КРАН ОТОПИТЕЛЯ ШАРОВОЙ

Устройство относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, предназначенным для регулирования подачи потока охлаждающей жидкости к отопителю салона автомобиля.
Известен кран управления отопителем, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра с тремя фланцами, крышку мембраны, выполненную в виде колпака с фланцем и скрепленную с корпусом с помощью четырех винтов с гайками; поводок, выполненный в виде рычага, скрепленного с валиком управления мембраны с помощью шайбы и винта. [1].
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является кран отопителя шаровой, содержащий корпус, выполненный в виде двухступенчатой втулки с
двумя присоединительными фланцами, фланцем присоединения к системе охлаждения двигателя и фланцем присоединения к отопителю салона, при этом на наружной поверхности корпуса большего диаметра выполнены два прилива, прилив для установки механизма управления и прилив для фланца присоединения к отопителю, элемент, регулирующий подачу жидкости, выполненный в виде шара с внутренними каналами, установленного в отверстии корпуса и взаимодействующего с механизмом управления, механизм управления, выполненный в виде валика, скрепленного с корпусом и поводком, выполненным в виде рычага и установленным с возможностью поворота, при этом в отверстии корпуса выполнен колодец, в котором установлены шайба с упором в торец колодца, шар, контактирующий с седлами, симметрично расположенными относительно вертикальной оси шара, заглушка и упорное кольцо. [4].
Указанное техническое решение способствует снижению трудоемкости изготовления крана отопителя шарового. Однако, использование элемента, регулирующего подачу жидкости, выполненного в виде шара, способствует быстрому износу системы управления из-за высокой величины усилий, действующих в зоне контакта поверхности седел и шара. Кроме того, при использовании шара возникает вероятность появления несоосности проводящих каналов корпуса, седел и самого элемента, регулирующего подачу жидкости. Кроме того, при эксплуатации указанного прототипа при
определенной нагрузке происходит перелом или деформация фланца присоединения к системе охлаждения в местах крепления фланца и перелом или деформация в месте перехода корпуса из меньшего диаметра в больший. На изготовление корпуса в виде двухступенчатой втулки требуется большое количество металла, что утяжеляет конструкцию в целом.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение прочности и надежности крана отопителя шарового, а также снижение излишних затрат при производстве.
Поставленная задача решается за счет того, что в кране отопителя шаровом, содержащем корпус, выполненный в виде втулки с двумя присоединительными фланцами, фланцем присоединения к системе охлаждения двигателя и фланцем присоединения к отопителю салона, прилив для установки механизма управления и прилив для фланца присоединения к отопителю, выполненные на наружной поверхности корпуса, выполненный в отверстии корпуса колодец с уплотнительными кольцами, седлами, заглушкой, упорным кольцом и элементом с внутренними каналами, регулирующим подачу жидкости и взаимодействующим с механизмом управления, механизм управления, выполненный в виде валика, скрепленного с корпусом и поводком, выполненным в виде рычага и установленным с возможностью поворота, корпус выполнен в виде трехступенчатой втулки, элемент, регулирующий подачу жидкости выполнен в виде
эллипсоида, а на фланце присоединения к системе охлаждения и в месте перехода корпуса из меньшего диаметра в средний выполнены ребра жесткости.
Использование элемента, регулирующего подачу жидкости, в виде эллипсоида снижает величины усилий, действующих в зоне контакта поверхностей седел и эллипсоида при его вращении вокруг большей оси за счет уменьшения плеча момента вращения, что, соответственно, уменьшает износ системы управления. В зоне контакта поверхностей седел и эллипсоида уменьшается износ граней отверстий за счет увеличения угла, определяющего направление вектора действия сил трения, что позволяет увеличить ресурс работы устройства. Кроме того, использование элемента, регулирующего подачу жидкости, в виде эллипсоида позволяет ограничить степень его свободы в конструкции, что уменьшает вероятность появления несоосности проводящих каналов корпуса, седел и самого элемента, регулирующего подачу жидкости, что также повышает надежность устройства. Применение корпуса в виде трехступенчатой втулки позволяет уменьшить толщину металла в средней части корпуса без уменьшения прочности конструкции в целом. Наличие на фланце присоединения к системе охлаждения и в месте перехода корпуса из меньшего диаметра в средний ребер жесткости позволяет укрепить наиболее слабые к излому и деформации места, что придает необходимую прочность крану отопителя шаровому.
Кран отопителя шаровой иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид крана отопителя шарового, на фиг.2 представлен кран отопителя шаровой, вид сверху, на фиг.3 - кран отопителя шаровой, вид сбоку.
Кран отопителя шаровой содержит корпус 1, выполненный в виде трехступенчатой втулки с двумя присоединительными фланцами, фланцем присоединения к системе охлаждения двигателя 2 (фиг.1) и фланцем присоединения к отопителю салона 3 (фиг.3). В корпусе 1 выполнен колодец 4, в котором установлены в упором в торец колодца уплотнительное кольцо 5, симметрично расположенные седла 6 и 7 с расположенным между ними эллипсоидом 8 (фиг.1). Седло 7 поджимается уплотнительным кольцом 9, заглушкой 10 и упорным кольцом 11, установленным в канавку корпуса 1 (фиг.1). В эллипсоид 8, в котором выполнены внутренние каналы 12 и прямоугольный паз 13, контактирует с механизмом управления, который выполнен в виде валика 14 и поводка 15, при этом валик 14 устанавливается в прямоугольный паз 13. На поверхности валика 14 выполнены три канавки, в двух из которых установлены уплотнительные кольца 16 и 17, в третьей установлен стопорный элемент 18 (фиг.2), представляющий собой фигурную шайбу незамкнутого профиля с пазом и усиками 19 (фиг.1, 3), предназначенными для фиксации валика 14 относительно прилива корпуса 1. На приливе корпуса 1 выплнена консоль 20 с
ограничителем 21 (фиг.2). На торце валика 14 установлен поводок 15, выполненный в виде рычага и шайба 22 (фиг.2). На фланце присоединения к системе охлаждения двигателя 2 в местах крепления крана отопителя шарового к системе охлаждения выполнены два ребра жесткости 23. На корпусе 1 в месте перехода корпуса 1 из меньшего диаметра в средний выполнены четыре ребра жесткости 24 (фиг.2, 3).
Кран отопителя шаровой работает следующим образом.
При повороте поводка 15 происходит взаимодействие поводка 15 с эллипсоидом 8, при этом внутренние каналы 12 эллипсоида 8 соединяются с каналами системы охлаждения двигателя и трубопровода отопителя через каналы фланца присоединения к отопителю салона и фланца системы охлаждения. Полное сообщение каналов происходит при повороте поводка 15 по часовой стрелке до упора в ограничитель 21. Происходит полное открытие крана. При повороте поводка 15 против часовой стрелки валик 14 посредством паза 13 поворачивает эллипсоид 8, сообщение внутренних каналов 12 с каналами системы охлаждения двигателя и трубопровода отопителя уменьшается и полностью прекращается при повороте поводка 15 против часовой стрелки до упора в консоль 20. Кран закрыт.
Источники информации
1. Кран управления отопителем К02. Т01-536-0028-93 отопительной системы ВАЗ.
2. Патент РФ №22272205 (ОАО «Агрегат»), 04.10.04 г., «Кран отопителя шаровой».