заправочное устройство

Формула изобретения

Заправочное устройство, содержащее штуцеры входа и выхода рабочей среды, корпус и уплотненный шток, на одном конце которого закреплен запорный орган, а на другом - рукоятка с фиксирующим элементом, отличающееся тем, что шток установлен с возможностью поворота вокруг своей оси относительно корпуса, а запорный орган размещен со стороны штуцера входа рабочей среды и установлен плотно прижатым к торцу корпуса, в котором выполнены каналы, один из которых соединен с полостью штуцера выхода рабочей среды, а другой - с атмосферой, при этом в запорном органе выполнены соответственно отверстие и канавка на торце, обращенном к корпусу, а фиксирующий элемент выполнен в виде подпружиненного шарика, вставленного в глухое отверстие, выполненное в корпусе, с возможностью захода его (шарика) в другое отверстие, выполненное на рукоятке, закрепленной на штоке и поджатой к корпусу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для быстрого подсоединения шлангов, например, при заправке баллонов автомобилей сжатым природным газом.

Известна быстродействующая муфта для подсоединения шланга [1]. Указанное устройство содержит входной и выходной штуцеры, цилиндрический корпус с уплотненным штоком, на одном конце которого закреплена рукоятка с фиксирующим элементом, а на другом - захват.

Недостатком описанного устройства является то, что в нем не предусмотрены меры по обеспечению герметичности в нерабочем состоянии, т.е. в нем отсутствует запорный орган. Кроме того, шток имеет возможность возвратно-поступательного перемещения за счет наличия пружины. При работе на высоком давлении рабочей среды, при частом включении (выключении) устройства пружина является ненадежным элементом, приводящим к выходу из строя устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является заправочное устройство [2], которое содержит штуцеры входа и выхода рабочей среды, корпус и уплотненный шток, на одном конце которого закреплен запорный орган, а на другом - рукоятка с фиксирующим элементом.

Указанное устройство снабжено запорным органом. Однако недостатком является то, что оно непригодно для работы на высоком давлении, например для заправки автомобилей сжатым природным газом (СПГ), имеющем давление 20 МПа. Наличие пружин обусловливает низкую надежность заправочного устройства при таком давлении. Кроме того, при случайном падении описанного устройства рукоятка может повернуться и открыть запорный орган, т.е. рукоятка с фиксирующим элементом также ненадежны.

В основу изобретения поставлена задача создать заправочное устройство для работы на высоком давлении, в т.ч. при падении, путем усовершенствования конструкции корпуса, запорного органа и фиксирующего элемента рукоятки.

Решение поставленной задачи достигается тем, что заявляемое устройство, как и известное, содержит штуцеры входа и выхода рабочей среды, корпус и уплотненный шток, на одном конце которого закреплен запорный орган, а на другом - рукоятка с фиксирующим элементом. Однако в отличие от известного шток установлен с возможностью поворота вокруг своей оси относительно корпуса, а запорный орган размещен со стороны штуцера входа рабочей среды и установлен плотно прижатым к торцу корпуса, в котором выполнены каналы, один из которых соединен с полостью штуцера выхода рабочей среды, а другой - с атмосферой, при этом в запорном органе выполнены соответственно отверстие и канавка на торце, обращенном к корпусу, а фиксирующий элемент выполнен в виде подпружиненного шарика, вставленного в глухое отверстие, выполненное в корпусе, с возможностью захода его (шарика) в другое отверстие, выполненное на поверхности рукоятки, жестко закрепленной на штоке и поджатой к корпусу.

Выполнение корпуса и запорного органа с каналами, размещение штока в корпусе с запорным органом, жестко закрепленным на нем и, следовательно, установленным с возможностью поворота вместе со штоком вокруг своей оси, обусловливает надежную работу запорного органа при работе на высоком давлении (порядка 20-22 МПа), когда при совпадении каналов запорного органа и корпуса рабочая среда беспрепятственно проходит, а при повороте запорного органа канал его перекрывается торцом корпуса и рабочая среда прекращает проходить, когда заправка закончена.

Выполнение рукоятки, закрепленной на штоке, обеспечивает поворот штока вокруг своей оси, а выполнение рукоятки, поджатой к корпусу, обеспечивает надежную работу фиксирующего элемента, выполненного в виде подпружиненного шарика и имеющего возможность захода в отверстие, выполненное на рукоятке, кроме того, это обеспечивает устойчивое ее положение в любом случае, в т.ч. и при падении.

Таким образом, отличительные признаки предложенного заправочного устройства в совокупности с известными обеспечивают решение поставленной задачи.

Сущность заявляемого заправочного устройства поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид устройства в разрезе;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - вид Б на фиг.1;

на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3.

Предложенное заправочное устройство содержит штуцер входа 1 и выхода 2 рабочей среды, корпус 3, в котором выполнен канал 4, соединенный с полостью 5 штуцера 2 выхода рабочей среды, и канал 6, соединенный с атмосферой. В корпусе 3 установлен шток 7 с возможностью поворота вокруг своей оси относительно корпуса 3. На штоке 7 размещены уплотнения 8 и на одном его конце со стороны штуцера 1 входа рабочей среды закреплен запорный орган 9, плотно прижатый к торцу 10 корпуса, а на другом - рукоятка 11 с фиксирующим элементом. В запорном органе выполнены соответственно отверстия 12 и канавка 13 на его торце.

Фиксирующий элемент выполнен в виде подпружиненного пружиной 14 шарика 15, вставленного в глухое отверстие 16 корпуса 3 с возможностью захода его (шарика) в другое отверстие 17, выполненное в рукоятке 11, закрепленной на штоке 7 и поджатой к шайбе 18 посредством колпачковой гайки 19 и пружины 20.

Работает заправочное устройство следующим образом. Штуцер 1 входа рабочей среды соединяется со шлангом (не показан), а штуцер 2 выхода рабочей среды подсоединяется к заправляемой емкости, например баллону (не показан), при этом рукоятка 11 путем ее поворота может быть установлена посредством фиксирующего элемента в трех положениях: "закрыто", "открыто" и "сброс". Когда штуцер 2 подсоединяется к заправляемой емкости (не показана), рукоятка 11 вначале стоит в положении "закрыто" и канал 4 перекрыт запорным органом 9. Затем рукоятка 11 поворачивается в положение "открыто", в результате чего отверстие 12 запорного органа 9 совпадает с каналом 4 корпуса 3 и рабочая среда свободно через штуцер 1 по отверстию 12 и каналу 4 проходит в полость штуцера 2 и заправляемую емкость (не показана). После окончания заправки рукоятка 11 переводится в положение "сброс". При этом канал 4 перекрывается запорным органом 9, а канал 6 соединяется с канавкой 13. Рабочая среда, оставшаяся в канале 4 и полости 5, сбрасывается. Затем рукоятка 11 возвращается в положение "закрыто" и штуцер 2 отсоединяется от заправляемой емкости (не показана).

Использование предложенного заправочного устройства обеспечивает быстрое подсоединение шлангов и надежную работу при высоком давлении и прекращение подачи рабочей среды при случайном падении.

Источники информации

1. А.с. СССР 1222972, МКИ F 16 L 37/18, опубл. в БИ 13, 1986.

2. Бутаев О.А. и др. Проектирование и эксплуатация установок сжиженного газа. - Киев: Будивельник, 1985, с. 69-71.