RU2190784C2

RU2190784C2 - Five-line two-position valve pneumatic distributor of vehicle door drive

Info

Publication number: RU2190784C2
Application number: RU2000125996/06A
Authority: RU
Inventors: П.Г. Редько; С.В. Таркаев; А.В. Амбарников; А.С. Чугунов; К.В. Нахамкес; А.В. Волков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод "Восход"
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2002-10-10

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: pneumatic distributor relates to pneumatic devices designed for changing direction of compressed air flows in pneumatic lines of pneumatic drives depending on control action. Drive of fixed manual doubler of electric signal made in form of axially movable rod with locking device consisting of shutoff member in form of ball contacting with conical ring groove of drive rod is built into valve pneumatic distributor. Such design makes it possible to open vehicle and hold it open at cessation of action of external load on rod of manual doubler drive. EFFECT: improved reliability and convenience in use. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области пневматических приборов и предназначено для изменения направления и (или) пуска (останова) потоков сжатого воздуха в пневмолиниях пневматических приводов преимущественно транспортных средств в зависимости от управляющего воздействия. The invention relates to the field of pneumatic devices and is intended to change the direction and (or) start (stop) the flow of compressed air in the pneumatic lines of pneumatic drives of mainly vehicles, depending on the control action.

Известны пневмораспределители различных конструкций, управляющих пневмоцилиндрами открытия дверей транспортных средств (автобусов, троллейбусов, спецмашин и т.п.): с цилиндрическим золотником, с плоским золотником, клапанные и крановые. Вследствие простоты и технологичности нашли применение пневмораспределители с цилиндрическим золотником, но из-за значительного механического износа эластомерных уплотнителей они имеют невысокий ресурс работы и отказы в работе при низких температурах окружающей среды, что ограничивает возможность широкого применения этой конструкции в распределителях приводов управления дверьми транспортных средств. Known pneumatic distributors of various designs that control the pneumatic cylinders for opening doors of vehicles (buses, trolleybuses, special vehicles, etc.): with a cylindrical spool, with a flat spool, valve and crane. Due to their simplicity and manufacturability, pneumatic valves with a cylindrical spool have been used, but due to the significant mechanical wear of the elastomeric seals, they have a low service life and failures at low ambient temperatures, which limits the possibility of widespread use of this design in control valves for vehicle door control drives.

На рис. 27 стр. 42 отраслевого каталога Министерства станкостроительной и инструментальной промышленности СССР "Элементы и устройства пневмоавтоматики высокого давления", М., 1990 показана конструкция трехлинейного клапанного пневмораспределителя с электромагнитным управлением типа П-РЭ 3/1. Для ручного дублирования электрического сигнала служит кнопка 8. Кнопочное управление осуществляется при нажатии кнопки 8 до упора, при этом поднимается якорь 4. Возврат устройства ручного дублирования в исходное положение осуществляется пружиной 2. Включение фиксированного ручного дублирования осуществляется поворотом кулачка 6 (см. рис.28 в, стр.43) против часовой стрелки до упора, при этом красная точка на кулачке располагается у надписи "откр. " Эта конструкция клапанного пневмораспределителя за счет исключения механического износа уплотнителей затвора и снижения трения движения клапана имеет более высокий ресурс работы, сохраняет герметичность и работоспособность в условиях низких температур окружающей среды, однако приведенный пневмораспределитель с приводом ручного дублирования электрического сигнала конструктивно выполнен сложным и с труднодоступным расположением нажимного элемента, что ограничивает применение этой конструкции в пневмораспределителях приводов управления дверьми транспортного средства непосредственно из пассажирского салона. In fig. 27 p. 42 of the industry catalog of the USSR Ministry of Machine Tool and Tool Industry "Elements and Devices of High-Pressure Pneumatic Automation", M., 1990 shows the design of a three-line valve pneumatic distributor with electromagnetic control type P-RE 3/1. Button 8 is used for manual duplication of the electrical signal. Button control is performed by pressing button 8 all the way, while the anchor 4 is raised. The manual duplication device is returned to its original position by a spring 2. The fixed manual duplication is activated by turning cam 6 (see Fig. 28 c, p. 43) counterclockwise until it stops, while the red dot on the cam is located at the inscription “open.” This design of the valve air valve due to the exclusion of mechanical wear shutter shutters and reduce friction of the valve movement has a longer service life, maintains tightness and performance at low ambient temperatures, however, the pneumatic distributor with a manual electric signal duplication drive is structurally complicated and has an inaccessible arrangement of the pressure element, which limits the use of this design in pneumatic distributors vehicle door control drives directly from the passenger compartment.

Способ фиксированного ручного управления путем поворота кулачка (вместо кнопочного управления), а также низкие расходные характеристики накладывают дополнительные ограничения на использование указанного пневмораспределителя. The method of fixed manual control by turning the cam (instead of the push-button control), as well as low flow characteristics impose additional restrictions on the use of the specified valve.

Наиболее близким по технической сущности является трехлинейный двухпозиционный клапанный пневмораспределитель типа П-Р13 с электропневматическим односторонним управлением и пружинным возвратом в исходное положение ( там же, с. 51, рис. 37). Такой тип распределителя может встраиваться в общую компоновку привода в любом пространственном положении, однако в данной конструкции не предусмотрено фиксированное ручное дублируемое (без электросигнала) управление клапанным золотником, которое должно быть в пневмораспределителе привода управления дверьми пассажирского транспорта, позволяющем открывать и удерживать дверь открытой при прекращении (снятии) воздействия внешней нагрузки (нажима) на шток привода ручного дублирования электрического сигнала в случаях, например, аварийного открывания двери для срочной эвакуации пассажиров или в других экстремальных ситуациях. The closest in technical essence is a three-line two-position valve pneumatic valve type P-P13 with electro-pneumatic one-way control and spring return to its original position (ibid., P. 51, Fig. 37). This type of distributor can be integrated into the general layout of the drive in any spatial position, however, this design does not provide for a fixed manual duplicated (without an electric signal) valve spool control, which must be in the pneumatic distributor of the passenger door control drive that allows you to open and keep the door open upon termination (removal) of the impact of an external load (pressure) on the stem of the drive for manual duplication of an electrical signal in cases of, for example, accidents th opening the door for the emergency evacuation of passengers or in other emergency situations.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание пятилинейного двухпозиционного клапанного пневмораспределителя для обеспечения экстренного и аварийного открывания двери транспортного средства вручную непосредственно из пассажирского салона с возможностью удержания двери открытой при прекращении(снятии) воздействия внешней нагрузки(нажима) со штока привода ручного дублирования. The technical task of the invention is the creation of a five-line two-position valve pneumatic distributor to provide emergency and emergency opening of the vehicle door manually directly from the passenger compartment with the possibility of keeping the door open when the external load (pressure) is stopped (removed) from the stem of the manual override drive.

Указанная задача решена тем, что пятилинейный двухпозиционный клапанный пневмораспределитель привода дверей транспортного средства, содержащий корпус, два параллельно расположенных клапана с четырьмя запирающими элементами типа "клапан - седло", электропневматический клапан управления и систему рабочих каналов и пневмолиний, соединяющих клапаны между собой и исполнительным механизмом, согласно изобретению в клапан, управляющий открытием створок дверей, со стороны подвода командного давления соосно с клапаном встроен привод фиксированного ручного дублирования электрического сигнала, выполненный в виде аксиально-подвижного штока с фиксирующим устройством, состоящим из размещенных в направляющих расточках корпуса с возможностью осевого перемещения запорного органа и взаимодействующего с ним механизма коррекции усилия поджатия запорного органа к штоку привода, при этом запорный орган выполнен в виде шарика, с которым контактирует с одной стороны механизм коррекции усилия поджатия - через нажимной диск, предварительно поджатый пружиной сжатия относительно опорного торца пробки, установленной в резьбовой расточке корпуса с возможностью регулирования, а с другой - кольцевая канавка штока привода, причем поверхность взаимодействия штока выполнена конической с вершиной конуса, направленной в сторону открытого конца (пробки), а фиксирующее устройство установлено в диаметральной плоскости клапана под острым углом к направлению поступательного движения штока привода. This problem is solved in that a five-line two-position valve pneumatic valve of the vehicle door drive, comprising a housing, two valves in parallel with four locking elements of the valve-seat type, an electro-pneumatic control valve and a system of working channels and pneumatic lines connecting the valves to each other and the actuator , according to the invention, a fixed drive is integrated in the valve controlling the opening of the door leaves, from the side of the command pressure supply, coaxially with the valve of the manual manual duplication of the electric signal, made in the form of an axially movable rod with a locking device, consisting of housings located in the guiding bores with the possibility of axial movement of the locking member and the mechanism for correcting the force of pressing the locking member to the actuator stem, while the locking member is made in in the form of a ball with which the compression force correction mechanism is in contact with on the one hand - through the pressure disk previously preloaded by the compression spring relative to the support the end face of the plug installed in the threaded bore of the body with the possibility of regulation, and on the other, the annular groove of the actuator stem, the stem interaction surface being conical with the tip of the cone directed toward the open end (plug), and the locking device is installed in the diametrical plane of the valve under acute angle to the direction of translational movement of the actuator rod.

На фиг. 1 показан общий вид, разрез пятилинейного двухпозиционного клапанного пневмораспределителя с приводом фиксированного ручного дублирования электрического сигнала управления в открытом положении и схема пневмолиний, соединяющих распределитель с пневмоцилиндром управления дверьми. На электропневматический клапан 12 подан электрический сигнал управления. In FIG. 1 shows a general view, a section of a five-line on-off valve pneumatic distributor with a drive for fixed manual duplication of the electric control signal in the open position and a diagram of the pneumatic lines connecting the distributor to the door control pneumatic cylinder. An electro-pneumatic valve 12 is supplied with an electrical control signal.

На фиг. 2 показан общий вид, разрез пятилинейного двухпозиционного клапанного пневмораспределителя с приводом фиксированного ручного дублирования электрического сигнала управления в закрытом положении при отсутствии электрического сигнала управления. In FIG. Figure 2 shows a general sectional view of a five-line on-off valve pneumatic valve with a drive of fixed manual duplication of the electric control signal in the closed position in the absence of an electric control signal.

На фиг. 3 показан общий вид, разрез пятилинейного двухпозиционного клапанного пневмораспределителя с приводом фиксированного ручного дублирования электрического сигнала управления, в котором клапан "открытия" открыт нажатием штока привода фиксированного ручного дублирования 22. Шток привода 22 застопорен фиксирующим устройством 17. Электрический сигнал управления отсутствует. In FIG. Figure 3 shows a general sectional view of a five-line on-off valve valve with a fixed manual duplication actuator of an electric control signal, in which the "opening" valve is opened by pressing a fixed manual duplication actuator rod 22. The actuator stem 22 is locked by a locking device 17. There is no electrical control signal.

Пневмораспределитель (см.фиг. 1) содержит корпус 1 с каналами 2 и 3 управления пневмоцилиндром 4 с рабочими полостями 5, 6 и поршнем-штоком 7, с каналами 8 и 9 выпуска воздуха в атмосферу, с каналом напора 10, с каналом 11 подачи командного давления от электропневматического клапана 12 к клапанам "закрытия" 13 и "открытия" 14 одновременно. Клапан "закрытия" 13 со стороны канала 11 закрыт крышкой 15, а клапан "открытия" 14 - соосным приводом фиксированного ручного дублирования электрического сигнала с встроенным фиксирующим устройством 17, состоящим из размещенных в направляющих расточках 18 и 19 корпуса привода 16 с возможностью осевого перемещения запорного органа (шарика) 20 и взаимодействующего с ним механизма коррекции усилия поджатия 21 запорного органа 20 к штоку привода 22. The pneumatic distributor (see Fig. 1) contains a housing 1 with channels 2 and 3 for controlling the pneumatic cylinder 4 with working cavities 5, 6 and a piston rod 7, with channels 8 and 9 for discharging air into the atmosphere, with a pressure channel 10, with a supply channel 11 command pressure from the electro-pneumatic valve 12 to the valves "closing" 13 and "opening" 14 at the same time. The "closing" valve 13 on the channel 11 side is closed by a cover 15, and the "opening" valve 14 is by a coaxial drive of a fixed manual duplication of an electric signal with an integrated locking device 17, which consists of axial displacement of the shut-off device located in the guide bores 18 and 19 of the drive housing 16 body (ball) 20 and the mechanism of correction of the force of pressing 21 of the locking member 20 to the actuator stem 22 interacting with it.

С запорным шариком 20 с одной стороны контактирует механизм коррекции 21 через нажимной диск 23, предварительно поджатый пружиной сжатия 24 относительно опорного торца пробки 25, установленной в резьбовой расточке 26 корпуса 16 с возможностью регулирования, а с другой - кольцевая коническая канавка 27 штока привода 22 с вершиной конуса, направленной в сторону открытого конца (кнопки 28). Фиксирующее устройство 17 установлено в диаметральной плоскости клапана "открытия" 14 под острым углом к направлению поступательного движения штока привода 22. On the one hand, the correction mechanism 21 is in contact with the locking ball 20 through the pressure disk 23, pre-pressed by a compression spring 24 relative to the support end of the plug 25, which is adjustable in the threaded bore 26 of the housing 16, and, on the other, the annular conical groove 27 of the actuator stem 22 s the top of the cone directed towards the open end (buttons 28). The locking device 17 is installed in the diametrical plane of the valve "opening" 14 at an acute angle to the direction of translational movement of the actuator stem 22.

Пневмораспределитель в системе пневмопривода управления дверьми работает следующим образом. The air distributor in the pneumatic door control system operates as follows.

На электропневматический клапан 12 подан электрический сигнал управления (см. фиг. 1). An electric control signal is applied to the electro-pneumatic valve 12 (see Fig. 1).

Под действием электрического сигнала управления якорь электропневматического клапана 12 "втягивается" (перемещается вверх по схеме), открывая проход сжатого воздуха из канала 10 в канал 11 подачи командного давления, под действием которого клапаны 13 и 14 перемещаются в крайние левые положения, при этом запорный уплотнитель клапана 14 отходит от седла разобщающей втулки, открывая поступление рабочего давления в канал 2 и полость 6 пневмоцилиндра. Поршень-шток 7 перемещается наружу (в выпущенное положение), открывая створки двери транспортного средства. Сжатый воздух из левой полости 5 пневмоцилиндра 4 вытесняется в канал 3 и через клапан 13 и канал 8 в атмосферу. Under the influence of the electric control signal, the armature of the electro-pneumatic valve 12 is “retracted” (moves upward according to the scheme), opening the passage of compressed air from channel 10 to the command pressure supply channel 11, under the influence of which the valves 13 and 14 are moved to the extreme left positions, while the locking seal the valve 14 moves away from the saddle of the uncoupling sleeve, opening the flow of working pressure into the channel 2 and the cavity 6 of the pneumatic cylinder. The piston rod 7 moves outward (in the released position), opening the door leaves of the vehicle. Compressed air from the left cavity 5 of the pneumatic cylinder 4 is forced into the channel 3 and through the valve 13 and channel 8 into the atmosphere.

Электрический сигнал управления отсутствует (см. фиг. 2). There is no electrical control signal (see FIG. 2).

Под действием рабочего давления, подаваемого из напорного канала 10, клапан "закрытия" 13 и клапан "открытия" 14 перемещаются в крайние правые положения, при этом подаваемое рабочее давление через клапан "открытия" 13 поступает в канал 3 и левую полость 5 пневмоцилиндра 4, поршень-шток 7 перемещается вовнутрь (в убранное положение), закрывая створки двери транспортного средства. Сжатый воздух из правой полости 6 пневмоцилиндра 4 вытесняется в канал 2 и через клапан 14 и канал 9 в атмосферу. Under the action of the working pressure supplied from the pressure channel 10, the “closing” valve 13 and the “opening” valve 14 move to the extreme right positions, while the supplied working pressure through the “opening” valve 13 enters the channel 3 and the left cavity 5 of the pneumatic cylinder 4, the piston rod 7 moves inward (in the retracted position), closing the door leaf of the vehicle. Compressed air from the right cavity 6 of the pneumatic cylinder 4 is forced into the channel 2 and through the valve 14 and channel 9 into the atmosphere.

Электрический сигнал управления отсутствует. Шток привода ручного дублирования 22 нажат (см. фиг.3). There is no electrical control signal. The manual backup drive stem 22 is pressed (see FIG. 3).

При нажатии штока привода ручного дублирования 22 (кнопки 28) клапан "открытия" 14 перемещается в крайнее левое положение, при этом запорный уплотнитель клапана отходит от седла разобщающей втулки, открывая поступление рабочего давления в канал 2 и полость 6 пневмоцилиндра 4. В полостях 5 и 6 пневмоцилиндра устанавливается одинаковые рабочие давления, но из-за дифференциальности поршня-штока 7 последний перемещается в крайнее левое (выпущенное) положение, открывая створки дверей транспортного средства и выжимая сжатый воздух из полости 5 пневмоцилиндра 4 в канал напора 10. When you press the stem of the manual backup drive 22 (buttons 28), the “opening” valve 14 moves to the extreme left position, while the valve shut-off valve moves away from the seat of the uncoupling sleeve, opening up the working pressure to channel 2 and cavity 6 of air cylinder 4. In cavities 5 and 6 of the pneumatic cylinder, the same working pressures are set, but due to the differentiation of the piston-rod 7, the latter moves to the extreme left (released) position, opening the door leaves of the vehicle and squeezing compressed air from the cavity 5 of the pneumatic 4 cylinder head 10 in the channel.

В нажатом положении шток привода 22 автоматически стопорится подпружиненным запорным шариком 20 путем вхождения его в кольцевую коническую канавку 27. При прекращении ручного воздействия застопоренный шток привода 22 и клапан открытия 14 остаются в "левых" (по схеме) положениях, при этом кольцевая коническая канавка 27 штока 22, кроме фиксации, одновременно обеспечивает поджатие запорного уплотнителя клапана 14 к правому седлу разобщающей втулки, обеспечивая плотное прилегание и герметичность клапана. Створки дверей остаются открытыми. In the pressed position, the actuator stem 22 is automatically stopped by the spring-loaded locking ball 20 by entering it into the annular conical groove 27. When the manual action ceases, the locked actuator stem 22 and the opening valve 14 remain in the "left" (according to the diagram) positions, while the annular conical groove 27 rod 22, in addition to fixing, at the same time ensures that the locking seal of the valve 14 is pressed against the right seat of the uncoupling sleeve, ensuring a tight fit and tightness of the valve. Door leaves remain open.

Возврат штока привода ручного дублирования 22 в исходное положение и его "расфиксация" осуществляется вручную при помощи кнопки 28 или подачей электрического сигнала управления, при котором командное рабочее давление воздуха, поступающее в канал 11, воздействует на рабочую площадь штока привода 22 и перемещает его. При движении кольцевая коническая канавка 27 штока 22, преодолевая усилие поджатой пружины 24 механизма коррекции 21, выжимает запорный шарик 20 фиксирующего устройства 17 в направляющую расточку 18 корпуса привода 16. The manual duplication drive rod 22 is returned to its initial position and “unlocked” manually using the button 28 or by applying an electric control signal, in which the command working air pressure entering the channel 11 affects the working area of the actuator rod 22 and moves it. When moving, the annular conical groove 27 of the rod 22, overcoming the force of the pressed spring 24 of the correction mechanism 21, squeezes the locking ball 20 of the locking device 17 into the guide bore 18 of the drive housing 16.

Claims

Пятилинейный двухпозиционный клапанный пневмораспределитель привода дверей транспортного средства, содержащий корпус, два параллельно расположенных клапана с четырьмя запирающими элементами типа "клапан - седло", электропневматический клапан управления и систему рабочих каналов и пневмолиний, соединяющих клапаны между собой и исполнительным механизмом, при этом в клапан, управляющий открытием створок дверей, со стороны подвода командного давления, соосно клапану, встроен привод фиксированного ручного дублирования электрического сигнала, выполненный в виде аксиально-подвижного штока с фиксирующим устройством, состоящим из размещенных в направляющих расточках корпуса с возможностью осевого перемещения запорного органа и взаимодействующего с ним механизма коррекции усилия поджатия запорного органа к штоку привода, при этом запорный орган выполнен в виде шарика, с которым контактирует с одной стороны механизм коррекции усилия поджатия - через нажимной диск, предварительно поджатый пружиной сжатия относительно опорного торца пробки, установленной в резьбовой расточке корпуса с возможностью регулирования, а с другой - кольцевая канавка штока привода, причем поверхность взаимодействия выполнена конической, с вершиной конуса, направленной в сторону открытого конца, а фиксирующее устройство установлено в диаметральной плоскости клапана под острым углом к направлению поступательного движения штока привода. A five-line two-position valve pneumatic distributor of a vehicle door drive, comprising a housing, two valves in parallel with four valve-seat locking elements, an electro-pneumatic control valve and a system of working channels and pneumatic lines connecting the valves to each other and the actuator, while controlling the opening of door leaves, from the side of the supply of command pressure, coaxial to the valve, a drive for fixed manual duplication of electric drove, made in the form of an axially movable rod with a locking device, consisting of housings located in the guiding bores with the possibility of axial movement of the locking member and the mechanism for correcting the force of pressing the locking member to the actuator rod, while the locking member is made in the form of a ball, with which is contacted on one side by a compression force correction mechanism through a pressure disk pre-pressed by a compression spring relative to the support end face of the plug installed in the threaded race ochke housing with the possibility of regulation, and the other - the annular groove of the actuator stem, wherein the interaction surface is conical, with the cone apex directed toward the open end, and the fixing device is mounted in a diametral plane of the valve at an acute angle to the direction of translational motion of the actuator stem.