fig. 2 - the same, top view along A, in Fig. 3, - the same, a longitudinal section along B-B, in Fig. 4 - the same, a cross section along B-B, in Fig. 5, 6.1 - the same, a cross section along G-D for different positions of the distribution element.

Устройство деления потока жидкости содержит сборный корпус 1 с входным 2 и двумя выходными 3 и 4 патрубками. На фланце корпуса 1 выполнены 4 сквозных отверстия 5, служащих для крепления устройства на изделии. В корпусе 1 установлен электродвигатель 6 с шестерней 7 на его валу, входящей в зацепление с зубчатым колесом 8 цилиндрического редуктора 9. Выходное звено 10 цилиндрического редуктора 9 связано с распределительным элементом 11, поджатым к седлу 12 посредством пружины сжатия 13 и имеющим фиксатор углового положения 14 в виде шпонки. Сборный корпус 1 выполнен из двух соединенных посредством фланцевого соединения 15 первой 16 и второй 17 частей. В первой части 16 выполнена цилиндрическая расточка 18, в которой установлена крышка 19. Выходное звено 10 редуктора 9 выполнено в виде соосного расточке 18 вала 20, размещенного в подшипниках 21 и 22 крышки 19 и корпуса 1 соответственно. Другие звенья редуктора размещены в пространстве, образованном цилиндрической поверхностью расточки 18 и валом 20 между крышкой 19 и дном 23 расточки 18. Электродвигатель 6 установлен в сквозном аксиальном отверстии 24 дна 23 расточки 18. Распределительный элемент 11 выполнен в виде диска 25 как минимум с одним профилированным аксиальным пазом 26, снабженного с одной стороны соосной ему ступицей 27. В диске 25 выполнено сквозное центральное отверстие 28. Диск 25 установлен на цилиндрической поверхности 29 вала 20 и контактирует с ним поверхностью сквозного центрального отверстия 28 с возможностью осевого перемещения. Входной 2 и выходные 3 и 4 патрубки, а также седло 12 выполнены во второй части 17 корпуса 1. На второй части 17 корпуса 1 выполнен входящий в цилиндрическую расточку 18 первой части 16 корпуса 1 кольцевой выступ 30, диаметр которого равен диаметру расточки 18 первой части 16 корпуса 1. Кольцевой зазор 31 между расточкой 18 и выступом 30 уплотнен эластомерным уплотнением 32, размещенным в кольцевой канавке 33 на одной из частей корпуса 1 - в данном примере конкретного исполнения на второй части 17 корпуса 1. Седло 12 выполнено плоским, перпендикулярным оси кольцевого выступа 30, при этом во второй части корпуса 17 со стороны седла 12 выполнены 3 канала 34, каждый из которых сообщен с отверстием одного из патрубков 2, 3 или 4 соответственно. В первой части 16 корпуса 1 неподвижно установлен датчик углового положения 35, вал которого уплотнен эластомерным уплотнением 36, а жестко закрепленная на валу датчика шестерня 37 введена в зацепление с зубчатым колесом 38, выполненным на валу 20. На валу 20 также посредством штифтового соединения 39 установлено зубчатое колесо 40. Электродвигатель 6 выполнен герметичным и уплотнен эластомерным уплотнением 41. Части 16 и 17 корпуса 1 соединены фланцевым соединением 15 при помощи винтов 42. Зубчатое колесо 40 введено в зацепление с шестерней 43 предпоследнего вала 44 редуктора 9.The device for dividing the fluid flow contains a prefabricated body 1 with an inlet 2 and two outlet 3 and 4 nozzles. On the flange of the housing 1, 4 through holes 5 are made, which serve to mount the device on the product. In the housing 1, an electric motor 6 is installed with a gear 7 on its shaft, which engages with the gear wheel 8 of the cylindrical gearbox 9. The output link 10 of the cylindrical gearbox 9 is connected to the distribution element 11, which is pressed against the seat 12 by means of the compression spring 13 and has an angular position lock 14 in the form of a pin. The prefabricated body 1 is made of two connected by means of a flange connection 15 of the first 16 and second 17 parts. In the first part 16, a cylindrical bore 18 is made, in which the cover 19 is installed. The output link 10 of the gearbox 9 is made in the form of a shaft 20 coaxial to the bore 18, placed in the bearings 21 and 22 of the cover 19 and housing 1, respectively. Other links of the gearbox are placed in the space formed by the cylindrical surface of the bore 18 and the shaft 20 between the cover 19 and the bottom 23 of the bore 18. The motor 6 is installed in the axial through hole 24 of the bottom 23 of the bore 18. The distributing element 11 is made in the form of a disk 25 with at least one profiled an axial groove 26, provided on one side with a hub 27 coaxial to it. A through central hole 28 is made in the disk 25. The disk 25 is mounted on the cylindrical surface 29 of the shaft 20 and contacts with it the surface of the through central hole 28 with the possibility of axial movement. The inlet 2 and outlet 3 and 4 pipes, as well as the saddle 12, are made in the second part 17 of the body 1. On the second part 17 of the body 1, an annular protrusion 30 is made entering the cylindrical bore 18 of the first part 16 of the body 1, the diameter of which is equal to the diameter of the bore 18 of the first part 16 of the housing 1. The annular gap 31 between the bore 18 and the protrusion 30 is sealed with an elastomeric seal 32 placed in the annular groove 33 on one of the parts of the housing 1 - in this example of a specific execution on the second part 17 of the housing 1. The seat 12 is made flat, perpendicular to the axis of the annular protrusion 30, while in the second part of the body 17 on the side of the seat 12 there are 3 channels 34, each of which is connected with the opening of one of the nozzles 2, 3 or 4, respectively. In the first part 16 of the housing 1, the angular position sensor 35 is fixedly mounted, the shaft of which is sealed with an elastomeric seal 36, and the gear 37 rigidly fixed on the sensor shaft is engaged with the gear wheel 38, made on the shaft 20. On the shaft 20, also by means of a pin connection 39, a gear wheel 40. The electric motor 6 is sealed and sealed with an elastomeric seal 41. Parts 16 and 17 of the housing 1 are connected by a flange connection 15 using screws 42. The gear wheel 40 is engaged with the gear 43 of the penultimate shaft 44 of the gearbox 9.

Устройство деления потока жидкости работает следующим образом: при поступлении жидкости от внешнего источника через входной патрубок 2 поток жидкости через сообщенный с ним канал 34 (правый на фиг. 5) и профилированный аксиальный паз 26 во внутреннюю полость устройства, поскольку выходное отверстие канала 34, сообщенного с патрубком 2, полностью открыто, так как выходит в профилированный аксиальный паз 26. Оттуда жидкость через профилированный аксиальный паз 26, частично перекрытые диском 25 каналы 34, сообщенные с выходными патрубками 3 (верхний канал 34 по фиг. 5) и 4 (нижний канал 34 по фиг. 5) поступает в выходные патрубки 3 и 4. Диск 25, первоначально поджимаемый к седлу 12 пружиной сжатия 13, поджимается к ней также гидростатическим давлением жидкости во внутренней полости устройства. На фиг. 5 показано положение распределительного элемента 11, при котором поступающий из входного патрубка 2 поток жидкости распределяется равномерно между выходными патрубками 3 и 4, поскольку открытые сечения каналов 34, сообщенных с патрубками 3 и 4, частично перекрытые диском 25, равны друг другу (для простоты примем, что гидравлические сопротивления ветвей гидромагистралей, подключенных к патрубкам 3 и 4 (на иллюстрациях не показаны), равны друг другу. При необходимости увеличить относительный расход через патрубок 3 и снизить через патрубок 4, включают электродвигатель 6, чтобы он вращался по часовой стрелке (глядя по фиг. 4). Через редуктор 9 вращение передается на зубчатое колесо 40 и вал 20, которые также вращаются по часовой стрелке (глядя по фиг. 4). Вращение вала 20 через фиксатор углового положения 14 в виде шпонки передается на ступицу 27 и диск 25 распределительного элемента 11, который вращается вместе с валом 20, в том же направлении (по часовой стрелке на фиг. 4 и против часовой стрелки по фиг. 5, поскольку направления разрезов В-В (фиг. 4) и Г-Г (фиг. 5) противоположны. Угол поворота вала 20 измеряется датчиком углового положения 35, на вал которого вращение вала 20 передается через зубчатое колесо 38 и шестерню 37. При вращении диска 25 против часовой стрелки (по фиг. 5) площадь частично открытого верхнего (по фиг. 5) канала 34 увеличивается, а нижнего - уменьшается, что приводит к увеличению расхода через патрубок 3 и снижению - через патрубок 4. По достижению заданного соотношения расходов (или заданного положения диска 25, измеренного датчиком углового положения 35) электродвигатель выключают, и диск 25 останавливается. В предельном случае диск 25 придет в положение, показанное на фиг. 6, при котором верхний (по фиг. 6) канал 34 полностью открыт аксиальным пазом 26, а нижний - полностью закрыт, при этом вся жидкость из входного патрубка 2 поступает в выходной патрубок 3, а расход через патрубок 4 отсутствует. При необходимости увеличить относительный расход через патрубок 4 и снизить через патрубок 3, включают электродвигатель 6, чтобы он вращался против часовой стрелки (глядя по фиг. 4). Через редуктор 9 вращение передается на зубчатое колесо 40 и вал 20, которые также вращаются против часовой стрелки (глядя по фиг. 4). Вращение вала 20 через фиксатор углового положения 14 в виде шпонки передается на ступицу 27 и диск 25 распределительного элемента 11, который вращается вместе с валом 20, в том же направлении (против часовой стрелки на фиг. 4 и по часовой стрелке по фиг. 5, поскольку направления разрезов В-В (фиг. 4) и Г-Г (фиг. 5) противоположны. Угол поворота вала 20 измеряется датчиком углового положения 35, на вал которого вращение вала 20 передается через зубчатое колесо 38 и шестерню 37. При вращении диска 25 по часовой стрелке (по фиг. 5) площадь частично открытого нижнего (по фиг. 5) канала 34 увеличивается, а верхнего - уменьшается, что приводит к снижению расхода через патрубок 3 и увеличению - через патрубок 4. По достижению заданного соотношения расходов (или заданного положения диска 25, измеренного датчиком углового положения 35) электродвигатель выключают, и диск 25 останавливается. В предельном случае диск 25 придет в положение, показанное на фиг. 7, при котором нижний (по фиг. 7) канал 34 полностью открыт аксиальным пазом 26, а верхний - полностью закрыт, при этом вся жидкость из входного патрубка 2 поступает в выходной патрубок 4, а расход через патрубок 3 отсутствует. При работе устройства на изделии подшипники редуктора 9 и герметичного электродвигателя 6 смазываются протекающей через устройство жидкостью - в данном примере конкретного исполнения - теплоносителем системы обеспечения теплового режима. Поскольку этот теплоноситель перекачивается насосом, входящим в ту же систему обеспечения теплового режима, что и устройство деления потока жидкости, а электродвигатель насоса имеет своем составе подшипники, то работа подшипников устройства в теплоносителе подтверждается фактом работы аналогичных подшипников в теплоносителе в составе насоса системы обеспечения теплового режима. В данном примере конкретного исполнения устройства не конкретизируется форма профилированного аксиального паза, который в зависимости от требуемой характеристики (соотношение расходов через патрубки 3 и 4 в функции от угла поворота диска 25) может быть рассчитан методами обычного проектирования с применением гидравлических расчетов по известным методикам. Также не является обязательным наличие в составе устройства датчика углового положения вала, поскольку управление устройством может быть реализовано по другим принципам - например, заданием допустимого диапазона поддержания температуры теплоносителя, когда включение электродвигателя и направление его вращения может определяться сигналами, формируемыми системой управления в зависимости от значения температуры теплоносителя, измеряемой датчиком температуры. В случае отказа устройства деления потока жидкости в составе установленной на борту изделия космической или авиационной техники СОТР, не заправленной теплоносителем, возможно произвести восстановление работоспособности устройства, не прибегая к отстыковке патрубков устройства от трубопроводов СОТР или к разрезке трубопроводов - достаточно вывернуть из сквозных отверстий 5 крепежные детали, фиксирующие устройство на изделии (не показаны), вывинтить винты 42, после чего произвести расстыковку фланцевого соединения 15 - осевым движением вынуть из второй части 17 корпуса 1 его первую часть 16 со всеми остальными сборочными единицами, деталями и стандартными изделиями, за исключением эластомерного уплотнения 32, которое остается в канавке 33 второй части 17 корпуса 1. Вторая часть 17 остается подстыкованной патрубками 2, 3 и 4 к трубопроводам СОТР. Поскольку мы рассматриваем испытания с незаправленной СОТР, то из патрубков 2, 3 и 4 никакой жидкости не выливается, чем обеспечивается безопасность изделия. В дальнейшем производится монтаж исправной запасной части изделия - собранного в первой части 16 всего механизма устройства (кроме второй части 17 и эластомерного уплотнения 32) осевым движением в сторону второй части 17, стягивание фланцевого соединения 15 винтами 42 и установка на изделии при помощи сквозных отверстий 5 и крепежных деталей (не показаны). Возможен вариант отказа устройства, связанный с потерей герметичности уплотнения 32 (скрытый заводской брак). В таком случае производится замена только уплотнения 32 на новое, для чего производится снятие первой части 16 корпуса 1 со всеми установленными в ней сборочными единицами, деталями и стандартными изделиями, из второй части 17, заменяется уплотнение 32, и вновь устанавливается первая часть 16 корпуса 1 со всеми установленными в ней сборочными единицами, деталями и стандартными изделиями. После вышеописанных операций необходимо проверить герметичность уплотнения 32, подав испытательную среду внутрь СОТР через имеющиеся в ее составе клапаны и обследовать место стыка частей 16 и 17 гелиевым течеискателем (остальные уплотнения не подвергались расстыковке и испытаны при изготовлении устройства). Угловое положение диска 25 относительно датчика углового положения 35 не менялось, поскольку оно обеспечивается зацеплением шестерни 37 с колесом 38, настраивается на предприятии-изготовителе. Поэтому повторная регулировка положения не требуется. При монтаже первой части 16 корпуса 1 со всеми установленными в ней сборочными единицами, деталями и стандартными изделиями во вторую часть 17 необходимо обеспечить невозможность схода распределительного элемента 11 с поверхности 29 вала 20 до начала и в процессе стягивания фланцевого соединения 15, что может обеспечиваться разными способами: например, использованием силы тяжести в случае вертикального расположения оси устройства, как показано на фиг. 1, 3, и подбором длины пружины 13, которая в недеформированном состоянии должна обеспечивать нахождение распределительного элемента 11 на определенном участке поверхности 29 вала 20. Альтернативным вариантом может служить использование в устройстве конструктивного элемента для ограничения осевого перемещения распределительного элемента 11 относительно поверхности 29 вала 20. Третий вариант - использование специнструмента для ограничения осевого перемещения распределительного элемента 11, при этом специнструмент удаляют через осевой зазор между частями 16 и 17 при достижении этим зазором определенной величины, при которой упором диска 25 в седло 12 обеспечивается кинематическая невозможность схода распределительного элемента 11 с поверхности 29 вала 20. Существует многообразие способов обеспечения невозможности схода распределительного элемента 11 с поверхности 29 вала 20 и возможности их разработки методами обычного проектирования. В результате использования изобретения обеспечивается ремонтопригодность устройства деления потока жидкости после монтажа его в состав установленной на борту изделия космической или авиационной техники СОТР, поскольку возможно снятие части устройства и замена его на исправную часть без отсоединения патрубков устройства от трубопроводов СОТР. Это позволяет производить быстрый ремонт СОТР в случае отказа устройства в процессе испытаний с незаправленной СОТР, выдерживать график подготовки изделия к пуску и избежать финансовых потерь. Также существенно упрощена конструкция устройства деления потока жидкости в части уплотнения его внутренней полости - оно уплотняется стандартными массово изготавливаемыми промышленностью эластомерными кольцами с использованием стандартных рекомендаций по геометрическим размерам канавок под них, вместо необходимости использовать фасонные уплотнения в устройстве - прототипе. The device for dividing the fluid flow works as follows: when fluid enters from an external source through the inlet pipe 2, the fluid flow through the channel 34 communicated with it (right in Fig. 5) and the profiled axial groove 26 into the internal cavity of the device, since the outlet of the channel 34 with branch pipe 2, completely open, as it exits into a profiled axial groove 26. From there, the liquid through a profiled axial groove 26, channels 34 partially blocked by disk 25, connected with outlet pipes 3 (upper channel 34 in Fig. 5) and 4 (lower channel 34 in Fig. 5) enters the outlet pipes 3 and 4. The disk 25, initially pressed against the seat 12 by the compression spring 13, is also pressed against it by the hydrostatic pressure of the fluid in the internal cavity of the device. In FIG. 5 shows the position of the distribution element 11, in which the liquid flow coming from the inlet pipe 2 is distributed evenly between the outlet pipes 3 and 4, since the open sections of the channels 34 connected with the pipes 3 and 4, partially blocked by the disk 25, are equal to each other (for simplicity, we will take that the hydraulic resistance of the branches of the hydraulic lines connected to the pipes 3 and 4 (not shown in the illustrations) are equal to each other.If necessary, increase the relative flow rate through the pipe 3 and reduce it through the pipe 4, turn on the electric motor 6 so that it rotates clockwise (looking in Fig. 4). Through the gearbox 9, the rotation is transmitted to the gear wheel 40 and the shaft 20, which also rotate clockwise (looking at Fig. 4). The rotation of the shaft 20 through the angular position lock 14 in the form of a key is transmitted to the hub 27 and the disk 25 of the distribution element 11, which rotates together with the shaft 20, in the same direction (clockwise in Fig. 4 and counterclockwise oh arrows in Fig. 5, since the directions of sections B-B (Fig. 4) and G-D (Fig. 5) are opposite. The angle of rotation of the shaft 20 is measured by the angular position sensor 35, on the shaft of which the rotation of the shaft 20 is transmitted through the gear wheel 38 and gear 37. When the disk 25 rotates counterclockwise (in Fig. 5), the area of the partially open upper (in Fig. 5) channel 34 increases, and the lower one decreases, which leads to an increase in flow through the nozzle 3 and a decrease through the nozzle 4. Upon reaching a given ratio of costs (or a given position of the disk 25, measured by the angular position sensor 35), the electric motor is turned off and the disk 25 stops. In the extreme case, the disk 25 will come to the position shown in FIG. 6, in which the upper (in Fig. 6) channel 34 is completely open with axial groove 26, and the lower one is completely closed, while all the liquid from the inlet pipe 2 enters the outlet pipe 3, and there is no flow through the pipe 4. If it is necessary to increase the relative flow through the pipe 4 and reduce it through the pipe 3, turn on the electric motor 6 so that it rotates counterclockwise (looking at Fig. 4). Through the gearbox 9, the rotation is transmitted to the gear wheel 40 and the shaft 20, which also rotate counterclockwise (looking at Fig. 4). The rotation of the shaft 20 through the angular position lock 14 in the form of a key is transmitted to the hub 27 and the disk 25 of the distribution element 11, which rotates together with the shaft 20 in the same direction (counterclockwise in Fig. 4 and clockwise in Fig. 5, since the directions of the cuts V-B (Fig. 4) and G-D (Fig. 5) are opposite.The angle of rotation of the shaft 20 is measured by the angular position sensor 35, on the shaft of which the rotation of the shaft 20 is transmitted through the gear wheel 38 and gear 37. When the disk rotates 25 clockwise (in Fig. 5) the area of the partially open lower (in Fig. 5) channel 34 increases, and the upper one decreases, which leads to a decrease in the flow rate through the nozzle 3 and an increase through the nozzle 4. Upon reaching the specified flow rate ratio ( or the given position of the disk 25, measured by the angular position sensor 35), the electric motor is switched off and the disk 25 stops. l 34 is completely open with an axial groove 26, and the upper one is completely closed, while all the liquid from the inlet pipe 2 enters the outlet pipe 4, and there is no flow through the pipe 3. During operation of the device on the product, the bearings of the gearbox 9 and the sealed electric motor 6 are lubricated by the liquid flowing through the device - in this example of a specific design - the coolant of the thermal regime. Since this coolant is pumped by a pump that is part of the same thermal management system as the liquid flow division device, and the pump motor has bearings in its composition, the operation of the device bearings in the coolant is confirmed by the fact that similar bearings work in the coolant as part of the thermal management system pump . In this example of a specific design of the device, the shape of the profiled axial groove is not specified, which, depending on the required characteristics (the ratio of flow rates through nozzles 3 and 4 as a function of the angle of rotation of the disk 25), can be calculated by conventional design methods using hydraulic calculations using known methods. It is also not necessary to have a shaft angular position sensor as part of the device, since the device can be controlled according to other principles - for example, by setting an acceptable range for maintaining the coolant temperature, when the electric motor is turned on and the direction of its rotation can be determined by signals generated by the control system depending on the value coolant temperature measured by a temperature sensor. In the event of a failure of the device for dividing the fluid flow as part of the COTR space or aviation equipment installed on board, not filled with coolant, it is possible to restore the device’s operability without resorting to disconnecting the device nozzles from the SOTR pipelines or cutting the pipelines - it is enough to unscrew from the through holes 5 mounting parts fixing the device on the product (not shown), unscrew the screws 42, and then undock the flange connection 15 - remove the first part 16 from the second part 17 of the body 1 with all other assembly units, parts and standard products, with the exception of the elastomeric seal 32, which remains in the groove 33 of the second part 17 of the body 1. The second part 17 remains connected by branch pipes 2, 3 and 4 to the SOTR pipelines. Since we are considering tests with unfilled COTR, no liquid is poured out of nozzles 2, 3 and 4, which ensures the safety of the product. In the future, a serviceable spare part of the product is mounted - the entire mechanism of the device assembled in the first part 16 (except for the second part 17 and the elastomeric seal 32) with an axial movement towards the second part 17, tightening the flange connection 15 with screws 42 and installing it on the product using through holes 5 and fasteners (not shown). Possible failure of the device associated with the loss of tightness seal 32 (hidden factory defect). In this case, only the seal 32 is replaced with a new one, for which the first part 16 of the body 1 is removed with all assembly units, parts and standard products installed in it, from the second part 17, the seal 32 is replaced, and the first part 16 of the body 1 is reinstalled with all assembly units, parts and standard products installed in it. After the above operations, it is necessary to check the tightness of the seal 32 by supplying the test medium inside the SOTR through the valves contained in it and examine the junction of parts 16 and 17 with a helium leak detector (the rest of the seals were not subjected to undocking and were tested during the manufacture of the device). The angular position of the disk 25 relative to the angular position sensor 35 did not change, since it is provided by the engagement of the gear 37 with the wheel 38, it is adjusted at the factory. Therefore, repositioning is not required. When mounting the first part 16 of the body 1 with all assembly units, parts and standard products installed in it into the second part 17, it is necessary to ensure that the distribution element 11 does not come off the surface 29 of the shaft 20 before and during the tightening of the flange connection 15, which can be provided in different ways : for example, using gravity in the case of a vertical arrangement of the axis of the device, as shown in Fig. 1, 3, and the selection of the length of the spring 13, which in the undeformed state should ensure that the distribution element 11 is located on a certain area of the surface 29 of the shaft 20. An alternative may be the use of a structural element in the device to limit the axial movement of the distribution element 11 relative to the surface 29 of the shaft 20. The third option is the use of a special tool to limit the axial movement of the distribution element 11, while the special tool is removed through the axial gap between parts 16 and 17 when this gap reaches a certain value, at which the stop of the disk 25 in the seat 12 ensures the kinematic impossibility of the distribution element 11 coming off the surface 29 shaft 20. There are a variety of ways to ensure that the distribution element 11 cannot come off the surface 29 of the shaft 20 and the possibility of their development by conventional design methods. As a result of the use of the invention, the maintainability of the device for dividing the fluid flow is ensured after its installation in the composition of the SOTR space or aviation equipment installed on board, since it is possible to remove part of the device and replace it with a serviceable part without disconnecting the device nozzles from the SOTR pipelines. This makes it possible to perform quick repairs of the SOTR in the event of a failure of the device during testing with an unfilled SOTR, to maintain the schedule for preparing the product for launch and to avoid financial losses. rings using standard recommendations for the geometric dimensions of the grooves for them, instead of the need to use shaped seals in the prototype device.

Указанные преимущества позволяют рекомендовать заявленное изобретение к применению в качестве регулирующего органа СОТР в изделиях космической и авиационной техники.These advantages make it possible to recommend the claimed invention for use as a regulatory body for SOTR in space and aviation products.

Claims

A device for dividing the fluid flow, containing a prefabricated body with an inlet and two outlet nozzles, an electric motor installed in it with a gear on its shaft, engaged with a gear wheel of a cylindrical gearbox, the output link of which is connected to a distribution element, pressed against the seat by means of a compression spring and having an angular position lock, characterized in that the body is made of two parts connected by means of a flange connection, in the first of which a cylindrical bore is made in which the cover is installed, the output link of the gearbox is made in the form of a coaxial shaft bore placed in the bearings of the cover and the body, and the others the gear links are placed in the space formed by the cylindrical surface of the bore and the shaft between the cover and the bottom of the bore, the electric motor is installed in the through axial hole of the bore bottom, and the distributing element is made in the form of a disk with at least one profiled axial groove, equipped with with a hub coaxial to it on one side, a through central hole is made in the disk, the disk is mounted on the cylindrical surface of the shaft and contacts with it the surface of the through central hole with the possibility of axial movement, and the inlet and outlet pipes, as well as the seat are made in the second part of the housing, on the second part of the housing is made included in the cylindrical bore of the first part of the body of the annular protrusion, the diameter of which is equal to the diameter of the bore of the first part of the body, and the annular gap between the bore and the protrusion is sealed with an elastomeric seal placed in the annular groove on one of the parts of the body, and the seat is made flat, perpendicular the axis of the annular protrusion, while in the second part of the body on the seat side there are three channels, each of which is connected with the opening of one of the nozzles, respectively.