Запорное устройство для труб бака накопителя

Полезная модель относится к сантехнике железнодорожного транспорта, конкретно к запорной арматуре труб бака - накопителя туалетных стоков.
Известны запорные устройства для труб бака накопителя (RU 81934, RU 91040, МПК: B61D 35/00).
Наиболее близким по назначению и технической сущности является запорное устройство для труб бака накопителя (RU 91040), содержащее неподвижную опорную раму, поворотную рамку-коромысло, установленную на одной из боковых сторон опорной рамы и снабженную поворотной рамкой-рукояткой с эксцентриковым захватом свободной стороны опорной рамы, а также содержащее первую и вторую самоустанавливающиеся герметичные пробки-заглушки торцов откачной трубы и трубы вакуумирования соответственно, причем первая пробка-заглушка установлена подвижно на поворотной рамке-коромысле, а вторая пробка-заглушка снабжена шаровым пальцем и прижимной пружиной, установленной на шаровом пальце и соосно с ним, причем первая пробка-заглушка выполнена с возможностью поворота вокруг своей оси, а вторая - кинематически соединена с поворотной рамкой-коромыслом и установлена подвижно на головке шарового пальца, жестко связанного с поворотной рамкой-коромыслом.
Недостатком известного запорного устройства является невозможность пользования туалетом при откачке туалетных стоков из бака накопителя, связанная с разгерметизацией бака при открытии запорного устройства.
Задачей полезной модели является обеспечение возможности пользования туалетом при откачке туалетных стоков из бака накопителя.
Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является уменьшение скорости потери вакуума в баке накопителе при откачке туалетных стоков.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что запорное устройство для труб бака накопителя содержит неподвижную опорную раму, поворотную рамку-коромысло, установленную на одной из боковых сторон опорной рамы и снабженную поворотной рамкой-рукояткой с эксцентриковым захватом свободной стороны опорной рамы. А также содержит первую и вторую самоустанавливающиеся герметичные пробки-заглушки торцов откачной трубы и трубы вакуумирования соответственно. Первая пробка-заглушка установлена подвижно на поворотной рамке-коромысле. Вторая пробка-заглушка снабжена шаровым пальцем и прижимной пружиной, установленной на шаровом пальце и соосно с ним. При этом первая пробка-заглушка выполнена с возможностью поворота вокруг своей оси, а вторая -кинематически соединена с поворотной рамкой-коромыслом и установлена подвижно на головке шарового пальца, жестко связанного с поворотной рамкой-коромыслом.
Для снижения скорости снижения вакуума в баке накопителе запорное устройство дополнительно содержит вакуумный дозатор, включающий заглушку с калибровочным отверстием и противообледенительную пробку для закрытия калибровочного отверстия.
При этом калибровочная заглушка установлена на торце вакуумируемой трубы, а противообледенительная конусообразная пробка - на шаровом пальце и соосно с калибровочным отверстием при закрытом положении запорного устройства.
Калибровочное отверстие вакуумного дозатора выполнено с диаметром d выполненным из условия возможности стравливания вакуума из бака до минимального допустимого значения, достаточного для работы туалета в процессе всего времени откачки нечистот из указанного бака.
Для баков накопителей производства ООО «Экспресс» емкостью 1000 литров время откачки нечистот составляет от 2 до 4 минут. При этом вакуумная система туалета «Экспресс» может работать при снижении вакуума до 0.8 Вар.
Диаметр калибровочного отверстия d и его конусообразной пробки вакуумного дозатора подбирается экспериментально.
Для указанного выше туалета условий диаметр d калибровочного отверстия может составлять от 2 до 6 мм.
На фиг. 1 представлен рисунок, поясняющий конструкцию запорного устройства, на фиг. 2 - продольный разрез первой самоустанавливающейся пробки-заглушки для заглушки торца откачной трубы бака накопителя, на фиг. 3 - продольный разрез второй самоустанавливающейся пробки-заглушки трубы вакуумирования, предназначенной для снятия вакуума с бака накопителя перед открытием его откачной трубы.
Запорное устройство для труб бака накопителя содержит неподвижную опорную раму 1, поворотную рамку-коромысло 2 с осью вращения 3, установленную на одной из боковых сторон опорной рамы 1. На поворотной рамке-коромысле 2 установлены эксцентриковая ось 4, на которой установлены поворотная рамка - рукоятка 5, снабженная запорной пластиной 6 с Г-образным захватом, образующей вместе с эксцентриковой осью 4 эксцентриковый механизм захвата свободной стороны опорной рамы 1, а также на ней установлены первая 7 и вторая 8 самоустанавливающиеся герметичные пробки-заглушки торцов (горловин) откачной трубы 9 и трубы 10 вакуумирования соответственно. Пробки-заглушки 7 и 8 со стороны примыкания к трубам 9 и 10 снабжены кольцевыми выемками с резиновыми прокладками. При этом первая пробка-заглушка 7 выполнена с возможностью поворота вокруг своей оси в пределах единиц градусов, а вторая 8 - с тремя степенями свободы. Для обеспечения возможности поворота вокруг своей оси пробка-заглушка 7 снабжена втулкой 11 увеличенного диаметра, образующей зазор 12 между внутренними стенками и осью 13 ее вращения в рамке-коромысле 2. Размер зазора 12 выбран из условия возможности углового поворота пробки-заглушки 7 вокруг своей центральной оси в пределах единиц градусов и подбирается опытным путем при испытании герметичности запорного устройства. Вторая пробка-заглушка 8, выполненная с тремя степенями свободы, снабжена обоймой 14, охватывающей головку 15 шарового пальца 16 с зазором 17, обеспечивающим свободное вращение пробки-заглушки 8 на головке шарового пальца 16, а также вертикальное и горизонтальное ее смещение в пределах размеров зазора 17. Палец 16 жестко закреплен другим концом на прижимной пластине 18, выполненной из рессорной стали и установленной на поворотной рамке-коромысле 2. Размер пластины 18 и место крепления на ней шарового пальца 16 выполнен из условия обеспечения соосности шарового пальца 16 и оси штуцера 19 трубы 10 вакуумирования. Для дополнительного повышения надежности герметизации трубы 10 кроме прижимной пластины 18 запорное устройство содержит прижимную пружину 20, установленную на шаровом пальце 16 между пластиной 18 и пробкой-заглушкой 8.
Для снижения скорости вакуума в баке накопителе запорное устройство дополнительно содержит вакуумный дозатор 21, включающий калибровочную заглушку 22 с калибровочным отверстием 23 и противообледенительную коническую пробку 24 для закрытия калибровочного отверстия 23.
При этом калибровочная заглушка 22 установлена на торце вакуумируемой трубы 10, а противообледенительная конусообразная пробка 24 - на шаровом пальце 16 и соосно с калибровочным отверстием 23 при закрытом положении запорного устройства.
Калибровочное отверстие 23 вакуумного дозатора выполнено с диаметром d выполненным из условия возможности стравливания вакуума из бака в до минимального допустимого значения, достаточного для работы туалета в процессе всего времени откачки нечистот из указанного бака.
Запорное устройство для труб бака накопителя работает следующим образом. Для закрытия выходных концов откачной трубы 9 и трубы 10 вакуумирования рамку - рукоятку 5 поворачивают в левую сторону и устанавливают ее перпендикулярно опорной раме 1. Затем нажимая на нее в направлении рамы 1 прижимают рамку-коромысло 2 и установленные на ней пробки-заглушки 7 и 8 к соответствующим торцам торцов откачной трубы 9 и трубы 10 вакуумирования соответственно. Одновременно вводят Г-образный захват запорной пластиной 6 в ответную часть 25 опорной рамы 1. После зацепления Г-образным захватом ответной части 25 поворачивают рамку - рукоятку 5 в правую сторону преодолевая силу упругости прижимной пластины 18 и пружины 20. При этом пробки-заглушки 7 и 8 за счет свободы перемещения герметично само устанавливаются на торцах (штуцерах 19) соответствующих труб. При переводе рамки - рукоятки 5 в крайнее правое положение эксцентриковая ось 4 поворачиваясь переходит в устойчивое состояние и заклинивает обратное вращение рамки - рукоятки 5 герметично удерживая пробки-заглушки 7 и 8 на штуцерах 19 соответствующих труб 9 и 10.
При закрытии торца трубы 8 вакуумирования коническая пробка 24 закрывает калибровочное отверстие 23 препятствуя его обледенению в холодное время года. Далее с помощью вакуумного насоса в закрытом баке накопителе создается рабочее давление (вакуум) порядка 0,4-0,8 Бар, обеспечивающее оптимальную работу вакуумного туалета.
После заполнения бака накопителя производят открытие запорного устройства для откачки нечистот. Открытие осуществляют следующим порядком. Вращая рамку - рукоятку 5 в левую сторону и преодолевая сопротивления запорного эксцентрикового механизма отсоединяют пробки-заглушки 7 и 8 на штуцерах 19 соответствующих труб 9 и 10. Далее под действием упругих сил пластины 19 и пружины 20 поворотная рамка-коромысло 2 отходит от опорной рамки 1. При этом вначале открывается пробка-заглушка 8 с трубы 10 вакуумирования, снимающая вакуум с бака накопителя, а затем пробка-заглушка 7 с откачной трубы 9.
При снятии заглушки 8 с трубы 10 вакуумирования из отверстия 23 извлекается конусообразная пробка 24 головкой 15 шарового пальца 16.
К фланцу откачной трубы 9 подключают откачной насос ассенизационной машины и откачивают из бака накопленные нечистоты.
При этом через открытое калибровочное отверстие 23 трубы 10 одновременно происходит медленное стравливание вакуума из бака накопителя, обеспечивающее работу вакуумного туалета в процессе очистки бака.
Полезная модель разработана на уровне опытного образца. Испытания опытного образца запорного устройства показали следующее.
Для баков накопителей производства ООО «Экспресс» емкостью 1000 литров время откачки нечистот составило от 2 до 4 минут, вакуум в баке от 0.4 Бар уменьшился до 0.8 Бар. При этом вакуумная система туалета «Экспресс» продолжала работать в течение всего времени откачки нечистот из бака. Для этого диаметр d калибровочного отверстия 23 и его конусообразной пробки 24 вакуумного подбирался экспериментально.
Для указанного выше туалета и условий эксперимента диаметр d калибровочного отверстия 22 и его пробки составил от 2 до 6 мм, обеспечивая вакуум в баке соответственно от 0,5-0,8 Бар, необходимый для нормального функционирования туалета при откачке.