PL150987B2 - Układ hydrauliczny urządzenia do badania nurnikowych siłowników hydraulicznych - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA ^OPIS PATENTOWY POLSKA PATENTU TYMCZASOWEGO

150 987

Patent tymczasowy dodatkowy do patentu nr Zgłoszono:. 88 04 15 (P. 271877)

Int. Cl.⁵ F15B 19/00 G01M 10/00

Pierwszeństwo CZYTELNIA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 88 10 27

Opis patentowy opublikowano: 1990 10 31

Urzędu PaieFrtowego hlniij Izeczijrrss¹· tj Lu i swej

Twórca wynalazku: Jan Sadło

Uprawniony z patentu tymczasowego: Akademia Rolnicza, Wrocław (Polska)

Układ hydrauliczny urządzenia do badania nurnikowych siłowników hydraulicznych

Przedmiotem wynalazku jest układ hydrauliczny urządzenia do badania nurnikowych siłowników hydraulicznych.

Znany jest układ hydrauliczny stanowiska do badania cylindrów hydraulicznych (PN-72/M73202), w którym czynnik roboczy (olej), oczyszczony w filarze, podawany jest pompą, poprzez rozdzielacz do komory roboczej badanego cylindra (siłownika) hydraulicznego. Do przewodu wysokiego ciśnienia przyłączony jest zawór bezpieczeństwa. Osprzęt tego układu stanowią manometry, termometry, przepływomierze itp. Kierunek ruchu tłoka badanego siłownika uzależniony jest od pozycji przesterowywanego rozdzielacza.

Podstawową wadą tego układu jest jego duża energochłonność.

Znany jest też układ hydrauliczny stanowiska do badań uszczelnień wysokociśnieniowych siłowników hydraulicznych, który opisany jest w opisie patentowym polskim nr 145 958. Układ ten składa się z dwóch części: niskociśnieniowej i wysokociśnieniowej. Część niskociśnieniowa zawiera: trójsekcyjną niskociśnieniową pompę zasilającą wraz z osprzętem, rozdzielacze w układzie zasilania i napędu, zawory dławiące regulowane i komory niskociśnieniowe multiplikatorów. Natomiast część wysokociśnieniowa zawiera: dwa badane wysokociśnieniowe siłowniki hydrauliczne i komory wysokociśnieniowe multiplikatorów ciśnienia. Każdy z multiplikatorów jest połączony równolegle z dwiema komorami roboczymi siłowników, jeden - z komorami tłokowymi, drugi - z komorami tłoczyskowymi. Komory niskociśnieniowe wspomnianych multiplikatorów są zasilne pierwszą sekcją pompy niskociśnieniowej poprzez rozdzielacz trójpołożeniowy. Przewody wysokociśnieniowe zasilające badane siłowniki są połączone poprzez zawory zwrotne również z częścią niskociśnieniową układu, w której znajduje się druga sekcja pompy niskociśnieniowej oraz zawory dławiące regulowane i zawór przelewowy. Tłoczyska badanych siłowników są ze sobą połączone, a ich ruch jest wymuszony dodatkowym siłownikiem hydraulicznym zasilanym trzecią sekcją pompy niskociśnieniowej. W obwodzie tej pompy znajdują sią inne zawory: rozdzielczy i przelewowy oraz zawory dławiące.

150 987

Układ ten działa w ten sposób, że do komór tłokowych lub tłoczyskowych badanych siłowników doprowadzane jest ciśnienie z multiplikatorów zasilanych przemiennie, poprzez rozdzielacz trójpołożeniowy, pierwszą sekcją pompy niskociśnieniowej. Jednocześnie wymuszany jest ruch tłoków badanych siłowników przez zastosowany siłownik pomocniczy obsługiwany trzecią sekcją pompy współpracującej z innym rozdzielaczem trójpołożeniowym. Ubytki oleju w gałęziach wysokociśnieniowych, łącznie z komorami wysokociśnieniowymi multiplikatorów, uzupełniane są przez drugą sekcję pompy. Olej z tej pompy tłoczony jest przez jeden z zaworów dławiących i jeden z zaworów zwrotnych do tej części układu wysokociśnieniowego, w której wartość ciśnienia jest aktualnie niska (bliska zaworu). W tym czasie dok nieobciążonego multiplikatora wraca do pozycji wyjściowej, a olej z jego niskociśnieniowej komory wpyłwa do zbiornika.

Wadą tego układu jest to, że nie ma wymiany oleju w komorach dokowych i tłoczyskowych siłowników. W związku z tym nie ma też możliwości regulacji temperatury tego oleju oraz jego oczyszczania. Następną wadą powyższego układu jest konieczność stosowaniu dodatkowego siłownika do wymuszenia ruchu doków badanych siłowników. Mogą występować przy tym siły zginające doczyska badanych siłowników, zmieniając w ten sposób warunki badań. Ponadto, dwie pierwsze sekcje pompy ciągle tłoczą olej przez zawory przelewowe, przez co występują zbędne straty energii.

Istotą układu według wynalazku jest to, że występuje w nim zjawisko mocy krążącej, przekazywanej z pompy hydraulicznej do silnika hydraulicznego na drodze hydraulicznej, a z silnika hydraulicznego do pompy hydraulicznej - na drodze mechanicznej. Możliwe jest to dzięki temu, że wały napędowe pompy hydraulicznej, wyposażonej w automat stałego ciśnienia, oraz silnika hydraulicznego są ze sobą połączone, przy jednoczesnym hydraulicznym sprzężeniu ze sobą gałęzi wysokociśnieniowych tych jednostek. Sprzężenie to jest bezpośrednie, w przypadku położenia neutralnego zaworu rozdzielczego, do którego z jednej strony są przyłączone przewody ciśnieniowe pompy hydraulicznej i silnika hydraulicznego a z drugiej - przewody łączące badane siłowniki lub pośrednie - przy skrajnych położeniach zaworu rozdzielczego. W tym przypadku przewód ciśnieniowy pompy hydraulicznej przemiennie połączony jest, poprzez zawór rozdzielczy, z jednym z badanych siłowników, natomiast drugi z badanych siłowników, również przemiennie poprzez ten sam zawór rozdzielczy, połączony jest z silnikiem hydraulicznym.

Przewody ciśnieniowe pompy hydraulicznej i silnika hydraulicznego połączone są przewodem łącznikowym z zainstalowanymi w nim zaworami zwrotnymi, które umożliwiają dopływ cieczy z obu przewodów ciśnieniowych do zaworu bezpieczeństwa. Powstałe, niuniknione straty energetyczne w układzie uzupełniane są przez silnik napędowy, którego wal napędowy jest sprzężony z wałami napędowymi pompy hydraulicznej i silnika hydraulicznego. Tym samym utrzymywana jest również niezbędna prędkość obrotowa elementów roboczych. Regulacja prędkości ruchu nurników badanych siłowników realizowana jest zmiana chłonności silnika hydraulicznego, natomiast wartość ciśnienia w układzie - poprzez nastawę automatu stałego ciśnienia pompy hydraulicznej.

Główną zaletą układu według wynalazku jest jego energooszczędność, która sięga 90% wartości strumienia przenoszonej mocy. Warunki pracy badanych siłowników są takie same, jakie występują przy normalnej ich eksploatacji. Występuje tutaj ciągła wymiana oleju, a co za tym idzie możliwość jego filtrowania i regulacji temperatury. Pozwala to również na symulowanie granicznych warunków badań. Ponadto układ ten zapewnia możliwość sporządżania charakterystyk badanych siłowników.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem ideowym układu hydraulicznego.

Głównym zespołem układu według wynalazku jest zespół napędowy, w skład którego wchodzi pompa hydrauliczna 6 i silnik hydrauliczny 7, których wałki napędowe sprzężone są ze sobą i z wałem napędowym silnika elektrycznego 13. Na przewodzie ssącym pompy zainstalowany jest filtr ssący 10. Tłoczony przez pompę hydrauliczną 6 olej może - w zależności od ustawienia zaworu rozdzielczego 5 - albo przepływać przemiennie (przy skrajnych położeniach zaworu rozdzielczego 5) do jednej z komór roboczych badanych siłowników 1, których nurniki 2 są ze sobą połączone, albo przepływać bezpośrednio (przy neutralnym położeniu zaworu rozdzielczego 5) do silnika hydraulicznego 7, skąd poprzez filtr dokładnego oczyszczania 11 wypływa do zbiornika 12. W

150 987 pierwszym przypadku wypływający z drugiego badanego siłownika 1 olej przepływa przez zawór rozdzielczy 5, silnik hydrauliczny 7 i filtr dokładnego oczyszczania 11, również do zbiornika 12. Maksymalną wartość ciśnienia wytwarzanego przez pompę hydrauliczną 6 ogranicza zawór bezpieczeństwa 8, który jest połączony przewodem przelewowym 15 z przewodami ciśnieniowymi pompy 3 i silnika 4, poprzez zawory zwrotne 9 zamontowane na przewodzie łącznikowym 14.

Uruchomienie silnika elektrycznego 13 powoduje jednoczesny obrót wałków napędowych pompy hydraulicznej 6 i silnika hydraulicznego 7. W położeniu neutralnym zaworu rozdzielacza 5 czynnik roboczy zasysany ze zbiornika 12 przez pompę hydrauliczną 6 podawany jest poprzez wspomniany zawór rozdzielczy 5 do silnika hydraulicznego 7, skąd po przejściu przez filtr dokładnego oczyszczania, wpływa z powrotem do zbiornika 12. Zainstalowany w pompie hydraulicznej 6 automat stałego ciśnienia (regulator skoku zerowego) powoduje to, że w przewodach ciśnieniowych 3 i 4, to jest między pompą hydrauliczną 6 a silnikiem hydraulicznym 7, panuje wysokie ciśnienie, którego wielkość zależy od nastawy wspomnianego automatu, przy czym maksymalna wartość ciśnienia ograniczona jest zaworem bezpieczeństwa 8. Przesterowanie zaworu rozdzielczego 5 w jedno ze skrajnych położeń powoduje dopływ strumienia czynnika roboczego do komory jednego z siłowników nurnikowych 1 i wymuszenie ruchu obu połączonych ze sobą nurników 2. Wówczas wsuwający się do komory niezasilanego siłownika nurnik 2 spowoduje wypływ czynnika roboczego z tego siłownika do silnika hydraulicznego 7 i do zbiornika 12.

Połączenie ze sobą wspólnym wałem napędowym pompy hydraulicznej 6 i silnika hydraulicznego 7 powoduje przekazywanie pompie hydraulicznej 6 energii odzyskanej ze strumienia czynnika roboczego przez silnik hydrauliczny 7. Energia ta zamieniana jest z powrotem na energię strumienia cieczy w pompie hydraulicznej 6. W związku z tym układ ten jest energooszczędny, a silnik elektryczny 13 służy tylko do uzupełniania nieuniknionych strat energetycznych wynikających z tarcia i oporów przepływu cieczy oraz do zapewnienia odpowiedniej prędkości obrotowej.

Zawór bezpieczeństwa 8, poprzez zawory zwrotne 9 zabezpiecza zarówno pompę hydrauliczną 6 jak i silnik hydrauliczny 7 przed nadmiernym wzrostem ciśnienia.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ hydrauliczny urządzenia do badania nurnikowych siłowników hydraulicznych, w którym nurniki badanych siłowników są ze sobą sprzęgnięte i obciążone ciśnieniem czynnika roboczego, którego nośnikiem jest strumień cieczy podawany przemiennie do komór, wytwarzanym w układzie zasilającym, który zawiera pompę hydrauliczną z silnikiem napędowym, zawory zwrotne, zawór przelewowy, zawór rozdzielczy i filtry, znamienny tym, że pompa hydrauliczna (6) wyposażona w automat stałego ciśnienia oraz silnik hydrauliczny (7), których wały napędowe są sprzężone ze sobą i z wałem silnika napędowego (13), połączone są przewodami ciśnieniowymi (3, 4), poprzez zawór rozdzielczy (5), z komorami roboczymi badanych siłowników (1), przy czym przewód ciśnieniowy pompy (3) połączony jest przewodem łącznikowym (14), z wmontowanymi weń zaworami zwrotnymi (9) działającymi w różnych kierunkach, z przewodem ciśnieniowym silnika (4) z tym, że od wspomnianego przewodu łącznikowego (14), z pomiędzy zaworów' zwrotnych (9), odchodzi do zbiornika (12) przewód przelewowy (15) z zaworem bezpieczeństwa (8).

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 1500 zł