ТОПЛИВНЫЙ БАК Российский патент 2022 года по МПК B60K15/73 B60K15/03 

Изобретение относится к области машиностроения и транспортным средством, а именно к конструктивным особенностям топливных баков [B60K 15/00, B60K 15/03, B60K 15/073, B60K 15/077].

Из уровня техники известен ТОПЛИВНЫЙ БАК ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА [RU (11) 2 149 766 (13) C1, опубл.: 27.05.2000], содержащий герметичный металлический корпус с антикоррозионным гальваническим покрытием и с имеющими отбортовки отверстиями, в которых соосно с зазором установлены имеющие стенки и торцы функциональные патрубки, которые закреплены в корпусе с помощью сварки или пайки, отличающийся тем, что край стенки функционального патрубка в районе по меньшей мере одного из его торцов загнут внутрь этого патрубка по контуру, образуя фаску.

Недостатком аналога является его низкая надежность и малый срок службы, а также невозможность его использования в качестве дополнительного бака из-за низкого уровня его защиты от механических воздействий.

Также известен УПРАВЛЯЕМЫЙ ДВУХОБЪЕМНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ БАК [RU (11) 160 559 (13) U1, опубл.: 20.03.2016], содержащий корпус, образующий топливный отсек, разделенный жесткими перегородками на ряд объемов, сообщающихся между собой через отверстия, выполненные в перегородках, и имеющий сформированные отверстия для заправки топливом, установки топливозаборника и датчика уровня топлива, отличающийся тем, что одна из перегородок делит бак на два объема, большой и малый, причем сообщение объемов осуществляется в верхней части перегородки, а другая перегородка, расположенная в большем объеме бака, служит гасителем колебаний и ее отверстия равномерно распределены по всей площади перегородки, при этом бак дополнительно снабжен установленным в нижней части снаружи управляемым перепускным устройством, соединяющим оба объема, а сформированные отверстия выполнены в месте образования малого объема.

Недостатком аналога является его низкая надежность, обусловленная его конструкцией, не обладающей достаточной жесткостью для противостояния нагрузкам при его эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЖЕСТКОГО ПЛАСТИКОВОГО ТОПЛИВНОГО БАКА [RU (11) 2 535 360 (13) C2, опубл.:10.12.2014], содержащего стенку, образующую внутренний закрытый объем, заключается в том, что элемент конструкции прикрепляют к стенке бака снаружи закрытого объема, по меньшей мере, в двух точках, расположенных в двух разных частях упомянутой стенки, в которых происходит прогиб, когда бак наполнен топливом. Упомянутая конструкция имеет, по меньшей мере, одну точку соприкосновения со стенкой бака в части упомянутой стенки, в которой прогиб является большим. Бак, полученный посредством этого способа, может быть применен в гибридном транспортном средстве. Способ сборки топливного бака содержит этапы: расположение крепежных полос над нижней стенкой бака, прикрепление элемента конструкции к нижней стенке бака, прикрепление сборки к низу кузова транспортного средства посредством крепежных полос. Достигается усиление конструкции топливного бака.

Основной технической проблемой прототипа является его низкая надежность, обусловленная конструкцией топливного бака, слабо противостоящей механическим нагрузкам, передаваемым от рамы транспортного средства.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности топливного бака и устойчивости к нагрузкам на кручение.

Указанный технический результат достигается за счет того, что топливный бак, содержащий замкнутую в объеме емкость и ребра жесткости, отличающийся тем, что бак выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда и образован передней, задней и боковыми стенками, крышкой и дном, при этом передняя и задняя стенки топливного бака смонтированы утопленными внутрь между боковыми стенками дном и крышкой, образуя ниши так, что вдоль боковых стенок, дна и крышки образованы выпуски, выходящие за габарит внутреннего объема емкости, вмещающей жидкость, внутри топливный бак разделен на части вертикальными поперечными переборками со сквозными переливными отверстиями, в нишах к передней и задней стенкам топливного бака ортогонально упомянутым стенками смонтированы ребра жесткости, соединяющие собой нижний и верхний выпуски, на поверхности крышки топливного бака над местом размещения внутри топливного бака переборок смонтированы пластины жесткости, снизу к дну топливного бака смонтирован подрамник, состоящий из опорной платформы и рамы, между ребер жесткости смонтирована регулируемая по натяжению растяжка, соединяющая собой верхнюю часть бака с подрамником через отверстие, выполненное в нижнем выпуске, топливный бак на раме транспортного средства смонтирован на виброопорах с возможностью обеспечения упругой амортизации топливного бака.

В частности, между ребрами жесткости смонтировано дополнительное ребро жесткости в виде вертикальной перемычки, соединяющей дно и крышку топливного бака.

В частности, между ребрами жесткости смонтированы горизонтальные перемычки, соединяющие ребра жесткости и дополнительную вертикальную перемычку.

В частности, ребра жесткости усилены дополнительными пластинами, смонтированными к их поверхности.

В частности, растяжка выполнена регулируемой по натяжению с помощью анкерного болта с кольцом, смонтированным через нижний выпуск к подрамнику.

В частности, растяжка выполнена регулируемой по натяжению с помощью талрепа.

В частности, переборки размещены над местом прохождения продольных лонжеронов рамы транспортного средства.

В частности, к боковым выпускам топливного бака с его торцов смонтированы рундуки.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 показан топливный бак, вид спереди.

На фиг.2 показан топливный бак, вид сбоку.

На фиг.3 показан топливный бак, вид сверху.

На фиг.4 показан топливный бак в разрезе, вид А-А.

На фиг.5 показан топливный бак в разрезе, вид Б-Б.

На фиг.6 показан топливный бак в разрезе, вид В-В.

На фиг.7 показана виброопора без упругого элемента.

На фиг.8 показана виброопора с упругим элементом.

На фиг.9 показан вид спереди топливного бака с рундуками, установленного на раме транспортного средства.

На фиг.10 показан вид сбоку топливного бака с рундуками, установленного на раме транспортного средства.

На фиг.11 показан вид снизу подрамника топливного бака.

На фигурах обозначено: 1 - топливный бак, 2 - выпуски, 3 - переборки, 4 - переливные отверстия, 5 - ребра жесткости, 6 - вертикальная перемычка, 7 - горизонтальные перемычки, 8 - пластины жесткости, 9 - подрамник, 10 - растяжки, 11 - анкерные болты, 12 - пластины крепления виброопор, 13 - виброопоры, 14 - упругий элемент, 15 - заливная горловина, 16 - сливной штуцер, 17 - штуцер индикатора уровня топлива, 18 - рундуки, 19 - проем, 20 - лонжероны рамы, 21 - верхний стакан, 22 - нижний стакан.

Осуществление изобретения.

Топливный бак 1 спроектирован для установки на седельные тягачи и предназначен для установки на раме транспортного средства, преимущественно за кабиной.

В неограничивающем варианте осуществления изобретения топливный бак 1 (см.Фиг.1-6, 9-10) выполнен в виде замкнутой в объеме емкости, выполненной в виде прямоугольного параллелепипеда и образован передней, задней и боковыми стенками, крышкой и дном, при этом передняя и задняя стенки топливного бака смонтированы утопленными внутрь между боковыми стенками дном и крышкой, образуя ниши так, что вдоль боковых стенок, дна и крышки образованы выпуски 2, т.е. поверхности, выходящие за габарит непосредственно емкости (кессона), вмещающей жидкость.

Внутри топливный бак 1 разделен на части вертикальными поперечными переборками 3 (см.Фиг.2), с выполненными вдоль них рядами переливных отверстий 4, выполняющих роль волнорезов.

В нишах к передней и задней стенкам топливного бака 1 ортогонально упомянутым стенками смонтированы попарно вдоль боковых стенок топливного бака ребра жесткости 5, при этом упомянутые ребра жесткости 5 каждой из пар смонтированы друг от друга с зазором и соединяют собой дно и крышку топливного бака 1. Между внутренними ребрами жесткости 5 пар смонтированы, по крайней мере, одна дополнительная вертикальная перемычка 6 (см.Фиг.1), соединяющая дно и крышку топливного бака и горизонтальные перемычки 7, соединяющие внутренние ребра жесткости 5 пар и дополнительную вертикальную перемычку 6. Ребра жесткости 5 усилены дополнительными пластинами, смонтированными к их поверхности.

В одном из вариантов реализации края ребер жесткости 5, а также дополнительных вертикальной 6 и горизонтальных 7 перемычек выполнены в одной плоскости с краями выпусков 2.

На поверхности крышки топливного бака 1 над местом размещения внутри топливного бака 1 переборок 3 смонтированы пластины жесткости 8 (см.Фиг.3).

Снизу к дну топливного бака 1 через отверстия, выполненные в нижних выпусках 2 со стороны передней и задней стенок смонтирован разъемным соединением подрамник 9 (см.Фиг.9, 11). Подрамник 9 содержит опорную платформу, накладываемую ко дну топливного бака 1 и прямоугольную раму, выполненную из металлического профиля, например, трубы прямоугольного сечения, уголка или П-образного профиля. Рама и опорная платформа соединены между собой неразъемным соединением и дополнительно соединены вертикальными пластинами, обеспечивающими жесткость конструкции подрамника 9.

Сверху в ребра жесткости 5 выполнены симметричные поперечные отверстия для монтажа к ним между ребрами жесткости 5 верхнего конца растяжки 10 (см.Фиг.9). Нижний конец растяжки 10 смонтирован к кольцу анкерного болта 11, который смонтирован через отверстие в нижнем выпуске топливного бака 1 и подрамнике 9. Нижний конец растяжки 10 может быть смонтирован к кольцу анкерного болта 11 через регулятор натяжения, например, талреп (на фигурах не показаны). Растяжки 10 выполнены с возможностью обеспечения дополнительной устойчивости топливного бака 1 на подрамнике 9. Растяжки 10 выполнены из металлической ленты или цепи.

Переборки 3, ребра жесткости 5, дополнительные вертикальная 6 и горизонтальные перемычки 7, пластины жесткости 8, выпуски 2 образуют армирующие пояса. Расстояние между двумя из переборок 3 выполнено в виде проекций продольных лонжеронов рамы 20 транспортного средства по ширине.

Снизу к раме подрамника 9 в местах проекции продольных лонжеронов рамы 20 транспортного средства поперек подрамника 9 и вдоль расположения лонжеронов рамы 20 транспортного средства смонтированы пластины крепления виброопор 12 (см.Фиг.11) к которым смонтированы виброопоры 13 (см.Фиг.9). В одном из вариантов реализации, виброопоры 13 состоят из верхнего 21 и нижнего 22 стаканов (см.Фиг.7, 8), содержащих опорные пластины, по центру к которым смонтированы цилиндрические втулки. Стаканы 21, 22 соосно смонтированы один над другим и обращены друг к другу краями втулок, при этом втулка одного из стаканов, например, верхнего 21 выполнена внутренним диаметром большим, чем внешний диаметр втулки другого стакана, то есть нижнего 22 с возможностью свободного размещения одной втулки в другой и их взаимного перемещения. Между опорными пластинами стаканов 21, 22 смонтирован упругий элемент 14, обеспечивающий упругую амортизацию стаканов 21, 22 виброопор 13 при их взаимном продольном и поперечном перемещении. Упругий элемент 14 выполнен из резины, каучука или других упругих материалов. Нагрузки на виброопоры 13 подразумевают работу на сжатие, растяжение и сдвиг, при этом нагрузка на виброопоры 13 рассчитана на массу топливного бака 1 с залитым внутрь него топливом, с учетом реакций массы топлива при разгоне/торможении/боковом качании транспортного средства.

В пластинах жесткости 8 с возможностью монтажа сверху на топливный бак 1 поручней и рампы крепления светосигнального оборудования (на фигурах не показаны) и/или дополнительного бака для топлива для предпускового подогревателя, выполнены глухие резьбовые отверстия.

Арматура топливного бака 1 состоит из заливной горловины 15, смонтированной в крышке топливного бака 1, снабженной крышкой-сапуном с фильтр-сеткой, сливного штуцера 16, смонтированного в дне топливного бака 1 и штуцера индикатора уровня топлива 17. Сливной штуцер 16 снабжен шаровым краном. Штуцер индикатора уровня топлива 17 смонтирован в нижней части передней стенки у нижнего выпуска 2 и снабжен фитингом для присоединения к нему прозрачной трубки с поплавком (на фигурах не показана), выполняющей роль сообщающего сосуда для визуального контроля уровня.

К боковым стенкам топливного бака 1, слева и справка к его боковым выпускам 2 через отверстия, выполненные в упомянутых выпусках 2, смонтированы рундуки 18. Рундук 18 выполнены в форме прямоугольного параллелепипеда. Рундук 18 образован передней, задней, верхней, нижней и боковыми стенками, при этом передняя стенка рундука 18 расположена параллельно и напротив боковой стенки топливного бака 1 для доступа к внутреннему объему рундука 18 сбоку от топливного бака 1. Боковые стенки рундука 18 смонтированы утопленными внутрь между передней, задней, верхней и нижней стенками, образуя ниши так, что вдоль передней, задней верхней и нижней стенками образованы выпуски 2, т.е. поверхности, выходящие за габарит внутреннего объема рундука 18. Выпуски 2 рундука 18 выполнены с возможностью монтажа его к выпускам 2 топливного бака 1 разъемным соединением.

Внутри рундук 18 разделен на части с помощью, по крайней мере, одной перегородки (на фигурах не показана). На передней стенке рундука 18 выполнен, по крайней мере, один проем 19 для доступа одновременно ко всем частям внутри рундука, или несколько проемов, для доступа к каждой из частей рундука 18 отдельно. Проем 19 закрыт дверкой, шарнирно смонтированной на передней стенке рундука 18.

Последовательность этапов установки топливного бака.

Вначале монтируют топливный бак 1 с установленными на нем рундуками 18 на подрамник 9 с предварительно смонтированными к подрамнику 9 виброопорами 13. Далее, подрамник 9 с виброопорами 13 и со смонтированным на подрамнике 9 топливным баком 1 с рундуками 18 монтируют на кузове или раме транспортного средства, например, за кабиной, при этом нижний стакан виброопор 13 устанавливают на лонжеронах рамы 20 транспортного средства через надрамники (на фигурах не показаны), которые монтируются на лонжероны рамы 20 транспортного средства посредством стремянок (на фигурах не показаны), причем их расположение вдоль лонжерона рамы 20 транспортного средства строго не устанавливается и зависит от расположения агрегатов транспортного средства в межлонжеронном пространстве, таких как коробка передач, раздаточная коробка и т.д. Топливный бак 1 через сливной штуцер 16 подключают к топливной системе транспортного средства.

Для использования топливного бака 1 в него через заливную горловину 15 при закрытом сливном штуцере 16 заливают топливо, уровень которого контролируют через штуцер индикатора уровня топлива 17. После израсходования топлива в основном баке транспортного средства, вручную или с помощью клапана, который может быть смонтирован в топливопроводе, соединяющем заявленный топливный бак 1 с топливной системой транспортного средства, открывают шаровый кран сливного штуцера 16, а в варианте использования клапана, открывают клапан.

Технический результат - повышение надежности топливного бака и устойчивости к нагрузкам на кручение при движении транспортного средства, особенно на грунтовых дорогах, достигается за счет того, что конструкция топливного бака разработана устойчивой к нагрузкам на кручения, которые передаются от рамы транспортного средства, за счет образования в конструкции из переборок 3, ребер жесткости 5, дополнительных вертикальной 6 и горизонтальных 7 перемычек, пластин жесткости 8 и выпусков 2 армирующих поясов, при этом для компенсации нагрузок кручения подрамник 9 топливного бака 1 на раме транспортного средства установлен на виброопорах 13, при этом переливные отверстия 4, выполненные в переборках 3 дополнительно обеспечивают надежность топливного бака 1 за счет удержания напора жидкого топлива и снижения воздействия этого напора на боковые стенки топливного бака 1, которое может привести к опрокидыванию бака 1, а дополнительную устойчивость к нагрузкам на кручение обеспечивают с помощью растяжек 10, соединяющих верхнюю часть топливного бака 1 с подрамником 9.

Несмотря на то, что техническое решение было подробно описано с целью иллюстрации на основе вариантов осуществления, которые в настоящий момент считаются наиболее практичными и предпочтительными, следует понимать, что подобные детали служат исключительно указанной цели, при этом изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, а охватывает эквивалентные варианты соединения, не выходящие за рамки объема притязаний формулы изобретения.

Изобретение относится к конструктивным особенностям топливных баков. Топливный бак выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда и образован передней, задней и боковыми стенками, крышкой и дном. Передняя и задняя стенки топливного бака смонтированы утопленными внутрь между боковыми стенками дном и крышкой, образуя ниши так, что вдоль боковых стенок, дна и крышки образованы выпуски, выходящие за габарит внутреннего объема емкости, вмещающей жидкость. Внутри топливный бак разделен на части вертикальными поперечными переборками со сквозными переливными отверстиями. В нишах к передней и задней стенкам топливного бака, ортогонально упомянутым стенкам, смонтированы ребра жесткости, соединяющие собой нижний и верхний выпуски. На поверхности крышки топливного бака смонтированы пластины жесткости. Снизу к дну топливного бака смонтирован подрамник. Между ребер жесткости смонтирована регулируемая по натяжению растяжка. Топливный бак на раме транспортного средства смонтирован на виброопорах с возможностью обеспечения упругой амортизации. Достигается повышение надежности топливного бака и устойчивости к нагрузкам на кручение. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Топливный бак, содержащий замкнутую в объеме емкость и ребра жесткости, отличающийся тем, что бак выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда и образован передней, задней и боковыми стенками, крышкой и дном, при этом передняя и задняя стенки топливного бака смонтированы утопленными внутрь между боковыми стенками дном и крышкой, образуя ниши так, что вдоль боковых стенок, дна и крышки образованы выпуски, выходящие за габарит внутреннего объема емкости, вмещающей жидкость, внутри топливный бак разделен на части вертикальными поперечными переборками со сквозными переливными отверстиями, в нишах к передней и задней стенкам топливного бака ортогонально упомянутым стенками смонтированы ребра жесткости, соединяющие собой нижний и верхний выпуски, на поверхности крышки топливного бака над местом размещения внутри топливного бака переборок смонтированы пластины жесткости, снизу к дну топливного бака смонтирован подрамник, состоящий из опорной платформы и рамы, между ребрами жесткости смонтирована регулируемая по натяжению растяжка, соединяющая собой верхнюю часть бака с подрамником через отверстие, выполненное в нижнем выпуске, топливный бак на раме транспортного средства смонтирован на виброопорах с возможностью обеспечения упругой амортизации топливного бака.

2. Топливный бак по п.1, отличающийся тем, что между ребрами жесткости смонтировано дополнительное ребро жесткости в виде вертикальной перемычки, соединяющей дно и крышку топливного бака.

3. Топливный бак по п.1, отличающийся тем, что между ребрами жесткости смонтированы горизонтальные перемычки, соединяющие ребра жесткости и дополнительную вертикальную перемычку.

4. Топливный бак по п.1, отличающийся тем, что ребра жесткости усилены дополнительными пластинами, смонтированными к их поверхности.

5. Топливный бак по п.1, отличающийся тем, что растяжка выполнена регулируемой по натяжению с помощью анкерного болта с кольцом, смонтированным через нижний выпуск к подрамнику.

6. Топливный бак по п.1, отличающийся тем, что растяжка выполнена регулируемой по натяжению с помощью талрепа.

7. Топливный бак по п.1, отличающийся тем, что переборки размещены над местом прохождения продольных лонжеронов рамы транспортного средства.

8. Топливный бак по п.1, отличающийся тем, что к боковым выпускам топливного бака с его торцов смонтированы рундуки.