УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ Российский патент 2004 года по МПК F17C13/08 

Изобретение относится к газовой технике, а именно для крепления газовых баллонов для сжатого газового топлива на раме автомобиля.

Известно устройство для крепления газовых баллонов [1], содержащее укрепленные к лонжеронам рамы автомобиля ложементы с крепежными элементами газовых баллонов, причем газовые магистрали газовых баллонов прикреплены к одному из ложементов рамы автомобиля.

Недостатком известного устройства является то, что при любом закручивании лонжеронов рамы автомобиля возможны подвижки баллонов между собой и относительно лонжерона, к которому подходит трубопровод от газовых баллонов, что может привести к разрушению газовых коммуникаций и самих баллонов.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для крепления газовых баллонов [2], содержащее ложементы с крепежными элементами, жестко установленные на прямоугольной платформе, прикрепленной посредством упругих шарниров к лонжеронам рамы автомобиля, на один из лонжеронов прикреплены трубопроводы баллонов.

Недостатками прототипа являются увеличенная высота устройства в виду введения дополнительной прямоугольной платформ, что не всегда можно применить на автомобиле из-за небольшого свободного пространства под газовые баллоны; увеличенная металлоемкость конструкции, из-за введения дополнительной прямоугольной платформы; возможность отрыва установленной на упругих шарнирах прямоугольной платформы с закрепленными на ней газовыми баллонами при резких ускорениях и торможениях автомобиля; при амортизации упругими шарнирами прямоугольной рамы с газовыми баллонами происходит увеличенное перемещение газового трубопровода, закрепленного между секцией газовых баллонов и лонжероном рамы автомобиля, что может привести к его ускоренному разрушению.

Указанные недостатки ставят задачу (наряду с сохранением высокой пожаробезопасности) повышения надежности крепления газовых баллонов на автомобиле с обеспечением их амортизации при уменьшении металлоемкости конструкции, снижении высоты размещения баллонов (баллонов вместе с ложементами) и повышении надежности закрепления газовых трубопроводов и коммуникаций.

Поставленная задача решается в предложенном устройстве для крепления газовых баллонов, содержащем ложементы с крепежными элементами, прикрепленные с помощью шарниров к лонжеронам рамы автомобиля, с одним из которых связаны трубопроводы баллонов, так что ложемент с крепежными элементами газовых баллонов прикреплен к лонжерону с трубопроводами посредством не менее двух шарниров с жесткими связями, а ложемент с другой стороны газовых баллонов прикреплен к противоположному лонжерону рамы автомобиля при помощи не менее двух шарниров с упругими связями, при этом трубопроводы газовых коммуникаций выполнены в виде пружинных петель, с возможностью перемещения их креплений в пределах упругих деформаций самих трубопроводов.

Кроме того, ложементы с крепежными элементами газовых баллонов и шарнирами могут быть утоплены между лонжеронами, а шарниры прикреплены к лонжеронам рамы автомобиля при помощи кронштейнов (установленных на боковых стенках лонжеронов автомобиля). При этом кронштейны являются как бы развитием поверхности лонжеронов для более удобного укрепления на них (лонжеронах) шарниров ложементов.

Введение непосредственного шарнирного крепления ложементов к лонжеронам рамы автомобиля приводит к упрощению конструкции устройства и к удалению прямоугольной платформы (прототипа). При этом повышается надежность самого крепления, так как при резком торможении (ускорении) автомобиля прямоугольная платформа (прототипа) с закрепленными на ней ложементами и газовыми баллонами может оборваться с упругих шарниров ее крепления к лонжеронам рамы автомобиля.

Выполнение шарниров крепления ложементов у лонжерона с закрепленными газовыми коммуникациями жесткими обеспечивает прочное закрепление ложемента с крепежными элементами и газовыми баллонами на лонжероне рамы автомобиля, что исключает возможность отрыва баллонов и их трубопроводов при резком разгоне и остановке автомобиля.

Закрепление ложементов с лонжеронами рамы автомобиля вне трубопроводов упругими шарнирами позволяет при движении автомобиля по неровной поверхности сглаживать на газовые баллоны воздействие нагрузок и угловых смещений лонжеронов друг против друга.

Выполнение газовых трубопроводов в виде “пружинных петель с возможностью перемещения их креплений в пределах упругих деформаций самих трубопроводов” исключает их разрушение и обрыв при передвижении автомобиля по неровным поверхностям.

Введение в конструкцию устройства для хранения баллонов под утопленные (расположенные ниже верхнего уровня лонжеронов) ложементы кронштейнов, жестко присоединенных к боковым поверхностям лонжеронов рамы автомобиля, приводит к понижению высоты конструкции устройства в целом. В зависимости от длины баллонов и типа автомобиля кронштейны крепятся между лонжеронам рамы автомобиля или с их наружной стороны.

Таким образом выполнение устройства для крепления газовых баллонов, содержащего ложементы с крепежными элементами, прикрепленные с помощью шарниров к лонжеронам рамы автомобиля, с одним из которых связаны трубопроводы баллонов, так что ложемент с крепежными элементами газовых баллонов прикреплен к лонжерону с трубопроводами посредством не менее двух шарниров с жесткими связями, а ложемент с другой стороны газовых баллонов прикреплен к противоположному лонжерону рамы автомобиля при помощи не менее двух шарниров с упругими связями, при этом трубопроводы газовых коммуникаций выполнены в виде пружинных петель, с возможностью перемещения их креплений в пределах упругих деформаций самих трубопроводов, а также ложементы с крепежными элементами газовых баллонов и шарнирами могут быть утоплены между лонжеронами, а шарниры прикреплены к лонжеронам рамы автомобиля при помощи кронштейнов (жестко прикрепленным к лонжеронам рамы автомобиля) является новым для устройств крепления газовых баллонов, что соответствует критерию “новизна”.

Вышеприведенная совокупность отличительных признаков не известна в настоящее время из уровня техники и не следует из общеизвестных правил конструирования крепления газовых баллонов на автомобиль, что доказывает ее соответствие критерию "изобретательский уровень".

Конструктивная реализация устройства для хранения газовых баллонов с указанной совокупностью существенных признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, отсюда следует соответствие критерию "промышленная применимость".

На фиг.1 представлен вид устройства для хранения баллонов с расположением ложементов над лонжеронами рамы автомобиля.

На фиг.2 представлен вид устройства для хранения баллонов с утопленными ложементами меж лонжеронами рамы автомобиля.

На фиг.3 представлен вид устройства для хранения баллонов по фиг.2 - вид сверху.

На фиг.4 представлен вид устройства для хранения баллонов по фиг.2 - вид сбоку.

Устройство для крепления газовых баллонов 1 содержит ложементы 2 с крепежными элементами (например, хомутами), прикрепленные к лонжеронам 3 рамы автомобиля с помощью шарниров (4 и 5) с жесткими связями 4 и упругими связями 5. К лонжерону 3, к которому прикреплены газовые трубопроводы 6, ложемент 2 прикреплен с помощью не менее чем двух шарниров 4 с жесткими связями, а ложемент 2 с другой стороны газовых баллонов 1 прикреплен к противоположному лонжерону 3 рамы автомобиля при помощи не менее двух шарниров 5 с упругими связями. Трубопроводы (магистрали) 6 газовых коммуникаций выполнены в виде пружинных петель с возможностью перемещения их креплений в пределах упругих деформаций самих трубопроводов и прикреплены к лонжерону 3 рамы автомобиля. Ложементы 2 с крепежными элементами газовых баллонов 1 могут быть утоплены (как представлено на фиг.2, фиг.3 и фиг.4) между лонжеронами 3 рамы автомобиля, и прикреплены к лонжеронам 3 рамы автомобиля при помощи шарниров 4 и 5 (соответственно) при помощи кронштейнов 7, которые жестко прикреплены к лонжеронам 3. Шарниры с жесткими связями 4 могут быть выполнены в виде поворотных петель с одной степенью свободы. Шарниры с упругими связями 5 могут быть аналогичными шарнирам с упругими связями крепления двигателя, кабины и т.п. (и иметь три степени свободы небольших смещений). Между ложементами 2 и лонжеронами 3 рамы автомобиля должен быть зазор, обеспечивающий их взаимные небольшие перемещения относительно друг друга.

Устройство работает следующим образом.

При движении автомобиля по неровным поверхностям происходит закручивание рамы и ее лонжеронов 2, при этом возникает их угловое перемещение друг против друга. Эти небольшие перемещения лонжеронов 2 рамы автомобиля не будут воздействовать на газовые баллоны 1, так как они будут компенсированы шарнирами 4 и 5 устройства.

В момент резкого разгона или остановок автомобиля основную нагрузку от газовых баллонов 1 возьмут на себя шарниры 4 с жесткими связями, тем самим исключая срыв (отрыв от лонжеронов 3) газовых баллонов 1. При этом шарниры 5 с упругими связями будут, компенсируя небольшие смещения, помогать удерживать газовые баллоны 1 на своем установочном месте.

Введение непосредственного шарнирного крепления ложементов 2 к лонжеронам 3 рамы автомобиля позволяет снизить металлоемкость конструкции и ее стоимость, а также повысить ее надежность. Применение кронштейнов. 7 уменьшит габаритные размеры по высоте устройства для крепления баллонов в целом. Введение пружинных петель на газовых трубопроводах повысит надежность крепления и пожаробезопасность автомобиля.

Таким образом, использование предложенного предполагаемого изобретения позволяет при любом закручивании рамы автомобиля исключить подвижность баллонов между собой и обрыв трубопроводов при возникновении аварийных ситуаций. При этом повышается надежность, долговечность и пожаробезопасность автомобилей, работающих на сжатом газовом топливе. Уменьшение габаритных размеров устройства для хранения баллонов (за счет их утопления между лонжеронами рамы) способствует возможности установки газовых баллонов на разные типы автомобилей и тем самым расширению использования сжатого газа как топлива для автомобилей.

Источники информации

1. Дополнение к руководству по эксплуатации автомобиля ЗИЛ-138 А. - М.: Машиностроение (Производственное объединение ЗИЛ), 1985, с. 9-13.

2. Авторское свидетельство СССР №1430664, кл. F 17 С 13/08, 15.10.1988, бюл. №38 - прототип.

Устройство предназначено для крепления газовых баллонов к раме автомобиля. Устройство содержит ложементы с крепежными элементами, прикрепленные с помощью шарниров к лонжеронам рамы автомобиля, с одним из которых связаны трубопроводы баллонов, при этом ложемент с крепежными элементами газовых баллонов прикреплен к лонжерону с трубопроводами посредством не менее двух шарниров с жесткими связями, а ложемент с другой стороны газовых баллонов прикреплен к противоположному лонжерону рамы автомобиля при помощи не менее двух шарниров с упругими связями, при этом трубопроводы газовых коммуникаций выполнены в виде пружинных петель с возможностью перемещения их креплений в пределах упругих деформаций самих трубопроводов. Технический результат - повышение надежности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для крепления газовых баллонов, содержащее ложементы с крепежными элементами, прикрепленные с помощью шарниров к лонжеронам рамы автомобиля, с одним из которых связаны трубопроводы баллонов, отличающееся тем, что ложемент с крепежными элементами газовых баллонов прикреплен к лонжерону с трубопроводами посредством не менее двух шарниров с жесткими связями, а ложемент с другой стороны газовых баллонов прикреплен к противоположному лонжерону рамы автомобиля при помощи не менее двух шарниров с упругими связями, при этом трубопроводы газовых коммуникаций выполнены в виде пружинных петель, с возможностью перемещения их креплений в пределах упругих деформаций самих трубопроводов.2. Устройство для крепления газовых баллонов по п.1, отличающееся тем, что ложементы с крепежными элементами газовых баллонов и шарнирами утоплены между лонжеронами, а шарниры прикреплены к лонжеронам рамы автомобиля при помощи кронштейнов.