Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны

 

Союз Советскик

Соцмалмстмческмк

Рос лублмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.06.78 (2! ) 2637926/28-13 (51)M. Кд.

В 65 D 88/12

В 60 P 3/22

G 01 F 23/08 с присоединением заявки №

5кударстаивай камнтет

СССР ло делам взабретений в втернткй (23) Приоритет (53) УДК 621.642. .3(088.8) Опубликовано 15.07.82. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 1! .} ПЛTiq ю.щ„

l Р, т1 уц,, „

ОИЬАЫОО.:1-Л (72) Авторы изобретения

Е. Н. Спиваковский и И. Н. На

Специальное конструкторское бюро по проектированию дорожных машин Кременчугского производственного объединения "Дормашина (71) Заявитель (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПРЕДЕЛЬНОГО УРОВНЯ

ЗАПОЛНЕНИЯ АВТОБИСТЕРНЫ

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано на автомобильных цистернах для перевозки и заправки жидкого топлива.

Известны ограничители предельного уровня заполнения автоцистерны, содержа5 шие поплавок, соединенный с элементами управления Г1) и (21

Однако указанные ограничители харак.теризуются недостаточной надежностью конструкции иэ-за наличия целого ряда звеньев механической передачи и отсутствия возможности исключения отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с различным объемным ВесоМ так как поплавок имеет объем и форму, обеспечиваюшие срабатывание ограничителя при достижении расчетного объема нефтепродукта в цистерне практически независимо от изменения его объемного щ веса.

Наиболее близким решением к предлагаемому является ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны, 2 включаюший поплавок, постоянный магнит, герметично вмонтированный в поплавок, и герметичные контакты, соединенные с элементами системы управления, обеспечиваюшей перекрытие клапана заполнения цистерны (33

Недостатком известного ограничителя является отсутствие возможности исключения отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с различным объемным весом, так как поплавок имеет объем и форму, обеспечиваюшие срабатывание ограничителя при достижении расчетного объема нефтепродукта в цистерне практически независимо от изменения его объемного веса.

Белью изобретения является повышение надежности работы путем исключения отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с различным объемным весом.

Указанная цель достигается тем, что в ограничителе предельного уровня, включаюшем поплавок, связанный с герметич3 943 13 ными контактами, соединенными с блохом управления, поплавок состоит иэ трех расположенных один над другим элементов, объемы которых определяют соо ветственно по формулам

5 ч„= " и и

+max

6„Ьр Фю у„1 цг" 3,=7щ р а.а„

" -(V„„-Ч„), Tenon 15 где Ч «объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть при максимальном объемном весе „перевозимого нефтепродукта; 20

Vy — объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом Ч., при минимальном объемном весе „,;„перевозимого нефтепро- 25 дукта;

М„- объем погружаемой части поплави ка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом V npu

1 промежуточном объемном весе $й ф перевозимого нефтепродукта;

- объем части поплавка, обеспечивающий запас плавучести, гарантирующий надежное срабатывание ограничителя;

8> - вес поплавка; К Ъ 1,З- коэффициент запаса плавучестипринимается конструктивно.

Промежуточный уровень Ъ нефтепродукта в цистерне, обеспечивающий постоянств во веса, является функцией от промежуточного объемного веса г и внутренней формы цистерны.

Расчет объемов частей поплавка ведет ся из условия, что поплавок остается не- 4$ подвижным в своем крайнем верхнем положении относительно цистерны при изменении объемного веса нефтепродукта от

7пнмх до 3" min

Таким, образом, при заполнении цистер5О ны нефтепродуктом с максимальным объемным весом у поплавок поднимается на

tnt уровень, обеспечивающий расчетный вес нефтепродукта в цистерне (объем равен

М „; д ) и срабатывает ограничитель пре- . дельного уровня; при изменении объемноS$ го веса нефтепродукта, заполняемого в цистерну, от Itù©,äo г „„уровень нефтепродукта в цистерне поднимается, а поло5 4 жвняе поплавка относительно герметичных контактов s момент достижения предельного веса неизменно.

Такой ограничитель предельного уровня позволяет исключить отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с. различным объемным весом.

На фиг. 1 изображен ограничитель предельного уровня заполнения автоцис терны, установленный в гврловине цистерны; общий вид; на фиг. 2 «принципиальная пневмогидравлическая схема автоцистерны; на фиг. 3 — пневмоэлекгрическая схема автоцис терны.

Ограничитель предельного уровня заполнения автоцистерны, включающий поплавок 1, магнит 2, герметично вмонтированный в поплавок, связанный с герметичными контактами 3, соединенными с блоком управления, установлен в верхней части автоцистерны 4.

Блок управления состоит из компрессора 5, соединенного через вентиль 6 с воэдухораспределителем 7 (канал А), а через него с пневматической частью элект ропневмоклапана 8 и с пневмовключателем 9.

Кроме того, электропневмоклапан 8 своей пневматической частью через воэдухораспределитель 7 (канал В) соединен с пневматическоц частью клапана-отсекателя 10.

Нормально открытый клапан-отсека- . тель 10 установлен в гидросистеме, состоящей из насоса 11, всасывающая магистраль которого соединена с задвижкой

12 и патрубком 13, а напорная - с вентилем 14 и через клапан-отсекатель 10 с автоцистерной 4. Между всасывающей и напорной магистралями установлен перепускной клапан 15.

=ã.ðàÿã÷èòåëü предельного уровня заполнения автоцистерны. работает следующим образом.

В пустой цистерне поплавок 1 ограничителя предельного уровня устанавливает ся таким образом, чтобы постоянное магнит ное поле магнита 2 не воздействовало на герметичные контакты 3, т. е. не размыкало их.

При заполнении автоцистерны 4 неф тепродуктом открывается патрубок 13, задвижка 12 и вентили 6 и 14 и включается электрическая цепь. Затем воздухораспределитель 7 устанавливается в положение, соответствующее выполняемой операции, и включается насос 11.

После включения воздухораспредели« теля 7 пневмовключатель 9 замыкает электрическую цепь ограничителя предельного уровня.

5 943 13

Нормально открытый электропневмоклапан 8 закрывается, и воздух от компрессора 5 через вентиль 6 и воздухораспределитель 7 (канал А) доходит только до пневматической части электропневмоклапана 8 и дальше не проходит.

Автоцистерна 4 заполняется нефтепродуктом через нормально открытый клапанотсекатель 10.

При заполнении автоцистерны 4 неф- 10 тепродуктом с объемным весом, равным максимальному 2 „, уровень нефтенродукта в цистерне поднимается, а поплавок 1 своим нижним элементом тонет до тех пор, пока вес поплавка не станет is равным весу вытесненного нефтепродукта, т. е. пока не утонет объем Ч., поплавка 1 (в нашем примере нижняя цилиндрическая часть). Далее заполнение автоцистерныпродолжается, и уровень повышается, 20 но поплавок дальше не тонет, а поднимается вверх с уровнем нефтепродукта. Как только уровень нефтепродукта достигнет . своего расчетного положения Ч,, соотпйп ветствуюшего расчетному весу нефтепро- 25 дукта, магнитное поле магнита 2, герметично вмонтированного в поплавок 1, пересечет герметичные контакты 3, разомкнет их и обесточит цепь питания электромагнита электропневмоклапана 8; при зф этом открывается его пневматическая часть и воздух от компрессора 5 через вентиль 6, воздухораспределитель 7 (канал А), пневматическую часть электропневмокла.пана 8 и воздухораспределитель 7 (канал В) поступает в пневмокамеру клапана-отсекателя 10. Клапан-отсекатель 10 закрывается, и заправка автоцистерны прекращается, а перепускной клапан 15. открывается, и насос ll начинает перекачивать нефтепродукт по замкнутому циклу (сам на себя). Насос выключается.

При заполнении автоцистерны 4 нефтепродуктом с объемным весом 1„, который меньше Т пах, но более у 4„, чтобы по" 5 плавок 1 плавал; он должен погрузиться в нефтепродукт больше, а именно полностью объемом Ч„и частью объема Ч - наЧЪн

Теперь, если поплавок утонет и вытеснит объем нефтепродукта Ч +Ч,„,, он . получит плавучесть и больше тонуть не будет при повышении уровня в цистерне, а будет подниматься вместе с уровнем и как только достигнет своего расчетно55

ro положения Ч, соответствующего расчетному весу, магнитное поле магнита 2 пересечет герметичные контакты 3, ра- зомкнет их и обесточит цепь питания

5 6 электромагнита 8 — произойдет срабатывание клапана-отсекателя 10 в описанной последовательности. Заправка автоцистерны прекращается.

При заполнении автоцистерны 4 нефтепродуктом с объемным весом, равным минимальному g поплавок 1 утонет нижним и средним элементами, получит плавучесть и больше тонуть не будет при повышении уровня в цистерне, а будет подниматься вместе с уровнем и как только достигнет своего предельного положения Ч „1„, также соответствующего расчетному весу, магнитное поле магни2 пересечет герметичные контакты 3, разомкнет их и обесточит цепь питания электромагнита 8 и произойдет срабатывание клапана-отсекателя 10 в описанной последовательности. Заправка автоцистерны прекращается.

Для гарантийной отсечки предельного уровня при минимальном объемном весе введен объем Y поплавка, размеры которого реализованы за счет большого сечения и небольшой высоты.

Таким образом, независимо от объемного веса нефтепродукта, заполняемого в автоцистерну, предотвращение перегрузки транспортного средства обеспечивается ограничителем автоматически.

В настоящее время объемы цистерн, выпускаемых в СССР транспортных средств для транспортирования светлых нефтепродуктов расчитываются согласно

ГОСТУ 6030-62 для объемного веса

0,86 г/см .

В действительности же объемный вес светлых нефтепродуктов колеблется от п1,, 0,7 г/см до,„д„ 1 г/см .

Заполнение цистерны нефтепродуктом с объемным весом более расчетного приводит к перегрузке транспортного средства по сравнению с допустимой грузоподьемностью на l6 и значительно снижает его срок службы.

Заполнение цистерны нефтепродуктом с объемным весом менее расчетного приводит к недогрузке транспортного средст» ва по сравнению с допустимой грузоподъем- ностью на 18,6%, что экономически невыгодно.

При использовании 18,6% указанной грузоподъемности возможно, например, обеспечить перевозку одного и того же количества нефтепродуктов 100 транспорт ными средствами вместо 122.

Таким образом, применение нредложенного ограничителя предельного уровня заполнения автоцистерны нефтепродуктом

7 943 1 позволяет полностью использовать грузо- " подъемнос гь любого транспортного сред- - ства и довести объемы цистерн, устанав ливаемых на транспортных средствах, до уровня современных мировых стандартов и даже превзойти их, исключив при этом перегрузку транспортного средства.

Формула изобретения Ф

Ограничитель предельного уровня за полнения автоцистерны, включака ий по плавок, связанный с герметичными контактами, соединенными с блоком управле И ния, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности работы путем исключения отклонения по весу при заполнении цистерны нефтепродуктом с различным объемным весом, поплавок состоит яз трех расположенных один над другим элементом, объемы которых опредешпот соответственно по формулам

Яп

V =

В ах

9 « п

Ч+Ч; Ч = — -Ч„

bn> bn y>

35 8 где V - объем погружаемой части поплав»

1 ка, обеспечивающий его плавучесть при максимальном объемном весе у „, перевозимого нефтепродукта;

V+ - объем погружаемой части поплавка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом Ч„при минимальном объемном весе у и,,-„ перевозимого нефтепродукта;

7 - объем погружаемой части поплав пп ка, обеспечивающий его плавучесть в сумме с объемом Ч., при промежуточном объемном весе Ц перюозимого нефтепродукта;

Чо - объем части поплавка, обеспечивающий запас плавучести, гарантирующий надежное срабатывание ограничителя;

Rg- вес поплавка;

1(7)1,2- коэффициент запаса плавучестипринимается конструктивно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 6030 79. Автомобильный подвижной состав для перевозки и заправки жидкого топлива. М., Издательство стандартов, 1978, 2. Патент Великобритании

l4 1312244, кл. Q 1,Н, опублик. 1973.

3. Авторское свидетельство СССР и 499558, кл. В 679 5/04, 1974.

94Э 135

Составитель В. Шипов

Редактор О. Персиянцева Техред Л.flezapa Корректор М. Коста

Заказ 4998/2 7 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4