УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ВОЗДУХОВОДА

Полезная модель относится к средствам соединения протяженных деталей, в частности потолочных секций воздуховода пассажирского вагона подвижного состава железнодорожного транспорта, и может быть использована при монтаже воздуховодов прямоугольного сечения, преимущественно для двухэтажных вагонов.
7
Известен узел соединения секций воздуховода круглого или прямоугольного сечения, в котором каждая секция содержит аксиально противоположные друг другу концы, содержащие отбортовки и фланцы, с возможностью свободного перемещения. Отбортовки выполнены под прямым углом к наружной поверхности секции для совмещения с фланцами так, что перекрывают их не менее чем на 6 мм с возможностью контактирования при монтаже с отбортовками, выполненными на торцевых сторонах других стыкуемых секций, с образованием площади контакта, равной всей поверхности отбортовок (патент № RU 101784, МПК F24F 13/00, 2011). Недостатком данного устройства является недостаточно надежный и трудоемкий монтаж воздуховодов, зависящий от точной подгонки отбортовок при совмещении с фланцами.
7
Известен узел соединения секций воздуховода, содержащий фланцы с выполненными по их периметру сквозными пазами, прижатые друг к другу при помощи резьбовых крепежных деталей, например, болтов с шайбами и ответными гайками, установленных внутри пазов и контактирующих с опорными торцами фланцев (патент № RU 27182, МПК F16L 23/032, 2002). Из-за выступающих фланцев узел соединения выполнен громоздким, требующим достаточного для его размещения пространства, поэтому такие соединения не всегда применимы для воздуховодов пассажирских вагонов с ограниченным внутривагонным пространством.
7
Известен узел соединения секций воздуховода, в котором каждая секция выполнена прямоугольного сечения и выполнена в виде панели на каркасе в форме металлических труб, и запирающий механизм. Запирающий механизм снабжен запорным стержнем, который находится во взаимно согласованном положении с пазом, который принимает и удерживает запорный стержень в положении запирания (патент № RU 2298736, МПК F24F 13/20, 2002). Недостатком данного узла является низкая надежность запирающего механизма, который, например, при попадании инородных частиц и грязи может утратить функции запирания.
Известен узел соединения секций воздуховода, в котором каждая секция выполнена прямоугольного сечения и включает соединительный элемент, охватывающий место стыка смежных секций, вставки, герметизирующее уплотнение, стяжные элементы, (патент № RU 2000523, МПК6 F16L 19/00, F24F 13/02, 1992 (прототип)). Недостатком данного узла является наличие многочисленных вспомогательных деталей, что повышает вероятность ошибок при сборке и установке воздуховодов.
7
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является узел соединения секций воздуховода, в котором каждая секция содержит охватываемый и охватывающий концы, аксиально противоположные друг другу, при этом каждый охватываемый конец одной секции выполнен с возможностью соединения подгонкой в охватывающий конец соседней секции. Узел соединения содержит соответствующие направляющие средства и контрсредства на упомянутых охватываемом и охватывающем концах каждой секции для обеспечения соединения двух соседних секций друг с другом осевой подгонкой (патент № RU 2474748, МПК F16L 25/10, F24F 13/20, 2013 (прототип)). Недостатком данного устройства является то, что такое устройство не применимо для воздуховодов прямоугольного сечения.
При создании полезной модели решалась задача удобства монтажа конструкций воздуховода.
Технический результат - создание узла соединения, обеспечивающего снижение трудоемкости монтажа воздуховода в условиях ограниченного пространства вагона.
Указанный технический результат достигается тем, что узел соединения секций воздуховода, в котором каждая секция включает охватывающий и охватываемый концы, аксиально противоположные друг другу, при этом согласно полезной модели секция выполнена прямоугольного сечения и состоит из лицевой панели, жестко связанной с П-образным профилем с образованием на продольных сторонах профиля консольных полок с отверстиями для крепления к месту установки, причем охватываемый и охватывающий концы секции выполнены с образованием сопряжения при соединении между торцами П-образного профиля и лицевой панели внахлест, при этом П-образный профиль со стороны охватывающего конца выполнен с выступающей частью, по периметру которой равномерно распределены пазы, а на П-образном профиле со стороны охватываемого конца в местах, обращенных в сторону пазов охватывающей части, установлены резьбовые шпильки с возможностью при сопряжении секций воздуховода захода в пазы.
При этом согласно полезной модели лицевая панель охватываемого конца выполнена с выступом, равным ширине основания П-образного профиля.
При этом согласно полезной модели лицевая панель жестко связана с П-образным профилем посредством контактной сварки.
При этом согласно полезной модели лицевая панель и П-образный профиль изготовлены из оцинкованной стали.
При этом согласно полезной модели лицевая панель и П-образный профиль изготовлены из алюминиевого сплава.
При этом согласно полезной модели форма и размер выступа лицевой панели и выступающей части П-образного профиля выбираются из условия обеспечения неподвижного соединения секций воздуховода.
При этом согласно полезной модели резьбовые шпильки закреплены в теле П-образного профиля посредством приваренных к ним болтов, размещаемых с внутренней стороны П-образного профиля.
При этом согласно полезной модели, заходная часть паза выполнена с закруглением.
Традиционные воздуховоды обычно используют съемные крепежные элементы и/или требуют доступа к внутреннему объему воздуховода. Для разъемного соединения труб прямолинейных участков воздуховодов наиболее широко используют фланцевые соединения, которые устанавливаются с зазором и требуют применения специальных сопрягающих деталей, которые усложняют монтаж воздуховода.
При этом в условиях ограниченного вагонного пространства данные соединения не всегда применимы из-за громоздкости соединительных узлов и неудобства монтажа, особенно при большой протяженности секций, которая, как правило, составляет от 1,80 до 2,60 м. В предлагаемом к защите устройстве соединения исключены фланцы. Вместо фланцевого соединения применен принцип вложения одного конца секции в другой, аксиально ему противоположный, с образованием сопряжения при соединении секций внахлест. Принцип вложения исключает из соединительного устройства выступающие части, что делает воздуховод в целом более компактным, позволяющим применять его в двухэтажных вагонах, в которых особенно важно максимальное расширение полезного пространства вагона.
Вместе с тем в тех же условиях ограниченного пространства достаточно сложно обеспечить удобство монтажа воздуховода, особенно если соединительный узел состоит из многочисленных вспомогательных деталей. Предлагаемое решение включает в себя равномерно распределенные по периметру выступающей части П-образного профиля пазы, являющиеся по сути опорной монтажной площадкой секции. При этом с противоположной стороны П-образного профиля в местах, обращенных в сторону пазов, установлены резьбовые шпильки с возможностью при сопряжении секций воздуховода захода в пазы. Шпильки действуют как направленный механизм для уникально ориентированной подгонки одной секции в другую секцию, соприкасающуюся с ней, и также формируют соединение секций друг с другом.
При монтаже воздуховода присоединяемую секцию достаточно удерживать за ее свободный конец, поскольку противоположный конец секции уже зафиксирован путем вложения в пазы соответствующих резьбовых шпилек. Причем выполнение шпилек резьбовыми дополнительно, помимо осевого усилия, обеспечивает удержание незакрепленных секций в нужной позиции. Таким образом, снижается нагрузка на рабочего, монтирующего секцию, поскольку удержания требует только свободный конец секции, следовательно, обеспечивается заявленный технический результат - создание узла соединения, обеспечивающего снижение трудоемкости монтажа воздуховода в условиях ограниченного пространства вагона.
Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемыми графическими материалами, где на:
фиг. 1, 2 изображены элементы узла соединения секций воздуховода;
фиг. 3 - соединенные секции воздуховода.
Воздуховод представляет собой жесткую несущую конструкцию средства коммуникации, выполненного в виде жестко связанных между собой секций 1. Каждая секция 1 имеет прямоугольное поперечное сечение (фиг. 1) и включает охватываемый конец 2 и охватывающий конец 3, аксиально противоположные друг другу, причем каждый охватываемый конец 2 одной секции выполнен с возможностью соединения подгонкой в охватывающий конец 3 соседней секции.
Каждая секция 1 состоит из лицевой панели 4, закрывающей П-образный профиль 5 с образованием на продольных сторонах над профилем 5 консольных полок 6. Лицевая панель 4 жестко связана с П-образным профилем 5 посредством контактной сварки. На полках 6 предусмотрены отверстия 7 для жесткого, например, резьбового крепления секций 1 к месту установки, например, потолочным перекрытиям.
Лицевая панель 4 и профиль 5 изготовлены из оцинкованной стали или алюминиевого сплава.
Охватываемый конец 2 и охватывающий конец 3 секции 1 выполнены с образованием сопряжения при соединении между торцами П-образного профиля 5 и лицевой панели 4 внахлест (фиг. 2). Для чего П-образный профиль 5 со стороны охватывающего конца 3 выполнен выступающим по периметру. При этом размеры основания 9 и боковин 10 выступающей части 8 П-образного профиля 5 со стороны охватывающего конца 3 подобраны таким образом, чтобы при установке в него вкладывались соответствующие основание 9 и боковины 10 П-образного профиля 3 охватываемого конца 2 другой секции 1.
Лицевая панель 4 со стороны охватываемого конца 2 выполнена с выступом 11 с образованием ступени 12 на торцевой части лицевой панели 4, причем ширина выступа 11 равна ширине основания 9 П-образного профиля 5. Форма и размер выступа 11 и выступающей части 8 П-образного профиля 5 выбираются из условия обеспечения неподвижного соединения секций 1 воздуховода.
По периметру выступающей части 8 П-образного профиля 5 равномерно распределены пазы 13, являющиеся опорной монтажной площадкой секции 1. Причем со стороны охватываемого конца 2 П-образного профиля 5 равномерно распределены в соответствии с расположенными пазами 13 резьбовые шпильки 14, ориентированные по периметру таким образом, чтобы при сопряжении охватываемого 2 и охватывающего 3 концов соединяемых секций 1 иметь возможность захода в соответствующие пазы 13. При этом заходная часть 15 пазов 13 выполнена с закруглением для облегчения установки секции 1 в горизонтальном положении. Резьбовые шпильки 14 закреплены в теле П-образного профиля 5 посредством, например, приваренных к ним болтов и размещаемых при установке шпилек 14 с внутренней стороны П-образного профиля путем вворачивания шпильки 14 в предназначенное для нее отверстие.
Таким образом, резьбовые шпильки 14 установлены по периметру П-образного профиля 5 в местах, обращенных в сторону пазов 13 охватывающей части 3, с возможностью при сопряжении секций 1 воздуховода захода в пазы 13, расположенные на выступающей части 8 со стороны охватывающего конца 3 П-образного профиля 5.
Монтаж потолочного воздуховода на вагоне предполагает закрепление присоединяемой секции 1 к уже закрепленной на потолке секции. Для чего свободный охватывающий конец 3 присоединяемой секции совмещают с ответным охватываемым концом 2 закрепленной секции с предварительно нанесенным на выступающую часть 8 герметиком, располагая присоединяемую секцию под углом к закрепленной. В качестве герметика можно использовать, например, «Terostat-MS 939», который является однокомпонентным клеем-уплотнителем, основанным на МС полимере, отверждающимся при нанесении в мягко-эластичный продукт. При этом каждая резьбовая шпилька 14 закрепленной секции 1 располагается в соответствующем ей пазу 13 присоединяемой секции 1 с упором в соответствующий паз 13 под действием продольного усилия со стороны присоединяемой секции. При этом торцы секций беззазорно стыкуются путем вложения охватываемого конца 2 закрепленной секции в соответствующий охватывающий конец 3 присоединяемой секции. Далее присоединяемую секцию 1 располагают в горизонтальном положении (фиг. 3) аналогично закрепленной секции, удерживая присоединяемую секцию 1 за свободный охватываемый конец 2, поскольку охватывающий конец 3 зафиксирован путем вложения в пазы 13 соответствующих резьбовых шпилек 14, причем выполнение шпилек 14 резьбовыми дополнительно, помимо осевого усилия, обеспечивает удержание незакрепленных секций в нужной позиции. Горизонтальное положение секции 1 закрепляют на потолке путем вворачивания в отверстия 7 консольных полок 6 болтов. После чего закрепляют соединенные секции относительно друг друга путем наворачивания на резьбовые шпильки 14 по всему периметру П-образного профиля гаек 16.
Таким образом, разработанная конструкция узлового соединения секций воздуховода обеспечивает снижение трудоемкости монтажа воздуховода в условиях ограниченного пространства вагона. Кроме того, резьбовые шпильки обеспечивают более надежное соединение секций воздуховода, позволяющее осуществить необходимую в условиях повышенной вибрации фиксацию секций воздуховода.