ПЯТИЛИНЕЙНЫЙ, ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ КЛАПАННЫЙ ПНЕВМОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ПРИВОДА ДВЕРЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2003 года по МПК F15B13/10 

Изобретение относится к области пневматических приборов и предназначено для изменения направления и (или) пуска (останова) потоков сжатого воздуха в пневмолиниях пневматических приводов, преимущественно транспортных средств, в зависимости от управляющего воздействия.

Известны пневмораспределители различных конструкций, управляющие пневмоцилиндрами открытия дверей транспортных средств (автобусов, троллейбусов, спецмашин и т.п.): с цилиндрическим золотником, с плоским золотником, клапанные и крановые. Вследствие простоты и технологичности нашли применение пневмораспределители с цилиндрическим золотником, но из-за значительного механического износа эластомерных уплотнителей они имеют невысокий ресурс работы и отказы в работе при низких температурах окружающей среды, что ограничивает возможность широкого применения этой конструкции в пневмораспределителях приводов управления дверьми транспортных средств.

На рис. 37, с.51 отраслевого каталога Министерства станкостроительной и инструментальной промышленности СССР "Элементы и устройства пневмоавтоматики высокого давления", М., 1990, показана конструкция трехлинейного двухпозиционного клапанного пневмораспределителя типа П-Р13 с электропневматическим односторонним управлением и пружинным возвратом в исходное положение.

Эта конструкция клапанного пневмораспределителя за счет исключения механического износа уплотнителей затвора и снижения трения движения клапана имеет более высокий ресурс работы, сохраняет герметичность и работоспособность в условиях низких температур окружающей среды.

Такой тип распределителя может встраиваться в общую компоновку привода в любом пространственном положении, однако функциональные возможности приведенного пневмораспределителя не обеспечивают безопасную эксплуатацию при применении его для управления дверьми транспортных средств - в данной конструкции не предусмотрено фиксированное ручное дублируемое (без электросигнала) управление клапанным золотником, позволяющим открывать и удерживать дверь открытой при прекращении (снятии) воздействия внешней нагрузки (нажима) на шток привода ручного дублирования электрического сигнала в случаях, например, аварийного открывания двери для срочной эвакуации пассажиров или в других экстремальных ситуациях.

Наиболее близким по технической сущности является пятилинейный двухпозиционный клапанный пневмораспределитель по патенту DE 2553250 С3, F 15 B 13/042, 19.03.1981, с. 5. Конструкцией пневмораспределителя по патенту DE предусмотрено ручное дублирование электрического сигнала с помощью кулачка-эксцентрика.

Включение ручного дублирования осуществляется поворотом кулачка-эксцентрика вокруг своей центральной оси, однако приведенный пневмораспределитель с приводом ручного дублирования электрического сигнала конструктивно и технологически выполнен сложным и с труднодоступным расположением приводного элемента. Способ ручного дублирования путем поворота кулачка-эксцентрика (вместо кнопочного управления) накладывает ограничение на использование указанной конструкции пневмораспределителя для приводов управления дверьми транспортных средств непосредственно из пассажирского салона.

Технической задачей изобретения является повышение надежности работы пятилинейного клапанного пневмораспределителя и обеспечение экстренного и аварийного пневматического открывания двери транспортного средства вручную из пассажирского салона с максимально развиваемым пневмоприводом толкающим усилием с одновременной возможностью удержания дверей транспортного средства открытыми при прекращении (снятии) нагрузки (нажима) на шток привода ручного дублирования без применения дополнительных фиксирующих устройств.

Эта задача решена тем, что в пятилинейный, двухпозиционный клапанный пневмораспределитель привода дверей транспортного средства, содержащий корпус, два клапана открытия и закрытия с четырьмя запирающими элементами типа "клапан - седло", пневматическое устройство управления клапанами, электропневматический клапан управления и систему рабочих каналов и пневмолиний, соединяющих клапаны между собой и исполнительным механизмом, в корпус пневмораспределителя, в линию подачи командного давления от электропневматического клапана управления, встроены обратный клапан с прямым направлением пропускания и привод ручного дублирования электрического сигнала, выполненный в виде ступенчатого аксиально подвижного плунжера с кольцевыми проходными канавками и уплотнительными кольцами на наружной цилиндрической поверхности и охватывающей его удерживающей втулки, зафиксированной от осевого смещения стопорным полукольцом, при этом плунжер расположен с возможностью одновременного контакта с внутренними поверхностями цилиндрической расточки корпуса и охватывающей втулки, и на нем одна из кольцевых канавок сообщена с напорным каналом, а другая - с линией командного давления от электропневматического клапана, причем полость, ограниченная днищем глухой расточки корпуса и плунжером, соединена с полостью управления электропневматического клапана, а между соответствующими поверхностями малой ступени плунжера и охватывающей втулки образован гарантированный кольцевой зазор.

На фиг. 1 показан общий вид, разрез пятилинейного, двухпозиционного клапанного пневмораспределителя с обратным клапаном прямого направления пропускания 18 и приводом ручного дублирования электрического сигнала управления 15 в открытом положении и схема пневмолиний, соединяющих распределитель с пневмоцилиндром управления дверьми. На электропневматический клапан 12 подан электрический сигнал управления. Поршень-шток 7 пневмоцилиндра 4 выдвинут, двери транспортного средства открыты.

На фиг.2 показан общий вид, разрез пятилинейного, двухпозиционного клапанного пневмораспределителя с обратным клапаном прямого направления пропускания 18 и приводом ручного дублирования электрического сигнала управления 15 в закрытом положении при отсутствии электрического сигнала управления. Поршень-шток 7 пневмоцилиндра 4 убран, двери транспортного средства закрыты.

На фиг.3 показан общий вид, разрез пятилинейного, двухпозиционного клапанного пневмораспределителя с обратным клапаном прямого направления пропускания 18 и приводом ручного дублирования электрического сигнала управления 15 в открытом положении при отсутствии электрического сигнала управления и нажатом плунжере-приводе ручного дублирования электрического сигнала. Поршень-шток 7 пневмоцилиндра 4 выдвинут, двери транспортного средства открыты.

Пневмораспределитель (см. фиг.1) содержит корпус 1 с каналами 2 и 3 управления пневмоцилиндром 4 с рабочими полостями 5, 6 и поршнем-штоком 7, с каналами 8 и 9 выпуска воздуха в атмосферу, с каналом напора 10, с линией 11 подачи командного давления от электропневматического клапана 12 к клапанам закрытия 13, открытия 14 и плунжеру ручного дублирования 15 одновременно. Клапаны закрытия 13 и открытия 14 со стороны линии 11 закрыты крышками 16.

В линию командного давления 11 между полостью управления 17 электромагнитного клапана 12 и полостями управления клапанами 13 и 14 установлен обратный клапан 18 с прямым направлением пропускания рабочей среды. В эту же линию 11 корпуса 1 встроен привод ручного дублирования электрического сигнала, выполненный в виде аксиально-подвижного ступенчатого плунжера 15 с кольцевыми проходными канавками 19 и 20 и уплотнительными кольцами 21 на наружной цилиндрической поверхности. Плунжер 15 расположен с возможностью одновременного контакта с внутренними поверхностями цилиндрической расточки 22 корпуса 1 и охватывающей втулки 23, зафиксированной от осевого смещения в корпусе 1 стопорным полукольцом 24.

Одна кольцевая канавка 19 плунжера 15 сообщена с напорным каналом 10, а другая 20 соединена с линией командного давления 11 электропневматического клапана 12. Полость 25, ограниченная днищем глухой расточки 22 корпуса 1 и плунжером 15, соединена каналом 26 с полостью управления 17 электропневматического клапана 12. Между соответствующими поверхностями малой ступени плунжера 15 и охватывающей втулки 23 образован гарантированный кольцевой зазор 27. На открытом конце малой ступени плунжера 15 неподвижно закреплена кнопка 28.

Пневмораспределитель в системе пневмопривода управления дверьми транспортного средства работает следующим образом.

На электропневматический клапан 12 подан электрический сигнал управления (см. фиг.1).

Под действием электрического сигнала управления якорь электропневматического клапана 12 втягивается (перемещается вверх по схеме), открывая проход сжатого воздуха из канала 10 в полость управления 17 клапана 12, из которой командное давление через обратный клапан 18 поступает в линию 11 подачи командного давления в клапаны закрытия 13, открытия 14 и в проходную канавку 20 плунжера 15 ручного дублирования одновременно. Параллельно давление из полости управления 17 через канал 26 подается в полость 25 привода ручного дублирования электрического сигнала. Под действием давления клапаны 13 и 14 перемещаются в крайние левые положения, при этом запорный уплотнитель клапана 14 отходит от седла разобщающей втулки, открывая поступление рабочего давления в канал 2 и полость 6 пневмоцилиндра. Поршень-шток 7 перемещается наружу (в выпущенное положение), открывая створки двери транспортного средства. Сжатый воздух из левой полости 5 пневмоцилиндра 4 вытесняется в канал 3 и через клапан 13 и канал 8 - в атмосферу. Параллельно подведенное командное давление в полость 25 перемещает плунжер 15 в крайнее правое (выпущенное) положение - до упора в торец охватывающей втулки 23.

Электрический сигнал управления отсутствует (см. фиг.2).

Под действием рабочего давления, подаваемого из напорного канала 10, клапан закрытия 13 и клапан открытия 14 перемещаются в крайние правые положения, вытесняя в пределах рабочего хода часть воздуха из линии командного давления 11 через обратный клапан 18, электропневматический клапан 12 в атмосферу.

Противоположное пропускание клапана 18 обеспечивается его конструкцией и устанавливается в пределах принятых норм герметичности на пневмораспределитель или пневмопривод дверей в целом.

Подаваемое рабочее давление через клапан закрытия 13 поступает в канал 3 и левую полость 5 пневмоцилиндра 4, поршень-шток 7 перемещается внутрь (в убранное положение), закрывая створки двери транспортного средства. Сжатый воздух из правой полости 6 пневмоцилиндра 4 вытесняется в канал 2 и через клапан 14 и канал 9 - в атмосферу.

Электрический сигнал управления отсутствует. Плунжер-привод ручного дублирования электрического сигнала 15 нажат (см. фиг.3).

При нажатии плунжера-привода 15 ручного дублирования электрического сигнала (кнопки 28) он перемещается вдоль своей оси до упора в левое крайнее положение, вытесняя воздух из замкнутой полости 25 через канал 26, электропневматический клапан 12 в атмосферу. При этом канал напора 10 соединяется с линией командного давления 11 с помощью проходной канавки 20 на плунжере 15. Обратный клапан 18 перекрывает линию напора 10, клапаны открытия 14 и закрытия 13 одновременно перемещаются в левые крайние положения. Рабочее давление из канала напора 10 поступает в канал 2 и полость 6 пневмоцилиндра, поршень-шток 7 перемещается наружу (в выпущенное положение), открывая створки двери транспортного средства, развивая при этом максимальное толкающее усилие, поскольку сжатый воздух из левой полости 5 пневмоцилиндра 4 вытесняется в канал 3 и через клапан 13 и канал 8 - в атмосферу, т.е. данный режим работы пневмопривода совпадает с режимом, при котором подается электрический сигнал управления на электропневматический клапан 12 на открытие двери (см. фиг.1).

В нажатом положении плунжер 15 ручного дублирования пневматически разгружен и автоматически фиксируется по положению за счет статического трения, создаваемого натягами трех резиновых уплотнительных колец круглого сечения 21, размещенных в канавках на наружном диаметре плунжера 15. При прекращении ручного воздействия на плунжер он остается в крайнем левом положении вместе с клапанами 13 и 14. Створки двери остаются открытыми.

Возврат плунжера 15 (кнопки 28) в исходное положение осуществляется вручную при помощи отжатия кнопки 28 или подачей электрического сигнала управления на электропневматический клапан 12, при этом командное давление, образуемое в полости 17, передается по каналу 26 в полость 25 расточки 22 корпуса 1 и, воздействуя на торец плунжера 15, перемещает его в крайнее правое исходное положение, до упора в торец охватывающей втулки 23.

Пятилинейный, двухпозиционный клапанный пневмораспределитель позволяет повысить надежность работы системы привода дверей транспортного средства и безопасность его эксплуатации за счет установки в пневмораспределитель плунжера привода ручного дублирования электрического сигнала, позволяющего управлять обеими клапанами одновременно и развивать максимальную мощность пневмопривода при открывании дверей с удержанием их открытыми при прекращении ручного воздействия на него.

Пневмораспределитель предназначен для пневмосистем привода дверей транспортного средства. Пневмораспределитель содержит корпус, два клапана открытия и закрытия с четырьмя запирающими элементами типа "клапан-седло" и пневматическое устройство управления клапанами, электропневматический клапан управления и систему рабочих каналов и пневмолиний, соединяющих клапаны между собой и исполнительным механизмом, при этом в корпус пневмораспределителя, в линию подачи командного давления от электропневматического клапана управления, встроены обратный клапан с прямым направлением пропускания и привод ручного дублирования электрического сигнала, выполненный в виде ступенчатого аксиально подвижного плунжера с кольцевыми проходными канавками и уплотнительными кольцами на наружной цилиндрической поверхности и охватывающей его удерживающей втулки, зафиксированной от осевого смещения стопорным полукольцом, причем полость, ограниченная днищем глухой расточки корпуса и плунжером, соединена с полостью управления электропневматического клапана, а между соответствующими поверхностями малой ступени плунжера и охватывающей втулки образован гарантированный кольцевой зазор. Технический результат - повышение надежности. 3 ил.

Пятилинейный, двухпозиционный клапанный пневмораспределитель привода дверей транспортного средства, содержащий корпус, два клапана открытия и закрытия с четырьмя запирающими элементами типа "клапан-седло" и пневматическое устройство управления клапанами, электропневматический клапан управления и систему рабочих каналов и пневмолиний, соединяющих клапаны между собой и исполнительным механизмом, отличающийся тем, что в корпус пневмораспределителя, в линию подачи командного давления от электропневматического клапана управления, встроены обратный клапан с прямым направлением пропускания и привод ручного дублирования электрического сигнала, выполненный в виде ступенчатого аксиально подвижного плунжера с кольцевыми проходными канавками и уплотнительными кольцами на наружной цилиндрической поверхности и охватывающей его удерживающей втулки, зафиксированной от осевого смещения стопорным полукольцом, при этом плунжер расположен с возможностью одновременного контакта с внутренними поверхностями цилиндрической расточки корпуса и охватывающей втулки и на нем одна из кольцевых канавок сообщена с напорным каналом, а другая - с линией командного давления от электропневматического клапана, причем полость, ограниченная днищем глухой расточки корпуса и плунжером, соединена с полостью управления электропневматического клапана, а между соответствующими поверхностями малой ступени плунжера и охватывающей втулки образован гарантированный кольцевой зазор.