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.

Из-за значительного механического износа эластомерных уплотнителей и отказов в работе при низких температурах окружающей среды ограничена возможность широкого применения пневмораспределителей с цилиндрическим золотником.

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 пневмораспределителя за счет исключения механического износа уплотнителей затвора имеет более высокий ресурс работы, сохраняет герметичность и работоспособность в условиях низких температур окружающей среды, однако 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.

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. При этом следует указать, что функциональные возможности приведенного пневмораспределителя не обеспечивают полную безопасную эксплуатацию транспортного средства в аварийных ситуациях вследствие того, что конструкцией не предусматривается режим дистанционного (внешнего) управления работой пневмораспределителя.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы пятилинейного двухпозиционного клапанного пневмораспределителя путем обеспечения экстренного открывания двери транспортного средства с максимально развиваемой пневмоприводом мощностью как вручную из пассажирского салона, так и дистанционно с помощью пневмосигнала, формируемого либо нажатием соответствующей кнопки управления в кабине водителя, либо нажатием одной из кнопок управления, встроенных на внешней стороне кузова транспортного средства, с автоматическим удержанием двери открытой после снятия пневмосигнала (прекращение нажатия на кнопку управления).

Эта задача решается тем, что в пятилинейном двухпозиционном клапанном пневмораспределителе привода дверей транспортного средства, содержащем корпус, два клапана открытия и закрытия с четырьмя запирающими элементами типа "клапан-седло", электропневматический клапан управления, привод ручного дублирования электрического сигнала, установленный в цилиндрической расточке корпуса в виде уплотненного по наружной поверхности ступенчатого аксиально подвижного плунжера и охватывающей его удерживающей втулки, и систему рабочих каналов и пневмолиний, соединяющих клапаны между собой и исполнительным механизмом, согласно изобретению привод ручного дублирования электрического сигнала снабжен управляющей камерой, образованной стенками направляющей цилиндрической расточки корпуса и соответствующими торцами уплотненного плунжера и охватывающей его втулки, при этом камера радиальным каналом сообщена с внешним источником пневматического управляющего сигнала, а охватывающая плунжер втулка уплотнена по внешней и внутренней поверхностям, причем в направляющих цилиндрических расточках корпуса и втулки плунжер по наружным поверхностям установлен с гарантированными кольцевыми зазорами.

На фиг.1 показан общий вид, разрез пятилинейного двухпозиционного клапанного пневмораспределителя с приводом ручного дублирования электрического сигнала 18 и управляющей камерой 24 от внешнего источника (пневмосигнала) в открытом положении, схема пневмолиний, соединяющих распределитель с пневмоцилиндром управления дверью. На электропневматический клапан подан электрический сигнал управления. Дверь транспортного средства открыта.

На фиг. 2 показан общий вид, разрез пневмораспределителя в закрытом положении при отсутствии электрического сигнала управления. Дверь транспортного средства закрыта.

На фиг. 3 показан общий вид, разрез пневмораспределителя, в котором привод 18 приведен в действие (нажат) при помощи управляющей камеры 24 от внешнего источника (пневмосигнала). Электрический сигнал управления отсутствует. Дверь транспортного средства открыта.

На фиг. 4 показан общий вид, разрез пневмораспределителя, в котором от руки приведен в действие (нажат) привод 18 (кнопка 36). Электрический сигнал управления отсутствует. Дверь транспортного средства открыта.

Пневмораспределитель (см. фиг.1) содержит корпус 1 с каналами 2 и 3 управления пневмоцилиндром привода двери 4 с рабочими полостями 5 и 6 и исполнительным поршнем-штоком 7, с каналами 8 и 9 выпуска воздуха в атмосферу, с каналом напора 10, с линиями 11 подачи командного давления от электропневматического клапана 12 через полость управления 13, обратный клапан 14 к клапанам закрытия 15 и открытия 16, в проходную канавку 17 привода (плунжера) 18 одновременно. Плунжер 18 по наружной поверхности большей ступени уплотнен тремя уплотнительными кольцами круглого сечения 19, а его кольцевая канавка 20 сообщена с напорным каналом 10. Полость 21, ограниченная днищем глухой цилиндрической расточки 22 корпуса 1 и плунжером 18, соединена каналом 23 с полостью управления 13 электропневматического клапана 12.

Привод 18 снабжен управляющей камерой 24, образованной стенкой цилиндрической расточки 22 корпуса 1 и рабочими торцами 25 и 26 плунжера 18 и охватывающей плунжер втулки 27, зафиксированной от осевого перемещения в корпусе 1 стопорным полукольцом 28. Охватывающая плунжер втулка по внешней и внутренней поверхностям уплотнена резиновыми кольцами круглого сечения 29 и 30 соответственно.

Управляющая камера 24 сообщена радиальным каналом 31 с внешним источником пневматического управляющего сигнала 32.

В направляющих цилиндрических расточках 22 корпуса 1 и 33 охватывающей втулки 27 плунжер 18 по наружным поверхностям установлен с гарантированными кольцевыми зазорами 34 и 35. На открытом конце малой ступени плунжера 18 неподвижно закреплена кнопка 36.

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

На электропневматический клапан 12 подан электрический сигнал управления. Дверь транспортного средства открыта (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 13 клапана 12, из которой командное давление через обратный клапан 14 поступает в линию 11 подачи командного давления, в клапан закрытия 15, клапан открытия 16 и в проходную канавку 17 плунжера 18 привода одновременно. Параллельно давление из полости управления 13 через канал 23 подается в полость 21 привода ручного дублирования электрического сигнала. Под действием давления клапаны 15 и 16 перемещаются в крайние левые положения, при этом запорный уплотнитель клапана 16 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 15 и канал 8 в атмосферу. Параллельно подведенное командное давление в полость 21 перемещает плунжер 18 в крайнее правое (выпущенное) положение до упора в торец охватывающей втулки 27.

Электрический сигнал управления отсутствует. Дверь транспортного средства закрыта (см. фиг.2).

Под действием рабочего давления, подаваемого из напорного канала 10, клапан закрытия 15 и клапан открытия 16 перемещаются в крайние правые положения, вытесняя в пределах рабочего хода часть воздуха из линии командного давления 11 через обратный клапан 14 (с установленной нормой негерметичности), полость управления 13, электропневматический клапан 12 в атмосферу. Подаваемое рабочее давление через клапан закрытия 15 поступает в канал 3 и левую полость 5 пневмоцилиндра 4, поршень-шток 7 перемещается вовнутрь (в убранное положение), закрывая створки двери транспортного средства. Сжатый воздух из правой полости 6 пневмоцилиндра 4 вытесняется в канал 2 и через клапан 16 и канал 9 в атмосферу.

Электрический сигнал управления отсутствует. В управляющую камеру 24 привода ручного дублирования подан пневмосигнал от внешнего источника 32. Дверь транспортного средства открыта (см. фиг.3).

Под действием рабочего давления, подаваемого от внешнего источника 32 по радиальному каналу 31 в управляющую камеру 24, привод (плунжер) 18 перемещается в крайнее левое положение до упора в глухой торец цилиндрической расточки 22, вытесняя воздух из замкнутой полости 21 через канал 23, электропневматический клапан 12 в атмосферу. При этом канал напора 10 соединяется с линией командного давления 11 с помощью проходной канавки 17 на плунжере 18. Обратный клапан 14 перекрывает линию напора 10, предотвращая падение командного давления в линии 11. Клапаны открытия 16 и закрытия 15 одновременно перемещаются в левые крайние положения. Рабочее давление из канала напора 10 поступает в канал 2 и полость 6 пневмоцилиндра 4, 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 15 и канал 8 в атмосферу, т.е. данный режим работы пневмораспределителя совпадает с режимом, при котором электрический сигнал управления подан на электропневматический клапан 12 для открытия двери (см. фиг.1).

При снятии внешнего пневмосигнала управляющая камера 24 обесточивается и соединяется с атмосферой. Привод-плунжер 18 автоматически фиксируется в прежнем (левом крайнем положении) за счет статического трения, создаваемого натягами трех резиновых уплотнительных колец круглого сечения 19, размещенных в кольцевых канавках наружной поверхности большей ступени. Створки двери остаются открытыми. Возврат плунжера 18(кнопки 36) в исходное положение осуществляется вручную при помощи отжатия кнопки 36 или подачей электрического сигнала управления на электропневматический клапан 12, при этом командное давление, образуемое в полости управления 13, передается по каналу 23 в полость 21 расточки 22 корпуса 1 и, воздействуя на торец плунжера 18, перемещает его в крайнее правое исходное положение до упора в торец 26 охватывающей втулки 27.

Электрический сигнал управления отсутствует. Привод-плунжер 18 (кнопка 36) ручного дублирования электрического сигнала нажат (нажата). Пневмосигнал от внешнего источника 32 отсутствует. Дверь транспортного средства открыта (см. фиг.4).

При нажатии плунжера 18 (кнопки 36) до упора оба клапана 15 и 16 перемещаются в крайние левые открытые положения, створки дверей транспортного средства открываются аналогично процессу, описанному для случая управления клапанами от внешнего источника. При прекращении ручного воздействия на кнопку 36 створки дверей остаются открытыми.

Пятилинейный двухпозиционный клапанный пневмораспределитель позволяет упростить конструкцию и повысить надежность его работы в системе привода дверей транспортного средства и безопасность его эксплуатации за счет того, что привод ручного дублирования электрического сигнала пневмораспределителя снабжен управляющей камерой от внешнего источника пневмосигнала, что обеспечивает экстренное открывание дверей транспортного средства с максимально развиваемой мощностью как вручную из пассажирского салона, так и дистанционно с помощью пневмосигнала, формируемого одной из кнопок управления, расположенных в кабине водителя и на внешней стороне кузова транспортного средства с автоматическим удержанием дверей открытыми при снятии пневмосигнала.

Пневмораспределитель предназначен для пневмосистем привода дверей транспортного средства. Пневмораспределитель содержит корпус, два клапана открытия и закрытия с четырьмя запирающими элементами типа "клапан-седло", электропневматический клапан управления, привод ручного дублирования электрического сигнала, установленный в цилиндрической расточке корпуса в виде уплотненного по наружной поверхности ступенчатого аксиально подвижного плунжера и охватывающей его удерживающей втулки, и систему рабочих каналов и пневмолиний, соединяющих клапаны между собой и исполнительным механизмом, при этом привод ручного дублирования электрического сигнала снабжен управляющей камерой, образованной стенками направляющей цилиндрической расточки корпуса и соответствующими торцами уплотненного плунжера и охватывающей его втулки, при этом камера радиальным каналом сообщена с внешним источником пневматического управляющего сигнала, а охватывающая плунжер втулка уплотнена по внешней и внутренней поверхностям, причем в направляющих цилиндрических расточках корпуса и втулки плунжер по наружным поверхностям установлен с гарантированными кольцевыми зазорами. Технический результат: повышение надежности. 4 ил.

Пятилинейный, двухпозиционный клапанный пневмораспределитель привода дверей транспортного средства, содержащий корпус, два клапана открытия и закрытия с четырьмя запирающими элементами типа "клапан-седло", электропневматический клапан управления, привод ручного дублирования электрического сигнала, установленный в цилиндрической расточке корпуса в виде уплотненного по наружной поверхности ступенчатого аксиально подвижного плунжера и охватывающей его удерживающей втулки, и систему рабочих каналов и пневмолиний, соединяющих клапаны между собой и исполнительным механизмом, отличающийся тем, что привод ручного дублирования электрического сигнала снабжен управляющей камерой, образованной стенками направляющей цилиндрической расточки корпуса и соответствующими торцами уплотненного плунжера и охватывающей его втулки, при этом камера радиальным каналом сообщена с внешним источником пневматического управляющего сигнала, а охватывающая плунжер втулка уплотнена по внешней и внутренней поверхностям, причем в направляющих цилиндрических расточках корпуса и втулки плунжер по наружным поверхностям установлен с гарантированными кольцевыми зазорами.