электропневматический модуль для привода открывания дверей транспортного средства

Формула изобретения

1. Электропневматический модуль для привода открывания дверей транспортного средства, содержащий пятилинейный двухпозиционный электропневматический золотниковый пневмораспределитель с размещенными в нем двумя электропневматическими клапанами управления, пневмодвигатель двухстороннего действия, выполненный в виде исполнительного одностороннего штока и цилиндра с размещенными в нем и стянутыми шпильками торцовыми крышками, передней с центральным отверстием под исполнительный шток и задней с глухим отверстием, дроссели с шумопоглотителями, отверстие для подсоединения внешнего источника питания и систему рабочих каналов, соединяющих пневмораспределитель с пневмодвигателем, отличающийся тем, что пневмораспределитель присоединительной стороной установлен непосредственно на задней крышке пневмоцилиндра, на монтажной плоскости которой образованы резьбовые отверстия для болтов, фиксирующих и жестко соединяющих пневмораспределитель и заднюю крышку между собой, и два канала управления с торцовыми кольцевыми проточками и установленными в них уплотнительными кольцами с возможностью сообщения этих каналов с рабочими полостями пневмодвигателя, при этом канал, управляющий открытием двери, сообщен с бесштоковой полостью пневмодвигателя, а канал, управляющий закрытием двери, через неподвижно закрепленный и уплотненный в расточках крышек пневмоцилиндра жесткий трубопровод - со штоковой полостью пневмодвигателя.

2. Электропневматический модуль по п.1, отличающийся тем, что отверстие для подсоединения внешнего источника питания образовано в корпусе пневмораспределителя, а дроссели с шумопоглотителями встроены в каналы выхода отработанного воздуха корпуса пневмораспределителя и выполнены с возможностью осевого перемещения и регулирования величины расхода рабочей среды в виде подпружиненного стакана с наружной резьбой и профилированной торцовой чашей, образующей осевой цилиндрический выступ с переходом его в участок с конической поверхностью, вершина конуса которого направлена в сторону перекрываемого канала, а внутри чаши с упором в ее донышко размещена предварительно поджатая пружина сжатия, другой опорный торец которой оперт на торцовую поверхность резьбовой расточки корпуса, причем в донышке чаши по периферии образован пояс перфорации сквозных отверстий с возможностью сообщения внутренней полости чаши с атмосферой.

3. Электропневматический модуль по п.2, отличающийся тем, что регулируемый дроссель с шумопоглотителем выполнен из полиэтилена или подобного материала и может изготавливаться с помощью рельефной формовки или литья.

4. Электропневматический модуль по п.1, отличающийся тем, что в пневмораспределителе привода со стороны подвода командного давления в полость управления золотником соосно с ним встроен привод ручного дублирования электрического сигнала, выполненный в виде аксиально подвижного стержня с цилиндрической головкой и охватывающей его уплотняющей втулки, неподвижно закрепленной в корпусе, при этом головка стержня одним торцом оперта на торец внутренней цилиндрической расточки уплотняющей втулки с возможностью взаимодействия другим торцом с торцом золотника при перемещении стержня привода.

Описание изобретения к патенту

Предполагаемое изобретение относится к области пневматики и может быть использовано для открывания дверей транспортного средства.

Известны приводы открывания дверей, состоящие из пневмоцилиндра, используемого в качестве исполнительного механизма, и электропневматического распределителя, предназначенного для направления потока сжатого воздуха в ту или другую рабочую полость пневмоцилиндра в зависимости от электрического сигнала, подаваемого из кабины водителя.

На рис.1, с.98 и рис.3, с. 100 каталога “Пневматика”, издательство “Таврида” г.Симферополь, 1999 г. показаны конструкции приводов ПТ-2.2.63.116, ПТ-2.2.63.160 с раздельным управлением створками двери автобуса ЛиАЗ-5524. В целом привод состоит из двух спаренных единой панелью электропневмоприводов, каждый из которых открывает одну из створок двери автобуса.

К недостатку известных конструкций следует отнести то, что примененный в приводах способ подсоединения пневмоцилиндров к электропневматическим распределителям с помощью гибких пневмошлангов приводит к использованию большого количества стыковочных элементов, не обладающих достаточной надежностью в течение длительного времени эксплуатации из-за чувствительности к динамическим нагрузкам, под действием которых происходит “раскачка” пневмошлангов с последующим раскрытием стыковочных узлов и разгерметизацией пневматической системы управления транспортного средства.

Высокая насыщенность воздухопроводов в монтажном отсеке транспортного средства и раздельное закрепление составных частей электропневмопривода на общей панели не позволяют широко применять известные приводы в наиболее распространенных транспортных средствах с ограниченными объемами монтажных пространств.

Кроме этого, приводы с указанной (шланговой) системой проводки рабочей среды отличаются пониженными динамическими характеристиками.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к заявляемому изобретению является пневматический модуль поступательного типа, содержащий монтажную плиту с герметично установленными и закрепленными на ее противоположных стыковочных сторонах пневмораспределителем и пневмодвигателем двухстороннего действия, выполненным в виде исполнительного одностороннего штока и цилиндра с размещенными в нем и стянутыми шпильками торцовыми крышками: передней с центральным отверстием под исполнительный шток и задней с глухим отверстием, причем монтажная плита снабжена двумя дросселями и шумопоглотителями, отверстием для подсоединения внешнего источника питания и системой рабочих каналов, соединяющих пневмораспределитель с пневмодвигателем (см. отраслевой каталог “Элементы и устройства пневмоавтоматики высокого давления”, под ред. к.т.н. А.И.Кудрявцева, г., Москва, 1990 г., с.36, 37).

Указанные для аналога недостатки устранены в конструкции известного модуля электропневматического привода, в котором передача пневматической энергии на расстояние ограничена системой внутренней канализации, заключенной в самом приводе.

Законченный модуль линейного движения отличается достаточной компактностью, удобством монтажа и демонтажа, надежностью и возможностью использования модуля в ограниченном монтажном пространстве в условиях воздействий широкого спектра механических факторов. Однако применение известной конструкции в качестве привода открывания двери транспортного средства ограничено конструктивной сложностью указанного модуля, нетехнологичностью, значительной массой и высокой себестоимостью изготовления.

Кроме того, в данной конструкции не предусмотрено ручное дублируемое (без электросигнала) управление золотником, которое должно быть в пневмораспределителе привода управления дверьми пассажирского транспорта для экстренного или аварийного открывания дверей, или для управления в наладочном режиме (при отключенном электропитании).

В совокупности указанные недостатки известных приводов ограничивают их функциональные возможности и применение.

Технической задачей, на выполнение которой при сохранении достигнутой в прототипе надежности направлено предполагаемое изобретение, является упрощение конструкции и снижение массы электропневматического привода, повышение технологичности его изготовления, расширение функциональных возможностей и обеспечение экстренного и аварийного открывания дверей транспортного средства вручную непосредственно из пассажирского салона путем введения в пневмораспределитель упрощенной конструкции дублирующего устройства управления.

Поставленная задача решается тем, что электропневматический модуль - привод открывания дверей транспортного средства, содержащий пятилинейный двухпозиционный электропневматический золотниковый пневмораспределитель с размещенными в нем двумя электропневматическими клапанами управления, пневмодвигатель двухстороннего действия, выполненный в виде исполнительного одностороннего штока и цилиндра с размещенными в нем и стянутыми шпильками торцовыми крышками: передней с центральным отверстием под исполнительный шток и задней с глухим отверстием, дроссели с шумопоглотителями, отверстие для подсоединения внешнего источника питания и систему рабочих каналов, соединяющих пневмораспределитель с пневмодвигателем, согласно изобретению, пневмораспределитель привалочной (присоединительной) стороной установлен непосредственно на задней крышке пневмоцилиндра, на монтажной плоскости которой образованы резьбовые отверстия для болтов, фиксирующих и жестко соединяющих пневмораспределитель и заднюю крышку между собой, и два канала управления с торцовыми кольцевыми проточками и установленными в них уплотнительными кольцами с возможностью сообщения этих каналов с рабочими полостями пневмодвигателя, при этом канал, управляющий открытием двери, сообщен с бесштоковой полостью пневмодвигателя, а канал, управляющий закрытием двери, через неподвижно закрепленный и уплотненный в расточках крышек пневмоцилиндра жесткий трубопровод - со штоковой полостью пневмодвигателя, причем отверстие для подсоединения внешнего источника питания образовано в корпусе пневмораспределителя, а дроссели с шумопоглотителями встроены в каналы выхода отработанного воздуха корпуса пневмораспределителя и выполнены с возможностью осевого перемещения и регулирования величины расхода рабочей среды в виде подпружиненного стакана с наружной резьбой и профилированной торцовой чашей, образующей осевой цилиндрический выступ с переходом его в участок с конической поверхностью, вершина конуса которого направлена в сторону перекрываемого канала, а внутри чаши с упором в ее донышко размещена предварительно поджатая пружина сжатия, другой опорный торец которой оперт в торцовую поверхность резьбовой расточки корпуса, причем в донышке чаши, по периферии образован пояс перфорации сквозных отверстий с возможностью сообщения внутренней полости чаши с атмосферой, а в пневмораспределителе привода со стороны подвода командного давления в полость управления золотником, соосно ему, встроен привод ручного дублирования электрического сигнала, выполненный в виде аксиально-подвижного стержня с цилиндрической головкой и охватывающей его уплотняющей втулки, неподвижно закрепленной в корпусе, при этом головка стержня одним торцом оперта в торец внутренней цилиндрической расточки уплотняющей втулки с возможностью взаимодействия другим торцом с торцом золотника при перемещении стержня привода.

Повышение надежности и безопасности привода, максимальное упрощение конструкции и снижение массы, повышение технологичности при изготовлении и эксплуатационной технологичности, расширение функциональных возможностей электропневматического модуля - привода обеспечивается за счет:

- исключения из конструкции привода - прототипа монтажной плиты со стыковочными сторонами, с ее элементами торцового уплотнения и системой внутренних каналов проводки, сообщающих пневмораспределитель с пневмодвигателем;

- установки пневмораспределителя привалочной стороной непосредственно на монтажную плоскость задней крышки пневмоцилиндра и жесткого, герметичного соединения указанных частей привода между собой;

- совмещения в одной детали функций дросселирования рабочего тела и шумопоглощения;

- установки в пневмораспределителе с горизонтальным расположением и выведенного в пассажирский салон привода ручного дублирования электрического сигнала;

- улучшения динамических характеристик привода.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 представлен общий вид, разрез электропневматического модуля-привода в закрытом положении с убранным исполнительным штоком 23 и закрытой створкой двери. Электрические сигналы управления отсутствуют.

- на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

- на фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1.

- на фиг.4 представлен общий вид, разрез электропневматического модуля-привода в открытом положении с выдвинутым исполнительным штоком 23 и открытой створкой двери. На электропневматический клапан открытия 5 пневмораспределителя 1 подан электрический сигнал управления;

- на фиг.5 представлен общий вид, разрез электропневматического модуля-привода в закрытом положении с убранным исполнительным штоком 23 и закрытой створкой двери. На электропневматический клапан закрытия 6 пневмораспределителя 1 подан электрический сигнал управления;

- на фиг.6 представлен общий вид, разрез электропневматического модуля-привода при нажатом приводе 10 ручного дублирования электрического сигнала пневмораспределителя 1 на открытие двери. Электрический сигнал управления отсутствует.

Электропневматический модуль-привод (см. фиг.1) содержит:

- пятилинейный двухпозиционный электропневматический золотниковый пневмораспределитель (пневмораспределитель) 1 с привалочной (присоединительной) стороной 2. В корпусе 3 пневмораспределителя размещены отверстие 4 для подсоединения внешнего источника питания, два электропневматических клапана открытия 5 и закрытия 6, цилиндрический золотник 7, полости управления золотником 8 и 9, привод ручного дублирования электрического сигнала на открытие двери, выполненный в виде аксиально-подвижного штока 10 с цилиндрической головкой, на внешней стороне которого неподвижно закреплена ручка 11 и охватывающая уплотняющая втулка 12, дроссели с шумопоглотителями, выполненные в виде стаканов 13 (фиг.3) с возможностью осевого перемещения, и встроенные в каналы выхода 14 и 15, внутри каждого стакана в чаше 16 на цилиндрическом выступе 17 с коническим концом размещена пружина сжатия 18 с упором в донышко 19 чаши 16 и торец резьбовой расточки 20 корпуса 3, в донышке 19 чаши образован пояс перфорации сквозных шумопоглощающих отверстий 21;

- пневмодвигатель 22 (фиг.1) двухстороннего действия с исполнительным односторонним штоком 23 и цилиндром (гильзой) 24 с размещенными в нем и стянутыми резьбовыми шпильками 25 торцовыми крышками: передней с центральным отверстием 26 и задней с глухим отверстием 27.

Пневмораспределитель 1 привалочной стороной 2 установлен непосредственно на заднюю крышку 27 цилиндра 24. На монтажной плоскости 28 крышки 27 образованы резьбовые отверстия 29 (фиг.2) для болтов 30, фиксирующих и жестко соединяющих пневмораспределитель 1 и заднюю крышку 27 между собой, и два канала управления 31 и 32 с торцовыми кольцевыми проточками 33 и 34 и уплотнительными кольцами 35, при этом канал 31, управляющий открытием двери, сообщен с бесштоковой полостью 36 пневмодвигателя 22, а канал 32, управляющий закрытием двери - со штоковой полостью 37 через неподвижно закрепленный и уплотненный в расточках 38,39 крышек 26,27 жесткий трубопровод 40.

Электропневматический модуль-привод открывания дверей транспортного средства работает следующим образом:

На электропневматический клапан открытия 5 подан электрический сигнал управления (см. фиг.4).

Под действием электрического сигнала управления якорь электропневматического клапана “втягивается” (перемещается вверх по схеме), открывая проход сжатого воздуха в полость 8 управления золотником 7, который, переместившись в правое крайнее положение, открывает поступление рабочего давления в канал управления 31 крышки 27 и в полость 36 пневмодвигателя 22. Шток-поршень 23 перемещается наружу (в выпущенное положение), открывая створки двери транспортного средства.

Сжатый воздух из правой полости 37 пневмодвигателя 22 вытесняется через жесткий трубопровод 40, золотник 7 пневмораспределителя, дроссель - шумопоглотитель 17 - его пояс перфорации сквозных отверстий 21 - в атмосферу.

На электропневматический клапан закрытия 6 подан электрический сигнал управления (см. фиг.5).

Под действием электрического сигнала управления открывается проход сжатого воздуха в полость 9 управления цилиндрическим золотником 7, который, переместившись в левое крайнее положение, обеспечивает поступление рабочего давления в канал управления 32 крышки 27, жесткий и уплотненный по обоим концам трубопровод 40 и полость 37 пневмодвигателя 22. Шток-поршень 23 перемещается внутрь (на уборку), закрывая створки двери транспортного средства. Сжатый воздух из левой полости 36 вытесняется через пневмораспределитель 1 в атмосферу.

Электрический сигнал управления отсутствует. Привод ручного дублирования электрического сигнала 10 нажат (см. фиг.6).

При нажатии до упора ручки 11 привода 10 ручного дублирования электрического сигнала цилиндрический золотник 7 пневмораспределителя 1 перемещается в правое крайнее положение, при котором давление сжатого воздуха поступает в полость 36 пневмодвигателя 22, шток-поршень 23 выдвигается наружу и створки двери открываются.

Таким образом, заявленная совокупность существенных конструктивных признаков предполагаемого изобретения обуславливает получение технического результата - создание перспективного ряда электропневматических модулей-приводов дверей транспортных средств, отличающихся компактностью конструкции, меньшими габаритно-массовыми характеристиками, повышенной надежностью, безопасностью и эксплуатационной технологичностью - более удобным монтажом (демонтажем) на транспортных средствах.