КРЫШКА КОЛОДЦА
WELL COVER

Данное техническое решение относится к области строительства, в частности, к подземным сооружениям, таким как смотровые колодцы, лазы, люки и прочие устройства, служащие преимущественно для монтажа средств связи и их осмотра. Конструкции таких крышек сопряжены с устройствами для их фиксации в колодцах.
Техническое решение относится к особо важным, с точки зрения безопасности, объектам. Оно может быть использовано в других областях промышленности, где используются колодцы, люки и лазы, закрываемые крышками с целью исключения запрещенного в них проникновения. Запирание крышек осуществляется путем применения в конструкциях крышек специальных запорных устройств.
Известны крышки колодцев с устройствами для их крепления в колодцах, при этом устройства для крепления крышек в колодцах выполнены рычажно-винтовыми, образованными шарнирно связанными между собой рычагами и винтом с навинченной на нем гайкой, обеспечивающими возможность перемещения запорных рычагов и их взаимодействия со стенками колодца [1-9].
Известны рычажные запорные устройства с приводом от винта и гайки, при этом гайка связана с запорными рычагами, расположенными таким образом, что они взаимодействуют в рабочем положении с несущими нагрузку элементами колодцев, в частности с их стенками [10-13], при этом близким техническим решением к представленному в данном описании изобретения является устройство, описанное в источнике информации [11].
Наиболее близким техническим решением к представленному в описании техническому решению является крышка колодца, характеризующаяся тем, что она содержит плиту с отверстием под ключ, закрепленную на нижней стороне плиты опорную втулку, через отверстие которой проходит винт запорного механизма крышки, при этом винт опирается на опорную втулку своим верхним концом таким образом, что он имеет возможность вращения вокруг продольной оси опорной втулки, с которой шарнирно связаны запорные рычаги запорного механизма, при этом каждый запорный рычаг шарнирно связан с тягой, шарнирно соединенной с ходовой гайкой, расположенной на винте в нижней его части с возможностью перемещения по винту при его вращении [9].
Существенным недостатком этого технического решения является ненадежное запирание крышки колодца вследствие того, что при запирании запорные рычаги не всегда одновременно контактируют со стенкой колодца. В результате запирание крышки может произойти посредством одного запорного рычага, в то время как второй рычаг вследствие перекоса рычагов, не будет иметь контакта со стенкой колодца. Такое положение запирающих рычагов в процесс эксплуатации колодца создает возможность сдвига плиты крышки в сторону от места ее крепления и неразрешенного открывания крышки без использования для этой цели ключа.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности запирания крышки колодца.
Технический результат получен крышкой колодца, характеризующейся тем, что она содержит плиту с отверстием под ключ, закрепленную на нижней стороне плиты опорную втулку, через отверстие которой проходит винт запорного механизма крышки, при этом винт опирается на опорную втулку своим верхним концом таким образом, что он имеет возможность вращения вокруг продольной оси опорной втулки, плита крышки имеет шарнирную связь с запорными рычагами запорного механизма, каждый из которых шарнирно связан с тягой, шарнирно соединенной с ходовой гайкой, расположенной на винте с возможностью перемещения по винту при его вращении, запорные рычаги, число которых выбрано, по крайней мере, не менее двух, расположены симметрично по окружности вокруг винта, причем связь верхнего конца винта с опорной втулкой выполнена с возможностью отклонения винта от геометрической оси опорной втулки в любую сторону от этой оси.
В нерабочем положении крышки колодца ось винта совмещена с геометрической осью опорной втулки.
Верхний конец винта имеет кольцевой выступ, а опорная втулка - гнездо, расположенное над отверстием опорной втулки, и в этом гнезде расположен взаимодействующий с возможностью скольжения в нем кольцевой выступ винта, при этом в месте контактирования с кольцевым выступом винта рабочая поверхность гнезда имеет сферический участок, а кольцевой выступ винта имеет закругленную рабочую поверхность, опирающуюся на сферическую рабочую поверхность гнезда, при этом винт имеет закрепленный на нем ограничитель осевого перемещения винта относительно втулки.
Отверстие опорной втулки в нижней ее части имеет коническую расширяющуюся вниз часть, и между поверхностью расширяющейся части отверстия и винтом образован зазор, обеспечивающий возможность свободного отклонения винта в любую сторону от его вертикального положения и от геометрической оси опорной втулки.
В одном варианте исполнения кольцевой выступ образован установленным на винте съемным кольцом.
В другом варианте исполнения кольцевой выступ выполнен в виде головки винта.
В обеих вариантах исполнения кольцо и головка имеют с нижней стороны закругленные рабочие поверхности, контактирующие со сферическим участком рабочей поверхности опорной втулки.
Верхний конец винта имеет фигурный хвостовик под ключ открывания запирающего механизма крышки колодца.
Отверстие крышки закрыто съемной заглушкой.
Шарнирная связь плиты крышки с запорными рычагами запорного механизма осуществлена через опорную втулку, для чего верхние концы запорных рычагов шарнирно соединены с опорной втулкой.
На фиг.1 показана кинематическая схема крышки колодца;
на фиг.2 - узел соединения винта с опорной втулкой;
на фиг.3 - вид А на фиг.1;
на фиг.4 - вариант исполнения кольцевого выступа винта (заглушка не показана).
Крышка колодца содержит плиту 1 (фиг.1), закрепленную на нижней стороне плиты опорную втулку 2, через отверстие 3 которой проходит винт 4 запорного механизма крышки. Винт 4 опирается на опорную втулку 2 своим верхним концом таким образом, что он имеет возможность вращения вокруг продольной оси опорной втулки.
В одном исполнении с опорной втулкой 2 шарнирно связаны запорные рычаги 5 запорного механизма, в другом исполнении крышки запорные рычаги 5 шарнирно связаны с плитой 1 крышки. При этом каждый запорный рычаг 5 шарнирно связан с тягой 6, шарнирно соединенной с ходовой гайкой 7. Гайка расположена на винте с возможностью перемещения по нему при его вращении и расположена в нижней части винта. Рычаги 5, число которых выбрано, по крайней мере, не менее двух, расположены симметрично по окружности вокруг винта (фиг.3). Оптимальное число рычагов 5 определяется конфигурацией колодца в его поперечном сечении. Для круглых в сечении колодцев предпочтительно иметь три рычага 5. Рычаги 5, в случае, если их больше двух, расположены симметрично по окружности вокруг вертикальной оси 8 крышки, которая совмещена с вертикальной осью колодца.
Связь верхнего конца винта 4 с опорной втулкой 2 (фиг.2) выполнена с возможностью отклонения винта от оси 8 крышки и от совмещенной с ней вертикальной оси опорной втулки в любую сторону от оси 8. В нерабочем положении крышки колодца ось винта 4 совмещена с осью 8 крышки и осью опорной втулки. Верхний конец винта имеет кольцевой выступ 9, а опорная втулка - гнездо 10, расположенное над отверстием 3 опорной втулки, и в этом гнезде 10 расположен взаимодействующий с возможностью скольжения в нем кольцевой выступ 9 винта. В месте контактирования с кольцевым выступом 9 винта 4 рабочая поверхность 11 гнезда имеет сферический участок, а кольцевой выступ 9 винта имеет закругленную рабочую поверхность 12, опирающуюся на сферическую рабочую поверхность 11 гнезда.
Отверстие 3 опорной втулки 2 в нижней части втулки имеет коническую расширяющуюся вниз часть 13. Между поверхностью расширяющейся части отверстия и винтом образован зазор 14, обеспечивающий возможность свободного отклонения винта 4 в любую сторону от его вертикального положения и от продольной оси 8 опорной втулки.
В одном исполнении кольцевой выступ 9 образован установленным на винте съемным кольцом 15 (фиг.2), в другом исполнении кольцевой выступ 9 выполнен в виде головки 16 винта (фиг.4). В обеих вариантах исполнения кольцо 15 и головка 16 имеют с нижней стороны закругленные рабочие поверхности 12, контактирующие со сферическим участком рабочей поверхности 11 опорной втулки 2.
Верхний конец винта 7 имеет фигурный хвостовик 17 (фиг.2) под специальный ключ (не показан) для открывания запирающего механизма крышки колодца. Плита 1 крышки опирается на опорную часть 18 колодца 19, посредством которого обеспечивается доступ к проходящим в земле коммуникациям связи. Для обеспечения доступа ключа к хвостовику 17 винта в плите 1 выполнено отверстие 20 (фиг.1). Для исключения повреждения хвостовика винта отверстие 20 закрыто съемной заглушкой 21.
Каждый запорный рычаг 5 соединен с опорной втулкой 2 шарниром 22 и с соответствующей тягой 6 - шарниром 23. Каждая тяга 6 соединена с гайкой 7 шарниром 24. На винте закреплен ограничитель 25 (фиг.2).
Шарнирная связь крышки с запорными рычагами запорного механизма осуществлена через опорную втулку, для чего верхние концы запорных рычагов шарнирно соединены с опорной втулкой.
Работает крышка колодца следующим образом. Открывают заглушку 21 (фиг.1), надевают на хвостовик 17 винта специальный ключ и вращают винт ключом в заданную сторону. Гайка 7 перемещается по винту вверх или вниз и перемещает тяги 6 в сторону к стенке колодца 19 или от его стенки, при этом рычаги 5 поворачиваются вокруг шарниров 22 их соединения с опорной втулкой 2 и упираются концами в стенку колодца 19 или отводятся от стенки к центральной части колодца. При упирании рычагов 5 в стенку колодца плита надежно фиксируется на опорной части 18 колодца, что исключает ее отрыв в верхнем направлении. В случае отвода рычагов 5 от стенок колодца плиту 1 можно беспрепятственно поднять от опорной части 18 и вынуть из колодца 19 вместе с запорным механизмом.
При запирании крышки колодца, когда опорная плита 1 установлена на опорной части 18 колодца, не всегда обеспечивается совмещение оси 8 опорной втулки 2 и оси колодца 19. В результате происходит существенный перекос опорной втулки 2 относительно оси 22 колодца. Однако благодаря новой кинематике запорного механизма при запирании крышки колодца все его рычаги 5 взаимодействуют со стенкой колодца 19, поскольку под действием силы тяжести винта и других элементов запирающего механизма винт всегда стремится занять вертикальное положение. Это происходит благодаря тому, что при повороте винта 4 из перекошенного положения в вертикальное положение закругленная рабочая поверхность 12 кольцевого выступа 9 взаимодействует со сферической рабочей поверхностью 11 гнезда опорной втулки 2, при этом винт свободно отклоняется от оси 8 опорной втулки и занимает вертикальное положение. Беспрепятственный поворот винта 4 относительно опорной втулки 2 обеспечивается также отверстием 3 опорной втулки 2, внизу которой имеется коническая расширяющаяся вниз часть 13 отверстия 3. Поскольку между поверхностью расширяющейся части отверстия и винтом образован существенный зазор 14, обеспечивающий возможность свободного отклонения винта в любую сторону от оси 8 опорной втулки, то винт 4 всегда в его свободном исходном положении (когда рычаги 5 не взаимодействуют со стенкой колодца 19) будет находится в вертикальном положении в колодце, что гарантирует самоцентрирование винта в колодце при взаимодействии рычагов 5 со стенками колодца, качество рабочего контакта рычагов со стенкой колодца и надежность запирания крышки на опорной части 18 колодца.
Источники информации
1. RU 60574 U1, 27.01.2007.
2. RU 2265698 С1, 12.10.2005.
3. RU 49034 U1, 10.11.2005.
4. UA 9466 U, 15.09.2005.
5. US 6488440 B1, 03.12.2002.
6. SU 1392209 А1, 30.04.1988.
7. RU 42549 U1, 12.10.2004.
8. WO 99/37530, 29.07.1999.
9. RU 70524 U1, 27.01.2008. (прототип)
10. RU 2188291 С2, 27.08.2002.
11. US 5650065 B1, 22.07.1997.
12. GB 2275966 А, 14.09.1994.
13. EP 0362862 А2, 11.04.1990.