Поворотный узел пожарного монитора

Поворотный узел пожарного монитора может быть использован в стационарных и мобильных установках пожаротушения для шарнирного соединения патрубков лафетного ствола. Содержит входной и выходной патрубки, неподвижно соединенные соответственно с полыми корпусом и валом, подшипники и уплотнения. Полые корпус и вал соединены между собой на подшипниках с возможностью взаимного поворота. Подшипники скольжения выполнены в виде колец из антифрикционного полимерного материала, в частности из капролона. Это повышает компактность поворотного узла пожарного монитора и повышает надежность его работы за счет нечувствительности полимерных материалов к воде при нарушении уплотнений. Выполнение наружной поверхности полого вала в виде червячного колеса и встраивание в полый корпус червяка, соединенного с приводом, обеспечивает возможность дистанционного управления устройством.

Изобретение относится к оборудованию пожаротушения, в частности, к управляемым пожарным лафетным стволам и может быть использовано в стационарных и мобильных установках пожаротушения для шарнирного соединения патрубков лафетного ствола.

Известен пожарный монитор (патент РФ №2050872, опубликованный 27.12.1995), имеющий поворотный узел, состоящий из двустороннего полого вала, используемого для шарнирного соединения трубопроводов монитора, и механизмов наведения, встроенных в его корпус. Механизмы наведения имеют червячный редуктор с приводом от двигателя. Этот пожарный монитор принят за прототип.

Достоинством данного монитора являются пониженные габариты и масса за счет совмещения в одном корпусе редуктора механизма наведения и узла шарнирного соединения трубопроводов. Однако для реализации поворота в конструкции применены подшипники качения, имеющие серьезные недостатки, особенно в данных условиях. Так как трубопровод проходит внутри подшипникового узла и имеет подвижное соединение, то, несмотря на имеющиеся уплотнения, возможно проникновение огнетушащей жидкости в подшипники, что приведет к их коррозии и нарушению работоспособности. Кроме того, подшипниковый узел на шариковых подшипниках является достаточно громоздким, так как из-за большого диаметра проходящего внутри трубопровода имеет большие диаметры внутреннего и наружного колец.

Задачей предполагаемого изобретения является повышение компактности поворотного узла пожарного монитора при увеличении надежности его работы и срока службы.

Поставленная задача решается тем, что в поворотном узле пожарного монитора, содержащем входной и выходной патрубки, неподвижно соединенные соответственно с полыми корпусом и валом, соединенными между собой с возможностью взаимного поворота, подшипники и уплотнения подвижного соединения, в отличие от прототипа, подшипники являются подшипниками скольжения и выполнены в виде колец из антифрикционного полимерного материала.

Подшипники скольжения в большинстве случаев имеют меньшие габариты и вес, чем подшипники качения. Однако их применение ограничивает низкая нагрузочная способность, особенности смазки и невысокая долговечность в тяжело нагруженных узлах. Для предлагаемого устройства применение подшипников скольжения оправдано. Здесь используют невысокие скорости вращения поворотных узлов: - высокие скорости не требуются для ручного или дистанционного наведение струи в зону очага пожара. Кроме того, нагрузку на подшипниковые узлы определяет реактивная сила струи, которая при используемых

рабочих давлениях значительно ниже, чем, например, в силовых механизмах станков или двигателях внутреннего сгорания. Таким образом, в поворотном узле пожарного монитора возможно применение подшипников скольжения, в том числе из полимерных материалов. Недостатки, связанные с низким удельным давлением полимерных материалов подшипника, устраняются выбором оптимальной площади контакта рабочих поверхностей. Для увеличения площади контакта рабочих поверхностей подшипников скольжения и обеспечения минимальных осевых размеров поворотного узла рационально использовать увеличенные торцевые рабочие поверхности колец при небольшой толщине колец в осевом направлении, так как наибольшие силы от струи в поворотном узле действуют на подшипники в осевом направлении. Для центрирования и компенсации радиальных сил используют наружные и внутренние цилиндрические поверхности колец. Таким образом, при невысоких нагрузках на подшипниковые узлы и невысоких скоростях скольжения, как сказано выше, подшипники скольжения в виде колец из полимерных материалов получаются компактными.

Преимуществом подшипников скольжения из полимерных материалов является способность работать в контакте с водой, причем смазка водой снижает коэффициент трения. Это важно, т.к. несмотря на имеющиеся уплотнения, возможно проникновение огнетушащей жидкости (воды) в подшипники, что недопустимо для подшипников качения. Кроме того, проходящая по каналу внутри поворотного узла вода способствует охлаждению подшипников. Все это увеличивает надежность работы и срок службы поворотного узла пожарного монитора.

Наиболее подходящим материалом для подшипников скольжения в предлагаемом устройстве является капролон В, имеющий низкий коэффициент трения, высокие механические характеристики и хорошо работающий в контакте с водой.

При использовании дистанционного управления поворотными узлами пожарного монитора с помощью червячного привода, целесообразно объединить в одном блоке с полым валом червячное колесо, а в полый корпус встроить червяк, соединенный с приводным двигателем. Такое решение, не снижая компактности устройства, позволяет реализовать функцию дистанционного горизонтального и вертикального наведения насадка пожарного монитора в зону огня.

Технический результат предполагаемого изобретения - повышение компактности поворотного узла пожарного монитора за счет применения в подвижном соединении корпуса с валом подшипников скольжения в виде колец из антифрикционного полимерного материала при увеличении надежности его работы и срока службы.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого поворотного узла пожарного монитора

с ручным управлением; на фиг.2 - общий вид поворотного узла пожарного монитора с червячным приводом для дистанционного управления.

Пожарный монитор имеет, как правило, два поворотных узла - для горизонтального и вертикального наведения. Так же может быть установлен третий поворотный узел для перевода в транспортное или рабочее положение.

Поворотный узел пожарного монитора состоит из полого корпуса 1 (фиг.1 и фиг.2) с неподвижно закрепленным на нем (например, сваркой) входным патрубком 2. Выходной патрубок 3 неподвижно закреплен к полому валу 4, установленному внутри корпуса 1. Полый вал 4 расположен соосно центральному отверстию 5 и имеет возможность поворачиваться относительно корпуса 1 на подшипниках 6, выполненных в виде колец из антифрикционного полимерного материала. Подшипники 6 базируют полый вал 4 относительно корпуса 1 в радиальном и осевом направлениях, оставляя ему одну степень свободы - вращение. Полый корпус 1 выполнен разъемным и стянут крепежными элементами 7.

Для герметизации подвижного соединения между корпусом 1 и валом 4 установлены уплотнительные кольца 8.

Для варианта устройства с дистанционным управлением наружная поверхность полого вала поз.4 выполнена в виде червячного колеса 9 (фиг.2), а в корпус 1 встроен червяк 10, имеющий привод от двигателя (не показан). При этом внешние размеры поворотного узла существенно не увеличиваются.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Например, в пожарном мониторе имеется два поворотных узла, установленных последовательно между изогнутыми патрубками, имеющих вертикальную и горизонтальную оси вращения для, соответственно, горизонтального и вертикального наведения. При тушении пожара, вручную или дистанционно управляя поворотными узлами, производят наведение насадка для подачи струи огнетушащей жидкости в зону горения. При этом происходит взаимный поворот входного 2 и выходного 3 патрубков, неподвижно соединенных соответственно с полым корпусом 1 и полым валом 4. Подшипники скольжения 6, выполненные в виде колец из полимерного материала, в частности, из капролона В, обеспечивают легкий поворот сопрягаемых деталей без осевых и радиальных люфтов при рабочем давлении огнетушащей жидкости. Уплотнительные кольца 8 препятствуют протечке жидкости в подшипниковую полость корпуса 1. Но так как подшипники из капролона могут работать в контакте с водой, даже выход из строя уплотнений не приводит к нарушению работоспособности подшипников. Все это повышает надежность работы устройства и увеличивает срок службы.

Необходимый для работы полимерных подшипников характер сопряжении деталей

обеспечивается технологией изготовления деталей и их сборки.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит повысить компактность поворотного узла пожарного монитора при увеличении надежности его работы и срока службы. Следовательно, оно обеспечивает технический эффект и может быть осуществлено с помощью известных в технике средств, т.е. обладает промышленной применимостью.

1. Поворотный узел пожарного монитора, содержащий входной и выходной патрубки, неподвижно соединенные соответственно с полыми корпусом и валом, соединенными между собой с возможностью взаимного поворота, подшипники и уплотнения подвижного соединения, отличающийся тем, что подшипники скольжения выполнены в виде колец из антифрикционного полимерного материала.

2. Поворотный узел пожарного монитора по п.1, отличающийся тем, что подшипники скольжения выполнены из капролона.

3. Поворотный узел пожарного монитора по п.1, отличающийся тем, что полый вал имеет червячное колесо.