устройство для герметизации вентиляционных отверстий

Формула изобретения

1. Устройство для герметизации вентиляционных отверстий, содержащее комингс, крышку с уплотнением, размещенный снаружи относительно крышки кронштейн с пневмоцилиндром и сигнализаторами крайних положений крышки, а также систему управления подачей сжатого воздуха, отличающееся тем, что устройство снабжено рамой, выполненной из материала корпуса судна в месте ее размещения, на которой установлен комингс с крышкой, наружным кронштейном с пневмоцилиндром, поршень которого подпружинен и кинематически связан с захватом, фиксирующим крышку в положении “открыто”, и внутренним кронштейном с двумя пневмоцилиндрами, поршень одного из которых снабжен возвратной пружиной и толкателем, взаимодействующим с направляющим упором на крышке при ее открывании, а шток другого вдоль его оси снабжен каналом, в котором установлен подпружиненный толкатель с захватом, фиксирующим крышку в положении “закрыто”, радиальными отверстиями с шариками, взаимодействующими с толкателем и внутренней поверхностью корпуса пневмоцилиндра, имеющей кольцевую проточку, при этом поршнем пневмоцилиндра, снабженным пружиной, перекрывается в положении “закрыто” канал отвода сжатого воздуха, соединенный с каналом его подачи во второй внутренний пневмоцилиндр.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружный кронштейн снабжен амортизаторами, сигнализаторы выполнены в виде установленных на крышке и наружном кронштейне кинематически не связанных между собой элементов управления и контактных преобразователей, например магнитов и герконов соответственно, захват наружного пневмоцилиндра снабжен приводом ручного закрытия крышки, а крышка и комингс снабжены гнездами для установки подъемника ручного открытия крышки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области судостроения, в частности к устройствам для герметизации наружных отверстий судовых систем вентиляции, преимущественно машинных отделений, в режиме возможного внешнего воздействия вредных веществ.

Известно устройство для герметизации вентиляционных отверстий по авт. св. СССР 652039, М.кл. В 63 J 2/00, В 63 В 19/00, 15.03.79, содержащее комингс, крышку, пневмоцилиндр со штоком-рейкой и шестерней, а также размещенный снаружи вентиляционного отверстия кривошипно-шатунный механизм, кривошип которого через шестерню связан со штоком-рейкой, а шатун - с крышкой, причем ход поршня пневмоцилиндра больше хода кривошипно-шату нного механизма между его мертвыми точками.

Это устройство обладает определенными преимуществами в случае относительно небольших габаритов, например, при использовании в системах вентиляции судовых постов, агрегатных, электростанций и пр. Однако для крупногабаритных устройств систем вентиляции машинных отделений с размерами в свету до 1000 мм и более и массой до 250 кг такое конструктивное исполнение имеет ряд недостатков.

Основным недостатком в морских условиях воздействия ударных нагрузок, качки, крена, дифферента, солей морской воды и обледенения при отрицательной температуре воздуха является возможность несанкционированного закрытия при отсутствии управляющего сжатого воздуха. Кроме того, существенно возрастают габариты и масса пневмоцилиндра, штока-рейки, шестерни и кривошипно-шатунного механизма для обеспечения необходимого перемещения крышки. Это повышает требования к точности изготовления и размещения привода на крышке (несимметричность расположения штока-рейки относительно крышки или изменения положения ее центра массы при обледенении может привести к перекосу и заклиниванию крышки).

Это устройство также имеет достаточно невысокое быстродействие (до 10 секунд и более), что повышает вероятность поступления в помещения вредных веществ.

Заявляемое устройство отличается тем, что снабжено рамой, выполненной из материала корпуса судна в месте ее размещения, на которой установлен комингс с крышкой, наружным кронштейном с пневмоцилиндром, поршень которого подпружинен и кинематически связан с захватом, фиксирующим крышку в положении “открыто”, и внутренним кронштейном с двумя пневмоцилиндрами, поршень одного из которых снабжен возвратной пружиной и толкателем, взаимодействующим с направляющим упором на крышке при ее открывании, а шток другого вдоль оси снабжен каналом, в котором установлен подпружиненный толкатель с захватом, фиксирующим крышку в положении “закрыто”, радиальными отверстиями с шариками, взаимодействующими с толкателем и внутренней поверхностью корпуса пневмоцилиндра, имеющей кольцевую проточку, при этом поршнем пневмоцилиндра, снабженным возвратной пружиной, перекрывается в положении “закрыто” канал отвода сжатого воздуха, соединенный с каналом его подачи во второй внутренний пневмоцилиндр.

Кроме того, наружный кронштейн снабжен амортизаторами, сигнализаторы выполнены в виде установленных на крышке и наружном кронштейне кинематически не связанных между собой элементов управления и контактных преобразоватей, например магнитов и герконов соответственно, захват наружного пневмоцилиндра снабжен приводом ручного закрытия крышки, а крышка и комингс снабжены гнездами для установки подъемника ручного открытия крышки.

На фиг.1 изображен общий вид заявляемого устройства для герметизации вентиляционных отверстий; на фиг.2 - разрез А-А на фигуре 1; на фиг.3 - захват крышки в ее положении "открыто"; на фиг.4 - открывание крышки ручным подъемником.

В состав заявляемого устройства входит крышка 1 с уплотнением 2, закрепленная петлями 3 на комингсе 4, рама 5, на которой закреплены комингс 4, наружный и внутренний кронштейны 6, 7 с установленными на них пневмоцилиндрами 8, 9 и 10. Рама 5 выполнена из материала, соответствующего материалу корпусной конструкции судна в месте ее установки, например палубы (сталь, сплав АМГ и пр.), для исключения электрохимической коррозии в морских условиях эксплуатации. Шток 11 поршня пневмоцилиндра 8, установленного на кронштейне 6, снабжен возвратной пружиной и кинематически связан с захватом 12, взаимодействующим с держателем 13 крышки 1. Поршень 14 пневмоцилиндра 9, установленного на кронштейне 7, снабжен возвратной пружиной 15 и толкателем 16 с роликом 17 на конце, взаимодействующим с направляющим упором 18 крышки 1.

Шток 19 пневмоцилиндра 10 снабжен каналом по его оси, в котором установлен толкатель 20 с пружиной 21. В верхней части толкатель 20 снабжен захватом, выполненным в виде пары поворотных кулачков 22 на осях 23, взаимодействующих со скобой 24 крышки 1. В верхней части штока 19 выполнены радиальные отверстия, в которых установлены шарики 25, взаимодействующие с толкателем 20 и внутренней поверхностью корпуса 26, имеющего кольцевую проточку 27. В нижней части корпуса 26 выполнены каналы подвода 28 и отвода 29 сжатого воздуха, последний из которых перекрывается в положении “закрыто” поршнем 30, снабженным возвратной силовой пружиной 31, и соединен трубопроводом (на фиг.1, 2 условно не показан) с каналом 32 подвода воздуха к пневмоцилиндру 9.

На кронштейне 6 установлены амортизаторы 33 и контактные преобразователи 34 и 35 сигнализаторов положения крышки 1 “открыто” и “закрыто”, выполненные на базе герконов. Элементы управления 36 и 37 (магниты) преобразователей 34, 35 закреплены скобами 38 и 39 на крышке 1.

Захват 12 пневмоцилиндра 8 снабжен тросиковым приводом 40 ручного закрытия крышки.

Комингс 4 снабжен гнездом 41, а крышка 1 - упором 42 для установки подъемника 43 ручного открывания крышки 1.

Исходное положение заявляемого устройства - “открыто”. При этом держатель 13 крышки 1 находится в зацеплении с захватом 12. Кулачки 22 находятся в раскрытом положении, а пружина 31 - в сжатом и удерживаются в этом положении шариками 23, зафиксированными в кольцевой проточке 27 толкателем 20 (см. фиг.3). Толкатель 16 пневмоцилиндра 9 удерживается возвратной пружиной 15 в нижнем положении. Давление воздуха в пневмо-цилиндрах 8, 9 и 10 - атмосферное.

Заявляемое устройство работает следующим образом. По сигналу от внешнего датчика системы управления подачей сжатого воздуха или соответствующей команде автоматически или дистанционно сжатый воздух подается в пневмоцилиндр 8, поршнем со штоком 11 перемещается захват 12, который выводится из зацепления с держателем 13. Крышка 1 под собственным весом опускается на комингс 4. Одновременно скоба 24, проходя мимо открытых кулачков 22, нажимает на толкатель 20, который, перемещаясь вниз, освобождает шарики 25, шток 19 и силовую пружину 31. Под воздействием пружины 31 поршень 30 перемещается в нижнее положение, кулачки 22 поворачиваются, захватывая скобу 24, надежно фиксируя крышку 1 в положении “закрыто” и создавая усилие уплотнения уплотнителя 2. В этом положении поршень 30 удерживается силовой пружиной 31, а толкатель 20 - шариками 25, взаимодействующими с внутренней поверхностью корпуса 26. Ударное воздействие на толкатель 20 демпфируется пружиной 21. Захват 12 возвращается в исходное положение под воздействием на поршень пневмоцилиндра 8 возвратной пружины. Элемент управления 37 устанавливается напротив контактного преобразователя 35, который выдает сигнал о закрытии крышки 1. По этому сигналу прекращается подача сжатого воздуха в пневмоцилиндр 8, после чего поршень со штоком 11 перемещается в исходное состояние под воздействием возвратной пружины.

Для перевода устройства в состояние “открыто” в пневмоцилиндр 10 по каналу 28 подается сжатый воздух под поршень 30. При его перемещении вверх сжимается пружина 31, раскрываются кулачки 22 и освобождается скоба 24. При достижении кольцевой проточки 27 шарики 25 устанавливаются в нее толкателем 20 под воздействием пружины 21, фиксируя поршень 30 и толкатель 19 в верхнем, кулачки 22 - в раскрытом, а пружину 31 - в сжатом положении. Кроме того, после освобождения крышки 1 и исключения деформирующих воздействий на нее открывается канал 29 подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр 9. Сжатым воздухом его поршень 13 перемещается вверх, воздействуя толкателем 16 с роликом 17 на направляющий упор 18. Крышка 1 перемещается до зацепления держателя 13 с захватом 12 и фиксации ее в положении “открыто”. Элемент управления 36 устанавливается напротив контактного преобразователя 34, который выдает сигнал об открытии крышки. По этому сигналу прекращается подача сжатого воздуха в пневмоцилиндр 9, после чего под воздействием возвратной пружины поршень 14 перемещается в исходное состояние. Амортизаторами 33 демпфируется ударное взаимодействие крышки 1 с кронштейном 6.

Экстренное закрытие устройства с местного поста обеспечивается перемещением тросикового привода 40 вниз. При этом захват 12 расцепляется с держателем 13 и крышка 1 под действием силы тяжести опускается на комингс 4 с фиксацией в положении “закрыто” аналогично описанному ранее.

Для открытия крышки 1 при отсутствии сжатого воздуха ручной подъемник 43 устанавливается между гнездом 41 и упором 42 и производится подъем крышки с использованием винтовой пары, например трапецеидальной резьбы (см. фиг.4).

Преимущества заявляемого устройства заключаются в том, что снижается вероятность воздействия вредных веществ и повышается безопасность персонала за счет существенного повышения его быстродействия. Кроме того, за счет надежной фиксации крышки в положениях “открыто” и “закрыто” исключаются ложные срабатывания устройства и нарушения работы системы вентиляции в морских условиях воздействия ударных нагрузок, соли морской воды, обледенения при отрицательных температурах, качки, крена и дифферента. Применение достаточно жесткой рамы из материала, соответствующего материалу корпуса судна в месте ее установки, в качестве опорной конструкции снижает электрохимическую коррозию деталей корпуса и устройства, а также повышает точность монтажа, настройки и надежность срабатывания устройства в условиях воздействия изгибающих воздействий на корпус судна. Применение сигнализаторов, состоящих из двух элементов, не имеющих кинематическую связь между собой, повышает надежность срабатывания в условиях воздействия обледенения при отрицательной температуре воздуха и солей морской воды. Таким образом, заявляемое устройство обладает новизной и промышленно применимо.