УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ

Настоящая полезная модель относится к машиностроению, в частности к устройствам для установки газовых баллонов на автомобиль и модулям баллонным для хранения, транспортировки и выдачи природного газа потребителям.
Известен узел топливного бака для сжиженного газа (ЕР 1060936 от 20.12.2000), предназначенный для транспортного средства, содержащий несколько топливных баков, связанных один с другим при помощи соединительных трубопроводов для жидкой фазы и для газообразной фазы, и скрепленных между собой посредством соединительных кронштейнов, часть из которых с одной стороны соединены с соответствующими концами топливных баков, а с другой стороны с корпусом транспортного средства.
Известно также устройство для крепления газовых баллонов на транспортном средстве (патент на полезную модель RU 114912 U1, опубл. 20.04.2012 Бюл. №11), включающее элементы крепления баллонов, один из которых выполнен в виде стяжной ленты со средством для ее фиксации, а второй элемент представляет собой два последовательно расположенных ложемента, каждый из которых состоит из взаимно перпендикулярных пластин, при этом одна пластина выполнена, как минимум, с одним фигурным вырезом в виде сегмента круга, повторяющим форму баллона, а другая пластина выполнена прямоугольной формы и закреплена по периметру фигурного выреза одной своей длинной стороной, при этом длина стяжной ленты равна длине охвата баллона.
1
2
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является устройство для крепления газовых баллонов к раме транспортного средства и защиты их от коррозии (Патент на полезную модель RU 134857 U1, опубл. 27.11.2013, Бюл. №33), содержащее контейнер, состоящий из силовой конструкции (короба) со средством фиксации в нем баллонов для сжатого газа и пластиковых кожухов высотой, равной / высоты баллонов, средство крепления контейнера на несущей поверхности транспортного средства вертикально за кабиной автомобиля в виде силовых болтовых соединений.
Известные решения в большинстве случаев не компактны, занимают много места на транспортном средстве, не обеспечивают быстрой заправки, не обладают технологичностью, не обеспечивают условий для быстрой, качественной сборки и монтажа устройства с газовым оборудованием на транспортное средство, и не обеспечивают безопасной эксплуатации баллонов, полноценной защиты и надежного крепления.
Заявляемое техническое решение направлено на выполнение следующих задач: повышение безопасности эксплуатации газовых баллонов; улучшение технологичности сборки и монтажа устройства с газовыми баллонами на раму транспортного средства; обеспечение защиты баллонов от воздействия окружающей среды и ультрафиолета со всех сторон; надежной фиксации баллонов двумя, тремя, четырьмя и более хомутами и ложементами, не разрушающими внешнюю пластиковую оболочки баллона, за счет применения упругого торцевого упора снизу и резиновых прокладок; ускоренной заправки баллонов природным газом, за счет уменьшения дросселирования газа в процессе заправки.
Данные задачи решаются за счет того, что заявленное устройство крепления газовых баллонов содержит кронштейны в виде рамной конструкции со средствами фиксации баллонов для сжатого газа, средство крепления устройства на несущей поверхности транспортного средства, при этом кронштейны с баллонами и газовым оборудованием закрыты со всех сторон: спереди, слева, справа, сзади и сверху металлическими панелями в форме короба, снизу на опорах закреплено решетчатое основание, на котором имеются демпфирующие упоры в виде шайб, кронштейн состоит из вертикальных несущих стоек, усиленных наклонными балками, средства фиксации баллонов выполнены в виде хомутов и ложементов цилиндрической формы, прикрепленных к вертикальным несущим стойкам и имеющих резиновые прокладки, при этом на основании расположены демпфирующие упоры из мягкого полимерного материала, служащие опорой для вертикально расположенных в устройстве баллонов, опоры устройства выполнены в виде швеллера закрытого со всех открытых сторон пластинами, с закрепленными на них уголками, имеющими отверстия для крепежных болтов, и выполненных на выступающих упорных буртиках, на опорах так же выполнены технологические отверстия для крепления устройства к лонжеронам автомобиля посредством стяжных стремянок, на боковых панелях защитного короба с обеих сторон справа и слева выполнены отверстия для доступа к заправочному узлу, магистральным вентилям и к редукторам, соответственно. Имеется кольцевая обвязка трубопроводами высокого давления баллонов, заправочных устройств, магистральных вентилей и тройников.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, заключается:
- в повышении безопасности в процессе эксплуатации устройства;
- в обеспечении компактной конструкции;
- в обеспечении быстрой заправки;
- в улучшении технологичности сборки и монтажа устройства;
- в обеспечении защиты баллонов от воздействия окружающей среды и ультрафиолета со всех сторон;
- в надежной фиксации баллонов упругим упором снизу и двумя, тремя, четырьмя и более хомутами и ложементами через резиновые прокладки, сохраняющие внешнюю пластиковую оболочку баллона от разрушения.
При установке газобаллонного оборудования на большегрузных автомобилях различных модификаций, таких как КАМАЗ, Урал, МАЗ, существует постоянная проблема с поиском оптимального расположения заправочного устройства и редукторов, прокладкой газовых трубопроводов. Заявляемое техническое решение обеспечивает компактную установку с закрепленными в шахматном порядке баллонами и закрепленным на кронштейне газовым оборудованием: редуктора, магистральные вентили, заправочные устройства, подогрев газа и манометр. Устройство позволяет унифицировать применяемое газобаллонное оборудование, ускоряет сборку за счет обеспечения технологичности и возможности применения стандартного оборудования, инструмента и оснастки. Устройство после сборки приобретает законченное состояние и готовность к применению и эксплуатации. К устройству легко подключить трубопровод или рукав подачи газа к двигателю, легко подвести по резиновым рукавам охлаждающую жидкость для подогрева газа и редуктора, легко обеспечить электромагнитные клапана на баллонных вентилях и на редукторе управляемым электрическим питанием. При необходимости можно подключить дополнительные баллоны, закрепленные сбоку рамы, сохранив единую кольцевую магистраль трубопровода высокого давления. Существенно повышается безопасность эксплуатации баллонов: за счет предлагаемого надежного крепления баллонов приваренными к кронштейнам ложементами и хомутами с мягкими прокладками, предотвращающими контакт баллона с металлическими поверхностями, за счет обеспечения защиты баллонов от механических повреждений, воздействия ультрафиолета и других неблагоприятных факторов окружающей среды со всех сторон. А также, предлагаемое устройство крепления баллонов может перемещаться по раме автомобиля для выбора наилучшего компоновочного размещения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - Вид спереди справа, защитный короб показан прозрачным;
на фиг. 2 - Вид спереди слева, защитный короб показан прозрачным;
на фиг. 3 - Вид сзади справа, защитный короб показан прозрачным;
на фиг. 4 - Вид спереди слева снизу, защитный короб показан прозрачным;
на фиг. 5 - Кронштейн крепления баллонов;
на фиг. 6 - Кронштейн крепления баллонов со средствами крепления баллонов и нижней упорной шайбой;
на фиг. 7 - Вид устройства спереди слева;
на фиг. 8 - Вид устройства спереди справа.
2
Устройство крепления газовых баллонов выполнено в виде пространственной рамной конструкции, на которой вертикально закреплены с помощью приварных цилиндрических ложементов и хомутов, стягиваемых болтами, автомобильные газовые баллоны для хранения природного газа под давлением 200 кгс/см.
Устройство содержит сварные кронштейны в виде рамной пространственной конструкции (1) со средствами фиксации (2) в нем баллонов (3). На кронштейнах имеются опоры (4) для установки и закрепления на несущей поверхности транспортного средства. Баллоны защищены внешней защитой от воздействия ультрафиолета и осадков в виде закрытого короба. Защитный короб закрывает баллоны со всех сторон: спереди, слева, справа, сзади вертикальными металлическими панелями соответственно (5), (6), (7), (8), сверху закрыт металлической защитой (9), снизу расположены опоры (4) на которых закреплено решетчатое основание (10), на основание через демпфирующие упоры опираются баллоны. На кронштейне установлены вертикальные несущие стойки (11), усиленные наклонными распорными балками (12). Баллоны (3) расположены вертикально вентилями вверх, нижней горловиной установлены на демпфирующие упоры в виде специальных шайб (13). Средства фиксации (2) баллонов выполнены в виде хомутов и ложементов, прикрепленных к вертикальным несущим стойкам (11), хомуты охватывают баллон и ложемент и фиксируют их друг к другу через резиновые прокладки, предотвращающие соприкосновение баллона с металлическими креплениями. Опоры (4) устройства выполнены в виде швеллеров закрытых со всех открытых сторон пластинами, с закрепленными на них уголками (14), имеющими отверстия (15) для крепежных болтов на выступающих упорных буртиках (16). Буртики (16) служат для обеспечения надежной фиксации кронштейна с баллонами к лонжеронам автомобиля болтами и препятствуют перемещению устройства. На боковых защитах короба выполнены отверстия (17) для доступа к заправочному устройству (18), к магистральным вентилям и редуктору (19). На опорах (4) выполнены технологические отверстия (20), предназначенные для крепления устройства к лонжеронам автомобиля посредством стяжных стремянок.
Средства фиксации баллонов, выполненные в виде хомутов и ложементов, прикреплены сваркой к вертикальным стойкам и наклонным распорным балкам, а средства крепления кронштейна - в виде швеллеров, с закрепленными на них уголками с отверстиями для крепежных болтов в выступающих буртиках, что позволяет обеспечить технологичность и упростить сборку, повысить надежность крепления устройства, а также надежность и технологичность установки и демонтажа баллонов с транспортного средства, и тем самым повысить технологичность сборки и монтажа устройства.
Устройство крепления газовых баллонов разработано для большегрузных автомобилей различных модификаций КАМАЗ, УРАЛ, МАЗ с газовым двигателем и позволяет компактно, технологично и быстро установить на транспортное средство девять газовых баллонов геометрическим объемом 80, 100 и более литров. В собранном виде устройство с размещенными в нем газовыми баллонами представляет собой отдельный, законченный модуль. Данное устройство может устанавливаться сзади кабины автомобиля и крепиться болтами и стремянками.
Аналогичное устройство с большим количеством баллонов может быть использовано для хранения, транспортировки и выдачи сжатого природного газа потребителям.
Заявляемое техническое решение позволяет создать устройство хранения баллонов на транспортном средстве, обладающее новизной, заключающейся в компактном расположении баллонов и газового оборудования, высокой скорости заправки баллонов, безопасности устройства в эксплуатации, в технологичности сборки и монтажа устройства с газовыми баллонами на транспортное средство, в обеспечении полной защиты баллонов от воздействия окружающей среды и ультрафиолета, в надежной фиксации баллонов с сохранением внешней оболочки баллона от разрушения за счет упора в упругую шайбу снизу и крепления двумя, тремя, четырьмя и более хомутами и ложементами через резиновые прокладки.
Кроме того, данная конструкция позволяет монтировать заправочный узел, манометр, магистральные вентили и редуктор в легкой доступности, что упрощает процесс эксплуатации газового оборудования, позволяет оперативно контролировать ход заправки, быстро отключать и подключать питание газом подогревателя и двигателя. Защита выполнена таким образом, что полностью исключается какое-либо внешнее воздействие на баллоны и газовое оборудование. При этом устройство крепления баллонов допускает автономную эксплуатацию, и подключение питания двигателя и подогревателя, а также в случае необходимости увеличение объема природного газа за счет подключения дополнительных газовых баллонов, закрепленных вдоль лонжеронов рамы справа и слева, с сохранением замкнутого контура трубопровода высокого давления последовательно объединяющего все баллоны и газовое оборудование. Каждый баллон, магистральный вентиль и заправочное устройство соединены с двумя трубопроводами, которые образуют замкнутое кольцо с минимальным количеством соединений и ответвлений. Газ во время заправки подается от заправочного устройства по короткому пути двумя потоками и к каждому баллону газ так же подходит с двух сторон, тем самым время заправки газовых баллонов значительно сокращается, уменьшаются потери на дросселирование и протекание газа по трубопроводам, снижается температура газа в конце заправки и нагрев баллонов. В заявленном устройстве хранения баллонов могут устанавливаться дополнительные заправочные устройства, с сохранением целостности замкнутого контура и последовательности протекания газа, это позволит производить заправку газовых баллонов с правого и левого бортов транспортного средства в зависимости от имеющейся возможности подъезда к заправочной колонке на автомобильных газовых наполнительных компрессорных станциях (АГНКС). Допустимо одновременно устанавливать заправочные устройства Российского образца и дополнительно Европейского стандарта.
Заявленное устройство соответствует применяемости в условиях промышленной сборки автомобилей и может быть изготовлено на стандартном оборудовании, стандартным инструментом и оснасткой, позволяет применять современные, освоенные технологии, отвечает высокому уровню унификации и стандартизации, обеспечивает надежную и безопасную эксплуатацию, длительную работоспособность и стабильность рабочих характеристик.