кран

Формула изобретения

Кран, содержащий крышку и основание, образующие корпус с входным и выходным каналами, размещенный в нем приводной вал и запорный элемент в виде шиберной заслонки, электродвигатель, редуктор передачи вращения от электродвигателя к приводному валу, отличающийся тем, что приводной вал выполнен в виде ведомого зубчатого сектора, установленного на оси вращения в крышке, а ведущее зубчатое колесо через уплотнитель в основании установлено на оси электродвигателя, причем шиберная заслонка выполнена в виде круга и свободно установлена на периферии зубчатого сектора в сквозном отверстии, на противолежащих концах зубчатого сектора выполнены демпфирующие упоры, отделенные прорезями от зубчатого сектора и взаимодействующие с ответными неподвижными упорами на крышке, на противоположном конце установки шиберной заслонки под зубьями зубчатого сектора выполнено сквозное отверстие сечением, равным сечению входного и выходного каналов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области управления расходом потока жидкости или газа и может применяться в конструкции кранов с поворотными запорными элементами для регулирования подачи среды, например жидкого теплоносителя в отопительной системе транспортного средства.

Известен кран управления отопителем транспортного средства [1], содержащий корпус с входным и выходным каналами и размещенный в нем на приводном валу запорный элемент, выполненный в виде шиберной заслонки, один конец которой закреплен на приводном валу, а другой конец взаимодействует с выходным каналом.

Недостатками данного крана являются ручное управление поворотом шиберной заслонки через тросик и недостаточная надежность перекрытия выходного канала, так как точка закрепления шиберной заслонки на приводном валу и точка приложения силы пружины и силы давления жидкости не совпадают, то есть происходит перекос шиберной заслонки и она недостаточно надежно перекрывает выходной канал.

Наиболее близким к заявленному является кран управления отопителем с моторедуктором [2], содержащий крышку и основание, образующие корпус с входным и выходным каналами, размещенный в нем приводной вал и запорный элемент в виде шиберной заслонки, электродвигатель, редуктор передачи вращения от электродвигателя к приводному валу.

Недостаток крана [1] - ручное управление шиберной заслонкой - в кране [2] устранен. Однако недостатками крана [2] являются большие габариты электродвигателя с редуктором, ненадежное перекрытие шиберной заслонкой выходного канала. Это объясняется следующим. Редуктор в виде планетарного механизма встроен в корпус электродвигателя и из-за этого он имеет значительные габариты в длину и по диаметру. Ненадежность объясняется тем, что точка закрепления шиберной заслонки на приводном валу и точка приложения силы пружины и силы давления жидкости не совпадают. Происходит перекос шиберной заслонки, и она недостаточно надежно перекрывает выходной канал. Еще одним недостатком крана [2] являются жесткие упоры, которые ограничивают срок службы редуктора и электродвигателя.

Сущность изобретения заключается в том, что в кране, содержащем крышку и основание, образующие корпус с входным и выходным каналами, размещенный в нем приводной вал и запорный элемент в виде шиберной заслонки, электродвигатель, редуктор передачи вращения от электродвигателя к приводному валу, согласно изобретению приводной вал выполнен в виде ведомого зубчатого сектора, установленного на оси вращения в крышке, а ведущее зубчатое колесо через уплотнитель в основании установлено на оси электродвигателя, причем шиберная заслонка выполнена в виде круга и свободно установлена на периферии ведомого зубчатого сектора в сквозном отверстии, на противолежащих концах зубчатого сектора выполнены демпфирующие упоры, отделенные прорезями от зубчатого сектора и взаимодействующие с ответными неподвижными упорами на крышке, на противоположном конце установки шиберной заслонки под зубьями зубчатого сектора выполнено сквозное отверстие сечением, равным сечению входного и выходного каналов.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показан общий вид заявленного крана, на фиг.2 - поперечный разрез.

Кран содержит крышку 1 и основание 2, образующие корпус с входным 3 и выходным 4 каналами. Приводной вал выполнен в виде зубчатого сектора 5, установленного на оси 6 в крышке 1. Ведущее зубчатое колесо 7 через уплотнитель 8 в основании 2 установлено на оси электродвигателя 9. Шиберная заслонка 10 выполнена в виде круга и свободно установлена на периферии зубчатого сектора 5 в сквозном отверстии 11. Концентрично выходному каналу 4 в основании 2 установлено уплотнигельное кольцо 12. На противолежащих концах зубчатого сектора 5 выполнены демпфирующие упоры 13, 14 (фиг.2) в виде упругих элементов, отделенных прорезями от зубчатого сектора и взаимодействующих при крайних положениях с ответными неподвижными упорами 15, 16 на крышке 1. На противоположном конце установки шиберной заслонки 10 под зубьями зубчатого сектора 5 выполнено сквозное отверстие 17 сечением, равным сечению входного 3 и выходного 4 каналов. В основании 2 установлен блок электроники 18, представляющий собой ждущий мультивибратор.

Кран работает следующим образом. Кран устанавливается перед радиатором отопительно-вентиляционной установки (ОВУ). Сигнал в виде отрицательного потенциала подается с пульта ОВУ на включение или выключение крана. Блок электроники 18 реагирует на сигнал и выдает кратковременный 1±0,5 с импульс питания на двигатель 9. В зависимости от полярности импульса двигатель 9 закрывает кран или открывает.

Рассмотрим пример - кран закрыт (фиг.1 и 2). Шиберная заслонка 10 через уплотнительное кольцо 12 перекрывает выходной канал 4. Упор 14 лежит на упоре 15. Давление жидкости через входной канал 3 приподнимает свободно посаженную шиберную заслонку 10 и прижимает ее к уплотнигельному кольцу 12. Точка приложения силы давления жидкости совпадает с центром свободной посадки шиберной заслонки 10, поэтому не происходит перекоса и поток жидкости надежно перекрывается. При подаче сигнала на открытие поворачивается ведущее зубчатое колесо 7, которое поворачивает зубчатый сектор 5 на оси и вместе с ним шиберную заслонку 10. Поворот на открытие происходит до встречи подвижного упора 13 с упором 16. В момент соприкосновения упоров 13 и 16 упор 13 прогибается и гасит удар. Положения шиберной заслонки 10 и сквозного отверстия 17 меняются местами. Напротив входного 3 и выходного 4 каналов устанавливается сквозное отверстие 17, и жидкость свободно перетекает из входного канала 3 в выходной канал 4. Кран открыт.

Использование предложенной конструкции крана позволяет надежно перекрыть поток жидкости за счет свободной установки шиберной заслонки 10, увеличить долговечность работы электродвигателя 9 и зубчатой пары: зубчатое колесо 7 - зубчатый сектор 5 и уменьшить габариты устройства, так как редуктор расположен внутри корпуса.

Заявленная конструкция успешно прошла испытания на ОАО “ГАЗ” в составе модернизированной “ГАЗели”.

Источники информации

1. Свидетельство на полезную модель №13242 “Кран”, F 16 K 3/04 от 23.09.99 г.

2. Кран управления отопителем с моторедуктором. РКНУ.8120020-20 - документация предприятия-заявителя.