Заправочное устройство

Полезная модель относится к газовой промышленности и может быть использована для организации процесса заправки газобаллонных транспортных средств (ГБТС), в частности, предлагаемое устройство предназначено для быстрого подсоединения системы питания компримированного природного газа (КПГ) к ГБТС.
Известно заправочное устройство (см. патент РФ №2301372 С2, кл. F17C 5/06, опубл. 27.10.2006). Заправочное устройство содержит корпус, заправочный штуцер, штуцер выхода, шток с запорным органом на одном конце и рукояткой на другом. Запорный орган снабжен блокировочной шайбой. Фиксаторы запорного органа и заправочного штуцера взаимодействуют с блокировочной шайбой. Запорный орган может быть выполнен в виде шарового крана. Кроме того, заправочный штуцер и запорный орган могут быть выполнены с датчиком положения. Известное решение исключает возможность отстыковки заправочного штуцера в момент заправки. Конструкция известного устройства является достаточно сложной.
Известно заправочное устройство (см. патент РФ №2181173 С2, кл. F16K 11/074, опубл., 10.04.2002). Известное решение предназначено для быстрого подсоединения шлангов при заправке баллонов автомобилей сжатым природным газом. Устройство содержит штуцеры входа и выхода рабочей среды, корпус и уплотненный шток. На одном его конце закреплен запорный орган. На другом - рукоятка с фиксирующим элементом. Шток установлен с возможностью поворота вокруг своей оси относительно корпуса. Запорный орган размещен со стороны штуцера входа рабочей среды и установлен плотно прижатым к торцу корпуса. В корпусе выполнены каналы. Один из каналов корпуса соединен с полостью штуцера выхода рабочей среды. Другой - с атмосферой. В запорном органе выполнены отверстие и канавка на торце, обращенном к корпусу. Фиксирующий элемент выполнен в виде подпружиненного шарика, вставленного в глухое отверстие, выполненное в корпусе, с возможностью захода шарика в другое отверстие, выполненное на рукоятке. Рукоятка закреплена на штоке и поджата к корпусу. Изобретение обеспечивает надежную работу устройства при работе на высоком давлении в любом положении. Известное устройство недостаточно обеспечивает безопасность заправки, а конструкция его также является достаточно сложной для изготовления.
Наиболее близким техническим решением является выносной заправочный узел (Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей, учебное пособие, Ю.В. Панов, Москва, ACADEMA, 2002, стр. 32-33, рис. 3.10), состоящий из защитного колпачка, штуцера заправочного с кольцевой канавкой, обратного клапана, кольца уплотнительного, пружины, корпуса вентиля, упорного элемента, наконечника заправочного шланга, колец распорных уплотнительных, канала подачи газа. Заправочный узел предназначен для подсоединения системы питания КПГ к наконечнику заправочного шланга при заправке баллонов газом. При этом конструкция известного технического решения не предназначена для заправки контейнера КПГ, установленного на транспортное средство, и требует участия оператора/водителя/специалиста для обеспечения соединения линии высокого давления для подачи газомоторного топлива из баллонов контейнера КПГ в систему питания двигателя транспортного средства. К тому же известное решение имеет сложную конструкцию.
Задача полезной модели - создание заправочного устройства, позволяющего подключать и отключать линию высокого давления газобаллонного транспортного средства при замене или установке контейнера КПГ.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в упрощении конструкции заправочного устройства и расширении функциональных возможностей устройства, заключающихся как в обеспечении заправки, так и в опорожнении контейнера компримированного природного газа для подачи в транспортное средство газового моторного топлива.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что заправочное устройство состоит из монолитного корпуса и наконечника с глухой верхней частью, снабженного каналом подачи газа. Корпус заправочного устройства выполнен в виде двух полых цилиндров, оси которых перпендикулярны. Диаметр полости одного из цилиндров корпуса совпадает с диаметром канала подачи газа наконечника. Диаметр полости другого цилиндра корпуса совпадает с внешним диаметром стенок наконечника. На внутренней поверхности полости корпуса с большим диаметром имеются кольцевые канавки, предназначенные для установки в них распорных уплотнительных колец, расположенных на внешней поверхности наконечника, на которой имеются два симметричных относительно его оси отверстия для подачи газа через цилиндр корпуса с меньшим диаметром. В нижней части наконечника имеется расширенное основание, обеспечивающее герметичность заправочного устройства.
Полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлен выносной заправочный узел, принятый заявителем в качестве наиболее близкого аналога-прототипа. На Фиг. 2 представлена схема предлагаемого быстроразъемного заправочного устройства, предназначенного для использования в контейнере КПГ.
Представленная на Фиг. 1 конструкция выносного заправочного узла включает: защитный колпачок 1, штуцер заправочный 2; кольцевую канавку 3; обратный клапан 4; кольцо уплотнительное 5; пружину 6; корпус вентиля 7; упорный элемент 8; наконечник 9; кольца распорные уплотнительные 10 и 12; канал подачи газа 11. Фиксация и герметизация соединения штуцера 2 заправочного узла производится при помощи двух кольцевых канавок в штуцере и распорных колец 10 и 12 на наконечнике 9. Обратный клапан 4 открыт под действием давления. Обратный клапан 4 и пружина 6 препятствуют выбросу газа из системы при отсоединении заправочного устройства газонаполнительной станции. Защитный колпачок 1 одевается на заправочный штуцер.
Предлагаемое техническое решение, заправочное устройство (Фиг. 2), состоит из двух частей, соединенных между собой их сочленением: монолитного корпуса 13 с верхней частью, которая может иметь, например, форму полусферы, и наконечника 9 с глухой верхней частью, снабженного каналом подачи газа 11. Корпус устройства выполнен в виде двух полых цилиндров, оси которых перпендикулярны. Корпус может быть установлен на контейнере КПГ. Диаметр полости одного из цилиндров совпадает с диаметром канала подачи газа наконечника, диаметр полости другого цилиндра корпуса совпадает с внешним диаметром стенок наконечника. На внутренней поверхности полости корпуса с большим диаметром имеются кольцевые канавки 3, предназначенные для установки в них распорных уплотнительных колец 10, 12, расположенных на внешней поверхности наконечника. В нижней части наконечника предусмотрено расширенное основание 14 с уплотнительной прокладкой 15, обеспечивающее герметичность заправочного устройства. На боковой поверхности наконечника имеются два симметричных относительно его оси отверстия - 16, предназначенные для подачи газа через цилиндр корпуса с меньшим диаметром. Наконечник может быть установлен на транспортном средстве.
При установке контейнера КПГ на ГБТС происходит соединение заправочного корпуса - 13 и наконечника - 9, обеспечивая тем самым поступление КПГ из баллонов контейнера КПГ в систему питания газобаллонного транспортного средства при открытии соответствующих управляемых электромагнитных соленоидных клапанов, установленных на ГБТС и контейнере КПГ. Герметизация соединения обеспечивается посредством кольцевых канавок 3, предусмотренных в корпусе заправочного устройства - 13 и уплотнительных колец 10, 12 на наконечнике 9 заправочного устройства. Расширенное основание 14 наконечника 9 с уплотнительной прокладкой 15 обеспечивает герметичность заправочного устройства, предотвращая выброс КПГ в момент подачи давления из контейнера КПГ в систему питания ГБТС до того, как под действием давления КПГ начинают функционировать распорные уплотнительные кольца (10, 12).
Отсутствие обратного клапана 4 и пружины 6 (Фиг. 1) обеспечивает упрощение конструкции устройства, возможность заправки и опорожнения контейнера КПГ, установленного на ГБТС.
Таким образом, использование предложенного решения позволяет устранить недостаток известного выносного заправочного узла, связанный с однонаправленным протеканием природного газа через заправочное устройство, и обеспечить достижение указанного технического результата.