Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї

Реферат: UA 88803 U UA 88803 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудівного устаткування та може використовуватись у конструкції акумуляторних батарейних ящиків, зокрема, для забезпечення живлення рудникових електровозів, що експлуатуються у підземних виробках шахт у вибухонебезпечних для електрообладнання умовах. Заявнику відомо багато аналогічних вибухобезпечних ящиків для акумуляторних батарей, серед яких найближчими за сукупністю суттєвих ознак є наступні. Відповідно до державних стандартів України в сфері електрообладнання у вибухонебезпечних середовищах існує велика кількість видів вибухозахисту. Відомі способи утворення вибухонепроникних з'єднань в обладнанні, що експлуатується в підземних виробках шахт. Вимоги до їх конструювання викладені в ДСТУ 7114:2009 (ДСТУ 7114:2009. Вибухонебезпечні середовища. Частина 1. Електрообладнання. Вид вибухозахисту: вибухонепроникна оболонка "d" (IEC 60079-162007, MOD). - Київ, Держспоживстандарт України, 2012 р.). Цей стандарт встановлює вимоги до конструкції та випробовування ящиків для електрообладнання з видом вибухозахисту "вибухонепроникна оболонка "d", призначеного для застосування у вибухонебезпечних газових середовищах. При цьому корисна модель може бути застосована при створенні ящика для будь-якої групи або підгрупи електрообладнання, зазначеного у ДСТУ 7113 (ДСТУ 7113:2009. Вибухонебезпечні середовища. Частина 0. Електрообладнання. Загальні вимоги (ІЕС 60079-0:2007, MOD). - Київ, Держспоживстандарт України). Відомий вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї, який використовується для живлення електровозів АРВ 7, має металевий корпус та кришку. Кришка у робочому стані закріплена за допомогою клинового затвора. Для захисту від механічних пошкоджень кронштейнів клинового затвора вздовж бортів ящика встановлені спеціальні щитки (Братченко Б.Ф., Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ. - М.: Недра, 1978 р. - с. 214218). Недоліком цієї конструкції є відносно великі габарити кришки та необхідність постійного контролю регулювання кріпильних елементів кришки для забезпечення надійного вибухонепроникного з'єднання відповідно до вимог ДСТУ 7114:2009. Відомий вибухобезпечний ящик для рудникового електровоза, корпус якого виконаний у вигляді подовженого порожнистого паралелепіпеда, один з боків якого обладнано фланцем і кришкою, що утворюють вибухонепроникне з'єднання, при цьому кришку обладнано розвантажувальними пристроями. Фланець обладнано не менше ніж двома перемичками, що з'єднують протилежні боки і виконані паралельно меншим бокам ящика. Перемички обладнано отворами для кріплення кришок, кількість яких відповідає кількості прорізів між перемичками (патент України № 33140 на корисну модель, опублікований 10.06.2008, бюлетень № 11, 2008 р.). Недоліком відомого пристрою є підвищена складність утворення та зниження надійності вибухонепроникного з'єднання при експлуатації ящика через необхідність застосування перемичок та кріпильних елементів, які можуть деформуватися у процесі роботи ящика. Відомий ящик для акумуляторних батарей, корпус якого виконаний з двох блоків, розташованих уздовж спільного днища, при цьому блоки встановлені з проміжком між внутрішніми боковими стінками. Кришки ящика виконані з вентиляційно-розвантажними отворами та скріплені з корпусом фланцями із затискачами, встановленими вздовж периметру корпусу (деклараційний патент України № 59797 на винахід, опублікований 15.09.2003, бюлетень № 9, 2003 р.). Недоліками відомого пристрою є значна тривалість і незручність обслуговування акумуляторної батареї. Ці недоліки обумовлені великою вагою кришки, яку можна зняти тільки за допомогою спеціальних вантажопідйомних механізмів та великої кількості кріпильних елементів, які необхідно знімати/встановлювати при кожному відкриванні/закриванні ящика. При цьому наявність кріпильних елементів також знижує надійність вибухонепроникного з'єднання з рахунок кріплення кришки до фланців затискачами. За прототип прийнято вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї, що має металеві корпус і кришку. На кришці виконані швидкороз'ємні люки з фланцевим з'єднанням (патент України № 58196 на корисну модель, опублікований 11.04.2011, бюлетень № 7, 2011 р.). Недоліком даного пристрою є те, що кріплення люків до основної кришки також здійснюється за допомогою кріпильних елементів (болтів, затискачів тощо). Така конструкція кріплення призводить до підвищення часових витрат на відкривання та закривання люків, а також може призвести до зниження надійності вибухонепроникного з'єднання через навантаження, яке сприймається кріпильними елементами під час вибуху. 1 UA 88803 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності вибухонепроникного з'єднання та збереження необхідного рівня надійності під час експлуатації з одночасним спрощенням встановлення, знімання та фіксації кришки на корпусі ящика для акумуляторної батареї та, відповідно, зменшення часу для доступу до акумуляторної батареї. Поставлена задача вирішується тим, що у вибухобезпечному ящику для акумуляторної батареї, що містить корпус та щонайменше одну кришку, відповідно до корисної моделі, корпус обладнаний напрямними, розташованими на щонайменше двох паралельних поверхнях корпусу, а кришка виконана з можливістю руху вздовж напрямних, причому краї кришки розміщуються в напрямних з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту, при цьому корпус обладнаний засобами фіксації кришки, встановленими щонайменше з однієї сторони входження кришки у пази. При цьому напрямні можуть бути виконані у вигляді пазів. При цьому корпус може бути виконано переважно у формі паралелепіпеда. При цьому внутрішня поверхня грані, перпендикулярної поверхням, на яких розташовано напрямні, містить також напрямну, яка разом з кришкою утворює вибухонепроникне з'єднання у формі лабіринту. При цьому засіб фіксації кришки може бути виконаний у формі планки, прикріпленої до корпусу за допомогою різьбових кріпильних елементів. При цьому планка може містити виступи або пази для фіксації кришки з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту. При цьому кришка може бути встановлена у напрямних по рухомій посадці. При цьому ящик може містити дві або більше кришки, сполучення яких може бути виконано з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту між ними. При цьому сполучення двох або більше кришок може бути виконано у вигляді шпунта для утворення вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту. При цьому кришка обладнана двома ручками вздовж її коротших сторін. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається при застосуванні корисної моделі, є наступний причинно-наслідковий зв'язок. Саме вибухонепроникне з'єднання відповідно до ДСТУ 7114:2009 як місце сполучення відповідних поверхонь двох частин оболонки або оболонок запобігає передаванню внутрішнього вибуху з оболонки в навколишнє вибухонебезпечне середовище. Було встановлено, що для досягнення поставленого завдання, а саме підвищення та збереження надійності вибухонепроникного з'єднання у процесі експлуатації необхідно виключити застосування кріпильних елементів для забезпечення вибухонепроникного з'єднання та зменшити вимоги до ширини і довжини щілини вибухонепроникного з'єднання, а, відповідно, до точності обробки поверхонь, які утворюють таке з'єднання. В результаті випробувань численних з'єднань без використання кріпильних елементів було встановлено, що зазначеним вище вимогам для створення вибухонепроникного з'єднання відповідає лабіринтне з'єднання, утворене між стінками корпусу ящика та його кришкою або кришками, якщо їх дві або більше. При цьому під час випробувань вибухонепроникного з'єднання були забезпечені параметри, вказані в ДСТУ 7114:2009 (п. 5.2.2, таблиці 1, 2). Лабіринтне з'єднання, утворене між напрямними у вигляді пазів вздовж паралельних стінок корпусу ящика для акумуляторної батареї та бічними поверхнями кришки або кришок дозволяє забезпечити вибухонепроникне з'єднання при виникненні тиску внаслідок вибуху у внутрішньому об'ємі ящика. При цьому геометричні параметри такого лабіринтного з'єднання будуть залежати від типу з'єднання та підгрупи оболонки відповідно до п. 5.2.2, таблиці 1,2 ДСТУ 7114:2009. Проте випробування, які проводились при цьому, свідчать про можливі відхилення від цих параметрів, зі збереженням вибухонепроникності. При цьому виконання кришки з можливістю руху вздовж напрямних на паралельних сторонах корпусу ящика та наявність двох ручок вздовж коротших сторін кришки підвищує зручність встановлювання та знімання кришки або кришок при відкриванні/закриванні ящика та виключення застосування кріпильних елементів для фіксації самої кришки до корпусу ящика, що зменшує час на доступ до внутрішнього об'єму ящика, зокрема, до акумулятора, а також підвищує надійність вибухонепроникного з'єднання та збереження такого під час експлуатації ящика за рахунок відсутності кріпильних елементів при з'єднанні кришки та корпусу. Також обладнання корпусу засобами фіксації кришки, встановленими щонайменше з однієї сторони входження кришки у пази, дозволяє зафіксувати кришку тільки з одного боку корпусу та виключити необхідність фіксації або кріплення кожної кришки у випадку їх кількості більш однієї. Це також додатково підвищує зручність встановлення кришки та зменшує час на її знімання. 2 UA 88803 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 При цьому така конструкція кришок дозволяє відмовитись від вантажопідйомних механізмів для їх знімання або встановлення і здійснювати зазначені дії вручну, що суттєво зменшує час доступу до батареї. Також обладнання корпусу напрямними, розташованими як на паралельних поверхнях корпусу, так і на внутрішній поверхні грані, перпендикулярної поверхням, на яких розташовано напрямні, куди входить кришка, з виконанням їх, зокрема, у вигляді пазів, дозволяє створити лабіринтне з'єднання корпусу та кришки по всьому периметру корпусу, що додатково підвищує надійність вибухонепроникного з'єднання. Додатково виконання засобу фіксації кришки у формі планки, зафіксованої до корпусу за допомогою різьбових кріпильних елементів, та обладнання планки виступами або пазами для фіксації кришки з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту також дозволяє додатково підвищити надійність вибухонепроникного з'єднання та спростити фіксацію кришки до корпусу. Сполучення двох або більше кришок з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту між ними, зокрема, у вигляді шпунта, додатково підвищує надійність вибухонепроникного з'єднання. Таким чином, забезпечують виконання сполучення усіх рухомих елементів ящика, а саме корпусу і кришок та кришок між собою з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту, що повністю виключає проникнення вибуху з ящику та суттєво підвищує параметри вибухонепроникності для усього ящика в цілому. Заявлена корисна модель ілюструється наступним прикладом виконання вибухобезпечного ящика для акумуляторної батареї, а також відповідними кресленнями, а саме: - фіг. 1 - загальний вигляд вибухобезпечного ящика для акумуляторної батареї; - фіг. 2 - збільшений вигляд вибухонепроникного з'єднання у перерізі; - фіг. 3 - загальний вигляд вибухонепроникного ящика зі знятими кришками; - фіг. 4 - загальний вигляд кришок вибухонепроникного ящика та їх сполучення між собою; - фіг. 5 - загальний вигляд вибухонепроникного ящика, на якому показане входження кришок у паз; - фіг. 6 - збільшений загальний вигляд вибухонепроникного ящика з встановленими кришками перед сполученням їх між собою; - фіг. 7 - загальний вигляд вибухонепроникного ящика з встановленими кришками та опущеною планкою для фіксації кришки; - фіг. 8 - загальний вигляд вибухонепроникного ящика з встановленими кришками та планкою для фіксації кришки, прикріпленою до корпусу. Зображувальні матеріали, що ілюструють заявлену корисну модель, а також наведений приклад конкретного виконання вибухобезпечного ящика для акумуляторної батареї ніяким чином не обмежують обсяг домагань, викладений у формулі, а тільки пояснюють суть корисної моделі. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї містить корпус 1 з встановленими у ньому кришками 2. Кількість кришок 2 залежить від габаритів вибухобезпечного ящика. Корпус 1 має переважно форму паралелепіпеда з двома боковими стінками 3, 4 та двома торцевими стінками 5, 6. При цьому корпус може бути виконаний також іншої форми, яка містить паралельні поверхні. На внутрішніх поверхнях стінок 3, 4 корпусу 1, а також на внутрішній поверхні торцевої стінки 5 розташовані напрямні 7, виконані у вигляді пазів. Напрямні 7 можуть бути сформовані кутиками 8, 9, прикріпленими до стінки корпусу 1 з його внутрішньої та зовнішньої сторони з утворенням пазів. При цьому кришки 2 розташовані у пазах таким чином, що їх краї утворюють разом з пазом плоске вибухонепроникне з'єднання з шириною щілини 10. Кришки 2 встановлені у пазах по рухомій посадці. На торцевій стінці 5 у верхній частині виконано виріз 11 на одному рівні з напрямними 7 для входження кришок 2 у пази. Сполучення кришок 2 між собою виконане у вигляді шпунта 12 для забезпечення утворення вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту. Тобто кожна наступна кришка 2 входить в паз попередньої кришки 2 (фіг. 4, фіг. 6). Фіксація останньої кришки 2 до корпусу батарейного ящика відбувається за рахунок засобу фіксації, виконаному у вигляді планки 13, прикріпленої до торцевої стінки 5 корпусу 1 за допомогою кріпильних елементів 14. Кріпильними елементами 14 в даному випадку можуть слугувати різьбові кріпильні елементи - болти, гвинти, а також затискачі та їм подібні. Планка 13 з внутрішньої її сторони також містить пази 15 для входження кришки 2 та її фіксації з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту. Крім того, на зовнішніх поверхнях кришок розміщені вибухобезпечні вентиляційні пристрої 16, які слугують 3 UA 88803 U 5 10 для виходу газів, які можуть накопичуватися у процесі експлуатації вибухобезпечного ящика для акумуляторної батареї. Додатково кришки обладнанні ручками 17 вздовж їх коротших сторін. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї використовують наступним чином. Спочатку встановлюють акумулятори усередині корпусу 1 ящика. Потім першу кришку 2 вставляють у пази напрямних 7 та просувають до входження у паз, розташований на внутрішній поверхні торцевої стінки 5. Потім інші кришки 2 вставляють у пази напрямних 7 та просувають до входження у паз шпунта 12 кожної попередньої кришки 2. Після встановлення останньої кришки 2 розташовують планку 13 напроти вирізу 11 та фіксують її до корпусу 1 кріпильними елементами 14. Таким чином, використання запропонованого вибухобезпечного ящика для акумуляторної батареї дозволить підвищити надійність вибухонепроникного з'єднання та забезпечити збереження необхідного рівня надійності під час експлуатації з одночасним спрощенням встановлення, знімання та фіксації кришки на корпусі ящика для акумуляторної батареї та, відповідно, зменшення часу для доступу до акумуляторної батареї. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 1. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї, що містить корпус та щонайменше одну кришку, який відрізняється тим, що корпус обладнаний напрямними, розташованими на щонайменше двох паралельних поверхнях корпусу, а кришка виконана з можливістю руху вздовж напрямних, причому краї кришки розміщуються в напрямних з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту, при цьому корпус обладнаний засобами фіксації кришки, встановленими щонайменше з однієї сторони входження кришки у пази. 2. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що напрямні виконані у вигляді пазів. 3. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що корпус виконано переважно у формі паралелепіпеда. 4. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 3, який відрізняється тим, що внутрішня поверхня грані, перпендикулярної поверхням, на яких розташовано напрямні, містить також напрямну, яка разом з кришкою утворює вибухонепроникне з'єднання у формі лабіринту. 5. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що засіб фіксації кришки виконаний у формі планки, прикріпленої до корпусу за допомогою різьбових кріпильних елементів. 6. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 5, який відрізняється тим, що планка містить виступи або пази для фіксації кришки з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту. 7. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що кришка встановлена у напрямних по рухомій посадці. 8. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що містить дві або більше кришок. 9. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 8, який відрізняється тим, що сполучення двох або більше кришок виконано з утворенням вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту між ними. 10. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 9, який відрізняється тим, що сполучення двох або більше кришок виконано у вигляді шпунта для утворення вибухонепроникного з'єднання у формі лабіринту. 11. Вибухобезпечний ящик для акумуляторної батареї за п. 1, який відрізняється тим, що кришка обладнана двома ручками вздовж її коротших сторін. 4 UA 88803 U 5 UA 88803 U 6 UA 88803 U 7 UA 88803 U 8 UA 88803 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9