Поворотное вводное устройство с газоотводом, в частности, для заправки газовых баллонов транспортных средств
Изобретение относится к поворотным вводным устройствам. Поворотное вводное устройство с газоотводом, в частности, для заправки газовых баллонов транспортных средств содержит быстродействующую соединительную муфту, связанную с подводящим трубопроводом и отводящим трубопроводом, которые содержат соответственно соосно расположенные по отношению друг к другу соединительные переходные устройства. Соединительные переходные устройства расположены внутри накидной гайки, охватывающей уплотненную наружу кольцевую камеру, в которую входит по центру вращающаяся втулка. Вращающаяся втулка с накидной гайкой и противовтулкой соединены с корпусом с возможностью вращения, а на накидной гайке установлено кольцо с возможностью вращения. Изобретение позволяет упростить конструкцию поворотного вводного устройства. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение касается поворотного вводного устройства с газоотводом, предназначенного, в частности, для заправки газовых баллонов транспортных средств, в соответствии с признаками, изложенными в ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Подобные поворотные вводные устройства должны обеспечивать надежное и быстрое подсоединение и подачу текучей среды от источника давления, например от газозаправочной установки, до транспортного средства. При этом особо важными являются простота и несложность обслуживания, что обеспечивает даже при высоком давлении 200 бар и выше несложное управление, особенно при применении быстродействующих соединительных муфт. Подсоединение таких муфт может быть относительно трудоемким при больших проходных сечениях соединительного шланга (например, при заправке автобуса) из-за его скручивания. Кроме того, при насадке муфты рычаг распределительного механизма может занять положение, при котором почти невозможно управление одной рукой.
Для устранения указанных проблем в публикации WO 98/05898 описано поворотное вводное устройство в сочетании с быстродействующей соединительной муфтой, причем быстродействующая соединительная муфта содержит корпус с впускным и выпускным отверстиями для текучей среды и клапанов, обеспечивающих надежную герметичность быстродействующей соединительной муфты до момента окончательного соединения. При этом для компенсации скручивания соединительного шланга предложено поворотное вводное устройство, встраиваемое в быстродействующую соединительную муфту и обеспечивающее газоотвод по второму трубопроводу. Однако предложенные трубопроводы сопряжены с относительно большими затратами на их оборудование и требуют относительно много места, т.к. соответственно на поворотном вводном устройстве и со стороны шланга должны быть предусмотрены соответствующие присоединительные элементы, такие как накидные гайки и пр.
Поэтому задачей изобретения является создание поворотного вводного устройства с газоотводом, в частности, для применения в быстродействующей соединительной муфте указанного выше типа, который наряду с простой конструкцией характеризуется особой компактностью.
Указанная задача решается благодаря поворотному вводному устройству с газоотводом в соответствии с признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты развития изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Предложенное поворотное вводное устройство особенно пригодно для применения с быстродействующей соединительной муфтой для заправки газом, при этом достигается особо простая и компактная конструкция, т.к. отводящий трубопровод расположен коаксиально подводящему трубопроводу, и поэтому видимым является только один шланг. В частности, в предпочтительном варианте выполнения заполнения газовых баллонов транспортного средства при соединении или разъединении быстродействующей соединительной муфты надежно предупреждается взаимное скручивание соединительного шланга и газоотводящего трубопровода.
Кроме того, резьбовые соединения подводящего трубопровода оптимально расположены внутри отводящего трубопровода и тем самым надежно герметизированы и в случае возможного образования неплотности в соединениях высокого давления или подводящем трубопроводе выходящий вследствие диффузии газ может быть удален по отводящему трубопроводу. Это важно, в частности, для защиты окружающей среды, так как при этом не происходит утечки газа.
Кроме того, облегчается обслуживание, т.к. подводящий и газоотводящий трубопроводы разъединены друг от друга в направлении скручивания, и поэтому не требуется чрезмерного приложения усилия. Следует указать на то, что предложенное поворотное вводное устройство подходит для разных муфт или соединительных элементов, причем поворотное вводное устройство может быть выполнена в виде детали дооборудования, в частности для длинных подводящих трубопроводов в качестве отдельного элемента конструкции.
Благодаря встроенному преимущественно в быстродействующую соединительную муфту поворотного вводного устройства обеспечивается полная вращательная подвижность быстродействующей соединительной муфты относительно подводящего трубопровода при любом уровне давления, что позволяет избегать скручивания соединительного шланга и расположенного соосно с ним газоотводящего трубопровода. В результате обеспечивается относительная скручиваемость обоих соосных шлангов по отношению друг к другу, благодаря чему становится возможным соединение быстродействующей соединительной муфты без значительного приложения усилия.
Ниже подробнее поясняется и описывается пример выполнения изобретения с помощью приложенного чертежа. При этом изображено на:
фиг.1 - вид сбоку на частично изображенную быстродействующую соединительную муфту с встроенным в нее поворотным вводным устройством и газоотводящим трубопроводом, половинный разрез;
фиг.2 - измененный вариант выполнения подводящего трубопровода.
На фиг.1 показан предпочтительный пример выполнения поворотного вводного устройства 10 для применения вместе с быстродействующей соединительной муфтой 1, которая может быть соединена с непоказанным наконечником. Быстродействующая соединительная муфта 1 содержит трубчатый корпус 11 с центральным проходом для текучей среды (двойная стрелка), при этом подача текучей среды осуществляется справа по подводящему трубопроводу 12, проходящему влево для подачи транспортируемой текучей среды к наконечнику. Подводящий трубопровод 12 содержит переходное соединительное устройство 14, которое напрессовано и/или навинчено на конец шланга подводящего трубопровода 12. С ним связано резьбовое соединение высокого давления 25, проходящее до вращающейся втулки 24 и соответственно герметизированное внутри поворотного вводного устройства 10. Выполненный в виде шланга подводящий трубопровод 12, соединительное переходное устройство 14, резьбовое соединение 25 и вращающаяся втулка 24, вставленная в поворотное вводное устройство 10, выполнены с учетом транспортируемой текучей среды, в частности требуемых значений давления при подаче, пропускных сечений и пр.
В корпусе 11 предусмотрено преимущественно несколько установленных по форме трубы цанг (не показаны) для насаживания на наконечник для запирания быстродействующей соединительной муфты 1 на этом наконечнике.
Эта конструкция показана, например, в упомянутом выше WO 98/05898, поэтому ее дополнительное описание излишне. Необходимо только напомнить, что внутри корпуса 11 выполнен вентиляционный проход Е в виде осевого вентиляционного сверления 13, сообщенного с воздушным клапаном и проходящего параллельно центральному проходу для текучей среды (см. двойную стрелку) в быстродействующей соединительной муфте 1. Кроме того, на вращающейся втулке 24 предусмотрен круглый поясок 26, проворачивающийся относительно корпуса 11 при помощи скользящей шайбы 29 и/или подшипника качения (ср. фиг.2). К другой торцевой поверхности круглого пояска 26 прилегает контрвтулка 27, притянутая накидной гайкой 28 к корпусу 11. Вокруг этой накидной гайки 28 расположено кольцо 30, содержащее по своему внутреннему периметру несколько соосно расположенных канавок 31.
Если для разъединения открывается воздушный клапан, то газ для снижения давления протекает по вентиляционному проходу Е через вентиляционное сверление 13, промежуточную, или компенсационную, камеру 18, указанные выше канавки 31, кольцевую камеру 38 направо к отводящей линии R, как показано штрихпунктирными линиями.
При этом кольцевая камера 38 и весь вентиляционный проход Е выполнены герметичными наружу посредством сальников 16 и 17. В результате газ может протекать только по кольцевому зазору между подводящим трубопроводом 12 и соосным газоотводящим трубопроводом 42 к отводящей линии R (например, к газозаправочной станции).
Отводящий трубопровод 42 проложен внутри уплотняющей кольцевую камеру 38 накидной гайки 39 вместе с соединительным переходным устройством 39, выполненным преимущественно в виде нажимного фитинга для обеспечения высокой прочности газоотводящего трубопровода на растяжение и отрыв. Вследствие этого в направлении к отводящей линии R газ может иметь относительно высокое давление. Это имеет преимущество, в частности, в том случае когда в резьбовом соединении 25 высокого давления или в подводящем трубопроводе 12 появляется течь, и выходящий газ в таком случае при необходимости может быть удален по отводящему трубопроводу 42 и, следовательно, не может выйти наружу.
При подаче текучей среды на показанную слева торцевую поверхность вращающейся втулки 24 или скользящей шайбы 29 может воздействовать давление, вследствие чего при высоких значениях давления происходит воздействие значительного осевого усилия на вращающуюся втулку 24. Для компенсации внутри поворотного вводного устройства 10 предусмотрено непоказанное отверстие, выполненное из компенсационной камеры 18 предпочтительно в виде наклонного или радиального сверления, в результате чего вращающаяся втулка 24 в значительной степени разгружена от воздействия осевого усилия и, следовательно, легко прокручивается.
Как уже упоминалось выше, воздушный клапан открывается при отсоединении быстродействующей соединительной муфты 1. В результате сохраняющая давление среда течет по вентиляционному сверлению 13, ориентированному параллельно центральному отверстию для пропуска в корпусе 11 или поворотном вводном устройстве 10, канавкам 31 (или аналогичным сверлением) и кольцевую камеру к газоотводящему трубопроводу 42. Кольцевая камера 38 герметизирована сальниками 16, например, в угловой зоне между соединительным переходным устройством 40 и накидной гайкой 39. Подключенная к подводящему трубопроводу 12 вращающаяся втулка 24 и отводящий трубопровод 42 выполнены с возможностью относительного прокручивания относительно друг друга и по отношению к неподвижному корпусу 11 внутри поворотного вводного устройства 10, в результате чего отводящий трубопровод 42 и соосно ему расположенный подводящий трубопровод 12 не могут скручиваться.
Необходимо отметить то, что поворотное устройство 10, встроенное в быстродействующую соединительную муфту 1, может быть выполнено в виде отдельного конструктивного элемента, в частности в виде элемента для дооборудования существующих муфт. В этом случае поворотное вводное устройство 10 оканчивалась бы примерно на уровне компенсационной камеры 18 для обеих соосно расположенных друг к другу трубопроводов 12 и 42, при этом находящийся напротив вращающейся втулки 24 корпус 11 был бы оборудован отдельным элементом до соединения трубопроводов. Как упоминалось выше, в отводящем трубопроводе 42 может возникать относительно высокое давление, вследствие чего возможно иное расположение, как показано на фиг.2, т.е. оба соосно расположенные трубопроводы 12 и 14 могут быть использованы в обратной последовательности в отношении направления протекания. При этом отвод деаэрированной среды производится в направлении к отводящей линии R через являющийся в данном случае центральным трубопровод 42. В то же время подача производится с правой стороны заправки по наклонному сверлению Z по подающему трубопроводу 12, расположенному в данном случае кольцеобразно и соосно вокруг трубопровода 42. Отсюда среда под давлением снова направляется по наклонному сверлению Z к центральному проходу в зоне вращающейся втулки 24 и входит в соединительную муфту 1, как показано двойной стрелкой на фиг.1. При этом одинаковые по функциональному назначению элементы обозначены одинаковыми позициями, что и на фиг.1.
Деаэрация на фиг.2 производится так же, как и на фиг.1, через вентиляционные сверления 13 и кольцевую камеру 38 вокруг вращающейся втулки 24. В этой зоне поворотного вводного устройства 10, т.е. внутри кольца 30, предусмотрено наклонное сверление Е, через которое деаэрированная среда направляется в центральный отводящий трубопровод 42. На отмеченном участке разделения между правой и левой половинами шланга высокого давления направление потока среды обозначено стрелками, при этом такой шланг высокого давления может быть многометровой длины. На правой стороне (автозаправочной станции) установлено переходное устройство А, причем отводящий трубопровод 42 через (второе) наклонное сверление Е в переходном устройстве А сообщен со стороной отводящей линии R. Следует отметить, что подобное переходное устройство А может быть установлено также и на правом конце шланга соосных трубопроводов 12 и 42 в варианте выполнения на фиг.1. Таким образом, наружный огибающий шланг в обоих вариантах выполнения служит для защиты соосного центрального трубопровода, причем кольцевое пространство вокруг центрального трубопровода может быть использовано как для подвода, так и для контролируемого отвода газов на месте подключения отводящей линии R переходного устройства А.
1. Поворотное вводное устройство с газоотводом, в частности, для заправки газовых баллонов транспортных средств, содержащее быстродействующую соединительную муфту (1), связанную с подводящим трубопроводом (12) и отводящим трубопроводом (42), причем подводящий трубопровод (12) и отводящий трубопровод (42) содержат соответственно соосно расположенные по отношению друг к другу соединительные переходные устройства (14 или 40, А), при этом соединительные переходные устройства (14, 40) расположены внутри накидной гайки (39), охватывающей уплотненную наружу кольцевую камеру (38), в которую входит по центру вращающаяся втулка (24), отличающееся тем, что вращающаяся втулка (24) с накидной гайкой (28) и противовтулкой (27) соединены с корпусом (11) с возможностью вращения, при этом на накидной гайке (28) установлено кольцо (30) с возможностью вращения.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подводящий трубопровод (12) соединен с вращающейся втулкой (24) при помощи резьбового соединения (25) высокого давления.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращающаяся втулка (24) имеет по окружности круглый поясок (26), выполненный вращающимся по отношению к корпусу (11) быстродействующей соединительной муфты (1).
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцо (30) содержит по своему внутреннему периметру канавки для газоотвода (31).
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что канавки (31) расположены напротив вентиляционного сверления (13) в корпусе (11) и, при необходимости, в компенсационной камере (18).
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцевая камера (38) и компенсационная камера (18) герметизированы снаружи сальниками (16, 17).
7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что вращающаяся втулка (24) расположена в зоне впускного отверстия быстродействующей соединительной муфты (1).
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отводящий трубопровод (42) расположен внутри подводящего трубопровода (12).
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что от центрального отводящего трубопровода (42) проходит радиально наружу, по меньшей мере, одно наклонное сверление (Е), предпочтительно возле переходного устройства (А) в сторону отводящей линии (R) и/или к кольцевой камере (38) поворотного вводного устройства (10).
