RU2170379C1 - Self-locking hydraulic coupling and method for using it - Google Patents

Abstract

FIELD: hydraulics in machine engineering, namely mounting-demounting of hydraulic compensators. SUBSTANCE: coupling includes two semicouplings. In body of each semicoupling there is duct for supplying fluid; in turning of body locking member is mounted with possibility of axial motion and members for fixing semicouplings one relative to another are mounted. Duct of each body opens to cylindrical surface of body turning. Locking member of each semicoupling is in the form of flanged sleeve. In radial gaps between sleeves and turnings sealings are arranged at different sides of duct opening on cylindrical surface of body turning. Sleeve of one semicoupling is provided with hollow pin that may perform axial motion in opening of other sleeve. Radial sealing is arranged between cylindrical surfaces of pin and opening for fluid tightening of radial gap between them. EFFECT: simplified design of highly reliable coupling. 2 cl, 10 dwg

Description

Изобретения относятся к машиностроительной гидравлике и могут быть использованы в гидравлических агрегатах и системах изделий авиационной и ракетной техники, преимущественно для монтажа и демонтажа гидрокомпенсаторов, а также в других областях техники. The invention relates to mechanical engineering hydraulics and can be used in hydraulic units and aircraft and rocketry product systems, mainly for mounting and dismounting hydraulic lifters, as well as in other areas of technology.

Известна самозапирающаяся гидравлическая муфта, содержащая две полумуфты, корпус каждой из которых снабжен каналом для подвода жидкости, и элементы фиксации полумуфт по отношению друг к другу [1]. В расточке корпуса одной из полумуфт с возможностью осевого перемещения установлен запорный орган в виде подпружиненного плунжера, а в корпусе другой - подпружиненный шарик. Известен способ использования самозапирающейся гидравлической муфты, заключающийся во встречном перемещении стыкуемых полумуфт до упора и одновременной фиксации их взаимного положения (затягиванием накидной гайки одной из полумуфт) при стыковке и в расфиксации их взаимного положения при одновременном перемещении расстыковываемых полумуфт в противоположных направлениях от положения их упора друг в друга до разрыва их контакта друг с другом при расстыковке [1]. Недостатком описанного выше устройства является ограниченная область применения (при малых диаметрах условного прохода). Недостатком способа является чувствительность процесса расстыковки к радиальному смещению запорного органа - шарика в процессе расстыковки муфты, что ограничивает область применения малыми диаметрами условного прохода. Known self-locking hydraulic coupling containing two coupling halves, each of which is equipped with a channel for supplying fluid, and the locking elements of the coupling halves in relation to each other [1]. A locking body in the form of a spring-loaded plunger is installed in the bore of the housing of one of the coupling halves with the possibility of axial movement, and in the housing of the other, a spring ball. There is a method of using a self-locking hydraulic coupling, which consists in the counter movement of the joined coupling halves to the stop and the simultaneous fixation of their relative position (tightening the union nut of one of the coupling couplings) during coupling and in the fixation of their relative position while moving the disconnected coupling halves in opposite directions from the position of their stop against each other into each other before breaking their contact with each other during undocking [1]. The disadvantage of the above device is the limited scope (with small diameters). The disadvantage of this method is the sensitivity of the undocking process to the radial displacement of the locking element - the ball in the process of undocking the coupling, which limits the scope to small diameters of the nominal bore.

Указанного недостатка устройства лишена выбранная в качестве прототипа самозапирающаяся гидравлическая муфта, содержащая две полумуфты, корпус каждой из которых снабжен каналом для подвода жидкости, и элементы фиксации полумуфт по отношению друг к другу [2]. В расточке корпуса каждой из полумуфт с возможностью осевого перемещения в направляющих установлен запорный орган в виде подпружиненного плунжера. Указанного недостатка лишен способ использования самозапирающейся гидравлической муфты, заключающийся во встречном перемещении стыкуемых полумуфт до упора и одновременной фиксации их взаимного положения (затягиванием накидной гайки одной из полумуфт) при стыковке, и в расфиксации их взаимного положения при одновременном перемещении расстыковываемых полумуфт в противоположных направлениях от положения их упора друг в друга до разрыва их контакта друг с другом при расстыковке [2], выбранный в качестве прототипа. The indicated drawback of the device is deprived of a self-locking hydraulic coupling selected as a prototype, containing two coupling halves, each of which is equipped with a channel for supplying fluid, and fixing elements of coupling halves with respect to each other [2]. A locking body in the form of a spring-loaded plunger is installed in the bore of the housing of each of the half couplings with the possibility of axial movement in the guides. The indicated drawback is deprived of the method of using a self-locking hydraulic coupling, which consists in the counter movement of the joined coupling halves to the stop and the simultaneous fixing of their relative position (tightening the union nut of one of the coupling couplings) during coupling, and in the fixation of their mutual position while moving the uncoupled coupling halves in opposite directions from the position their emphasis on each other until the gap of their contact with each other when undocking [2], selected as a prototype.

Недостатком этого устройства являются низкая надежность из-за невозможности контроля положения элементов муфты при стыковке и расстыковке, а также при разгерметизации гидравлических полостей расстыкованных полумуфт при поломке пружин или заклинивании плунжеров, а также сложность конструкции. Недостатком этого способа являются низкая надежность из-за совмещения во времени процессов фиксации - расфиксации и сообщения - разобщения гидравлических полостей полумуфт, что не дает возможности контроля положения запорных органов полумуфт при стыковке и расстыковке и обусловливает возможность разгерметизации гидравлических полостей полумуфт в случае заклинивания запорных органов. The disadvantage of this device is its low reliability due to the inability to control the position of the coupling elements during docking and undocking, as well as when the hydraulic cavities of uncoupled half-couplings are depressurized when the springs break or the plugs are jammed, as well as the complexity of the design. The disadvantage of this method is the low reliability due to the combination of fixing processes - unlocking and communication - uncoupling of the hydraulic cavities of the coupling halves, which makes it impossible to control the position of the locking bodies of the coupling halves when connecting and undocking and makes it possible to depressurize the hydraulic cavities of the coupling halves in case of jamming of the locking bodies.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленных изобретений, является повышение надежности и упрощение конструкции. The technical result achieved using the claimed inventions is to increase reliability and simplify the design.

Этот результат достигается за счет того, что в известной самозапирающейся гидравлической муфте, содержащей две полумуфты, корпус каждой из которых снабжен каналом для подвода жидкости, а в расточке корпуса с возможностью осевого перемещения установлен запорный орган, и элементы фиксации полумуфт по отношению друг к другу, согласно изобретению канал каждого из корпусов выполнен выходящим на цилиндрическую поверхность расточки корпуса, запорный орган каждой полумуфты выполнен в виде втулки с фланцем, а в радиальных зазорах между втулками и расточками установлены уплотнения, размещенные по разные стороны от выходящего на цилиндрическую поверхность расточки канала, при этом втулка одной из полумуфт снабжена полым пальцем, выполненным с возможностью осевого перемещения в отверстии втулки другой полумуфты, и между цилиндрическими поверхностями пальца и отверстия размещено радиальное уплотнение для герметизации радиального зазора между ними. This result is achieved due to the fact that in the known self-locking hydraulic coupling containing two coupling halves, the housing of each of which is equipped with a channel for supplying fluid, and a locking body is installed in the housing bore with the possibility of axial movement, and the locking elements of the coupling coupling with respect to each other, according to the invention, the channel of each of the housings is made facing the cylindrical surface of the bore of the housing, the locking element of each coupling half is made in the form of a sleeve with a flange, and in the radial gaps between the bushings and the seals are installed on the bores of the bore and the seals are located on opposite sides of the channel, the sleeve of one of the half-couplings provided with a hollow pin made with the possibility of axial movement in the bore of the sleeve of the other half-coupling, and a radial seal is placed between the cylindrical surfaces of the finger and the hole sealing the radial clearance between them.

Этот результат достигается за счет того, что в известном способе использования самозапирающейся гидравлической муфты, заключающемся во встречном перемещении стыкуемых полумуфт до упора и фиксации их взаимного положения при стыковке, и в расфиксации их взаимного положения и перемещении расстыковываемых полумуфт в противоположных направлениях от положения их упора друг в друга до разрыва их контакта друг с другом при расстыковке, согласно изобретению при стыковке встречное перемещение полумуфт производят в положении, при котором внутренняя полость каждой втулки разобщена с каналом своей полумуфты, до достижения контакта фланцев втулок друг с другом, после чего осуществляют выдвижение втулки каждой полумуфты из соответствующей расточки до положения, в котором внутренняя полость втулки сообщена с каналом соответствующей полумуфты и изолирована от наружной поверхности полумуфты, а затем производят фиксацию корпусов полумуфт и втулок в этом положении, а при расстыковке предварительно производят расфиксацию корпусов полумуфт и их втулок, затем производят изоляцию внутренней полости втулки одной полумуфты от канала этой полумуфты путем утапливания этой втулки в соответствующей расточке до упора, после чего производят изоляцию внутренней полости втулки другой полумуфты от канала этой полумуфты путем утапливания втулки другой полумуфты в соответствующей расточке до упора, при этом утапливание втулки другой полумуфты производят с одновременным выдвижением полого пальца одной из полумуфт из отверстия втулки другой полумуфты при сохранении герметичности между пальцем и отверстием втулки другой полумуфты, после чего производят окончательную расстыковку полумуфт посредством их перемещения в противоположных направлениях в положении, при котором внутренняя полость каждой втулки разобщена с каналом своей полумуфты. This result is achieved due to the fact that in the known method of using a self-locking hydraulic coupling, which consists in the counter movement of the joined coupling halves to the stop and fixation of their relative position when mating, and in the fixation of their relative position and the movement of the disconnected coupling halves in opposite directions from the position of their stop one another to each other before breaking their contact with each other during undocking, according to the invention, when joining, the counter-movement of the coupling halves is carried out in a position in which The lower cavity of each sleeve is disconnected from the channel of its half coupling until the flanges of the bush come into contact with each other, after which the sleeve of each half coupling is extended from the corresponding bore to the position in which the internal cavity of the sleeve is in communication with the channel of the corresponding half coupling and isolated from the outer surface of the half coupling then fix the housing of the coupling halves and bushings in this position, and when undocking, pre-release the housing of the coupling halves and their bushings, then make the insulation the upper cavity of the sleeve of one half-coupling from the channel of this half-coupling by immersing this sleeve in the corresponding bore until it stops, after which the inner cavity of the sleeve of the other half-coupling is insulated from the channel of this half-coupling by depressing the sleeve of the other half-coupling in the corresponding bore until it stops, while the other half-coupling is heated with the simultaneous extension of the hollow finger of one of the half-couplings from the hole of the sleeve of the other half-coupling while maintaining tightness between the finger and the hole of the sleeve of the other floor couplings, whereupon the coupling halves final undocking by moving them in opposite directions at a position at which the internal cavity of each sleeve disunited from its coupling half channel.

Поскольку заявленное в формуле изобретения устройство не может быть использовано посредством какого-либо другого, кроме указанного, способа, и так как заявленный способ позволяет получить технический результат лишь при использовании самозапирающейся гидравлической муфты, удовлетворяющей заявленной формуле устройства, то очевидно, что в заявке описана группа изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом. Так как заявленные совокупности существенных признаков устройства и способа позволяют повысить надежность срабатывания и упростить конструкцию, то заявленные устройство и способ соответствуют критерию "изобретательский уровень". Since the device claimed in the claims cannot be used by any method other than the specified one, and since the claimed method allows to obtain a technical result only when using a self-locking hydraulic coupling satisfying the claimed device formula, it is obvious that the group is described in the application inventions united by a single inventive concept. Since the claimed combination of essential features of the device and method can improve the reliability of operation and simplify the design, the claimed device and method meet the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения самозапирающейся гидравлической муфты, продольный разрез, в состыкованном положении; на фиг. 2 - то же, в расстыкованном положении, на фиг. со 2 по 10 показаны операции способа ее использования (фиг. 2,3,4,5 и 6 - стадии стыковки муфты, фиг. 7,8,9 и 10 - стадии расстыковки муфты). In FIG. 1 shows an example of a specific embodiment of a self-locking hydraulic coupling, a longitudinal section, in the docked position; in FIG. 2 is the same, in the undocked position, in FIG. from 2 to 10 shows the operation of the method of its use (Fig. 2,3,4,5 and 6 - stages of coupling coupling, Figs. 7,8,9 and 10 - stages of coupling separation).

Самозапирающаяся гидравлическая муфта содержит две полумуфты 1 и 2. Корпуса 3 и 4 полумуфт снабжены каналами 5 и 6 соответственно для подвода жидкости из трубопроводов или полостей устройств, сообщенных с каналами 5 и 6 (не показаны). В корпусах 3 и 4 выполнены расточки 7 и 8, в которых размещены запорные органы - втулки 9 и 10 с фланцами 11 и 12. Каналы 5 и 6 выполнены выходящими на цилиндрическую поверхность расточек 7 и 8 соответственно. В радиальных зазорах между втулками и расточками установлены уплотнения 13, 14, 15 и 16. Уплотнения 13 и 14 размещены по разные стороны от выходящего на цилиндрическую поверхность расточки 7 канала 5 корпуса 3, а уплотнения 15 и 16 размещены по разные стороны от выходящего на цилиндрическую поверхность расточки 8 канала 6 корпуса 4. Втулки 9 и 10 установлены с возможностью осевого перемещения в расточках 7 и 8, что обеспечивается выполнением их наружных поверхностей, входящих в расточки, в виде цилиндров постоянного диаметра. На втулках выполнены сквозные отверстия 17 и 18. Втулка 10 полумуфты 2 снабжена полым пальцем 19, выполненным с возможностью осевого перемещения в отверстии 17 втулки 9 полумуфты 1. Между цилиндрическими поверхностями пальца 19 и отверстия 17 размещено радиальное уплотнение 20 для герметизации радиального зазора между ними. Муфта снабжена элементами фиксации полумуфт 1 и 2 по отношению друг к другу, выполненных в виде стяжных болтов 21, стягивающих корпуса 3 и 4, и дистанционных сухарей 22 и 23, обеспечивающих расчетное положение втулок 9 и 10 по отношению к каналам 5 и 6. The self-locking hydraulic coupling contains two coupling halves 1 and 2. Housings 3 and 4 of the coupling coupling are provided with channels 5 and 6, respectively, for supplying fluid from pipelines or cavities of devices connected to channels 5 and 6 (not shown). In the housings 3 and 4, borings 7 and 8 are made, in which the locking elements are placed - bushings 9 and 10 with flanges 11 and 12. Channels 5 and 6 are made facing the cylindrical surface of the borings 7 and 8, respectively. Seals 13, 14, 15 and 16 are installed in the radial gaps between the bushings and the bores. The seals 13 and 14 are located on opposite sides of the channel 5 of the housing 3 extending onto the cylindrical surface of the bore 7, and the seals 15 and 16 are located on opposite sides of the channel extending to the cylindrical the surface of the bore 8 of the channel 6 of the housing 4. The bushings 9 and 10 are mounted with the possibility of axial movement in the bores 7 and 8, which is ensured by the execution of their outer surfaces included in the bores, in the form of cylinders of constant diameter. Through-holes 17 and 18 are made on the bushings. The sleeve 10 of the coupling half 2 is provided with a hollow pin 19 that is capable of axial movement in the opening 17 of the coupling sleeve 9 of the coupling half 1. A radial seal 20 is placed between the cylindrical surfaces of the pin 19 and the hole 17 to seal the radial clearance between them. The coupling is equipped with locking elements for the coupling halves 1 and 2 in relation to each other, made in the form of coupling bolts 21, tightening the housings 3 and 4, and distance crackers 22 and 23, providing the calculated position of the bushings 9 and 10 with respect to the channels 5 and 6.

Самозапирающаяся гидравлическая муфта работает следующим образом. В состыкованном положении (см. фиг. 1) канал 5 полумуфты 1 сообщен с отверстием 17 втулки 9 и с отверстием 18 втулки 10, палец 19 которой размещен в отверстии 17. Отверстие 18 сообщено с каналом 6 полумуфты 2. Таким образом канал 5 сообщен с каналом 6. Сообщение канала 5 с отверстием 17 обеспечивается установкой сухаря 22 между фланцем 11 и корпусом 3, который (вместе со стягивающими корпуса 3 и 4 болтами 21) обеспечивает положение втулки 9 в расточке 7, при котором уплотнение 14 не контактирует со втулкой 9, а уплотнение 13 контактирует, обеспечивая внешнюю герметичность полумуфты 1. Сообщение канала 6 с отверстием 18 обеспечивается установкой сухаря 23 между фланцем 12 и корпусом 4, который (вместе со стягивающими корпуса 3 и 4 болтами 21) обеспечивает положение втулки 10 в расточке 8, при котором уплотнение 16 не контактирует со втулкой 10, а уплотнение 15 контактирует, обеспечивая внешнюю герметичность полумуфты 2. Герметичность стыка 4 полумуфт 1 и 2 обеспечивается уплотнением 20 между поверхностями пальца 19 и отверстия 17. В расстыкованном положении (см. фиг. 2) канал 5 полумуфты 1 разобщен с отверстием 17 втулки 9 за счет того, что последняя утоплена в расточке 7 до упора фланца 11 в корпус 3, при этом уплотнения 13 и 14 контактируют со втулкой 9, обеспечивая внешнюю герметичность полумуфты 1 и изоляцию канала 5 от отверстия 17. Канал 6 полумуфты 2 разобщен с отверстием 18 втулки 10 за счет того, что последняя утоплена в расточке 8 до упора фланца 12 в корпус 4, при этом уплотнения 15 и 16 контактируют со втулкой 10, обеспечивая внешнюю герметичность полумуфты 2 и изоляцию канала 6 от отверстия 18. Заметим, что из-за выполнения наружных поверхностей втулок 9 и 10, входящих в расточки 7 и 8, в виде цилиндров постоянного диаметра, равнодействующие сил давления жидкости в каналах 5 и 6 на втулки 9 и 10 равны нулю, что позволяет не фиксировать упор фланцев 11 и 12 в корпуса 3 и 4 соответственно специальными крепежными элементами (такие элементы могут быть предусмотрены как дополнительная степень предохранения муфты от разгерметизации в расстыкованном положении при случайных, несанкционированных воздействиях на элементы муфты). Self-locking hydraulic coupling works as follows. In the docked position (see Fig. 1), the channel 5 of the coupling half 1 communicates with the hole 17 of the sleeve 9 and the hole 18 of the sleeve 10, the pin 19 of which is located in the hole 17. The hole 18 is in communication with the channel 6 of the coupling 2. Thus, the channel 5 communicates with channel 6. Communication channel 5 with the hole 17 is provided by installing a cracker 22 between the flange 11 and the housing 3, which (together with the tightening housing 3 and 4 bolts 21) provides the position of the sleeve 9 in the bore 7, in which the seal 14 is not in contact with the sleeve 9, and the seal 13 is in contact, providing an external seal the coupling half 1. The communication of the channel 6 with the hole 18 is provided by installing a cracker 23 between the flange 12 and the housing 4, which (together with the tightening housing 3 and 4 bolts 21) ensures the position of the sleeve 10 in the bore 8, in which the seal 16 does not contact with the sleeve 10 , and the seal 15 is in contact, providing external tightness of the coupling half 2. The tightness of the joint 4 of the coupling halves 1 and 2 is provided by the seal 20 between the surfaces of the pin 19 and the hole 17. In the undocked position (see FIG. 2) the channel 5 of the coupling 1 is disconnected from the hole 17 of the sleeve 9 due to the fact that the latter is recessed in the bore 7 against the stop of the flange 11 in the housing 3, while the seals 13 and 14 are in contact with the sleeve 9, providing external tightness of the coupling half and the insulation of the channel 5 from the hole 17. The channel 6 of the coupling half 2 is disconnected from the hole 18 of the sleeve 10 due to the fact that the latter is recessed in the bore 8 until the flange 12 stops in the housing 4, while the seals 15 and 16 are in contact with the sleeve 10, providing external tightness of the coupling half 2 and insulation channel 6 from the hole 18. Note that due to the external surfaces of the bushings 9 and 10 included in the bores 7 and 8, in the form of cylinders of constant diameter, the resultant forces of the fluid pressure in the channels 5 and 6 on the bushings 9 and 10 are equal to zero, which allows not to fix the stop of the flanges 11 and 12 in the housing 3 and 4, respectively, with special fasteners (such elements can be provided as an additional degree of protection of the coupling from depressurization in the undocked position in case of accidental, unauthorized influences on the coupling elements).

Способ использования самозапирающейся гидравлической муфты осуществляют следующим образом. При стыковке в исходном положении (фиг. 2) палец 19 находится вне отверстия 17, и полумуфты 1 и 2 не имеют контакта друг с другом, при этом втулка 9 утоплена в расточке 7 до упора фланца 11 в корпус 3 и внутренняя полость втулки 9 (отверстие 17) разобщена с каналом 5 полумуфты 2, а втулка 10 утоплена в расточке 8 до упора фланца 12 в корпус 4 и внутренняя полость втулки 10 (отверстие 18) разобщена с каналом 6 полумуфты 1. В этом положении производят встречное перемещение полумуфт 1 и 2, вводя палец 19 внутрь отверстия 17, до достижения контакта фланцев 11 и 12 втулок друг с другом (это положение показано на фиг. 3). В этом положении каналы 5 и 6 остаются разобщенными от отверстий 17 и 18, а радиальный зазор между поверхностями пальца 19 и отверстия 17 уплотнен радиальным уплотнением 20. После этого осуществляют выдвижение втулки 9 полумуфты 1 из расточки 7 до положения, в которое внутренняя полость втулки 9 - отверстие 17, а также отверстие 18 сообщены с каналом 5 полумуфты 1 и изолированы уплотнением 13 от наружной поверхности полумуфты 1, а уплотнением 16 от канала 6 полумуфты 2. При этом сохраняют контакт фланцев 11 и 12 втулок друг с другом. Контроль выдвижения втулки 9 из расточки 7 до положения, в котором внутренняя полость втулки 9 сообщена с каналом 5, производят измерением размера между фланцем 11 и торцем корпуса 3 до момента, когда он становится равным расчетному значению H (этот размер является конструктивным параметром). Указанное положение показано на фиг. 4. Далее производят выдвижение втулки 10 полумуфты 2 из расточки 8 до положения, в втором внутренняя полость втулки 10 - отверстие 18 - сообщено с каналом 6 полумуфты 2 и изолированы уплотнением 15 от наружной поверхности полумуфты 2. При этом сохраняют контакт фланцев 11 и 12 втулок друг с другом. Контроль выдвижения втулки 10 из расточки 8 до положения, в котором внутренняя полость втулки 10 сообщена с каналом 6, производят измерением размера между фланцем 12 и торцем корпуса 4 до момента, когда он становится равным расчетному значению S (этот размер является конструктивным параметром). Указанное положение показано на фиг. 5. В нем канал 5 сообщен с каналом 6 через отверстие 18, при этом внешняя герметичность муфты обеспечивается уплотнениями 13, 15 и 20. В качестве завершающей операции процесса стыковки производят фиксацию полумуфт 1 и 2 в этом положении посредством установки болтов 21, стягивающих полумуфты, и сухарей 22 и 23 (фиг. 6). При расстыковке производят расфиксацию корпусов полумуфт и их втулок путем снятия болтов 21 и удаления сухарей 22 и 23 (фиг. 7), затем производят изоляцию внутренней полости втулки одной полумуфты (в данном примере полумуфты 1) от канала 5 этой полумуфты путем утапливания втулки 9 в расточке 7 до упора. В этом положении (фиг. 8) внутренняя полость втулки 9 - отверстие 17 - изолируется от канала 5 уплотнением 14. После этого производят изоляцию внутренней полости втулки 10 полумуфты 2 от канала 6 этой полумуфты путем утапливания втулки 10 в расточке 8 до упора с одновременным выдвижением полого пальца 19 полумуфты 2 из отверстия 17 втулки 9 полумуфты 1 при сохранении герметичности между пальцем 19 и отверстием 17. В этом положении (фиг. 9) внутренняя полость втулки 10 - отверстие 18 - изолируется от канала 6 уплотнением 16. Необходимость выдвижения полого пальца 19 полумуфты 2 из отверстия 17 втулки 9 полумуфты 1 вытекает из того, что после захода втулки 10 в контакт с уплотнением 16 между торцем втулки 10 и дном расточки 8 образуется замкнутый объем жидкости, который препятствует дальнейшему продвижению втулки 10 в расточку 8. Дальнейшее продвижение втулки 10 в расточке 8 до упора можно осуществить лишь позволив этому объему жидкости перетечь в цилиндрическую полость V, образуемую в отверстии 17 при выдвижении из нее пальца 19 на величину, определяемую обыкновенным математическим расчетом исходя из геометрических размеров элементов муфты. Необходимость сохранения герметичности между пальцем 19 и отверстием 17 обусловлена недопущением разгерметизации уплотнения 20 при недоведении втулки 10 до упора внутрь расточки 8 (в таком случае возможно вытекание большого количества жидкости из канала 6, если уплотнение 16 не находится в контакте с втулкой 10). Последней операцией расстыковки является перемещение полумуфт 1 и 2 в противоположных направлениях в положении, при котором внутренняя полость втулок 9 и 10 разобщена с каналами 5 и 6 соответственно до разрыва их контакта друг с другом. The method of using a self-locking hydraulic coupling is as follows. When docking in the initial position (Fig. 2), the pin 19 is outside the hole 17, and the coupling halves 1 and 2 are not in contact with each other, while the sleeve 9 is recessed in the bore 7 to the end of the flange 11 in the housing 3 and the inner cavity of the sleeve 9 ( the hole 17) is disconnected from the channel 5 of the coupling half 2, and the sleeve 10 is recessed in the bore 8 to the end of the flange 12 in the housing 4 and the inner cavity of the sleeve 10 (hole 18) is disconnected from the channel 6 of the coupling 1. In this position, the coupling halves 1 and 2 are counter-moved introducing the pin 19 into the hole 17, until the contact of the flanges 11 and 12 of the bushings other (this position is shown in FIG. 3). In this position, the channels 5 and 6 remain disconnected from the holes 17 and 18, and the radial clearance between the surfaces of the pin 19 and the hole 17 is sealed with a radial seal 20. Then, the sleeve 9 of the coupling half 1 is extended from the bore 7 to the position into which the internal cavity of the sleeve 9 - the hole 17, as well as the hole 18 are in communication with the channel 5 of the coupling half 1 and insulated by a seal 13 from the outer surface of the coupling half 1, and the seal 16 from the channel 6 of the coupling half 2. In this case, the flanges 11 and 12 of the bushings remain in contact with each other. The extension of the sleeve 9 from the bore 7 to the position where the inner cavity of the sleeve 9 is in communication with the channel 5 is controlled by measuring the size between the flange 11 and the end face of the housing 3 until it becomes equal to the calculated value of H (this size is a design parameter). The indicated position is shown in FIG. 4. Next, the sleeve 10 of the coupling half 2 is extended from the bore 8 to the position, in the second, the internal cavity of the sleeve 10 — the hole 18 — is communicated with the channel 6 of the coupling half 2 and insulated with a seal 15 from the outer surface of the coupling half 2. At the same time, the flanges 11 and 12 of the bushings remain in contact together. The extension of the sleeve 10 from the bore 8 to the position where the inner cavity of the sleeve 10 is in communication with the channel 6 is controlled by measuring the size between the flange 12 and the end of the housing 4 until it becomes equal to the calculated value of S (this size is a design parameter). The indicated position is shown in FIG. 5. In it, the channel 5 is in communication with the channel 6 through the hole 18, while the external tightness of the coupling is provided by the seals 13, 15 and 20. As a final step in the joining process, the coupling halves 1 and 2 are fixed in this position by installing bolts 21 tightening the coupling halves, and crackers 22 and 23 (Fig. 6). When undocking, the cases of the coupling halves and their bushings are unlocked by removing the bolts 21 and removing the crackers 22 and 23 (Fig. 7), then the inner cavity of the sleeve of one coupling half (in this example, the coupling half) is isolated from the channel 5 of this coupling half by sinking the sleeve 9 into boring 7 all the way. In this position (Fig. 8), the inner cavity of the sleeve 9 — the hole 17 —is isolated from the channel 5 by the seal 14. After that, the inner cavity of the sleeve 10 of the coupling half 2 is insulated from the channel 6 of this coupling half by pushing the sleeve 10 in the bore 8 to the stop with simultaneous extension of the hollow pin 19 of the half sleeve 2 from the hole 17 of the sleeve 9 of the half sleeve 1 while maintaining tightness between the pin 19 and the hole 17. In this position (Fig. 9), the internal cavity of the sleeve 10 — the hole 18 — is isolated from the channel 6 by the seal 16. The need to extend the hollow finger 19 of the coupling half 2 from the hole 17 of the sleeve 9 of the coupling half follows from the fact that after the sleeve 10 comes into contact with the seal 16, a closed fluid volume is formed between the end face of the sleeve 10 and the bottom of the bore 8, which prevents further movement of the sleeve 10 into the bore 8. Further advancement of the sleeve 10 in the bore 8 to the stop can only be done by allowing this volume of fluid to flow into the cylindrical cavity V formed in the hole 17 when the finger 19 is pulled out of it by an amount determined by ordinary mathematical calculation based on the geometer iCal sizes coupling elements. The need to preserve the tightness between the finger 19 and the hole 17 is due to the prevention of depressurization of the seal 20 when the sleeve 10 is not fully locked in the bore 8 (in this case, a large amount of liquid may leak from the channel 6 if the seal 16 is not in contact with the sleeve 10). The last undocking operation is to move the coupling halves 1 and 2 in opposite directions in a position in which the internal cavity of the bushings 9 and 10 is disconnected from the channels 5 and 6, respectively, until their contact with each other breaks.

В результате использования заявленных изобретений упрощается конструкция муфты - устраняются пружины, все уплотнительные поверхности представляют собой цилиндры, что весьма повышает технологичность - и повышается надежность использования муфты: каждую операцию способа использования легко проконтролировать, что невозможно в способе - прототипе. Кроме того, при использовании заявленного устройства в составе агрегатов ракетно-космической техники, где одна из полумуфт выполнена на корпусе гидроагрегата, а другая подключена к гидромагистрали, отстыковываемой при монтаже гидроагрегата в гидросистему, из-за достигнутого упрощения конструкции максимально снижается масса полумуфты на гидроагрегате, т.к. масса запорного органа - втулки 10 может быть значительно снижена за счет уменьшения размеров (минимизация массы устройств является одним из приоритетных требований в ракетно-космической технике). As a result of using the claimed inventions, the design of the coupling is simplified - the springs are eliminated, all sealing surfaces are cylinders, which greatly improves manufacturability - and the reliability of the use of the coupling is increased: it is easy to control each operation of the method of use, which is impossible in the prototype method. In addition, when using the claimed device as part of rocket and space technology units, where one of the coupling halves is made on the hydraulic unit body and the other is connected to the hydraulic circuit undocked when the hydraulic unit is installed in the hydraulic system, the coupling mass on the hydraulic unit is minimized due to the simplified design, because the mass of the locking element - the sleeve 10 can be significantly reduced by reducing the size (minimizing the mass of devices is one of the priority requirements in space rocket technology).

Литература
1. Машиностроение, Энциклопедический справочник, -М., Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1949 г., т. 12, стр. 423, фиг. 2,б.Literature
1. Engineering, Encyclopedic Reference, -M., State Scientific and Technical Publishing House of Engineering Literature, 1949, t. 12, p. 423, Fig. 2, b.

2. Т.М. Башта, Гидравлические приводы летательных аппаратов, -М., Машиностроение, 1967 г., стр. 291, рис. 2.27 (прототип). 2. T.M. Bashta, Hydraulic drives of aircraft, -M., Mechanical Engineering, 1967, p. 291, Fig. 2.27 (prototype).

Claims (2)

1. Самозапирающаяся гидравлическая муфта, содержащая две полумуфты, корпус каждой из которых снабжен каналом для подвода жидкости, а в расточке корпуса с возможностью осевого перемещения установлен запорный орган, и элементы фиксации полумуфт по отношению друг к другу, отличающаяся тем, что канал каждого из корпусов выполнен выходящим на цилиндрическую поверхность расточки корпуса, запорный орган каждой полумуфты выполнен в виде втулки с фланцем, а в радиальных зазорах между втулками и расточками установлены уплотнения, размещенные по разные стороны от выходящего на цилиндрическую поверхность расточки канала, при этом втулка одной из полумуфт снабжена полым пальцем, выполненным с возможностью осевого перемещения в отверстии втулки другой полумуфты, и между цилиндрическими поверхностями пальца и отверстия размещено радиальное уплотнение для герметизации радиального зазора между ними. 1. A self-locking hydraulic coupling containing two coupling halves, each of which is provided with a channel for supplying fluid, and a locking member is installed in the housing bore with the possibility of axial movement, and locking elements of the coupling halves with respect to each other, characterized in that the channel of each of the casings is made overlooking the cylindrical surface of the housing bore, the locking member of each coupling half is made in the form of a sleeve with a flange, and seals placed on the radial gaps between the bushings and the bores are installed Various side of the exiting surface of the bore on a cylindrical channel, while the sleeve of one of the coupling halves is provided with a hollow finger adapted to be axially displaceable in the bore of the sleeve the other coupling half and between the cylindrical surfaces of the pin and the hole taken radial seal for sealing a radial gap therebetween. 2. Способ использования самозапирающейся гидравлической муфты, заключающийся во встречном перемещении стыкуемых полумуфт до упора и фиксации их взаимного положения при стыковке, и в расфиксации их взаимного положения и перемещении расстыковываемых полумуфт в противоположных направлениях от положения их упора друг в друга до разрыва их контакта друг с другом при расстыковке, отличающийся тем, что при стыковке встречное перемещение полумуфт производят в положении, при котором внутренняя полость каждой втулки разобщена с каналом своей полумуфты, до достижения контакта фланцев втулок друг с другом, после чего осуществляют выдвижение втулки каждой полумуфты из соответствующей расточки до положения, в котором внутренняя полость втулки сообщена с каналом соответствующей полумуфты и изолирована от наружной поверхности полумуфты, а затем производят фиксацию корпусов полумуфт и втулок в этом положении, а при расстыковке предварительно производят расфиксацию корпусов полумуфт и их втулок, затем производят изоляцию внутренней полости втулки одной полумуфты от канала этой полумуфты путем утапливания этой втулки в соответствующей расточке до упора, после чего производят изоляцию внутренней полости втулки другой полумуфты от канала этой полумуфты путем утапливания втулки другой полумуфты в соответствующей расточке до упора, при этом утапливание втулки другой полумуфты производят с одновременным выдвижением полого пальца одной из полумуфт из отверстия втулки другой полумуфты при сохранении герметичности между пальцем и отверстием втулки другой полумуфты, после чего производят окончательную расстыковку полумуфт посредством их перемещения в противоположных направлениях в положении, при котором внутренняя полость каждой втулки разобщена с каналом своей полумуфты. 2. The method of using a self-locking hydraulic coupling, which consists in the counter movement of the joined coupling halves to the stop and fixing of their relative position when docking, and in the fixation of their mutual position and the movement of the disconnected coupling halves in opposite directions from the position of their stop against each other until their contact with each other breaks different when undocking, characterized in that when docking, the counter-movement of the coupling halves is carried out in a position in which the internal cavity of each sleeve is disconnected from its channel the coupling halves until the flanges of the bushings are in contact with each other, after which the bushings of each coupling half are extended from the corresponding bore to the position in which the internal cavity of the coupling is in communication with the channel of the corresponding coupling half and isolated from the outer surface of the coupling half, and then the coupling half shells and bushings are fixed in in this position, and when undocking, the halves of the coupling halves and their bushings are first unlocked, then the inner cavity of the sleeve of one coupling half is isolated from the channel of this hollow couplings by warming this sleeve in the corresponding bore to the stop, and then isolating the inner cavity of the sleeve of the other half coupling from the channel of this half coupling by flushing the sleeve of the other half coupling in the corresponding bore to the stop, while the sleeve of the other half coupling is heated while the hollow finger is extended from one of the half couplings from the bushing hole of the other half coupling while maintaining tightness between the finger and the bushing hole of the other half coupling, after which the final undocking is performed coupling halves by moving them in opposite directions in a position in which the internal cavity of each sleeve is disconnected from the channel of its coupling half.

Images