ЭЛЕКТРОПНЕВМОПРИВОД ОТКРЫВАНИЯ ДВЕРЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2003 года по МПК E05F15/06 F15B13/10 

Изобретение относится к области пневматики и может быть использовано для открывания дверей транспортных средств.

Известны приводы открывания дверей, состоящие из пневмоцилиндра, используемого в качестве исполнительного механизма, и электропневматического распределителя, предназначенного для направления потока сжатого воздуха в ту или другую рабочую полость пневмоцилиндра в зависимости от электрического сигнала, подаваемого из кабины водителя (см. каталог "Пневматика". Симферополь: Таврида, 1999 г., с. 97).

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является известный привод ПТ-2.2.63-116 с раздельным управлением створками двери автобуса ЛиАЗ-5524, состоящий из двух спаренных единой панелью электропневмоприводов, каждый из которых открывает одну из створок двери автобуса (см. каталог "Пневматика". Симферополь: Таврида, 1999 г., с. 98, рис.1).

Известный привод содержит максимальное количество сходных с заявляемым электропневмоприводом признаков, а именно: оба привода относятся к электропневмоприводам для открывания дверей транспортного средства и содержат пневмоцилиндр, соединенный гибкими пневмошлангами с электропневматическим распределителем, содержащим кроме золотникового устройства два электропневматических клапана управления и выведенный в пассажирский салон автобуса ручной привод дублирования электрического сигнала для экстренного открывания двери. Оба привода обеспечивают выдачу электрического сигнала на контрольную лампу открытого положения двери.

С подачей электрического сигнала на электропневматический клапан управления золотник пневмораспределителя аксиально перемещается, направляя поток сжатого воздуха в ту или другую полость пневмоцилиндра, приводя в движение исполнительный шток, который при движении наружу открывает створку двери, а при движении на уборку (внутрь) - закрывает створку двери автобуса.

Однако функциональные возможности известного привода не обеспечивают безопасную эксплуатацию транспортного средства. Так, вследствие того, что конструкция привода рассчитана на работу с максимально развиваемой мощностью, очень велика вероятность получения пассажиром травмы при защемлении его створками закрываемой двери.

Элементы опасности известная конструкция имеет в себе и в связи с отсутствием в приводе устройства звукового оповещения водителя об экстренном (аварийном) открывании двери при использовании пассажиром привода ручного дублирования электрического сигнала пневмораспределителя, выведенного для управления в пассажирский салон.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и безопасности работы электропневмопривода открывания дверей транспортного средства путем введения в конструкцию привода устройств, обеспечивающих при закрывании дверей безопасное воздействие ее створок на пассажира с возможностью регулирования такого воздействия и одновременным автоматическим отводом дверей в исходное открытое положение, а также подачу звукового сигнала водителю при экстренном открывании дверей непосредственно из пассажирского салона с помощью привода ручного дублирования электрического сигнала, встроенного в пневмораспределитель и выведенного в пассажирский салон.

Эта задача решается тем, что электропневмопривод снабжен средством контроля давления в штоковой полости пневмоцилиндра на закрытие двери, при этом средство контроля выполнено в виде реле давления, в корпусе которого между полостями управления размещен аксиально подвижный плунжер с кольцевым профилированным уступом по наружному диаметру, предварительно поджатый пружиной сжатия относительно опорного торца натяжного винта, установленного в резьбовой расточке опорной неподвижной втулки с возможностью регулирования, и образованы два отверстия с возможностью сообщения полостей реле с рабочими полостями пневмоцилиндра, причем отверстие контрольного давления в реле соединено со штоковой полостью, другое отверстие - с поршневой полостью пневмоцилиндра, а электрическая цепь реле через контакты микропереключателя сообщена с электропневматическим клапаном пневмораспределителя, управляющим открытием дверей транспортного средства.

Привод открывания дверей снабжен также датчиком положения штока привода ручного дублирования, жестко соединенного с корпусом пневмораспределителя, с возможностью взаимодействия отжимного элемента датчика с профилированным участком ручки, неподвижно закрепленной на штоке привода ручного дублирования, при этом контакты датчика включены в электрическую цепь формирования звукового сигнала об открытии дверей для водителя транспортного средства.

На фиг.1 показаны общий вид, разрез электропневмопривода в открытом положении с выдвинутым исполнительным штоком 15 и открытой створкой двери, схема пневмолиний, соединяющих пятилинейный двухпозиционный пневмораспределитель 1, пневмодвигатель 11 и реле давления 17 между собой.

На электропневматический клапан открытия 2 пневмораспределителя 1 подан электрический сигнал управления.

На фиг.2 показан общий вид, разрез электропневмопривода в закрытом положении с убранным исполнительным штоком 15 и закрытой створкой двери.

На электропневматический клапан закрытия 3 пневмораспределителя 1 подан электрический сигнал управления.

На фиг. 3 показан общий вид, разрез электропневмопривода при закрывании двери, когда между ее створками произошло защемление пассажира.

На электропневматический клапан закрытия 3 пневмораспределителя 1 подан электрический сигнал управления.

На фиг. 4 показан общий вид, разрез электропневмопривода при нажатом приводе ручного дублирования электрического сигнала пневмораспределителя 1 на открытие двери.

Электрический сигнал управления отсутствует.

Электропневмопривод (см. фиг.1) содержит:
- пятилинейный двухпозиционный электропневматический золотниковый пневмораспределитель 1 с размещенными в нем двумя электропневматическими клапанами открытия 2 и закрытия 3, полостями управления 4 и 5 и приводом ручного дублирования электрического сигнала на открытие двери 6, выполненного в виде аксиально подвижного штока с цилиндрической головкой, на внешней стороне которого неподвижно закреплена ручка 7 с профилированным (коническим) участком 8. С корпусом пневмораспределителя 1 жестко соединен двумя винтами датчик 9 положения штока привода ручного дублирования 6 с возможностью взаимодействия отжимного элемента 10 датчика 9 с профилированным участком 8 ручки 7;
- исполнительный пневмодвигатель 11 двухстороннего действия с пневмоцилиндром 12 с рабочими полостями 13 и 14 и односторонним штоком-поршнем 15, внутрь которого ввернут ушковый наконечник 16 для подсоединения створки двери;
- реле давления 17, внутри корпуса которого между полостями управления 18 и 19 размещен аксиально подвижный плунжер 20 с кольцевым профилированным выступом 21 на наружной цилиндрической поверхности и поджатый пружиной сжатия 22 относительно опорного торца натяжного винта 23, установленного в резьбовой расточке неподвижной опорной втулки 24, и образованы два отверстия 25 и 26, сообщающие полости управления 18 и 19 реле 17 с полостями 13 и 14 пневмоцилиндра 12, причем отверстие контрольного давления 25 соединено с штоковой полостью 13, а другое отверстие 26 - с поршневой полостью 14 пневмодвигателя 11, а к корпусу реле жестко прикреплен датчик (микропереключатель) 27 положений плунжера 20 с возможностью взаимодействия отжимного элемента 28 датчика 27 с профилированным выступом 21 плунжера 20;
- систему пневмолиний 29 и 30, соединяющих пневмораспределитель 1 и реле давления 17 между собой и с исполнительным пневмодвигателем 11.

Электропневмопривод в системе управления дверьми работает следующим образом.

На электропневматический клапан открытия 2 подан электрический сигнал управления (см. фиг.1).

Под действием электрического сигнала управления якорь электропневматического клапана "втягивается" (перемещается вверх по схеме), открывая проход сжатого воздуха в полость 4 управления золотником. Золотник, переместившись в левое крайнее положение, открывает поступление рабочего давления в пневмолинию 30 и в полость 14 пневмоцилиндра 12. Шток-поршень 15 перемещается наружу (в выпущенное положение), открывая створки двери транспортного средства. Сжатый воздух из левой полости пневмоцилиндра 12 вытесняется в пневмолинию 29 и через золотник пневмораспределителя 1 в атмосферу.

Одновременно давление сжатого воздуха из пневмолинии 30 поступает в реле давления 17, в управляющую полость 19. Под действием рабочего давления и усилия сжатой пружины 22 плунжер 20 перемещается до упора (вверх по схеме), обесточивая датчик 27.

На электропневматический клапан закрытия 3 подан электрический сигнал управления (см. фиг.2).

Под действием электрического сигнала управления открывается проход сжатого воздуха в полость 5 управления цилиндрическим золотником. Золотник, переместившись в правое крайнее положение, обеспечивает поступление рабочего давления в пневмолинию 29 и полость 13 пневмоцилиндра 12.

Шток-поршень 15 перемещается внутрь (на уборку), закрывая створки двери транспортного средства. Сжатый воздух из правой полости 14 вытесняется в пневмолинию 30 и через пневмораспределитель 1 в атмосферу.

Одновременно давление сжатого воздуха из пневмолинии 29 через отверстие 25 реле 17 поступает в полость управления 18 и действует на рабочий торец плунжера 20, предварительно поджатого с противоположной стороны пружиной сжатия 22, при этом плунжер 20 сохраняет свое исходное положение в связи с тем, что при закрытии двери затрачивается незначительная часть энергии (только на преодоление сил трения по уплотнениям пневмодвигателя и шарнирным узлам кинематической проводки) и в полости закрытия 13 пневмоцилиндра 12 развивается невысокое давление сжатого воздуха.

В положении шток-поршня 15 "на упоре" (полностью закрытой створке двери) в полости 13 быстро возрастает давление сжатого воздуха до рабочего значения, которое перемещает плунжер 20 до упора в ограничительную втулку 24, преодолевая усилие сжатой пружины 22. При перемещении плунжер своим кольцевым профилированным уступом 21 через шарик приводит в действие нажимной элемент датчика 27, замыкающего электрическую цепь подачи электрического сигнала на открытие двери, но этого не происходит, так как эта цепь с опережением разорвана концевым датчиком пневмодвигателя, срабатывающего при полностью закрытой двери.

На электропневматический клапан закрытия 3 подан электрический сигнал управления. Между створками двери произошло защемление пассажира (см. фиг. 3).

При зажиме пассажира между створками закрывающейся двери в полости 13 пневмоцилиндра 12 возрастает давление сжатого воздуха до контрольного значения, устанавливаемого реле 17 с помощью натяжного винта 23. Величина этого давления безопасна для пассажира, однако является достаточной для перемещения (вниз по схеме) плунжера 20 реле 17. Плунжер 20, преодолевая сопротивление пружины 22, замыкает контакты датчика 27 электрической цепи подачи сигнала управления на электропневматический клапан открытия 2 пневмораспределителя 1. Створки двери автоматически открываются, освобождая пассажира от защемления. При открытой двери (конец рабочего хода шток-поршня 15) давление в полости 14 пневмоцилиндра 12 возрастает до рабочего значения, при котором плунжер 20 возвращается в исходную (вверх по схеме) позицию.

Электрический сигнал управления отсутствует. Привод ручного дублирования электрического сигнала 6 нажат (см. фиг.4).

При нажатии ручки 7 привода ручного дублирования 6 золотник пневмораспределителя 1 перемещается в левое крайнее положение, при котором давление сжатого воздуха поступает в полость 14 пневмоцилиндра 12, шток-поршень 15 выдвигается наружу и створки двери открываются. При нажиме ручки 7 ее профилированный участок 8 воздействует на нажимной элемент датчика 9 и замыкает электрическую цепь подачи звукового сигнала водителю транспортного средства, извещая его о приведении в действие привода ручного дублирования 6 в пассажирском салоне и об открытии двери.

Электропневмопривод позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации транспортного средства за счет:
- установки в пневмолинию закрытия двери реле контрольного давления сжатого воздуха, обеспечивающего безопасное воздействие на пассажира створок двери с последующим автоматическим их отводом в открытое положение;
- возможности регулирования контрольного давления сжатого воздуха в реле, т.е. момента начала автоматического срабатывания двери на открытие при защемлении пассажира;
- установки в пневмораспределитель датчика положения штока привода ручного дублирования, контакты которого включены в электрическую цепь формирования звукового сигнала при экстренном открытии двери непосредственно из пассажирского салона.

Привод относится к области пневматики и может быть использован для открывания дверей транспортных средств с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности и безопасности работы электропневматического привода открывания дверей транспортного средства путем введения в конструкцию привода устройств, обеспечивающих автоматическое открывание створок дверей при защемлении пассажира, а также подачу звукового сигнала водителю при экстренном открывании дверей непосредственно из пассажирского салона. Привод снабжен средством контроля давления в полости пневмодвигателя на закрытие дверей, выполненным в виде реле давления. Внутри корпуса реле образованы два отверстия с возможностью сообщения полостей управления реле с рабочими полостями пневмодвигателя. Отверстие контрольного давления в реле соединено со штоковой полостью, другое отверстие - с поршневой полостью пневмодвигателя. Электрическая цепь реле через контакты микропереключателя сообщена с электропневмоклапаном, управляющим открытием дверей транспортного средства. Пневмораспределитель привода снабжен датчиком положения штока привода ручного дублирования с возможностью взаимодействия отжимного элемента датчика с профилированным участком ручки, неподвижно закрепленной на штоке привода ручного дублирования. Контакты датчика включены в электрическую цепь формирования звукового сигнала об открытии дверей для водителя транспортного средства. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Электропневмопривод открывания дверей транспортного средства, содержащий пятилинейный, двухпозиционный электропневматический золотниковый пневмораспределитель с размещенными в нем двумя электропневматическими клапанами управления и приводом ручного дублирования электрического сигнала на открытие двери, исполнительный пневмодвигатель двухстороннего действия с односторонним штоком и систему пневмолиний, соединяющих пневмораспределитель и исполнительный пневмодвигатель между собой, отличающийся тем, что электропневматический привод снабжен средством контроля давления в штоковой полости пневмодвигателя на закрытие двери, при этом средство контроля выполнено в виде реле давления, внутри корпуса которого между полостями управления размещен аксиально подвижный плунжер с кольцевым профилированным уступом по наружному диаметру, предварительно поджатый пружиной сжатия относительно опорного торца натяжного винта, установленного в резьбовой расточке опорной неподвижной втулки с возможностью регулирования, и образованы два отверстия с возможностью сообщения полостей управления реле с рабочими полостями пневмодвигателя, причем отверстие контрольного давления в реле соединено со штоковой полостью, другое отверстие - с поршневой полостью пневмодвигателя, а электрическая цепь реле через контакты микропереключателя сообщена с электропневмоклапаном, управляющим открытием двери транспортного средства. 2. Привод открывания дверей по п.1, отличающийся тем, что пневмораспределитель снабжен датчиком положения штока привода ручного дублирования, жестко соединенным с корпусом пневмораспределителя, с возможностью взаимодействия отжимного элемента датчика с профилированным участком ручки, неподвижно закрепленной на штоке привода ручного дублирования, при этом контакты датчика включены в электрическую цепь формирования звукового сигнала об открытии двери для водителя транспортного средства.