Устройство для предотвращения пожара на грузовом транспортном средстве

Устройство может быть использовано на грузовом транспортном средстве при возгорании энергоносителя в одном из топливных баков. Технический результат заключается в обеспечении устойчивости транспортного средства при отбрасывании баков. Содержит: быстроразъемные хомуты крепления топливного бака, механизм отбрасывания, механизм привода, дополнительные топливные элементы и блок управления. Каждый быстроразъемный хомут включает верхнюю и нижнюю части, сопряженные между собой замком. Замок включает наружный и внутренний с замковым стержнем и пружиной цилиндрические стаканы, введенные один в другой и замкнутые задвижкой. Механизм отбрасывания представляет собой прямоугольную выдвижную раму с поперечными балками в виде зубчатых реек, помещенных в направляющие. Крайняя продольная балка рамы является толкателем и с внутренней стороны упирается в топливный бак. Противоположная сторона бака упирается в задвижки быстроразъемных замков. Механизм привода содержит электродвигатель, редуктор и приводной вал с цилиндрическими зубчатыми колесами. Блок управления размещен в кабине и включен в бортовую сеть транспортного средства. 8 ил.

 

Изобретение относится к области предупреждения пожара на грузовом транспортном средстве, штатная комплектация которого предусматривает наличие двух топливных баков и топливораспределительного крана, в случае возгорания энергоносителя в топливном баке.

Известны устройства для предотвращения распространения пожара в виде переносных огнетушителей, которыми оснащаются транспортные средства [1]. Основным достоинством огнетушителей является простота приведения их в действие и достаточная надежность.

Недостатком использования огнетушителей является то, что при возгорании энергоносителя в топливном баке в ряде случаев, например, если транспортное средство подожжено в результате попытки его блокирования диверсионно-террористической группой, воспользоваться его штатными огнетушителями под огнем противника не представляется возможным.

Известен способ тушения пожара вытеснением воздуха из замкнутого объема за счет подачи в очаг пожара огнегасящей жидкости. Жидкость подается исполнительным механизмом, соединенным через блок управления и сигнализации с блоком термодатчиков [2].

Недостатком способа является невысокая эффективность тушения пожара, поскольку за время срабатывания термодатчиков и подачи огнегасящей жидкости огнем может быть повреждена большая часть агрегатов и деталей транспортного средства.

Известно устройство для тушения шин транспортного средства, предотвращающее распространение пожара.

Оно содержит емкость с хладагентом, которая через электромагнитный кран и систему трубопроводов соединена с узлами для тушения шин колес. Узел включает электромагнитные краны и распылители-диффузоры, размещенные над каждым колесом. Приводы управления содержат размещенные над колесами инфракрасные датчики, с сигнальными лампами, кнопочные включатели электромагнитных кранов распылителей-диффузоров. Сигнальные лампы переключатели и включатели располагаются в кабине, что дает возможность избирательной подачи хладагента к любому колесу без выхода людей из кабины [3].

Недостатком устройства является невысокая эффективность тушения, поскольку при движении с высокой скоростью встречный поток воздуха подхватывает и относит в сторону большую часть распыленной огнегасящей жидкости. Поэтому огонь может распространиться на бортовую платформу (тент, деревянные детали и т.п.), затем - на все транспортное средство.

Известен способ и устройство для защиты транспортного средства от пожара или взрыва осуществляемый отстрелом (отбрасыванием) топливного бака на безопасное расстояние от автомобиля без остановки транспортного средства с помощью устройства, имеющего в составе пиропатроны [4].

Устройство, имеет в своем составе инициирующее устройство, включаемое водителем и которое посредством датчиков, размещенных на топливном баке, при его возгорании (взрыве) инициирует, усиливает и передает сигнал на электровоспламенители пиропатронов исполнительного устройства. Исполнительное устройство представляет собой механизм отстрела и перекрытия топливопровода от топливного бака к потребителям системы питания топливом транспортного средства в виде механического устройства, разъединяющего при срабатывании пиропатрона топливопровод и с помощью находящегося в нем запорного клапана предотвращающего выливание топлива. В исполнительное устройство так же входит механизм раскрепления топливного бака в виде замков, которые при срабатывании пиропатрона размыкают верхние и нижние окончания ленточных хомутов крепления бака перед его отстрелом. К исполнительному устройству относится и механизм отстрела, включающий направляющий каркас в котором на роликах располагается бак и толкающая его при срабатывании пиропатрона опорная плита с возвратными пружинами.

Данное устройство принято за прототип.

Недостатками устройства являются:

- низкая поперечная устойчивость транспортного средства в связи с тем, что отстрел топливного бака в сторону за счет нарастания ускорения его движения инициирует силу инерции (боковую силу), что на дорогах с низким сцеплением снижает поперечную устойчивость автомобиля вплоть до бокового скольжения, а при достаточном сцеплении - опрокидывания;

- невозможность использование штатного топливного бака базового транспортного средства, требуется топливный бак специальной конструкции.

Целью предлагаемого изобретения является повышение поперечной устойчивости транспортного средства при отбрасывании топливного бака в движении путем придания движению топливного бака постоянной скорости, исключающей возникновение ускорения и силы инерции.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на:

- фиг. 1 - устройство в рабочем положении (вид сбоку);

- фиг. 2 - устройство в рабочем положении (вид сверху);

- фиг. 3 - замок в рабочем положении (разрез по А-А);

- фиг. 4 - замок в рабочем положении (разрез по Б-Б);

- фиг. 5 - замок в рабочем положении (разрез по В-В);

- фиг. 6 - принципиальная электрическая схема устройства;

- фиг. 7 - замок в положении отбрасывания (разрез по А-А);

- фиг. 8 - устройство в процессе отбрасывания (вид сбоку).

На грузовое транспортное средство для каждого топливного бака монтируются два аналогичных по конструкции устройства для предотвращения пожара, каждое из которых содержит: быстроразъемные хомуты крепления топливного бака, механизм отбрасывания, механизм привода, дополнительные топливные элементы и блок управления.

Быстроразъемные хомуты крепления топливного бака 1 (фиг. 1, 2) выполнены в виде плоских лент из упругого конструкционного материала, например, из стали, каждый из которых включает верхнюю часть 2 и нижнюю часть 3, сопряженных между собой замками 4. Противоположные концы хомутов шарнирно с одной стороны прикрепляются к торцам стоек 5, с другой - к концам горизонтальных балок 7 табельных L-образных кронштейнов автомобиля.

Замок 4 выполнен (например, из стали) в виде наружного стакана 5 цилиндрической формы, в который с зазором, обеспечивающим подвижное сопряжение, вводится внутренний стакан 6 (фиг. 3, 4). К внешней стороне дна наружного стакана 5 жестко прикрепляются проушины с отверстиями, для пальца, обеспечивающего его шарнирное сопряжение с петлей верхней части 2 хомута. К диаметрально противоположным сторонам его внутренней полости в его верхней части жестко прикрепляется (например, с помощью сварки) опорная перегородка 7 в виде пластины с центральным отверстием 8. На одном уровне с верхней плоскостью опорной перегородки 7 и соосно с ней в стенках юбки диаметрально противоположно выполнены сквозные прямоугольные окна 9. Снаружи к центру дна внутреннего стакана 6 жестко прикрепляется (например, приваривается) круглый в сечении замковый стержень 10, имеющий диаметр меньший, чем диаметр центрального отверстия 8. На замковый стержень 10 соосно надета цилиндрическая пружина 11, которая нижним витком жестко прикрепляется к дну внутреннего стакана 6. В верхней части замкового стержня 10, выполнена концентрическая канавка 12 прямоугольного профиля. В юбке внутреннего стакана 6 выполнено отверстие, в которое вводится палец, обеспечивающий его шарнирное сопряжение с петлей нижнего конца 3 хомута крепления топливного бака 1. В замкнутом состоянии стаканы 5 и 6 сопрягаются между собой задвижкой 13 (фиг. 5), представляющей собой пластину, выполненную из жесткого конструкционного материала (например, из стали), толщиной несколько меньшей, чем ширина концентрической канавки 12. В средней части задвижки 13 выполняется продольная сквозная проточка 14 прямоугольной формы, шириной больше диаметра замкового стержня 10 в сечении концентрической канавки 12, но меньше основного диаметра замкового стержня 10, которая оканчивается круглым отверстием 15, большего диаметра, чем диаметр отверстия 8 опорной перегородки 7. К концам задвижки 13 прикрепляются (например, с помощью винтового соединения) ограничители 16 хода. В рабочем положении внутренний стакан 6 замка 4 вручную вводится во внутреннюю полость наружного стакана 5, пружина 11 сжимается, ее верхний виток упирается в нижнюю плоскость опорной перегородки 7, замковый стержень 10 проходит через центральное отверстие 8 опорной перегородки 7 и отверстие 15 задвижки 13, так, чтобы концентрическая канавка 12 располагалась выше верхней плоскости опорной перегородки 7. Задвижку 13 перемещают в направлении топливного бака так, чтобы прямоугольная часть проточки 14 вошла в концентрическую канавку 12 конца замкового стержня 10. В замкнутом положении внешний ограничитель 16 хода задвижки 13 прижимается к внешней поверхности наружного стакана 5, а внутренний ограничитель 16 выдвинут в сторону топливного бака 1. За счет упругой силы сжатой пружины 11, задвижка 13 верхними полками концентрической канавки 12 замкового стержня 10 прижимается к наружной плоскости опорной перегородки 7. Верхняя часть 2 и нижняя часть 3 хомута крепления сопряжены, топливный бак 1 закреплен и находится в рабочем положении использования по назначению.

Механизм отбрасывания (фиг. 1, 2) представляет собой прямоугольную выдвижную раму, выполненную из жесткого конструкционного материала (например, из стального проката). Поперечные балки 17 рамы прямоугольного сечения сверху выполнены в виде зубчатой рейки. С наружной стороны торцы поперечных балок 17 жестко (например, при помощи сварки) сопрягаются с толкателем 18 в виде прямоугольной плиты с упругим покрытием со стороны топливного бака 1, с внутренней стороны - с продольной балкой жесткости 19 выдвижной рамы. Поперечные балки 17 с зазором вводятся во внутренние полости направляющих 20 коробчатого сечения с возможностью их поперечного перемещения в горизонтальной плоскости. Направляющие 20 жестко прикрепляются (например, с помощью винтового соединения или сварки) к нижней полке лонжерона 21 рамы транспортного средства.

Механизм привода (фиг. 1, 2) представляет собой приводной вал 22, монтируемый с помощью опорных кронштейнов 23 имеющих головки, оснащенные подшипниками, к поперечным балкам 24 рамы транспортного средства, с возможностью осевого вращения в головках. На концы приводного вала 22 жестко посажены (например посредством шпоночного или шлицевого соединения) цилиндрические зубчатые колеса 25, зубчатые венцы которых вводятся в зацепление с зубчатыми рейками поперечных балок 17 выдвижной рамы. Приводной вал 22 соосно жестко связан с ведомым валом редуктора 26, прикрепляемого к поперечной балке 24 рамы транспортного средства, который получает вращение от электродвигателя 27 реверсивного действия, питающегося от бортовой сети транспортного средства или другого источника электроэнергии. Включение электродвигателя 27 осуществляется водителем из кабины автомобиля с блока управления (фиг. 6).

Дополнительные топливные элементы (фиг. 1, 2) включают встроенные в нагнетательный и сливной топливопроводы системы питания топливом шариковые обратные клапаны 28 и мягкие топливные трубки 29, которые с одной стороны надевают на патрубки обратных клапанов 28, с другой - на патрубки топливного бака 1 и фиксируют в таком положении хомутами.

Блок управления (фиг. 6) размещают в кабине и подключают к штекерному разъему бортовой сети транспортного средства (другого источника электропитания). Он содержит включатель 30 движения выдвижной рамы, переключатель 31 направления вращения вала электродвигателя 27, переключатель 32 цепей с двумя конечными пружинными выключателями 33, 34 (на две цепи), включатель реверса 35.

Устройство для предотвращения пожара на грузовом транспортном средстве работает следующим образом.

При нахождении топливного бака 1 в рабочем положении толкатель 18 выдвижной рамы упирается в конечный выключатель 33 переключателя цепей 32: цепь А разомкнута, цепь Б замкнута (фиг. 6). При возгорании топливного бака 1 водитель штатным топливораспределительным краном транспортного средства переключает систему питания топливом на запасный или дополнительный (резервный) топливный бак, включает переключатель направления вращения вала электродвигателя 31 и включатель 30 в положение выдвижения. Ток от бортовой сети базовой машины поступает на клеммы электродвигателя 27 и вызывает вращение его вала. Вращение (крутящий момент) передается с вала электродвигателя через редуктор 26 (фиг. 1, 2) на приводной вал 22 и зубчатые колеса 25, вращение которых преобразуется в поступательное движение поперечных балок 17 и, соответственно, всей выдвижной рамы, которая вызывает перемещение топливного бака 1 по горизонтальным балкам кронштейнов крепления (фиг. 7). Одновременно наружная стенка топливного бака 1 через ограничитель 16 хода нажимает на задвижку 13 замка 4, вызывая ее движение в горизонтальной плоскости (фиг. 5, 8). Проточка 14 перемещается, скользя по концентрической канавке 12 до тех пор, пока ось замкового стержня 10 не совместится с осью отверстия 15. Замковый стержень 10 освобождается, пружина 11 разжимается и выталкивает внутренний стакан 6 из полости наружного стакана 5 замка 4. Верхние части 2 и нижние части 3 хомутов крепления размыкаются, освобождая топливный бак 1, который продолжает движение по горизонтальным балкам кронштейнов крепления до падения на дорогу. В процессе движения мягкие топливные трубки 29 срываются с патрубков обратных клапанов 28. В конечном положении продольная балка жесткости 19 выдвижной рамы нажимает на пружинный конечный выключатель 33 переключателя 32 цепей: цепь А замыкается а цепь Б размыкается, включатель 30 выключается (фиг. 6). Электрическая сеть блока управления обесточивается, электродвигатель 27 выключается.

Для возвращение выдвижной рамы в исходное (рабочее) положение переключатель 31 переводится в положение реверса, включатель 35 включается в положение реверса. Ток от бортовой сети поступает к клеммам электродвигателя 27, вал которого, вращаясь в обратном направлении, через редуктор 26 передает вращение на зубчатые колеса 25 и приводной вал 22. Выдвижная рама перемещается в исходное положение, толкатель 18 нажимает на конечный выключатель 34: цепь А размыкается, цепь Б замыкается. Электрическая сеть обесточивается, электродвигатель 27 выключается.

Для приведение транспортного средства в состояние готовности к использованию по назначению новый топливный бак 1 укладывают на горизонтальные балки L-образных кронштейнов, верхние и нижние части 2, 3 хомутов сопрягают между собой замками 4, задвижку 13 перемещают внутренним ограничителем хода 16 в сторону топливного бака 1 так, чтобы проточка 14 вошла в концентрическую канавку 12 замкового стержня 10 до упора (фиг. 5). Мягкие топливные трубки 29 надевают на патрубки топливопроводов обратных клапанов 28 и топливного бака 1 и фиксируют хомутами (фиг. 1).

Транспортное средство готово к использованию по назначению.

Предполагаемое изобретение может найти широкое применение для защиты транспортных средств с наружным расположением топливных баков от распространения пожара при возгорании энергоносителя в топливном баке, в случаях, когда остановка транспортного средства опасна или невозможна.

Использованные источники

1. Федеральный закон «О пожарной безопасности» №69-ФЗ, 1994

2. Пат. RU 2187349 С2 Российская Федерация, МПК⁷ А62С 3/07. Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости / Р.Г. Пападопулу. - №2000125660/12; заяв. 12.10.2000; опубл. 20.08.2002.

3. Пат. RU №2546467 Российская Федерация, МПК А62С 2/06. Устройство для тушения шин транспортного средства / О.А. Матвеев, А.П. Трофимов, Г.И. Шибаев, Д.А. Ковачев. - №2014115780/12; Заяв. 18.04.2014, опубл. 10.04.2015.

4. Пат. RU 2564253 С2 Российская Федерация, МПК G08B 17/00. Способ защиты транспортного средства от возгорания и устройство для его осуществления / Ю.В. Саломохин, А.П. Трофимов, О.А. Матвеев. А.Ю. Дащенко. - №2013118595/08, 22.04.2013, опубл. 27.09.2015.

Устройство для предотвращения пожара на грузовом транспортном средстве, включающее: быстроразъемные хомуты крепления топливного бака в виде плоских лент из упругого конструкционного материала, каждый из которых содержит верхнюю и нижнюю части, сопряженные между собой замком, включающим шарнирно прикрепляемый к верхней части хомута крепления наружный стакан цилиндрической формы с жестко прикрепляемой к диаметрально противоположным сторонам его внутренней полости опорной перегородкой в виде пластины с центральным отверстием и сквозными диаметрально противоположными прямоугольными окнами в стенках юбки на уровне ее верхней плоскости, в который с зазором шарнирно сопрягаемый с нижней частью хомута вводится внутренний цилиндрический стакан с жестко прикрепляемым к его дну цилиндрической пружиной и круглым в сечении замковым стержнем с концентрической канавкой прямоугольного профиля в верхней части так, чтобы ее нижняя кромка располагалась на уровне верхней плоскости опорной перегородки, и зафиксированный вводимой через прямоугольные окна в юбке наружного стакана, имеющей ограничители хода задвижкой в виде жесткой пластины толщиной, меньшей ширины концентрической канавки, с продольной сквозной проточкой прямоугольной формы, шириной больше диаметра замкового стержня в сечении концентрической канавки, но меньше основного диаметра замкового стержня, оканчивающейся круглым отверстием, так, чтобы пружина упиралась в нижнюю плоскость опорной перегородки, замковый стержень пропускался через ее центральное отверстие и круглое отверстие в задвижке, прямоугольная часть проточки вводилась в концентрическую канавку замкового стержня, наружный ограничитель хода задвижки прижимался к внешней поверхности наружного стакана замка, а внутренний ограничитель выдвигался в сторону топливного бака; механизм отбрасывания в виде прямоугольной выдвижной рамы из жесткого конструкционного материала, поперечные балки которой сверху выполняются в виде зубчатой рейки с возможностью их поперечного перемещения в горизонтальной плоскости в жестко прикрепляемых к нижней полке лонжерона рамы транспортного средства направляющих коробчатого сечения, с наружной стороны жестко сопрягаются с упирающимся в топливный бак толкателем в виде прямоугольной плиты, с внутренней стороны - с продольной балкой жесткости; механизм привода, содержащий жестко связанный с ведомым валом редуктора, получающего вращение от электродвигателя, и монтируемый к поперечным балкам рамы транспортного средства с помощью опорных кронштейнов с возможностью осевого вращения в их головках приводной вал с жестко посаженными на его концы цилиндрическими зубчатыми колесами, вводимыми в зацепление с зубчатыми рейками поперечных балок выдвижной рамы; дополнительные топливные элементы, включающие встроенные в нагнетательный и сливной топливопроводы системы питания топливом автомобиля шариковые обратные клапаны и надеваемые с одной стороны на их патрубки, с другой стороны на патрубки топливного бака мягкие топливные трубки; размещаемый в кабине и подключаемый к штекерному разъему бортовой сети транспортного средства блок управления, содержащий включатель движения выдвижной рамы, переключатель направления вращения вала электродвигателя, переключатель электрических цепей на выдвижение и возвращение выдвижной рамы в исходное положение с двумя конечными пружинными выключателями и включатель реверса.