Заправочное устройство
FILLING DEVICE

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для организации процесса заправки газобаллонных транспортных средств (ГБТС), в частности предлагаемое устройство предназначено для быстрого подсоединения системы питания компримированным природным газом (КПГ) к ГБТС.
Известно заправочное устройство (см. патент РФ №2301372 С2, кл. F17C 5/06, опубл. 27.10.2006), которое 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. Однако конструкция известного устройства является достаточно сложной.
Известно заправочное устройство (см. патент РФ №2181173 С2, кл. F16К 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 соответственно 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. Однако известное устройство имеет сложную для изготовления конструкцию, которая не обеспечивает безопасную заправку.
Наиболее близким техническим решением (см. патент РФ №174397 U1, кл. F17C 5/06, опубл. 11.10.2017) является заправочное устройство, состоящее из монолитного корпуса с верхней частью, имеющей форму полусферы, 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. Однако конструкция данного решения не позволяет обеспечить фиксацию наконечника в корпусе заправочного устройства при эксплуатации заправочного устройства в составе контейнера КПГ для автобусных парков.
Задача изобретения - создание заправочного устройства, позволяющего подключать и отключать линию высокого давления газобаллонного транспортного средства при смене/отключении/подключении источника КПГ с надежной фиксацией наконечника в корпусе заправочного устройства.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в сокращении/предотвращении несанкционированной разгерметизации трубопровода высокого давления и потенциальных потерь компримированного природного газа в сомкнутом состоянии наконечника и корпуса заправочного устройства при эксплуатации контейнера КПГ на транспортном средстве в условиях повышенных вибрационных нагрузок.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что заправочное устройство состоит из монолитного корпуса и наконечника, снабженного каналом подачи газа. Корпус выполнен в виде двух полых цилиндров, оси которых перпендикулярны, диаметр полости одного из которых 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 с уплотнительной прокладкой. К внешней поверхности монолитного корпуса приварена крепежная шайба, скрепленная с электромагнитным приводом, предназначенным для фиксации стопорного якоря в кольцевой проточке наконечника.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого заправочного устройства с фиксатором на базе стопорного якоря.
Предлагаемое заправочное устройство состоит из двух частей, соединенных между собой их сочленением: монолитного корпуса - 1 с верхней частью, имеющей, например, форму полусферы, и наконечника - 2, снабженного каналом подачи газа - 3. Монолитный корпус устройства выполнен в виде двух полых цилиндров, оси которых перпендикулярны. 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 монолитного корпуса с большим диаметром имеются кольцевые канавки - 4, предназначенные для установки в них распорных уплотнительных колец - 5, 6, расположенных на внешней поверхности наконечника. В нижней части наконечника предусмотрено расширенное основание - 8 с уплотнительной прокладкой - 7, обеспечивающие герметичность заправочного устройства. В наконечнике имеются два симметричных относительно его оси отверстия - 9, предназначенные для подачи газа через цилиндр корпуса с меньшим диаметром. В верхней части наконечника предусмотрена кольцевая проточка - 12, в которую через сквозное отверстие в боковой поверхности стенки монолитного корпуса - 1, помещается стопорный якорь - 10, приводимый в движение электромагнитным приводом (например, соленоидом) - 11, установленным (например, с помощью резьбового соединения) в крепежной шайбе - 13, жестко закрепленной (например, приваренной к корпусу) на монолитном корпусе заправочного устройства - 1.
При подключении источника КПГ к ГБТС соединение монолитного корпуса 1 и наконечника 2 обеспечивает поступление КПГ из баллонов контейнера КПГ (или иного источника) в систему питания газобаллонного транспортного средства, при открытии соответствующих управляемых электромагнитных соленоидных клапанов, установленных на ГБТС и источнике КПГ. Герметизация соединения обеспечивается посредством кольцевых канавок 4, предусмотренных в монолитном корпусе 1 заправочного устройства и уплотнительных колец 5, 6, установленных на наконечнике 2 заправочного устройства. Расширенное основание 8 наконечника 2 с уплотнительной прокладкой 7 обеспечивают герметичность заправочного устройства, предотвращая выброс КПГ в момент подачи давления из источника КПГ в систему питания ГБТС до того, как под действием давления КПГ распорные уплотнительные кольца 5, 6 установятся в кольцевые канавки 4. Одновременно с этим посредством электромагнитного привода 11, стопорный якорь 10 через отверстие в монолитном корпусе 1 помещается в монолитном корпусе 1.
Перед снятием контейнера КПГ (при отключении любого источника КПГ от системы питания ГБТС) корпус 1 заправочного устройства отсоединяют от наконечника 2 путем втягивания стопорного якоря 10 электромагнитного привода 11 через отверстие в монолитном корпусе 1. При этом освобождается кольцевая проточка 12, что приводит к разблокировке наконечника 2 из монолитного корпуса 1.
Электромагнитный привод может быть выполнен на базе соленоида C12-241024DC-AP - SOLENOID TUBULAR 1" INTER 24V.
Таким образом, использование предложенного изобретения позволяет нивелировать недостаток известного заправочного устройства, связанный с потенциальным выбросом компримированного природного газа из трубопровода высокого давления газобаллонного транспортного средства, эксплуатирующегося в условиях высоких вибрационных нагрузок.