ШТУЦЕРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ КАМЕРЫ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ С ТРУБОЙ

Полезная модель относится к унифицированным с серийно выпускаемыми вагонами элементам пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава рельсового транспорта (железнодорожного, метрополитена) и может быть использована как при монтаже нового оборудования воздухопроводной тормозной магистрали рельсового транспорта, так и при всех видах ее ремонта.
Известно штуцерное соединение камеры воздухораспределителя с трубой, содержащее штуцер с размещенным в его полости сетчатым колпачком, накидную гайку, ниппель и резинотекстильный рукав, один конец которого надет на ниппель, а другой соединен с соответствующей трубой. (В.П.Асадченко АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА: Учебное иллюстрированное пособие для студентов вузов, техникумов, колледжей и учащихся образовательных учреждений железнодорожного транспорта, осуществляющих начальную профессиональную подготовку. М.: УМК МПС России, 2002. Стр.121 Воздухопровод и арматура Ж2 (аналог)).
Известно штуцерное соединение камеры воздухораспределителя с трубой, содержащее штуцер с размещенным в его полости сетчатым колпачком, накидную гайку, в полости которой размещен ниппель с резьбой на внутренней его поверхности для обеспечения возможности резьбового соединения с трубой, и фиксирующий элемент, выполненный в виде контргайки, установленной на резьбовом конце трубы и контактирующей с ниппелем (Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава: Справочник / В.И.Крылов, В.В.Крылов, В.Н.Ефремов, П.Т.Демушкин - М.: Транспорт, 1989. Стр. 274, рис.201 (аналог)).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является штуцерное соединение камеры воздухораспределителя с трубой, содержащее штуцер с наружной резьбой на его концах и с расположенной между ними средней наружной поверхностью, выполненной «под ключ», с размещенным в его полости сетчатым колпачком с фланцем, накидную гайку со сквозной коаксиальной конусной полостью со стороны входа трубы, ниппель с эластичным герметизирующим элементом со стороны входа трубы, установленный с возможностью взаимодействия с эластичным герметизирующим элементом ниппеля уплотнительный элемент и фиксирующий положение трубы элемент, при этом накидная гайка выполнена охватывающей ниппель с торца со стороны входа трубы, а фиксирующий положение трубы элемент установлен с возможностью взаимодействия в собранном состоянии с поверхностью сквозной коаксиальной конусной полости накидной гайки и посредством уплотнительного элемента с эластичным герметизирующим элементом ниппеля. (Патент на полезную модель №40618, МПК7 B60T 1/00, 2004 (прототип)).
Недостатком известного технического решения (прототипа) является то, что эластичный герметизирующий элемент ниппеля при затягивании накидной гайки деформируется и вытесняется в резьбу накидной гайки и в дальнейшем залипает в ней, что создает определенные трудности при демонтаже соединения и замене герметизирующего элемента.
При создании полезной модели решалась задача расширения арсенала штуцерных соединений камеры воздухораспределителя с трубой, а также повышения удобства монтажных работ и сокращение трудозатрат при сборке штуцерного соединения.
Технический результат - создание конструкции штуцерного соединения камеры воздухораспределителя с подводящей трубой, обеспечивающей снижение трудоемкости монтажа трубы к воздухораспределителю и возможность эксплуатации соединения в необходимом диапазоне температур с сохранением герметичности при наличии вибрационных и динамических нагрузок, с увеличением при этом межремонтных сроков.
Указанный технический результат достигается тем, что в штуцерном соединении камеры воздухораспределителя с трубой, содержащем штуцер с наружной резьбой на его концах и с расположенной между ними средней наружной поверхностью, выполненной «под ключ», с размещенным в его полости сетчатым колпачком с фланцем, накидную гайку со сквозной коаксиальной конусной полостью со стороны входа трубы, ниппель с эластичным герметизирующим элементом со стороны входа трубы, упорное кольцо, установленное с возможностью взаимодействия с эластичным герметизирующим элементом ниппеля, и фиксирующий положение трубы элемент, согласно полезной модели, поверхности фланца сетчатого колпачка обрезинены герметизирующим материалом.
При этом согласно полезной модели, в качестве герметизирующего материала использована силиконовая резина, поверхности фланца сетчатого колпачка покрыты силиконовой резиной посредством вулканизации.
При этом согласно полезной модели, в качестве силиконовой резины использован фторсиликон.
При этом согласно полезной модели, ниппель имеет коническую проточку со стороны входа трубы для размещения в ней эластичного герметизирующего элемента из силиконовой резины.
При этом согласно полезной модели, объем эластичного герметизирующего элемента больше объема конической проточки ниппеля.
При этом согласно полезной модели, в качестве силиконовой резины использован фторсиликон.
При этом согласно полезной модели, упорное кольцо имеет двухступенчатое сечение и торцом меньшего диаметра обращено в сторону фиксирующего положение трубы элемента.
При этом согласно полезной модели, упорное кольцо имеет конусообразное сечение и торцом меньшего диаметра обращено в сторону фиксирующего положение трубы элемента.
При этом согласно полезной модели, фиксирующий положение трубы элемент выполнен в виде разрезного кольца.
При этом согласно полезной модели, разрезное кольцо имеет круглое поперечное сечение.
При этом согласно полезной модели, накидная гайка выполнена охватывающей ниппель с торца со стороны входа трубы, а фиксирующий положение трубы элемент установлен с возможностью взаимодействия в собранном состоянии с упорным кольцом под действием поверхности сквозной коаксиальной конусной полости накидной гайки.
При этом согласно полезной модели, на торце средней наружной поверхности со стороны воздухораспределителя имеется открытая со стороны воздухораспределителя кольцевая канавка с размещенным в ней уплотнительным кольцом.
При этом согласно полезной модели, уплотнительное кольцо на торце средней наружной поверхности выполнено из термопластичного эластомера или силиконовой резины.
При этом согласно полезной модели, в качестве термопластичного эластомера использован Т-Экопур
При этом согласно полезной модели, в качестве силиконовой резины использован фторсиликон.
При этом согласно полезной модели, соединение ниппеля с трубой выполнено безрезьбовым.
Новым по сравнению с прототипом является то, что фланец сетчатого колпачка обрезинен силиконовой резиной, что позволяет как упростить сборку соединения, так и эксплуатировать соединения в необходимом диапазоне температур, а также при наличии вибрационных и динамических нагрузок, с увеличением межремонтных сроков.
Благодаря новой совокупности признаков заявленного штуцерного соединения камеры воздухораспределителя с трубой обеспечивается достижение указанного технического результата: создание конструкции штуцерного соединения камеры воздухораспределителя с подводящей трубой, обеспечивающей снижение трудоемкости монтажа трубы к воздухораспределителю и возможность эксплуатации соединения в необходимом диапазоне температур с сохранением герметичности при наличии вибрационных и динамических нагрузок, с увеличением при этом межремонтных сроков.
Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемыми чертежами, где:
на фиг.1 изображено штуцерное соединение камеры воздухораспределителя с трубой, в разрезе (в собранном виде с затянутой накидной гайкой, поджатыми уплотнениями);
на фиг.2 - вид А фиг.1 (посадочное место посадочное сетчатого колпачка);
на фиг.3 - безрезьбовое соединение штуцера с трубой (упорное кольцо с конусообразным сечением);
на фиг.4 - вид Б фиг.1 (торцевое уплотнение соединения штуцера - стенка камеры воздухораспределителя).
Штуцерное соединение камеры воздухораспределителя с трубой содержит штуцер 1 с наружной резьбой 2 на его конце со стороны воздухораспределителя 3, с наружной резьбой 4 на его конце со стороны ниппеля 5, и с расположенной между ними средней наружной поверхностью 6, выполненной «под ключ» (фиг.1).
Штуцер 1 посредством резьбового соединения установлен в корпусе камеры воздухораспределителя 3.
В торце штуцера 1 со стороны ниппеля 5 выполнена кольцевая канавка 7, в которой размещен фланец 8 сетчатого колпачка 9, при этом сам сетчатый колпачок 9 размещен в полости штуцера 1.
Фланец 8 сетчатого колпачка 9, обрезинен герметизирующим материалом, т.е. поверхности фланца 8 сетчатого колпачка 9 и со стороны штуцера 1 и со стороны ниппеля 5 покрыты слоем 10 силиконовой резиной посредством вулканизации (фиг.2). В качестве герметизирующего материала может быть использована силиконовая резина, в частности, фторсиликон, который позволяет сохранять герметичность соединения в необходимом диапазоне температур, а также при наличии вибрационных и динамических нагрузок.
Ниппель 5 выполнен в виде цилиндрического стакана 11, в дне которого выполнено сквозное отверстие для прохода рабочего органа, например, воздуха, из камеры воздухораспределителя 3 в трубу 12 или наоборот (фиг.1).
В торце ниппеля 5 со стороны входа трубы 12 может быть выполнена коническая проточка 13 для размещения в ней эластичного герметизирующего элемента 14 (фиг.3).
Эластичный герметизирующий элемент 14 может быть выполнен, например, из силиконовой резины, например, из фторсиликона, при этом объем эластичного герметизирующего элемента 14 больше объема конической проточки ниппеля 5, в которой он расположен.
Накидная гайка 15 также выполнена в виде стакана 16, охватывающего ниппель 5 с торца со стороны входа трубы 12.
На внутренней поверхности стакана 16 накидной гайки 15 со стороны штуцера 1 выполнена резьба, соответствующая резьбе 4 штуцера 1, например, традиционная для этих случаев - метрическая, для обеспечения возможности резьбового соединения накидной гайки 15 со штуцером 1 (фиг.1).
В дне стакана 16, т.е. в торце со стороны входа трубы 12, выполнена сквозная коаксиальная конусная полость 17, расширяющаяся в сторону ниппеля 5 (фиг.1 и фиг.3). Фиксирующий положение трубы 12 элемент 18 выполнен в виде разрезного кольца, например, круглого поперечного сечения.
В собранном состоянии фиксирующий положение трубы элемент 18 размещен между накидной гайкой 15 и упорным кольцом 19, при этом фиксирующий положение трубы элемент 18 расположен в коаксиальной конусной полости 17 накидной гайки 15.
Упорное кольцо 19 может иметь как двухступенчатое сечение (как показано на фиг.1), так и может иметь конусообразное сечение (фиг.3), при этом и в одном и во втором случаях его торец 20 меньшего диаметра обращен в сторону фиксирующего положение трубы элемента 18.
Таким образом, накидная гайка 15 выполнена охватывающей ниппель 5 с торца со стороны входа трубы 12, а фиксирующий положение трубы элемент 18 установлен с возможностью взаимодействия в собранном состоянии с упорным кольцом 19 под действием поверхности сквозной коаксиальной конусной полости 17 накидной гайки 15 (фиг.1 и фиг.3).
На торце 21 средней наружной поверхности 6 ниппеля 5 со стороны воздухораспределителя 3 имеется открытая со стороны воздухораспределителя 3 кольцевая канавка с размещенным в ней уплотнительным кольцом 22 (фиг.1 и фиг.4).
Уплотнительное кольцо 22 на торце средней наружной поверхности 6 выполнено из термопластичного эластомера, например, Т-Экопур, или силиконовой резины, например, фторсиликона. Следует отметить, что оно установлено вместо уплотнения в виде промасленных льняных прядей, которые были намотаны на резьбу 2 штуцера 1 и при закручивании штуцера 1 уплотняли место резьбового соединения, однако при монтаже соединения возникает ряд трудностей, связанных в первую очередь с необходимым опытом уплотнений резьбовых соединений и квалификацией персонала, выполняющего работы, а при демонтаже необходима очистка резьбовой части штуцера и резьбы камеры воздухораспределителя от остатков старых прядей, для повторного монтажа. Поэтому использование термопластичного эластомера или фторсиликоновой резины в качестве материала уплотнительного кольца позволяет упростить процессы монтажа и демонтажа.
При монтаже воздушной магистрали для соединения камеры 3 воздухораспределителя с трубой 12 сначала в соответствующее гнездо камеры 3 воздухораспределителя вворачивают штуцер 1 до упора торца 21 его срединной поверхности 6 в стенку камеры воздухораспределителя 3, герметизируя посредством уплотнительного кольца 22 соединение штуцер 1 - камера воздухораспределителя 3, устанавливают в штуцере 1 сетчатый колпачок 9 так, что сетчатая часть колпачка 9 расположена в теле штуцера 1, а обрезиненные поверхности 10 его фланца 8 упираются в дно кольцевой канавки 7 штуцера 1.
Для подключения трубы 12 к камере воздухораспределителя 3 накидную гайку 15 снимают со штуцера 1 и надевают на конец подсоединяемой трубы 12. Затем на трубу 12 последовательно надевают фиксирующий положение трубы 12 элемент 18, выполненный в виде разрезного кольца, упорное кольцо 19, ориентированное торцом 20 меньшего диаметра в сторону фиксирующего положение трубы 12 элемента 18, кольцо уплотнительное 14 и ниппель 5, ориентированный конической проточкой 13 в сторону кольца уплотнительного 14.
Трубу 12, вставленную в ниппель 5, подводят к штуцеру 1 до упора торца ниппеля 5 в обрезиненную поверхность 10 фланца 8 сетчатого колпачка 9. Труба 12 при этом имеет возможность осевого перемещения в теле ниппеля 5.
Одновременно с выставлением трубы 12 на необходимую для ее естественного размещения (без напряжений) длину, затягивают накидную гайку 15. При затягивании накидной гайки 15 ниппель 5 поджимает расположенный в штуцере 1 фланец 8 сетчатого колпачка 9, обрезиненная поверхность которого обеспечивает герметичное уплотнение места стыка штуцера 1 с ниппелем 5 за счет упругих свойств силиконовой оболочки. Естественное размещение внутри ниппеля 5 трубы 12 фиксируют разрезным пружинным кольцом 18, которое под воздействием накидной гайки 15 сжимается. При этом происходит поджатие уплотнительного кольца 14 разрезным пружинным кольцом 18 через упорное кольцо 19. Уплотнительное кольцо 14 уплотняет соединение ниппеля 5 с трубой 12. Таким образом, соединение ниппеля 5 с трубой 12 выполнено безрезьбовым.
В результате средство, воплощающее полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата: создание конструкции штуцерного соединения камеры воздухораспределителя с подводящей трубой, позволяющей обеспечить герметичность безрезьбового штуцерного соединения, способного сохранять герметичность в необходимом диапазоне температур в более жестких условиях эксплуатации в сравнении с традиционной схемой, использующей герметизацию резьбовых соединений с помощью промасленных прядей льна, в том числе в условиях вибрационных и динамических нагрузок за счет эластичных свойств материалов уплотнительных элементов, а также упростить монтаж штуцерного соединения за счет упрощения конструкции и сокращения количества деталей, а также более удобной их установки. Кроме того, силиконовая резина, используемая в качестве материала уплотнений, позволяет увеличить межремонтный срок службы и долговечность соединения.