Устройство для отверждения композиционных материалов

Полезная модель относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов, а именно, оболочек вращения для силовых конструкций, например, раструбов сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ). Предлагаемое устройство для отверждения композиционных материалов содержит корпус и крышку с фланцами, скрепляемыми бандажом, состоящим из двух полуколец, соединяемых между собой двумя рядами расположенных друг над другом резьбовых стяжек с гайками. На наружной поверхности корпуса устройства, ниже каждой из зон соединения полуколец бандажа, установлена с возможностью отклонения на 180 градусов в вертикальной плоскости заслонка, перекрывающая при нагружении корпуса устройства рабочим давлением доступ к гайкам стяжек. При этом заслонка жестко закреплена на одном конце вала редуктора, второй конец которого образует червячную пару совместно со штоком поршня гидроцилиндра, рабочая полость которого сообщена трубопроводом с внутренней полостью корпуса устройства. В предлагаемом устройстве обеспечивается полная безопасность проведения работ по отверждению композиционного материала за счет исключения возможности начала разборки устройства, когда его корпус нагружен рабочим давлением. Предлагаемая полезная модель применяется при изготовлении ряда особо ответственных изделий из композиционных материалов высококачественных крупногабаритных деталей сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).

Полезная модель относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов, а именно, оболочек вращения для силовых конструкций, например, раструбов сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).

При изготовлении изделий из композиционных материалов формируют пакет исходного материала, пропитывают полученный пакет связующим и помещают его в устройство для отверждения.

Известно устройство для отверждения композиционных материалов, содержащее корпус и крышку со скрепляемыми между собой фланцами (см., например, И.М.Буланов, В.В.Воробей Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: Издательство МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1998 г. - стр.146-148).

Известно также устройство для отверждения композиционных материалов, содержащее корпус и крышку с фланцами, скрепляемыми бандажом (патент РФ 2322351 - прототип).

Для обеспечения возможности установки и удобства при эксплуатации бандаж выполняют из двух полуколец, соединяемых между собой стяжками, при этом для прочного и надежного соединения полуколец бандажа применяют два ряда расположенных друг над другом резьбовых стяжек с гайками.

В известном устройстве бандаж обеспечивает прочное скрепление крышки с корпусом, полностью исключающее возможность нарушения целостности стыка и последующей разгерметизации устройства под воздействием высокого давления в процессе отверждения композиционного материала.

Однако, как показала эксплуатация известного устройства, в ряде случаев не исключается возможность преждевременной разборки устройства при наличии высокого рабочего давления в его корпусе, так как в процессе работы устройства, не ограничен доступ к гайкам стяжек, соединяющих полукольца бандажа.

Вероятность несанкционированного раскручивания гаек и преждевременной разборки особенно велика при большом количестве на одном производственном участке одновременно работающих устройств, находящихся в разной стадии технологического процесса отверждения.

Таким образом, при эксплуатации известного устройства не гарантируется полная безопасность проведения работ по отверждению композиционного материала.

Технической задачей данного изобретения является обеспечение полной безопасности проведения работ по отверждению композиционного материала.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для отверждения композиционных материалов, содержащем корпус и крышку с фланцами, скрепляемыми бандажом, состоящим из двух полуколец, соединяемых между собой двумя рядами расположенных друг над другом резьбовых стяжек с гайками, на наружной поверхности корпуса устройства, ниже каждой из зон соединения полуколец бандажа, установлена с возможностью отклонения на 180 градусов в вертикальной плоскости заслонка, перекрывающая при нагружении корпуса устройства рабочим давлением доступ к гайкам стяжек, и закреплены редуктор и гидроцилиндр, при этом заслонка жестко закреплена на одном конце вала редуктора, второй конец которого образует червячную пару совместно со штоком поршня гидроцилиндра, рабочая полость которого сообщена трубопроводом с внутренней полостью корпуса устройства.

Установка на наружной поверхности корпуса устройства заслонок, имеющих возможность отклонения на 180 градусов в вертикальной плоскости, позволяет при работе устройства просто и надежно перекрыть доступ к гайкам стяжек, соединяющих полукольца бандажа.

Закрепление каждой заслонки на одном конце вала редуктора, второй конец которого образует червячную пару совместно со штоком поршня гидроцилиндра, рабочая полость которого трубопроводом сообщена с внутренней полостью корпуса устройства, позволяет осуществить автоматический поворот заслонки вверх в вертикальной плоскости и обеспечить перекрытие доступа к гайкам стяжек при нагружении корпуса устройства рабочий давлением, а также обеспечить свободный доступ к гайкам при разборке устройства после проведения отверждения (при отсутствии давления в корпусе устройства).

На фиг.1 показана конструктивная схема устройства.

На фиг.2 показан вид на устройство сверху.

На фиг.3 показана зона соединения полуколец бандажа.

Устройство для отверждения композиционных материалов содержит корпус 1 с фланцем 2 и крышку 3 с фланцем 4.

Внутри корпуса 1 размещены формообразующая оправка 5 и охватывающая ее эластичная диафрагма 6.

На наружной поверхности корпуса 1 выполнен патрубок со штуцером 7 для подачи рабочего тела внутрь устройства.

Фланец 2 корпуса 1 и фланец 4 крышки 3 скреплены бандажом 8.

Бандаж 8 состоит из двух полуколец 9 и 10, соединяемых между собой двумя рядами расположенных друг над другом резьбовых стяжек 11 с гайками 12.

Каждая стяжка 11 в зонах соединения полуколец 9 и 10 бандажа 8 одним концом шарнирно закреплена на одном из полуколец (9 или 10), а другой, резьбовой, конец стяжки 11, снабженный гайкой 12, взаимодействует с другим полукольцом (10 или 9).

На наружной поверхности корпуса 1 устройства, ниже каждого ряда стяжек 11, установлена с возможность отклонения на 180 градусов в вертикальной плоскости заслонка 13 и закреплены редуктор 14 и гидроцилиндр 15.

Каждая заслонка 13 размещена напротив гаек 12 и жестко закреплена на одном конце вала 16 редуктора 14, второй конец вала 16 редуктора 14 образует совместно со штоком 17 поршня гидроцилиндра 15 червячную пару.

Рабочая полость гидроцилиндра 15 сообщена с внутренней полостью корпуса 1 устройства трубопроводом 18.

При подготовке устройства к работе герметично устанавливают эластичную диафрагму 6 в посадочное место корпуса 1 и закрепляют.

Устанавливают формообразующую оправку 5 с композиционным материалом в корпус 1, при этом эластичная диафрагма 6 будет охватывать формообразующую оправку 5.

Устанавливают крышку 3 на корпус 1, при этом заслонки 13 находятся в нижнем вертикальном положении.

Для скрепления фланцев 2 и 4 при помощи бандажа 8 устанавливают полукольца 9 и 10 и соединяют их между собой стяжками 11, закручивая гайки 12, к которым обеспечен свободный доступ.

После окончательной сборки устройства закачивают в корпус 1 рабочую жидкость (глицерин), создавая в корпусе 1 давление Р, при этом рабочая жидкость под давлением Р через трубопровод 18 подается в рабочую полость гидроцилиндра 15.

Шток 17 перемещается, взаимодействуя с валом 16 редуктора 14, вал 16 вращается и заслонка 13, поворачиваясь на 180 градусов в вертикальной плоскости, устанавливается в верхнем положении, перекрывая доступ к закрученным гайкам 12.

Включают электронагреватели (на фиг. не показаны) и производят отверждение композиционного материала.

После отверждения и охлаждения сбрасывают давление в корпусе 1, при этом шток 17 поршня гидроцилиндра 15 возвращается в первоначальное положение, взаимодействуя с валом 16 редуктора 14, и заслонка 13 устанавливается в нижнем вертикальном положении, обеспечивая беспрепятственный доступ к гайкам 12.

После чего отстыковывают бандаж 8 и производят окончательную разборку устройства

В предлагаемом устройстве обеспечивается полная безопасность проведения работ по отверждению композиционного материала за счет исключения возможности начала разборки устройства, когда его корпус нагружен рабочим давлением.

Предлагаемая полезная модель применяется при изготовлении ряда особо ответственных изделий из композиционных материалов - высококачественных крупногабаритных деталей сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).

Устройство для отверждения композиционных материалов, содержащее корпус и крышку с фланцами, скрепляемыми бандажом, состоящим из двух полуколец, соединяемых между собой двумя рядами расположенных друг над другом резьбовых стяжек с гайками, отличающееся тем, что на наружной поверхности корпуса устройства, ниже каждой из зон соединения полуколец бандажа, установлена с возможностью отклонения на 180º в вертикальной плоскости заслонка, перекрывающая при нагружении корпуса устройства рабочим давлением доступ к гайкам стяжек, и закреплены редуктор и гидроцилиндр, при этом заслонка жестко закреплена на одном конце вала редуктора, второй конец которого образует червячную пару совместно со штоком поршня гидроцилиндра, рабочая полость которого сообщена трубопроводом с внутренней полостью корпуса устройства.