ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД РАЗДВИЖНОЙ ДВЕРИ

Заявляемая полезная модель относится к устройствам открывания и закрывания раздвижных дверей, расположенных в боковых стенках транспортного средства, в частности, раздвижных дверей электропоезда, и представляет собой пневматический привод для перемещения двустворчатых раздвижных дверей из одного положения в другое. Устройство также может быть использовано в качестве привода раздвижных дверей, люков, затворов, применяемых в различных отраслях народного хозяйства.
Известна система выставных раздвижных дверей для транспортного средства, включающая в себя как минимум одну дверную створку, которая находится в закрытом положении в дверном проеме заподлицо с внешней обшивкой, а в открытом положении одна дверная створка находится снаружи перед обшивкой транспортного средства и в таком положении освобождает дверной проем, при этом система раздвижных дверей снабжена приводом, состоящим из электродвигателя и приводимой в действие электродвигателем цепной или ременной передачи, которые состоят из передачи с направляющей консолью, на конце которой находится прижимной ролик для ременной или цепной передачи, указанная направляющая консоль располагается на салазках параллельно направлению движения выставления салазок, в зоне консоли по обеим сторонам консоли расположены как минимум один первый и один второй направляющие ролики для ременной или цепной передачи, кроме того, в состав привода входит приводимая в действие электродвигателем шестерня, причем прижимной ролик предназначен для прижима ремня или цепи ременной передачи к шестерне (см. патент на изобретение RU №2347688, дата публикации 2007.08.20, МПК B60J 5/06, B61D 19/00 «Система выставных раздвижных дверей для транспортных средств»).
Недостатками данного устройства является недостаточная надежность работы при эксплуатации в жестких условиях входных - выходных раздвижных дверей электропоезда, в широком температурном диапазоне и высокой вандалоуязвимости. Сложность и дороговизна его конструктивного исполнения, повышенная материалоемкость ограничивает область применения устройства, не позволяя использовать в компоновочных решениях с ограниченными пространственными размерами. Повышенная трудоемкость обслуживания узлов привода на основе цепных, ременных и зубчатых передач увеличивает эксплуатационные расходы.
Известен электротермический привод для раздвижных дверей наземного транспорта, содержащий прочный корпус, в котором установлен силовой элемент из материала с обратимой термической памятью формы, один конец которого укреплен жестко в торце корпуса, а другой - в подвижном элементе со штоком, при этом корпус выполнен прямоугольным в поперечном сечении и содержит двойные стенки: внутренние - из твердого термостойкого изоляционного материала, причем с продольными направляющими пазами прямоугольного сечения по средней линии на внутренней стороне боковых стенок, а снаружи корпус выполнен металлическим и имеет на верхней и нижней стенках сквозные отверстия для охлаждения и смазки, кроме того, указанный силовой элемент выполнен в виде сдвоенной ленты с тонкой промежуточной прокладкой из гибкого термостойкого изоляционного материала между внутренними сторонами сдвоенной ленты, которая многократно, одинаково и согласованно изогнута волнообразно по своей длине и содержит множество, например три и более, симметричных относительно продольной горизонтальной оси волн, а на пересечении вертикальных прямолинейных участков ленты с ее продольной горизонтальной осью на ленте установлены направляющие подвижные элементы из термостойкого диэлектрического материала, которые входят своими цилиндрическими или роликовыми цапфами в прямоугольные направляющие пазы боковых стенок корпуса, при этом нагревательным элементом является сама лента, торцевые свободные концы которой выведены из корпуса наружу и образуют выводы для присоединения к источнику электрического тока (см. патент на изобретение RU №2114268, дата публикации 1998.06.27, МПК 6 E05F 15/20, B60J 5/06, «Электротермический привод для раздвижных дверей наземного транспорта»).
К недостаткам известного устройства относится его дороговизна и сложность конструктивного исполнения для массового применения в электропоездах, а также невысокая надежность работы в особых условиях повторно-кратковременных включений и возникающими при этом неисправностями.
Известно устройство наружных двустворчатых входных дверей электропоезда, каждая створка которых с помощью кронштейнов подвешена к рейке, которая, опираясь на два ряда шариков, заложенных в сепаратор, перемещается в швеллерообразном рельсе. Закрывание и открывайте дверей производит машинист из кабины управления.
Двери имеют электропневматический привод. Над дверью расположены два пневматических цилиндра, каждая полость которых соединена с электропневматическими вентилями. Машинист с помощью электропневматических вентилей подает воздух в переднюю или заднюю полость цилиндра, шток которого связан со створкой двери, и таким образом закрывает или открывает двери.
Положение дверных створок, закрепленных на кузове вагона, регулируют путем вращения специального регулировочного винта. При обнаружении оседания или перекоса дверных створок открывают лючки, расположенные в верхних углах дверных створок, и наддверной люк, затем отгибают стопорную шайбу и отпускают гайку, после чего, вращая винт за квадратную головку, регулируют положение створок так, чтобы обеспечивалось плотное прилегание уплотнителей, а створки ходили без заеданий. Затем затягивают гайку и закрывают лючки. (см. книгу «Электропоезд ЭР2». Под редакцией И.К. Петушковой, изд. М. Транспорт, 1971, стр.6-9, рис.2,4).
Известное устройство, не отличающееся особенной сложностью и дороговизной, не обладает, тем не менее, высокой надежностью в условиях жесткой эксплуатации раздвижных дверей электропоезда, а возникающие при этом перекосы створок, изменения заданного взаимного положения элементов привода сопровождаются отказами в работе устройства.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении надежности работы устройства и увеличении его долговечности, в обеспечении простоты и гибкости регулирования параметров работы и пространственного положения устройства.
Решение данной задачи достигается благодаря тому, что пневматический привод раздвижной двери, содержащий два пневмоцилиндра, каждый из которых кинематически связан со створками раздвижной двери и трубопроводами подачи сжатого воздуха для открывания и закрывания двери, а также устройство крепления привода, установленное над дверным проемом, согласно заявляемой полезной модели, снабжен регулируемыми дросселями с обратными клапанами, установленными на торцевых поверхностях каждого из пневмоцилиндров и соединяющими пневмоцилиндры с трубопроводами соответственно для открывания и закрывания раздвижной двери, при этом устройство крепления привода выполнено в виде, по крайней мере, двух кронштейнов, образованных двумя разъемными элементами, внутренняя поверхность каждого из которых снабжена дугообразными ложементами, сопрягаемыми с поверхностями пневмоцилиндров.
Наличие на торцевых поверхностях каждого из пневмоцилиндров регулируемых дросселей с обратными клапанами, соединяющими пневмоцилиндры с трубопроводами соответственно для открывания или закрывания дверей позволяет регулировать подачу сжатого воздуха в штоковую или бесштоковую полости пневмоцилиндров, обеспечивая необходимую величину давления сжатого воздуха и, соответственно, требуемую скорость перемещения поршня со штоком, кинематически связанного со створкой дверей, а также время закрывания или открывания дверей.
Гибкое изменение технических характеристик пневмопривода в соответствии с требуемыми режимами работы раздвижных дверей позволяет повысить качество работы раздвижных дверей, повысить точность их согласованного движения, благодаря чему повышается надежность и долговечность их работы.
Устройство крепления пневматического привода, выполненное в виде, по крайней мере, двух кронштейнов, каждый из которых образован двумя разъемными элементами, внутренняя поверхность каждого из которых снабжена дугообразными ложементами, сопрягаемыми с поверхностями пневмоцилиндров, обеспечивает простоту и точность установки привода раздвижных дверей, гибкость регулирования пространственного размещения пневмоцилиндров и их взаимного расположения, повышая надежность и ремонтопригодность привода.
Благодаря выполнению кронштейнов из двух разъемных элементов обеспечивается простота монтажа и демонтажа пневмопривода, гибкость регулирования взаимного положения разъемных элементов при техническом обслуживании пневмопривода, соблюдение гарантированной параллельности пневмоцилиндров, что в свою очередь повышает вероятность безотказной работы пневмопривода и требуемую долговечность работы раздвижных дверей.
Одновременно, кронштейны, состоящие из разъемных элементов предлагаемой конструкции, которые соединяются между собой и жестко закрепляются над проемом двери, образуют надежное крепления пневмопривода, воспринимающее при эксплуатации действие динамических нагрузок в трех взаимно перпендикулярных направлениях, например, при движении вагона электропоезда, а также воспринимающее температурные нагрузки в широком диапазоне их изменений и компенсирующее возникающие при этом линейные расширения материалов конструкции.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна». Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
Сущность заявляемого устройства поясняется техническими рисунками, где:
на фиг.1 - представлен пневматический привод раздвижной двери;
на фиг.2 - представлен вид сбоку фиг.1;
на фиг.3 - представлен главный вид разъемного крепежного элемента;
на фиг.4 - осевой разрез разъемного крепежного элемента;
на фиг.5 - вид сверху разъемного крепежного элемента;
на фиг.6 - схема пневматическая принципиальная пневматического привода раздвижной двери.
Пневматический привод раздвижных дверей выполнен в виде двух пневмоцилиндров 1 и 2, гибких трубопроводов 3 и 4 подачи сжатого воздуха соответственно для закрывания и открывают раздвижных дверей. С помощью тройника 5 гибкий трубопровод 4 подачи сжатого воздуха для открывания раздвижных дверей разветвляется на две гибкие трубки: трубку 6, соединенную с регулируемым дросселем 7, закрепленным на бесштоковой торцевой поверхности 8 пневмоцилиндра 2, и гибкую трубку 9, соединенную с регулируемым дросселем 10, закрепленным на бесштоковой торцевой поверхности 11 пневмоцилиндра!.
С помощью тройника 12 гибкий трубопровод 3 подачи сжатого воздуха для закрывания раздвижных дверей делится на две гибкие трубки: трубку 13, соединенную с регулируемым дросселем 14, закрепленным на штоковой торцевой поверхности 15 пневмоцилиндра 1, и гибкую трубку 16, соединенную с регулируемым дросселем 17, закрепленном на штоковой торцевой поверхности 18 пневмоцилиндра 2.
Пневмоцилиндры 1 и 2 крепятся над дверным проемом на стенке кузова транспортного средства посредством двух кронштейнов 19 (фиг.1), каждый из которых состоит из двух разъемных элементов 20 - нижнего и верхнего (см. фиг.2).
Кронштейны 19 крепятся на стенке кузова с помощью двух резьбовых шпилек 21. Нижний и верхний разъемные элементы 20 соединяются между собой с помощью крепежных болтов 22 и контргаек 23 (на фиг.4 и 5 показаны отверстия для их размещения).
С помощью стопорных винтов 24 дополнительно производится фиксация кронштейнов 19 на стяжках 25 пневмоцилиндров 1 и 2.
Для открывания раздвижной двери сжатый воздух подается из пневмосистемы транспортного средства в гибкий трубопровод 4 подачи сжатого воздуха для открывания раздвижной двери, затем через тройник 5 сжатый воздух поступает по гибкой трубке 6 в регулируемый дроссель 7, расположенный в бесштоковой торцевой поверхности 8, где происходит преобразование давления и скорости потока, и заполняя бесштоковую полость пневмоцилиндра 1, создает давление на поршень со штоком, который кинематически связан со створкой раздвижной двери.
Аналогично и синхронно открывается в штатном режиме другая створка раздвижной двери. Одновременно через тройник 5 сжатый воздух поступает по гибкой трубке 9 в регулируемый дроссель 10, расположенный в бесштоковой торцевой поверхности 11, где происходит преобразование давления и скорости потока, и, заполняя бесштоковую полость пнемоцилиндра 1, создает давление на поршень со штоком, который кинематически связан со створкой раздвижной двери.
В результате, сжатый воздух перемещает поршни со штоками пневмоцилиндров 1 и 2 наружу, в сторону открывания створок раздвижной двери и обеспечивает их удержание в открытом положении. При этом дроссели 14 и 17 регулируют скорость открывания соответствующих створок раздвижной двери.
Для закрывания раздвижной двери сжатый воздух подается в гибкий трубопровод 3 подачи сжатого воздуха для закрывания раздвижных дверей, далее через тройник 12 сжатый воздух одновременно поступает по гибким трубкам 13 и 16 соответственно в регулируемые дроссели 14 и 17, расположенные в штоковых торцевых поверхностях 15 и 18, где регулируется давление и скорость потока сжатого воздуха, и заполняя штоковые полости пнемоцилиндров 1 и 2, создает давление на поршни со штоками, которые кинематически связаны с соответствующими створками раздвижной двери. В результате, сжатый воздух перемещает поршни со штоками пнемоцилиндров внутрь, в сторону закрытия створок раздвижной двери, и обеспечивает их прочное удержание в закрытом положении. При этом регулируемые дроссели 10 и 7 соответственно регулируют скорость закрывания соответствующих створок раздвижной двери.
Благодаря применению обратного клапана, встроенного в каждый регулируемый дроссель, обеспечивается безопасная и безаварийная работа пневмопривода двери при движении транспортного средства, исключающая возникновение аварийных ситуаций при падении давления сжатого воздуха, которое приводит к самопроизвольному открывайте двери.
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет эффективно управлять створками раздвижной двери, регулируя с помощью дросселей с обратным клапаном усилие и скорость перемещения створок при повышении надежности и долговечности работы.
Также на повышение надежности и гибкости регулирования работы раздвижных дверей влияет возможность регулирования рабочего усилия пневмоцилиндров для синхронизации открывания или закрывания створок, в случае возможного возникновения изменений трения в механических соединениях створок двери, связанных с рассогласованием перемещения створок.
Данное техническое решение обеспечивает гарантированную параллельность пневмоцилиндров, плотно прилегающих к ложементам разъемных элементов кронштейнов крепления, создает возможность регулирования положения крепежных кронштейнов пневмопривода, возможность регулирования положения пневмоцилиндров, обеспечивает заданное расстояние между крепежными отверстиями кронштейнов, повышая надежность и долговечность пневматического привода раздвижных дверей.
При этом упрощается монтаж-демонтаж пневмопривода, обеспечивается удобство и уменьшается время, затрачиваемое на техническое обслуживание устройства.
Изготовление уплотнений поршня и штока, а также гибких трубок пневмосистемы из современных долговечных, антифрикционных и термостойких материалов обеспечивает высокую надежность работы пневматического привода.