Устройство для регулирования давления, система подачи сжатого воздуха и автомобильное транспортное средство - RU2526612C2

Чертежи

Показать все 15 чертежа(ей)

Описание

Область техники

Изобретение относится к устройству регулирования давления, системе подачи сжатого воздуха и автомобильному транспортному средству.

Уровень техники

В патенте США № 7641005 B2 раскрыт двигатель, содержащий правый и левый ветроэнергетические пневматические двигатели, размещенные симметрично. Как правый, так и левый ветроэнергетический пневматический двигатель содержит камеру для лопастного колеса, а также лопастное колесо и лопасти, размещенные в ней. Сжатый воздух используется в двигателе в качестве основного источника энергии, и внешнее ветровое сопротивление воспринимается с возможностью использования в качестве дополнительного источника энергии, тем самым приводя в действие лопастные колеса и лопасти для обеспечения выработки электроэнергии.

Указанное изобретение, прежде всего, предлагает ветроэнергетический пневматический двигатель, который использует сжатый воздух в качестве основного источника энергии для непосредственного приведения в действие лопастного колеса и непосредственно использует ветровое сопротивление воздушного потока в качестве дополнительного источника энергии, и автомобильное транспортное средство, в котором устраняются необходимость преобразования ветрового сопротивления воздушных потоков в электрическую энергию и необходимость сложной системы преобразования механико-электрической энергии, его конструкция упрощается, что обеспечивает автомобильное транспортное средство без загрязнения окружающей среды. Основываясь на упомянутой заявке, согласно другой заявке на патент США № 12/377513 (WO 2008/022556), создан комбинированный ветроэнергетический пневматический двигатель. Учитывая высокую скорость и относительно центрированные характеристики воздушного потока высокого давления и низкую скорость и относительно разбросанный диапазон характеристик ветрового сопротивления воздушного потока, заявка № 12/377513 обеспечивает, отдельно, независимый пневматический двигатель высокого давления и двигатель на основе ветрового сопротивления, которые функционируют независимо друг от друга, тем самым дополнительно обеспечивая оптимальные рабочие характеристики ветроэнергетического пневматического двигателя и улучшая эффективность работы ветроэнергетического пневматического двигателя и, следовательно, автомобильного транспортного средства.

Однако вышеупомянутый ветроэнергетический пневматический двигатель и автомобильное транспортное средство, использующие сжатый воздух в качестве источника основной энергии, все еще являются новой технологией.

Поэтому остается необходимость дальнейшего совершенствования и улучшения в отношении конструкции ветроэнергетического пневматического двигателя и автомобильного транспортного средства, использующего ветроэнергетический пневматический двигатель, как обсуждалось выше.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание устройства регулирования давления, системы подачи сжатого воздуха и автомобильного транспортного средства, которые являются простыми в работе.

В соответствии с аспектом настоящей заявки, узел клапана, понижающего давление, содержит первый регулирующий клапан и второй регулирующий клапан. Первый регулирующий клапан содержит: первое седло клапана, имеющее полость, первую заглушку клапана, размещенную внутри полости, разделяющую полость на первую камеру и вторую камеру, при этом первая камера выводит газообразную среду через отводящий канал, второй упругий элемент, размещенный в пределах второй камеры, присоединенный на одном конце к первому седлу клапана и на другом конце к первой заглушке клапана, первый газовый трубопровод, имеющий соединение с первой камерой, второй газовый трубопровод, сообщающийся на одном конце с первым газовым трубопроводом и на другом конце со второй камерой, и третий газовый трубопровод, сообщающийся на одном конце с первой камерой и на другом конце со второй камерой. Первая заглушка клапана блокирует соединение в первом положении и выводится из первого газового трубопровода во втором положении. Второй регулирующий клапан размещен в пределах третьего газового трубопровода и снабжен вторым седлом клапана, причем вторая заглушка клапана управляется и может перемещаться относительно второго седла клапана, и вторая заглушка клапана, вдоль своего пути перемещения, имеет положение, в котором третий газовый трубопровод блокируется, и положение, в котором третий газовый трубопровод является разблокированным.

В соответствии с другим аспектом настоящей заявки, узел клапана, понижающего давление, содержит первый регулирующий клапан и второй регулирующий клапан. Первый регулирующий клапан содержит: первое седло клапана, имеющее полость, первую заглушку клапана, размещенную внутри полости, разделяющую полость на первую камеру и вторую камеру, первую заглушку клапана, обеспеченную с возможностью скольжения и уплотнения с первым седлом клапана, второй упругий элемент, размещенный в пределах второй камеры, поддерживающий первую заглушку клапана, первый газовый трубопровод, сообщающийся с первой камерой, второй газовый трубопровод, присоединенный к первому газовому трубопроводу и второй камере, третий газовый трубопровод, присоединенный к первой камере и второй камере, имеющий сечение больше, чем сечение второго трубопровода, и четвертый газовый трубопровод, сообщающийся с первой камерой. Второй регулирующий клапан присоединен к третьему газовому трубопроводу для управления потока третьего газового трубопровода. Первая заглушка клапана блокирует первый газовый трубопровод в первом положении вдоль направления скольжения для отсоединения первого газового трубопровода от первой камеры и удаляется из первого газового трубопровода во втором положении вдоль направления скольжения для приведения первого газового трубопровода в сообщение с первой камерой.

В соответствии с другим аспектом настоящей заявки, устройство регулирования давления содержит регулирующий клапан и контроллер. Регулирующий клапан содержит: первое седло клапана, имеющее полость, первую заглушку клапана, размещенную внутри полости, разделяющую полость на первую камеру для выведения газообразной среды и вторую камеру, второй упругий элемент, размещенный внутри второй камеры и подсоединенный на одном конце к первому седлу клапана и на другом конце к первой заглушке клапана, первый газовый трубопровод, имеющий соединение с первой камерой, второй газовый трубопровод, сообщающийся на одном конце с первым газовым трубопроводом и на другом конце со второй камерой, и третий газовый трубопровод, сообщающийся на одном конце с первой камерой и на другом конце со второй камерой. Первая заглушка клапана блокирует соединение в первом положении и удаляется из первого газового трубопровода во втором положении. Контроллер размещен в пределах третьего газового трубопровода и снабжен вторым седлом клапана, причем вторая заглушка клапана управляется и может перемещаться относительно второго седла клапана. Вторая заглушка клапана вдоль траектории перемещения имеет положение, в котором третий газовый трубопровод блокируется, и положение, в котором третий газовый трубопровод является незаблокированным.

В соответствии с другим аспектом настоящей заявки, устройство регулирования давления содержит регулирующий клапан и контроллер. Регулирующий клапан содержит: первое седло клапана, имеющее полость, первую заглушку клапана, размещенную внутри полости, разделяющую полость на первую камеру и вторую камеру, причем первая заглушка клапана выполнена с возможностью скольжения и уплотнения с первым седлом клапана, второй упругий элемент, размещенный внутри второй камеры и поддерживающий первую заглушку клапана, первый газовый трубопровод, сообщающийся с первой камерой, второй газовый трубопровод, подсоединенный к первому газовому трубопроводу и второй камере, третий газовый трубопровод, подсоединенный к первой камере и второй камере и имеющей сечение больше, чем сечение второго газового трубопровода, и четвертый газовый трубопровод, сообщающийся с первой камерой. Контроллер подсоединен к третьему газовому трубопроводу с возможностью управления потока третьего газового трубопровода. Первая заглушка клапана блокирует первый газовый трубопровод в первом положении вдоль направления скольжения для отсоединения первого газового трубопровода от первой камеры и удаляется от первого газового трубопровода во втором положении вдоль направления скольжения для приведения первого газового трубопровода в сообщение с первой камерой.

В соответствии с другим аспектом настоящей заявки, устройство регулирования давления содержит первое седло клапана, имеющее полость, первую заглушку клапана, размещенную внутри полости, разделяющую полость на первую камеру и вторую камеру, при этом первая заглушка клапана выполнена с возможностью скольжения и уплотнения с первым седлом клапана, второй упругий элемент, размещенный внутри второй камеры и поддерживающий первую заглушку клапана, и первый газовый трубопровод, сообщающийся с первой камерой. Участок первой заглушки клапана, размещенный внутри первой камеры, имеет, по меньшей мере, два ответвительных воздушных канала. Каждый ответвительный воздушный канал имеет выходное отверстие для газообразной среды и входное отверстие для газообразной среды, сообщающиеся с первым газовым трубопроводом. Первая заглушка клапана имеет первое положение, второе положение и, по меньшей мере, два третьих положения вдоль ее направления скольжения. Когда первая заглушка клапана находится в первом положении все выходные отверстия для газообразной среды блокируются внутренней стенкой первого газового трубопровода. Когда первая заглушка клапана находится во втором положении, внутренняя стенка первого газового трубопровода удаляется от всех выходных отверстий для газообразной среды. Когда первая заглушка клапана находится в третьем положении, по меньшей мере, одно из выходных отверстий для газообразной среды блокируется внутренней стенкой первого газового трубопровода, в то время как, по меньшей мере, одно из других выходных отверстий для газообразной среды находится на расстоянии от внутренней стенки.

В соответствии с другим аспектом настоящей заявки, система подачи сжатого воздуха содержит резервуар для сжатого воздуха, газораспределитель для подачи сжатого воздуха в пневматический двигатель и клапан для понижения давления, соединяющий резервуар для сжатого воздуха с газораспределителем.

В соответствии с другим аспектом настоящей заявки, автомобильное транспортное средство содержит пневматический двигатель и систему подачи сжатого воздуха. Газораспределитель системы подачи сжатого воздуха непосредственно присоединен к пневматическому двигателю.

Технические эффекты настоящей заявки. 1) Поток и давление газообразной среды в третьем газовом трубопроводе могут регулироваться под действием контроллера, таким образом, заставляя первую заглушку клапана перемещаться вверх или вниз и тем самым регулируя поток и давление газообразной среды в виде выхода в четвертом газовом трубопроводе, что обеспечивает работу и управление. 2) Поток и давление сжатого воздуха регулируются с помощью устройства регулирования давления, и сжатый воздух после регулирования подается непосредственно на пневматический двигатель через распределитель, что обеспечивает укорачивание газоотводного трубопровода, уменьшая потерю газообразной среды на протяжении всего трубопровода и повышает эффективность использования воздуха. 3) За счет размещения нескольких ответвительных воздушных каналов, закрывание устройства регулирования давления может быть достигнуто поэтапно, тем самым уменьшая вибрационный удар при торможении автомобильного транспортного средства. 4) Второй газовый трубопровод имеет диаметр, меньший, чем третий газовый трубопровод, что обеспечивает увеличение потока и, таким образом, прецизионный контроль по потоку газообразной среды в четвертом газовом трубопроводе.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид сверху автомобильного транспортного средства с устройством регулирования давления, т.е. узлом клапана, понижающего давление, согласно первому варианту осуществления;

Фиг.2 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления, которое закрыто согласно первому варианту осуществления;

Фиг.3 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления, которое открыто согласно первому варианту осуществления;

Фиг.4 - схематичный структурный вид, изображающий соотношение подсоединений между устройством регулирования давления, резервуаром для сжатого воздуха, газораспределителем и передаточным механизмом;

Фиг.5 - схематичный структурный вид части системы энергоснабжения в автомобильном транспортном средстве с устройством регулирования давления согласно второму варианту осуществления;

Фиг.6 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления, которое является закрытым, согласно второму варианту осуществления;

Фиг.7 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления, которое является открытым, согласно второму варианту осуществления;

Фиг.8 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления, которое является закрытым, согласно третьему варианту осуществления;

Фиг.9 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления, которое является открытым, согласно третьему варианту осуществления;

Фиг.10 - вид с пространственным разделением деталей первой заглушки клапана согласно третьему варианту осуществления;

Фиг.11 - схематичный структурный вид закрывающего участка первой заглушки клапана в устройстве регулирования давления согласно третьему варианту осуществления;

Фиг.12 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления согласно четвертому варианту осуществления;

Фиг.13 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления согласно пятому варианту осуществления;

Фиг.14 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления согласно шестому варианту осуществления;

Фиг.15 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления, которое является открытым, согласно седьмому варианту осуществления; и

Фиг.16 - схематичный структурный вид устройства регулирования давления, которое является закрытым, согласно седьмому варианту осуществления.

Подробное описание изобретения

Как показано на фиг.1-4, транспортное средство, использующее сжатый воздух в качестве источника энергии, содержит резервуар 20 для сжатого воздуха, пневматический двигатель 50 и газораспределитель 30 для подачи сжатого воздуха в пневматический двигатель 50. Устройство 40 регулирования давления, которое представляет собой узел клапана, понижающего давление, размещен между газораспределителем 30 и резервуаром 20 для сжатого воздуха.

Устройство 40 регулирования давления содержит первый регулирующий клапан 300 и второй регулирующий клапан 400. Первый регулирующий клапан 300 содержит первое седло 301 клапана, имеющее полость 304, в котором расположена первая заглушка 302 клапана, разделяющая полость 304 на первую камеру 305 и вторую камеру 306, и упругий элемент 303. Кроме того, первый регулирующий клапан 300 содержит первый газовый трубопровод 307, второй газовый трубопровод 308, третий газовый трубопровод 309 и четвертый газовый трубопровод 310. Первый газовый трубопровод 307 воспринимает сжатый воздух из резервуара 20 для сжатого воздуха. Второй газовый трубопровод 308 имеет один конец, сообщающийся с первым газовым трубопроводом 307, и другой конец, сообщающийся со второй камерой 306. Третий газовый трубопровод 309 имеет один конец, сообщающийся со второй газовой камерой 306, и другой конец, сообщающийся с первой камерой 305, который сообщается с газораспределителем 30 посредством четвертого газового трубопровода 310.

Первый газовый трубопровод 307 имеет диаметр больше, чем второй газовый трубопровод 308 и третий газовый трубопровод 309. Второй газовый трубопровод 308 имеет диаметр меньше, чем третий газовый трубопровод 309. Первая заглушка 302 клапана имеет закрытое положение и открытое положение по отношению к первому седлу 301 клапана. Когда первая заглушка 302 клапана находится в закрытом положении, она блокирует соединение между первым газовым трубопроводом 307 и первой камерой 305 для того, чтобы первый газовый трубопровод 307 не сообщался с первой камерой 305; когда первая заглушка 302 клапана находится в открытом положении, она удалена от соединения между первым газовым трубопроводом 307 и первой камерой 305 для того, чтобы первый газовый трубопровод 307 сообщался с первой камерой 305.

Первая заглушка 302 клапана содержит колоннообразный основной элемент 311 и закрывающий участок 312, имеющий диаметр меньше, чем диаметр основного элемента 311. Закрывающий участок 312 имеет игловидную головку. Основной элемент 311 установлен с возможностью скольжения с первым седлом 301 клапана. Периферийная поверхность основного элемента 311 окружена первым эластичным уплотнительным кольцом 316, с помощью которого основной элемент 311 плотно прилегает с возможностью уплотнения к первому седлу 301 клапана. Основной элемент 311 имеет аксиально проходящую внутреннюю камеру 317, в пределах которой размещен закрывающий участок 312, и может линейно перемещаться относительно основного элемента 311. Упругий элемент 303 содержит первый упругий элемент 313 и второй упругий элемент 314. Первый упругий элемент 313 упирается у одного конца в закрывающий участок 312 и у другого конца в установочный блок 315, соответственно. Второй упругий элемент 314 фиксирован у одного конца на нижней части 301а первого седла 301 клапана и у другого конца на установочном блоке 315, соответственно. Установочный блок 315 прикреплен к внутренней камере 317 с помощью резьбового соединения. Второе эластичное уплотнительное кольцо 318 фиксировано на верхней поверхности основного элемента 311.

Второй регулирующий клапан 400 размещен на третьем газовом трубопроводе 309 для управления потока в третьем газовом трубопроводе 309. Регулирующий клапан 400 содержит полое второе седло 401 клапана и вторую заглушку 402 клапана, размещенную внутри и с возможностью линейного перемещения относительно второго седла 401 клапана. Вторая заглушка 402 клапана соединена по резьбе со вторым седлом 401 клапана. Вторая заглушка 402 клапана присоединена к выходному отверстию передаточного механизма 500, и входное отверстие передаточного механизма 500 подсоединено к управляющему переключателю 7 транспортного средства. Передаточный механизм 500 содержит соединенный с источником энергии первый передаточный механизм 501 и второй передаточный механизм 502. Второй передаточный механизм 502, который может представлять собой ременной передаточный механизм, содержит приводной шкив 503 и ведомый шкив 504, имеющий меньший диаметр, чем приводной шкив 503. Ремень 505 обмотан вокруг приводного шкива 503 и ведомого шкива 504. Первый передаточный механизм 501 перемещается под действием управляющего переключателя 7, таким образом, заставляя приводной шкив 503 вращаться и, затем, заставляя ведомый шкив 504 вращаться с помощью ремня 505. Ведомый шкив 504 заставляет вторую заглушку 402 клапана вращаться, обеспечивая привинчивание или отвинчивание второй заглушки 402 клапана в отношении второго седла 401 клапана с возможностью регулирования потока в третьем газовом трубопроводе 309.

Когда сжатый воздух не входит в устройство 40 регулирования давления, головка закрывающего участка 312 блокирует соединение между первым газовым трубопроводом 307 и первой камерой 305 под действием упругой силы первого и второго упругого элемента 313, 314. При этом имеется зазор между вторым уплотнительным кольцом 318 и вершиной 301b первого седла 301 клапана. Когда сжатый воздух входит в устройство 40 регулирования давления, сжатый воздух вентилируется в камеру 306 через первый газовый трубопровод 307 и второй газовый трубопровод 308. Во время вентилирования, если управляющий переключатель 7 не включен, в таком случае давление второй камеры 306 продолжает заставлять первую заглушку 302 клапана перемещаться к вершине 301b, позволяя головке закрывающего участка стабильно блокировать соединение, до тех пор, пока второе уплотнительное кольцо 318 не упирается в вершину 301b. Когда управляющий переключатель 7 включен, вторая заглушка 402 клапана является отвинченной, позволяя третьему газовому трубопроводу 309 быть разблокированным, и газообразная среда во второй камере 306 перетекает в первую камеру 305 через третий газовый трубопровод 309, таким образом, понижая давление во второй камере 306. Давление сжатого воздуха заставляет закрывающий участок 312 выходить из соединения, позволяя сжатому воздуху входить в распределитель 30 через первую камеру 305 и четвертый газовый трубопровод 310. В то время как сжатый воздух входит в четвертый газовый трубопровод 310 через первую камеру 305, вся первая заглушка 302 клапана перемещается к нижней части 301а первого седла 301 клапана. Когда резервуар 20 для сжатого воздуха останавливает подачу газообразной среды, закрывающий участок 312 первой заглушки 302 клапана блокирует соединение между первым газовым трубопроводом 307 и первой камерой 305, снова находясь под действием сил со стороны первого и второго упругого элемента.

Первым и вторым упругими элементами могут быть, например, пружина или эластичный рукав, зажимы или другие компоненты, способные к деформации при растяжении или к упругой деформации в направлении скольжения первой заглушки 302 клапана.

Прецизионное управление включением/выключением на выходе газообразной среды из резервуара 20 для сжатого воздуха в газораспределитель 30 может быть осуществлено с помощью размещения устройства регулирования давления. Второй упругий элемент 313 действует как буфер, эффективно снижающий силу жесткого удара со стороны основного элемента 311 первой заглушки 302 клапана на первое седло 301 клапана, при этом улучшая воздухонепроницаемость, обеспеченную с помощью закрывающего участка 312 по отношению к первому газовому трубопроводу 307. Поскольку второй газовый трубопровод 308 имеет сечение, меньшее, чем сечение третьего газового трубопровода 309, может быть достигнуто управление на всем пути газообразной среды регулирующего клапана 300 и может быть увеличен поток для возможности улучшения точности управления.

Когда предусматриваются два распределителя, предусматриваются два устройства регулирования давления соответственно двум распределителям, которые управляются с помощью такого же управляющего переключателя. В этом случае, второй передаточный механизм 502 может иметь два ведомых шкива, отдельно приводящих в действие заглушки клапанов двух устройств регулирования давления.

На Фиг.5-7 показано устройство регулирования давления согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство 40 регулирования давления для регулирования давления (т.е. уменьшения давления) и потока газообразной среды размещено между резервуаром 20 для сжатого воздуха для вмещения сжатого воздуха и газораспределителем 30 автомобильного транспортного средства. Газораспределитель 30 служит для распределения регулируемой газообразной среды по нескольким каналам для введения газообразной среды в пневматический двигатель 50 транспортного средства. Газораспределитель 30 может содержать распределительные трубопроводы 330 и сопла 331 для впрыскивания газообразной среды в пневматический двигатель 50, который приводит в действие автомобильное транспортное средство.

Устройство 40 регулирования давления содержит регулирующий клапан 300 и контроллер 400. Регулирующий клапан 300 содержит первое седло 301 клапана, первую заглушку 302 клапана и упругий элемент 303. Первое седло 301 клапана имеет полость 304. Первая заглушка 302 клапана размещена в полости 304 и установлена с возможностью скольжения и уплотнения с первым седлом 301 клапана. Первая заглушка 302 клапана в полости 304 делит полость 304 на первую камеру 305 и вторую камеру 306. Кроме того, первый регулирующий клапан 300 содержит первый газовый трубопровод 307, второй газовый трубопровод 308, третий газовый трубопровод 309 и четвертый газовый трубопровод 310. Первый газовый трубопровод 307 используется для приема количества подаваемого сжатого воздуха из резервуара 20 для сжатого воздуха. Второй газовый трубопровод 308 сообщается на одном конце с первым газовым трубопроводом 307, а на другом конце - с камерой 306. Третий газовый трубопровод 309 сообщается на одном конце со второй камерой 306 и на другом конце с первой камерой 305, которая соединена с распределителем 30 с помощью четвертого газового трубопровода 310. Первый газовый трубопровод 307 имеет сечение, большее, чем сечение второго газового трубопровода 308 и сечения третьего газового трубопровода 309, и второй газовый трубопровод 308 имеет сечение, меньшее, чем сечение третьего газового трубопровода 309. Первая заглушка 302 клапана имеет закрытое положение и открытое положение в отношении первого седла 301 клапана. Когда первая заглушка 302 клапана находится в закрытом положении, она блокирует соединение между первым газовым трубопроводом 307 и первой камерой 305 таким образом, чтобы первый газовый трубопровод 307 был отсоединен от первой камеры 305; и когда первая заглушка 302 клапана находится в открытом положении, она находится на расстоянии от соединения между первым газовым трубопроводом 307 и первой камерой 305 таким образом, чтобы первый газовый трубопровод 307 сообщался с первой камерой 305.

Первая заглушка 302 клапана содержит колоннообразный основной элемент 311 и закрывающий участок 312 с меньшим диаметром, чем диаметр основного элемента 311, и имеет игловидную головку. Основной элемент 311 приспособлен с возможностью скольжения с первым седлом 301 клапана. Периферийная поверхность основного элемента 311 окружена первым эластичным уплотнительным кольцом 316, с помощью которого основной элемент 311 плотно прилегает к первому седлу 301 клапана. Основной элемент 311 имеет аксиально проходящую внутреннюю камеру 317, в пределах которой размещен закрывающий участок 312, продолжающийся в камеру 305, и может линейно перемещаться относительно основного элемента 311. Упругий элемент 303 содержит первый упругий элемент 313 и второй упругий элемент 314. Первый упругий элемент 313 размещен во внутренней камере 317, при этом посредством своих двух концов упирается в закрывающий участок 312 и первый установочный блок 315, соответственно. Второй упругий элемент 314 размещен во второй камере 306 и фиксирован у одного конца на нижней части 301а первого седла 301 клапана и у другого конца на первом установочном блоке 315. Первый установочный блок 315 фиксирован с помощью резьбового соединения к нижней части внутренней камеры 317. Второе эластичное уплотнительное кольцо 318 фиксировано на верхней поверхности основного элемента 311.

Контроллер 400 размещен на третьем газовом трубопроводе 309 для управления газового потока в третьем газовом трубопроводе 309. Управление газового потока включает в себя контролирование изменений между потоком и отсутствием потока, а также между сильным потоком и слабым потоком. Контроллер 400 содержит полое второе седло 401 клапана и вторую заглушку 402 клапана. Вторая заглушка 402 клапана содержит второй основной элемент 404 и конический элемент 405, размещенный на переднем конце второго основного элемента 404. Второе седло 401 клапана снабжено газовым каналом 406, имеющим входное отверстие 407 для газообразной среды и выпускное отверстие 408 для газообразной среды. Управляющая полость 410, которая имеет коническую форму, соответствующую коническому элементу, размещена в пределах газового канала 406. Второй основной элемент 404 соединен по резьбе с управляющей полостью 410 таким образом, чтобы второй зазор 403 между вторым основным элементом 404 и управляющей полостью 410 мог быть приспособлен посредством резьбы, с помощью чего контролируется газовый поток в третьем газовом трубопроводе 309. Третий газовый трубопровод 309 может быть разделен на первую секцию 309а и вторую секцию 309b. Первая секция 309а подсоединена к входному отверстию 407 для газообразной среды газового канала 406 и второй камере 306, и вторая секция 309b подсоединена к выпускному отверстию 408 для газообразной среды газового канала 406 и первой камере 305. Специалистам в данной области техники может быть понятно, что контроллер 400 может быть выполнен с помощью других обычных средств управления воздушного потока. Вторая заглушка 402 клапана соединена с выходным отверстием передаточного механизма 500, и входное отверстие передаточного механизма 500 подсоединено к управляющему переключателю автомобильного транспортного средства. Передаточный механизм 500 содержит второй передаточный механизм 502 и соединенный с источником энергии первый передаточный механизм 501, соединяющий управляющий переключатель со вторым передаточным механизмом 502. Второй передаточный механизм 502, такой как ременной передаточный механизм, содержит приводной шкив 503 и ведомый шкив 504, имеющий меньший диаметр, чем диаметр приводного шкива 503. Ремень 505 обмотан вокруг приводного шкива 503 и ведомого шкива 504. Первый передаточный механизм 501 перемещается в соответствии с управлением управляющего переключателя, заставляя приводной шкив 503 вращаться, что, далее, заставляет ведомый шкив 504 вращаться с помощью ремня 505. Ведомый шкив 504 заставляет вторую заглушку 402 клапана вращаться, обеспечивая привинчивание или отвинчивание второй заглушки 402 клапана в отношении второго седла 401 клапана. Иначе говоря, регулирование потока третьего газового трубопровода проводится за счет изменения размера второго зазора 403. Когда второй зазор 403 имеет нулевой размер, контроллер 400 закрывается и третий газовый трубопровод 309 является отсоединенным.

Когда сжатый воздух не входит в устройство регулирования давления, головка закрывающего участка 312 блокирует соединение между первым газовым трубопроводом 307 и первой камерой 305 под действием упругой силы первого и второго упругого элемента 313, 314. При этом имеется зазор между вторым уплотнительным кольцом 318 и вершиной 301b первого седла 301 клапана (или второе уплотнительное кольцо 318 достигает вершины 301b). Когда сжатый воздух входит в устройство регулирования давления, сжатый воздух вентилируется в камеру 306 через первый газовый трубопровод 307 и второй газовый трубопровод 308. Во время вентилирования, если управляющий переключатель не включен, тогда давление второй камеры 306 продолжает заставлять первую заглушку 302 клапана двигаться к вершине 301b, позволяя головке закрывающего участка стабильно блокировать соединение (периферийная поверхность 320 закрывающего участка 312 пристает к внутренней стенке 321 первого газового трубопровода 307), до тех пор пока второе уплотнительное кольцо 318 не упирается в вершину 301b (или второе уплотнительное кольцо 318 не прижимается к вершине 301b после упругой деформации). Когда управляющий переключатель включен, вторая заглушка 402 клапана является отвинченной, позволяя третьему газовому трубопроводу 309 быть разблокированным, и газообразная среда во второй камере 306 перетекает в первую камеру 305 через третий газовый трубопровод 309, обеспечивая понижение давления во второй камере 306. Давление сжатого воздуха заставляет закрывающий участок 312 первой заглушки 302 клапана выходить из соединения, позволяя сжатому воздуху входить в распределитель 30 через первую камеру 305 и четвертый газовый трубопровод 310. В то время как сжатый воздух входит в четвертый газовый трубопровод 310 через первую камеру 305, вся первая заглушка 302 клапана перемещается к нижней части 301а первого седла 301 клапана. Когда силы, приложенные к первой заглушке 302 клапана, уравновешиваются, основной элемент 311 и закрывающий участок 312 остаются неподвижными относительно друг друга. Так образуется первый зазор 319 для прохода сжатого воздуха между периферийной поверхностью 320 закрывающего участка 312 и внутренней стенкой 321 первого газового трубопровода 307. Когда резервуар 20 для сжатого воздуха прекращает подачу газообразной среды, закрывающий участок 312 первой заглушки 302 клапана блокирует соединение между первым газовым трубопроводом 307 и первой камерой 305, снова находясь под действием сил, приложенных со стороны первого и второго упругого элемента, с закрывающим участком 312, сцепляющимся с внутренней стенкой первого газового трубопровода 307.

Кроме того, радиатор 327 может быть размещен на внешней части первого седла 301 клапана регулирующего клапана 300. Третий упругий элемент 326 может быть подвешен под нижней частью первой заглушки 302 клапана. Когда закрывающий участок 312 первой заглушки 302 клапана блокирует первый газовый трубопровод 307, третий упругий элемент 326 подвешен без контакта с нижней частью 301а первого седла 301 клапана. Когда закрывающий участок 312 перемещается вниз, второй упругий элемент 314 непрерывно сжимается, в то время как третий упругий элемент 314 сначала перемещается вниз и сжимается до тех пор, пока он не коснется нижней части 301а первого седла 301 клапана. Многоэтапное управление потоком и давлением газообразной среды в четвертом газовом трубопроводе 310 может осуществляться с помощью объединения второго упругого элемента 314 и третьего упругого элемента 326. На первом седле 301 клапана также может быть предусмотрен барометр 328 для отслеживания давления воздуха внутри четвертого газового трубопровода 310.

Поток и давление газообразной среды в третьем газовом трубопроводе 309 могут регулироваться с помощью работы контроллера 400, который заставляет закрывающий участок 312 перемещаться вверх или вниз и обуславливает изменение первого зазора 319 между внутренней стенкой первого газового трубопровода 307 и периферийной поверхностью закрывающего участка 312, тем самым регулируя поток и давление газообразной среды в четвертом газовом трубопроводе 310.

Первым, вторым и третьим упругими элементами могут быть, например, пружина или эластичный рукав, зажимы или другие компоненты, способные к деформации при растяжении или к упругой деформации в направлении скольжения первой заглушки 302 клапана.

С помощью такого устройства регулирования давления, сжатый воздух в резервуаре для сжатого воздуха выводится в распределитель после регулирования сжатого воздуха. Второй упругий элемент 313 действует как буфер, эффективно снижающий силу жесткого удара со стороны основного элемента 311 первой заглушки 302 клапана на первое седло 301 клапана, при этом повышая воздухонепроницаемость, обеспеченную с помощью закрывающего участка 312 по отношению к первому газовому трубопроводу 307. Поскольку второй газовый трубопровод 308 имеет сечение, меньшее, чем сечение третьего газового трубопровода 309, может быть достигнуто управление на всем пути газообразной среды регулирующего клапана 300, и может быть увеличен поток для возможности улучшения точности управления.

Когда предусматриваются два распределителя, два устройства регулирования давления предусматриваются соответственно двум распределителям, причем эти устройства управляются с помощью такого же управляющего переключателя. В этом случае, как показано на фиг.5, второй передаточный механизм имеет два ведомых шкива, отдельно приводящих в действие заглушки клапанов двух устройств регулирования давления. В других примерах, может быть предусмотрено более двух устройств регулирования давления последовательно для достижения многоэтапного управления входом сжатого воздуха в газораспределитель.

На Фиг.8-11 показан третий вариант осуществления устройства регулирования давления. Основное отличие между этим вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления заключается в конструкции первой заглушки клапана. Регулирующий клапан 300 содержит первое седло 301 клапана, первую заглушку 302 клапана, первый упругий элемент 303, второй упругий элемент 314 и третий упругий элемент 326. Первое седло 301 клапана имеет полость 304, в которой размещена первая заглушка 302 клапана, разделяющая полость 304 на первую камеру 305 и вторую камеру 306. Первая заглушка 302 клапана содержит колоннообразный основной элемент 311 и колоннообразный закрывающий участок 312, имеющий диаметр меньше, чем диаметр основного элемента 311. Периферийная поверхность 320 закрывающего участка 312 приспособлена с возможностью скольжения и уплотнения с внутренней стенкой 321 первого газового трубопровода 307. Закрывающий участок 312 снабжен аксиально продолжающимся основным воздушным каналом 322 и, по меньшей мере, одним радиально проходящим ответвительным воздушным каналом 323. Основной воздушный канал 322 присоединен к первому газовому трубопроводу 307, и ответвительный воздушный канал 323 имеет входное отверстие 324 для газообразной среды, сообщающееся с основным воздушным каналом 322 и выходным отверстием 325 для газообразной среды. В качестве альтернативы, несколько независимых ответвительных воздушных каналов, вместо основного воздушного канала 322, могут быть размещены в закрывающем участке.

Кроме того, первая заглушка 302 клапана содержит первый установочный блок 315 и второй установочный блок 329. Основной элемент 311 имеет аксиально проходящую внутреннюю полость 317. Первый установочный блок 315 фиксирован к нижней части внутренней камеры 317 с помощью резьбового соединения. Второй установочный блок 329, который также фиксирован к нижней части внутренней камеры 317 с помощью резьбового соединения, размещен под первым установочным блоком 315. Третий упругий элемент 326 подвешен на втором установочном блоке 329. Второй упругий элемент 314 продолжается вверх через второй установочный блок 329, который должен быть подсоединен к первому установочному блоку 315. Кроме того, первая заглушка 302 клапана может быть снабжена верхней крышкой 332, выполненной в резьбовом соединении с вершиной основного элемента 311. Второе уплотнительное кольцо 318 размещено на торцевой поверхности верхней крышки 332.

Когда контроллер 400 выключен, вся первая заглушка 302 клапана перемещается вверх и выходное отверстие 325 для газообразной среды сначала блокируется внутренней стенкой 321 первого газового трубопровода 307. В этом случае, газообразная среда в первом газовом трубопроводе 307 все еще может входить в четвертый газовый трубопровод 310 через выходное отверстие 325 для газообразной среды других ответвительных воздушных каналов. Впоследствии, другие выходные отверстия 325 для газообразной среды блокируются один за другим вниз внутренней стенкой 321 первого газового трубопровода 307 до тех пор, пока все выходные отверстия 325 для газообразной среды первой заглушки клапана не блокируются так, чтобы первый газовый трубопровод 307 был полностью отсоединен от четвертого газового трубопровода 310. Путем обеспечения, по меньшей мере, двух выходных отверстий для газообразной среды, все устройство регулирования давления может быть закрыто поэтапным способом. Таким образом, может быть достигнуто постепенное торможение транспортного средства, тем самым предохраняя транспортное средство от подверженности ударному возмущению и последующего повреждения из-за полного закрывания устройства регулирования давления.

В отношении устройства регулирования давления, первая заглушка 302 клапана имеет первое положение, второе положение и, по меньшей мере, два третьих положения. Когда первая заглушка 302 клапана находится в первом положении, она блокирует первый газовый трубопровод 307 для того, чтобы отсоединить первый газовый трубопровод 307 от четвертого газового трубопровода 310, и ни одно из выходных отверстий 325 для газообразной среды не сообщается с первой камерой 305. Когда первая заглушка 302 клапана находится во втором положении, внутренняя стенка первого газового трубопровода 307 находится на расстоянии от всех выходных отверстий для газообразной среды так, что выходные отверстия для газообразной среды сообщаются с первой камерой 305 и первая заглушка 302 клапана выходит из первого газового трубопровода 307. Случай "первая заглушка 302 клапана выходит из первого газового трубопровода 307" может включать в себя тот случай, когда первая заглушка 302 клапана перемещается вниз до полного выхода из первого газового трубопровода 307 или когда часть первой заглушки 302 клапана продолжается вверх в первый газовый трубопровод 307. Когда первая заглушка 302 клапана находится в третьем положении, по меньшей мере, одно выходное отверстие блокировано внутренней стенкой первого газового трубопровода 307 и, по меньшей мере, одно выходное отверстие для газообразной среды находится на расстоянии от внутренней стенки. А именно, несколько выходных отверстий для газообразной среды сообщаются с первой камерой 305, в то время как остальные выходные отверстия являются отсоединенными от первой камеры 305. Случай "первая заглушка 302 клапана блокирует первый газовый трубопровод 307" может заключаться в том, что все выходные отверстия для газообразной среды блокированы внутренней стенкой первого газового трубопровода 307, или в том, что первая заглушка 302 клапана блокирует выходное отверстие 335 первого газового трубопровода 307.

Фиг.12 иллюстрирует четвертый вариант осуществления устройства регулирования давления, который отличается от третьего варианта осуществления главным образом тем, что сечение ответвительного воздушного канала 323 является круглым.

Фиг.13 иллюстрирует пятый вариант осуществления устройства регулирования давления, который отличается от третьего варианта осуществления главным образом тем, что сечение ответвительного воздушного канала 323 имеет форму наподобие трека.

Фиг.14 иллюстрирует шестой вариант осуществления устройства регулирования давления, который отличается от второго варианта осуществления главным образом тем, что распределение всех выходных отверстий 325 для газообразной среды образует синусоиду.

Фиг.15 и 16 иллюстрируют седьмой вариант осуществления устройства регулирования давления, который отличается от первого-шестого вариантов осуществления главным образом тем, что трубка 60 ограничения потока размещена внутри первого газового трубопровода 307. Сжатый воздух в резервуаре для сжатого воздуха входит во второй газовый трубопровод 308 через трубку 60 ограничения потока и первый газовый трубопровод 307. Для автомобильных транспортных средств с различным выбросом газовых отходов требуется только изменение диаметров трубок ограничения потока, тем самым обеспечивая стандартизированную продукцию автомобильных транспортных средств.

Устройство регулирования давления содержит первое седло клапана и первую заглушку клапана. Первая заглушка клапана размещена внутри полости первого седла клапана для установки с возможностью скольжения и уплотнения с первым седлом клапана и делит полость на первую камеру и вторую камеру. Первая камера может быть присоединена к первому газовому трубопроводу, который используется для впуска воздуха. Второй упругий элемент может быть предусмотрен в пределах второй камеры для поддержки первой заглушки клапана. Множество ответвительных воздушных каналов с выходными отверстиями для газообразной среды могут быть размещены в первой заглушке клапана. Первая заглушка клапана может иметь первое положение, второе положение и, по меньшей мере, два третьих положения между первым положением и вторым положением в направлении скольжения первой заглушки клапана. Когда первая заглушка клапана находится в первом положении, она блокирует первый газовый трубопровод с возможностью подачи газообразной среды в первый газовый трубопровод, который не может входить в первую камеру. Когда первая заглушка клапана находится во втором положении, внутренняя стенка первого газового трубопровода отходит от всех выходных отверстий для газообразной среды, приводя первый газовый трубопровод в сообщение с первой камерой. Когда первая заглушка клапана находится в третьем положении, по меньшей мере, одно выходное отверстие для газообразной среды сообщается с первой камерой и, по меньшей мере, одно выходное отверстие для газообразной среды блокируется внутренней стенкой первого газового трубопровода. Когда первая заглушка клапана перемещается вверх, внутренняя стенка первого газового трубопровода может постепенно блокировать все выходные отверстия для газообразной среды сверху вниз, тем самым осуществляя постепенное закрывание устройства регулирования давления, что эффективно смягчает силу удара, вызываемую при закрывании устройства регулирования давления и, следовательно, увеличивает срок службы редукционного клапана. Когда первая заглушка клапана перемещается вниз, все выходные отверстия для газообразной среды открываются постепенным образом от нижнего выходного отверстия для газообразной среды до верхнего выходного отверстия для газообразной среды, обеспечивая постепенное увеличение газового потока, входящего в первую камеру, что обеспечивает простое управление устройства регулирования давления. Конструкция устройства регулирования давления может быть применена в условиях окружающей среды, что требует объединения заглушки клапана и внутренней стенки газового трубопровода для достижения закрывания газового канала. Кроме того, выходные отверстия для газообразной среды распределены линейно или по кривой вдоль пути скольжения первой заглушки клапана и могут размещаться в одной и той же плоскости или в многочисленных плоскостях.

Хотя вышеприведенное описание обеспечивает подробное объяснение для настоящей заявки в отношении предпочтительных вариантов осуществления, применение на практике настоящей заявки не должно быть истолковано как ограничение этого описания. Специалисты в данной области техники смогут выполнить различные модификации убавления или замены, не выходя за рамки идеи и объема настоящего изобретения, определяемого приложенной формулой изобретения.

Реферат

Группа изобретений относится к устройствам регулирования давления, применяемым в системах подачи сжатого воздуха и в транспортных средствах. Устройство регулирования давления содержит регулирующий клапан и контроллер. Регулирующий клапан содержит: первое седло (301) клапана, первую заглушку (302) клапана, второй упругий элемент (314), первый газовый трубопровод (307), второй газовый трубопровод (308), третий газовый трубопровод (309) и четвертый газовый трубопровод (310). Первый трубопровод (307) сообщен с первой камерой. Второй трубопровод (308) присоединен к первому трубопроводу (307) и второй камере. Третийтрубопровод (309) присоединен к первой камере и второй камере и имеет большее сечение, чем сечение второго трубопровода (308). Четвертый трубопровод (310) сообщается с первой камерой. Контроллер (401, 402) присоединен к третьему трубопроводу (309) для управления потока третьего трубопровода (309). Первая заглушка (302) блокирует первый трубопровод (307) в первом положении вдоль направления скольжения с возможностью отсоединения первого трубопровода (307) от первой камеры. Она выводится из первого трубопровода (307) во второе положение вдоль направления скольжения для приведения первого трубопровода (307) в сообщение с первой камерой. Имеются варианты выполнения устройства регулирования давления, а также система подачи сжатого воздуха и автомобильное транспортное средство, содержащие упомянутые устройства регулирования. Группа изобретений направлена на увеличение срока службы клапана, на упрощение управления устройством регулирования давления, а также на упрощение конструкции как ветроэнергетического пневматического двигателя, так и ав

Формула