Кульовий кран повітряної магістралі рухомого складу

1. Кульовий кран повітряної магістралі рухомого складу, що містить корпус з отвором, що є в його тілі між вхідним і вихідним отворами, та з встановленою напроти цього отвору за допомогою двох ущільнювальних кілець кульовою заслінкою з крізним каналом та крізним отвором, що виконаний із забезпеченням можливості утворення в закритому положенні кульової заслінки каналу від вихідного отвору корпусу до отвору в тілі корпусу, ручний привід, виконаний у вигляді з'єднаного з кульовою заслінкою шпинделя з установленою на ньому рукояткою, та виконаний у вигляді крізного отвору а тмосферний отвір, який відрізняється тим, що додатково забезпечений встановленими в отворі тіла корпусу торцевою гайкою та розміщеною між кульовою заслінкою й торцевою гайкою ущільнювальною втулкою, при цьому атмосферний отвір виконаний у торцевій гайці. 2. Кульовий кран повітряної магістралі рухомого складу за п. 1, який відрізняється тим, що отвір в тілі корпусу виконано двоступінчастим, причому ступінь з великим діаметром має різь по внутрішньому її діаметру для встановлення торцевої гайки. 3. Кульовий кран повітряної магістралі рухомого складу за п. 1, який відрізняється тим, що зовнішня поверхня ущільнювальної втулки виконана 2 (19) 1 3 85908 4 12. Кульовий кран повітряної магістралі рухомого складу за п. 1, який відрізняється тим, що рукоятка виконана у вигляді важеля, прямого чи зігнутого в площині, що перпендикулярна площині повороту важеля. Винахід відноситься до уніфікованих елементів пневматичних систем гальмівного устаткування рухомого состава рейкового транспорту (залізничного, метрополітену, трамваїв), що випускаються серійно з вагонами, зокрема до кульових роз'єднувальних кранів, кульових кранів подвійної тяги, і може бути використано для перекриття повітряних гальмівної і живильної магістралей окремої одиниці рухомого состава. Відомий кульовий кран повітряної магістралі рухомого состава, який містить корпус з вхідним і вихідним отворами і з установленою між ними за допомогою двох ущільнюваних кілець кульовою заслінкою, що має крізний канал, і ручний привід, виконаний у вигляді з'єднаного з кульовою заслінкою шпінделя із закріпленою на ньому рукояткою. [Крани кульові. Технічні умови ТУЗ 184-00310785350-99. Міністерство шляхів сполучення РФ. - 1999. - С. 22]. Відомий роз'єднувальний кульовий кран, що складається з порожнистого корпусу з установленими в ньому вхідним і вихідним штуцерами, на внутрішніх торцях яких розміщені кільцеві манжети, що підтискають кульовий затвор, який має прохідний канал і паз для встановлення стрижня управління, на верхній частині якого закріплений важіль управління, що має обмежувальну вісь повороту, при цьому паз кульового затвора виконаний похилим відносно горизонтальної вісі роз'єднувального крана. [Заявка на видачу патенту РФ №2003105773, МПК F16K5/06, 2004 (аналог)]. Найближчим за технічною суттю до того, що заявляється, є кульовий кран повітряної магістралі рухомого состава, який містить корпус з атмосферним отвором в тілі корпусу між вхідним і вихідним отворами та з установленою напроти атмосферного отвору за допомогою двох ущільнювальних кілець кульовою заслінкою з крізним каналом і крізним отвором, що виконаний із забезпеченням можливості утворення в закритому положенні кульової заслінки каналу від вхідного отвору корпусу до атмосферного отвору, та р учний привід, що виконаний у вигляді з'єднаного з кульовою заслінкою шпінделя з установленою на ньому рукояткою, при цьому на зв'язаній з відповідним ущільнювальним кільцем поверхні є, принаймні, один кільцевий виступ [Свідоцтво на корисну модель РФ №22646, МПК В60Τ17/04,2002 (прототип)]. В процесі експлуатації відомого кульового крана виявилася проблема, що пов'язана з недостатньою ефективністю ущільнення в місці контакту кульової заслінки та ущільнювального кільця, що встановлений з боку гальмівної магістралі. Розкриття винаходу При створенні винаходу розв'язувалася задача забезпечення герметичності гальмівної магістралі. Технічний результат - запобігання витоку повітря з гальмівної магістралі. Зазначений технічний результат досягається тим, що кульовий кран повітряної магістралі рухомого состава, який містить корпус з отвором, що є в тілі корпусу між вхідним і вихідним отворами, та з установленою напроти цього отвору за допомогою двох ущільнювальних кілець кульовою заслінкою з крізним каналом і крізним отвором, що виконаний із забезпеченням можливості утворення в закритому положенні кульової заслінки каналу від вихідного отвору корпусу до отвору в тілі корпусу, ручний привід, що виконаний у вигляді з'єднаного з кульовою заслінкою шпінделя з установленою на ньому рукояткою, і атмосферний отвір, що виконаний у вигляді крізного отвору, згідно з винаходом додатково забезпечений встановленими в отворі тіла корпусу торцевою гайкою та розміщеною між кульовою заслінкою й торцевою гайкою ущільнювальною втулкою, при цьому атмосферний отвір виконаний у торцевій гайці. При цьому згідно з винаходом отвір в тілі корпусу виконано двоступінчастим, причому ступінь з великим діаметром виконана з різьбою по внутрішньому її діаметру для встановлення торцевої гайки. При цьому згідно з винаходом зовнішня поверхня ущільнювальної втулки виконана двоступінчастою, при цьому ступінь меншого діаметру розміщено з боку кульової заслінки, а друга ступінь більшого діаметру виконана у вигляді кільця, який контактує з внутрішньою торцевою поверхнею торцевої гайки. При цьому згідно з винаходом атмосферний отвір виконано у вигляді розташованої з боку зовнішнього торця торцевої гайки ступені з меншим діаметром двоступінчастого крізного отвору. При цьому згідно з винаходом ущільнювальна втулка та ущільнювальні кільця виконані з термопластичного еластомеру. При цьому згідно з винаходом ущільнювальна втулка та ущільнювальні кільця виконані з еластомера «Т-Екопур». При цьому згідно з винаходом кульовий кран повітряної магістралі рухомого состава додатково має, принаймні, один кільцевий виступ, що виконаний на зв'язаній з відповідним ущільнювальним кільцем торцевій поверхні корпусу. При цьому згідно з винаходом кільцевий виступ має трикутний перетин. При цьому згідно з винаходом корпус з боку вхідного отвор у забезпечений послідовно встановленими порожнистим тонкостінним циліндричним ущільнювальним елементом з пластичного матеріалу та штуцером. При цьому згідно з винаходом кульова заслінка засувного органу в місці її з'єднання з приводом 5 85908 має паз прямокутного перетину з увігн утою основою. При цьому згідно з винаходом паз прямокутного перетину з увігнутою основою виконано так, що його довжину орієнтовано вздовж вісі вхідного отвору в закритому положенні кульової заслінки. При цьому згідно з винаходом рукоятку виконано у вигляді важеля, прямого чи зігнутого в площині, що перпендикулярна площині повороту важеля. Короткий опис креслень Винахід пояснюється описом конкретного прикладу його виконання та кресленнями, що додаються, де на: Фіг.1 зображений кульовий кран повітряної магістралі рухомого состава рейкового транспорту, в розрізі (у відкритому положенні); Фіг.2 зображений кульовий кран в розрізі (у закритому положенні: крізний канал від вхідного отвору корпусу до атмосферного отвору). Здійснення винаходу Відомості, що підтверджують можливість здійснення винаходу полягають в наступному. Кульовий кран повітряної магістралі рухомого состава містить корпус 1 з вхідним отвором, в якому встановлено штуцер 2, та з протилежним вхідному ви хідним отвором З, кульову заслінку 4 з крізним каналом 5 й крізним отвором 6, ручний привід 7. Корпус 1 виконано у вигляді дво х суміжних сполучених між собою порожнин: порожнина вхідного отвору, частина якої займає встановлений в ньому штуцер 2, й порожнина вихідного отвору 3 . Проміжна стінка 8 корпусу 1, яка розділяє порожнини, виконана з відкритою з боку вхідного отвору корпусу 1 кільцевою проточкою для встановлення одного з ущільнювальних кілець 9 кульової заслінки 4. При цьому проміжна стінка 8 має, принаймні, один кільцевий виступ 10 з перетином, наприклад, трикутної форми. На внутрішній поверхні корпусу 1 к ульового крана з боку вхідного отвору виконана відкрита кільцева проточка, в якій встановлено порожнистий тонкостінний циліндричний ущільнювальний елемент 11 з пластичного матеріалу, наприклад, фторопласту. Ширина порожнистого тонкостінного циліндричного ущільнювального елемента 11 вибрана такою, що вона виходить за межі кільцевої проточки. У вхідний отвір корпусу 1 укручений штуцер 2. У вільній частині порожнини вхідного отвору корпусу 1 кульового крана врозпір між двома ущільнювальними кільцями 9 встановлено кульову заслінку 4. У цьому прикладі одне з ущільнювальних кілець 9 встановлене в кільцевій проточці, яку виконано в проміжній стінці 8, тобто можна сказати, що на торцевій поверхні корпусу, а друге - в торці штуцера 2 з боку кульової заслінки 4. При цьому на поверхні торця штуцера 2, до якої прилягає друге ущільнювальне кільце 9, також виконано, наприклад, один кільцевий виступ 10 з перетином, наприклад, трикутної форми. Таким чином, кульовий кран має, принаймні, один кільцевий виступ, виконаний на зв'язаній з 6 відповідним ущільнювальним кільцем торцевій поверхні корпусу та (або) штуцера. Ущільнювальні кільця 9 кульової заслінки 4 виконані у вигляді кільцевих прокладок з еластичного матеріалу, наприклад, поліуретану або з термопластичного еластомера марки Т-Екопур. Кульова заслінка 4 встановлена в порожнині корпусу 1 так, що горизонтальна геометрична вісь кульової заслінки 4 співпадає з геометричною віссю вхідного отвору корпусу 1 та вихідного отвору 3, що знаходиться з ним на одній вісі, а вертикальна геометрична вісь кульової заслінки 4 співпадає з геометричною віссю шпінделя 12 ручного приводу 7. У кульовій заслінці 4 виконано крізний канал 5, який у відкритому положенні заслінки 4 зєднує порожнину штуцера 2 з порожниною вихідного отвору 3. Кульова заслінка 4 має крізний отвір 6, що виконаний в кульовій заслінці 4 збоку без порушення цілісності крізного каналу 5. У тілі корпусу 1 виконано крізний отвір 13, що розміщений між ущільнювальними кільцями 9. Отвір 13 в тілі корпусу 1 виконано двоступінчастим, при цьому ступінь з меншим діаметром виконано з боку кульової заслінки 4. Ступінь з великим діаметром отвору 13 виконано з різьбою, наприклад, метричною, по внутрішньому її діаметру для встановлення торцевої гайки 14 з відповідною різьбою по зовнішньому діаметру. У тілі торцевої гайки 14 виконано крізний отвір 15. Отвір 15 може бути виконаний, наприклад, двоступінчастим, при цьому ступінь 16 з меншим діаметром розташована з боку зовнішнього торця 17 торцевої гайки 14 і є атмосферним отвором, тобто можна сказати, що атмосферний отвір виконано у вигляді розташованої з боку зовнішнього торця 17 торцевої гайки ступені 16 з меншим діаметром двоступінчастого крізного отвору. Між кульовою заслінкою 4 і торцевою гайкою 14 в отворі 13 в тілі корпусу 1 розміщено 18 ущільнювальну втулку 19, що має крізний отвір. Зовнішня поверхня ущільнювальної втулки 19 може бути виконана, наприклад, двоступінчастою, при цьому ступінь 20 меншого діаметру розташовано з боку кульової заслінки 4 та стикається з нею, а друга ступінь 21 більшого діаметру виконано у вигляді кільця, що розташований в ступені з великим діаметром та контактує з вн утрішньою 22 торцевою поверхнею торцевої гайки 14. Торцева гайка 14 за допомогою різьбового з'єднання встановлена в отворі 13, причому з можливістю регулювання ступеню підтискання ущільнювальної втулки 19 до поверхні кульової заслінки 4. Крізний отвір 6 виконано в кульовій заслінці 4 так, що в закритому положенні кульової заслінки 4 утворюється канал, який з'єднує порожнину вихідного отвору 3 корпусу 1 через крізний отвір 18 ущільнювальної втулки 19 з атмосферним отвором 16, тобто можна сказати, що крізний отвір 6 виконані в кульовій заслінці 4 із забезпеченням можливості утворення в закритому її положенні 7 85908 каналу від ви хідного отвору 3 корпусу 1 до атмосферного отвору 16. У кульовій заслінці 4 в місці з'єднання зі шпінделем 12 виконано паз 23 з прямокутним поперечним перетином, що дозволило максимально зберегти сферичну форму заслінки. Паз 23 виконано таким чином, що його довжина орієнтована вздовж геометричної вісі вхідного отвору корпусу 1 в закритому положенні кульової заслінки 4. При цьому поздовжню основу паза 23 виконано криволінійною, увігн утою. Ручний привід 7 виконано у вигляді шпінделя 12, з'єднаного з кульовою заслінкою 4. Шпіндель 12 має рукоятку 24. Шпіндель 12 виконано циліндричним, багатоступінчастим, наприклад, двоступінчастим, при цьому другу ступінь виконано у вигляді кільця, на плечі якого встановлено кільце 25 з пластичного матеріалу, наприклад, фторопласту, яке надіте на шпіндель 12. З боку кульової заслінки 4 шпіндель 12 плечима другої ступені спирається на шайбу 26, яку виконано з пластичного матеріалу, наприклад, фторопласту. Торець контактуючої з кульовою заслінкою 4 ступені шпінделя 12 забезпечено шипом 27 з криволінійною опуклою основою, профіль основи якого відповідає профілю основи паза 23 та дозволяє максимально зберегти сферичну форму кульової заслінки 4. Довжина шипа 27 менше довжини паза 23 кульової заслінки 4, чим забезпечується «плаваюче» положення кульової заслінки 4 й, відповідно, оптимальне її самопозіционування між ущільнювальними кільцями 9 та ущільнювальною втулкою 19. Для установки шпінделя 12 в стінці корпусу 1 виконано триступінчастий отвір із зменшенням діаметру ступені в напрямі від рукоятки 24 до кульової заслінки 4, при цьому ступінь з боку рукоятки має різьбу, наприклад, метричну, для закріплення шпінделя 12 в корпусі 1 за допомогою втулки 28 з відповідною різьбою по зовнішньому діаметру. Рукоятка 24 може бути закріплена на зовнішньому, виступаючому з корпусу 1, кінці шпінделя 12 за допомогою, наприклад, штифта. Рукоятка 24 може бути виконана у вигляді важеля, прямого, як це показано в нашому прикладі, або зігнутого в площині, що перпендикулярна площині повороту важеля. Рукоятка 24 може мати прилив, яким вона упирається в один з упорів крайнього положення (на кресленні не зазначені). Упори крайніх положень можуть бути виконані традиційно у вигляді відповідних виступаючих приливів на зовнішній поверхні корпусу. При цьому взаємне розташування упорів відповідає куту повороту кульової заслінки для забезпечення надійного перекриття того чи іншого отвору. Наприклад, в цьому прикладі виконання кульового крана кульова заслінка має обер 8 нутися на 90 градусів навколо своєї вісі, кут повороту р укоятки складає також 90 градусів. Робота кульового крана повітряної магістралі рухомого состава здійснюється таким чином. Кульовий кран повітряної магістралі за допомогою штуцера 2 з'єднано з гальмівною магістраллю 29. У відкритому положенні кульового крана крізний канал 5 кульової заслінки 4 суміщається з отвором штуцера 2 та з вихідним отвором 3 корпусу 1, що забезпечує можливість утворення у відкритому положенні кульової заслінки крізного каналу від штуцера 2 до вихідного отвору 3 й далі до гальмівного приладу, наприклад, розподільнику повітря (на кресленні не зазначено). В цей час атмосферний отвір 16 герметично перекрито. Стисле повітря, вільно проходячи штуцер 2, по крізному каналу 5 кульової заслінки 4 поступає через вихідний отвір 3 до гальмівного приладу, наприклад, розподільнику повітря. У відкритому положенні рукоятка 24 розташована вздовж вісі кульового крана. Для перемикання кульового крана з відкритого положення у закрите рукоятку 24 крутять проти годинникової стрілки до контакту бічної поверхні приливу рукоятки 24 з упором корпусу 1, при цьому кульова заслінка 4 повернеться навколо її вісі симетрії на 90 градусів і перекриє вихідний отвір штуцера 2, тобто гальмівна магістраль від'єднана від розподільника повітря. При недостатньому підтисканні кульової заслінки 4 до ущільнювального кільця 9 з боку штуцера 2, наприклад, при зносі ущільнювальних кілець 9, під дією тиску середовища гальмівної магістралі 29 кульова заслінка 4 зсовується у бік вихідного отвору 3 корпусу 1 та відбувається витік середовища з гальмівної магістралі 29 у вільну порожнину кульового крану до моменту заповнення її порожнин, але у зв'язку з тим, що ущільнювальна втулка 19, що притиснута до кульової заслінки 4 за допомогою торцевої гайки 14, герметично перекриває вільну порожнину в районі знаходження отвору 13 в тілі корпусу 1, витік робочого середовища з гальмівної магістралі 29 в атмосферу виключена. В цей же час крізний отвір 6 кульової заслінки 4, з'єднуючи порожнину вихідного отвор у 3 корпусу 1 з отвором 18 ущільнювальної втулки 19, утворює канал для скидання повітря з повітряної магістралі в атмосферу через ступінь 16 з меншим діаметром отвору 15 торцевої гайки 14, додатково підтискаючи при цьому кульову заслінку 4 до тіла ущільнювальної втулки 19. Таким чином, технічний результат досягнуто: в результаті виключено можливість з'єднання внутрішньої порожнини крана з атмосферою, що в свою чергу призвело до запобігання витоку повітря з гальмівної магістралі. 9 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85908 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601