Муфта разрывная

Полезная модель относится к топливно-энергетическому комплексу и, в частности, к устройствам для заправочных станций, а именно к стыковочным узлам крана-пистолета, и предназначена для установки на заправочный кран-пистолет топливозаправочной колонки.
Известна муфта, содержащая корпус с входным и выходным патрубками и размещенным в нем запорным клапаном (SU 662485 A, B67D 5/00, опубл. 15.05.1979). Недостатком данной муфты является то, что запорный клапан не обеспечивает предотвращения утечки топлива при обрыве шланга.
Одной из разновидностей муфт является муфта для крана-пистолета, содержащая корпус с входным и выходным патрубками (RU 2147549 C1, B67D 5/06, B60S 5/02, F16L 27/00, опубл. 20.04.2000, бюл. №11). Недостаток указанной муфты заключается в невозможности предотвращения повреждения колонки и травм обслуживающего персонала при отъезде автомобиля со вставленным в горловину бака заправочным пистолетом.
Известна муфта индикаторная поворотно-разрывная для крана-пистолета, содержащая корпус с входным и выходным патрубками (RU 2405737 C1, B67D 7/34, опубл. 10.12.2010, бюл. №34). Однако недостатком муфты является сложность конструкции и низкая ремонтопригодность, а также необходимость снятия патрубков со шланга и пистолета и слив оставшегося топлива со стороны заправочного пистолета в случае разрыва муфты при отъезде автомобиля со вставленным в горловину бака заправочным пистолетом (раздаточным краном).
В техническом отношении данная муфта является наиболее близкой к предлагаемой полезной модели и принята за прототип.
Перед полезной моделью была поставлена задача упрощения конструкции муфты, предотвращение утечки топлива при обрыве шланга и исключение повреждения топливозаправочной колонки и травм обслуживающего персонала при отъезде автомобиля со вставленным в горловину бака заправочным пистолетом. Технический результат - упрощение конструкции и монтажа муфты, снижение трудоемкости ее изготовления, повышение надежности и безопасности эксплуатации, улучшение эксплуатационных характеристик, ремонтопригодности, а также расширение арсенала применяемых технических средств.
Технический результат достигается за счет того, что в муфте разрывной, включающей входной и выходной патрубки, выполненные с возможностью их разъемного соединения, сопрягаемые друг с другом части патрубков охвачены выполненной с возможностью продольного скольжения по окружным поверхностям патрубков гильзой с отверстиями для вкладышей, контактирующих с имеющей соответствующие выемки окружной поверхностью одного из патрубков и прижимаемых к нему кольцевой пружиной.
Под гильзой понимают деталь, имеющую форму трубки или цилиндра и применяемую для соединения патрубков. Кран-пистолет, заправочный пистолет, раздаточный кран являются словами синонимами.
На фиг. 1 изображена муфта разрывная; на фиг. 2 показан разрез А-А на фиг. 1. Муфта содержит входной патрубок 1, выходной патрубок 2, гильзу 3 с отверстиями 4, 5 для вкладышей в виде роликов 6 и шариков 7, соответственно, контактирующих в выемках 8 и 9 с выходным патрубком 2 и прижимаемых к нему кольцевой пружиной 10. Входной патрубок 1 содержит нормально открытый клапан с запирающим усеченным конусом 11, пружиной 12 и упором 13, а выходной патрубок 2 - нормально открытый клапан с запирающим усеченным конусом 14, пружиной 15 и упором 16. Выходной патрубок 2 является сливным патрубком, через который топливо поступает в бензобак транспортного средства, а входной патрубок 1 - снабжающим патрубком, обеспечивающим поступление топлива из топливозаправочной колонки.
Муфта разрывная работает следующим образом.
Нормальные условия работы.
Патрубки 1 и 2 соединяют друг с другом до щелчка путем приложения к ним в направлении продольной оси встречно направленных усилий. Щелчок свидетельствует о попадании вкладыша в виде ролика в выемки 8 и 9 на окружной поверхности выходного патрубка 2.
Далее муфту выходным патрубком 2 соединяют с заправочным краном-пистолетом посредством сливного шланга или непосредственно скрепляют с заправочным краном-пистолетом. Входным патрубком 1 муфту присоединяют к фитингу заправочного шланга. При этом ролики 6 и 7 находятся в выемках 8 и 9 на окружной поверхности патрубка 1 и прижимаются к его поверхности кольцевой пружиной 10. Запирающие усеченные конусы 11 и 14 опираются, соответственно, на упоры 13 и 16, что обеспечивает прохождение топлива по муфте к крану-пистолету и далее в бензобак транспортного средства. Кольцевая пружина 10, фиксирующая вкладыши в выемках 8 и 9 на окружной поверхности патрубка 2, вместе с вкладышами прижимает и гильзу 3 к патрубкам 1 и 2, что обеспечивает более надежное скрепление патрубков друг с другом. Это предотвращает разрыв муфты в нормальных условиях работы топливозаправочной колонки при допускаемых конструкцией колонки скачках давления в гидросистеме, а также при случайном натяжении крана-пистолета относительно шланга. Аварийная ситуация, отъезд автомобиля со вставленным в горловину бака заправочным пистолетом. Под действием направленного вдоль продольной оси муфты и действующего на разрыв усилия, превышающего предельно допустимые для данной конструкции муфты значения, находящиеся в выемках 8 ролики 6 и находящиеся в выемках 9 шарики 7 выкатываются из соответствующих выемок, что приводит к отделению патрубков друг от друга. Гильза 3 начинает скользить вдоль наружных поверхностей патрубков и разъединяет их. При этом упоры 13 и 16 выпадают из муфты и запирающие усеченные конусы 11 и 14 под действием пружин 12 и 15 перемещаются в соответствующие седла на патрубках 1 и 2. Запирающий конус 11 закрывает выход наружу остаткам топлива в кране-пистолете, а запирающий конус 14 предотвращает выход топлива по шлангу из топливозаправочной колонки.
Восстановление (повторная сборка) муфты.
Не снимая со шланга и крана-пистолета, входной патрубок 1 и выходной патрубок 2 устанавливают в продольном осевом направлении напротив друг друга и, создав вручную или с помощью механических приспособлений встречно направленное усилие сжатия, соединяют до щелчка. После выполнения указанных действий муфта готова к повторному использованию.
Муфты выполняют следующих модификаций.
1. Муфта, которая содержит вкладыши в виде шариков. Данная конструкция требует приложения минимальных продольных усилий, действующих на растяжение, для разрыва муфты при отъезде транспортного средства с заправочным пистолетом в бензобаке.
2. Муфта, в которой диаметр шарика больше диаметра отверстия в гильзе со стороны патрубка. Величина диаметра отверстия в гильзе со стороны патрубка ограничивает площадь соприкосновения шарика с выемкой в патрубке, а, следовательно, и величину разъединяющего продольного усилия, необходимого для разрыва патрубков.
3. Муфта, которая содержит вкладыш в виде ролика. Площадь соприкосновения ролика с окружной поверхностью патрубка в выемке больше, чем у шарика. Соответственно, требуется приложить большее растягивающее механическое усилие для того, чтобы ролик смог преодолеть действие кольцевой пружины и выкатиться из выемки, отделив, таким образом, патрубки друг от друга.
4. Муфта, в которой ролики выполнены с продольными отверстиями для кольцевой пружины. Данная модификация исключает разбрасывание роликов при разрыве муфты и ускоряет ее сборку для повторного использования.
5. Муфта с равномерно распределенными по окружной поверхности патрубка выемками для вкладышей. Равномерное распределение по окружной поверхности патрубка выемок для одинаковых вкладышей (шариков или роликов) является оптимальным в том случае, если усилие на разрыв, прилагаемое к патрубкам, действует равномерно по всей окружности патрубков.
6. Муфта с неравномерно распределенными по окружной поверхности патрубка выемками для вкладышей. Неравномерное распределение по окружной поверхности патрубка выемок для одинаковых вкладышей является оптимальным в том случае, если усилие на разрыв является изгибающим усилием и действует неравномерно по всей окружности патрубков. Конструкция муфты позволяет усилить скрепление патрубков друг с другом на окружной поверхности патрубков в местах, подверженных наибольшим по величине и времени механическим воздействиям. К примеру, в местах изгиба шланга. При этом учитывается, что налив топлива в бензобак транспортного средства осуществляется при вполне определенном положении в пространстве крана-пистолета.
7. Муфта, в которой вкладышами являются шарики и ролики. Как правило, шарики располагают с одной стороны окружной поверхности патрубка, а ролики с другой. Одновременное применение в качестве вкладышей шариков и роликов позволяет упростить технологию изготовления патрубков за счет равномерного распределения по их окружной поверхности выемок для вкладышей. Указанная модификация муфты работает аналогично муфте с неравномерным распределением по окружной поверхности патрубка выемок при использовании одинаковых вкладышей и применяется в том случае, если усилие на разрыв является изгибающим усилием и действует неравномерно по всей окружности патрубков. Конструкция муфты также позволяет усилить скрепление патрубков друг с другом на окружной поверхности патрубков в местах, подверженных наибольшим по величине и времени механическим воздействиям.
При этом повышается надежность работы муфты при действии на нее во время ее эксплуатации изгибающих нагрузок.
Описанную выше муфту можно устанавливать в топливораздаточных кранах в качестве защитно-разрывной муфты многократного действия, а также использовать при перекачке жидких компонентов и в других отраслях промышленности, в частности, пищевой. Предлагаемое техническое решение обладает новизной, промышленно применимо.