PL150988B2 - Układ hydrauliczny urządzenia do badania nurnikowych siłowników hydraulicznych - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 150 988

POLSKA PATENTU TYMCZASOWEGO

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent tymczasowy dodatkowy do patentu nr Zgłoszono: 88 04 15 (P. 271878)

Pierwszeństwo Zgłoszenie ogłoszono: 88 10 27

Opis patentowy opublikowano: 1990 10 31

Int. Cl.⁵ F15B 19/00 G01M 10/00

CZ V i ŁLNI A

Urzędu Patentowego huuii twyi

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 filtrze, 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 sie 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.

Układ ten działa w ten sposób, że do komór tłokowych lub tłoczyskowych badanych siłowników doprowadzane jest ciśnienie z multiplikatorów zasilanych przemiennie, poprzez rozdzielacz

150 988 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 zeru). W tym czasie tłok 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 tłokowych i tłoczyskowych siłowników. W związku z tym nie ma możliwości regulacji temperatury tego oleju oraz jego oczyszczania. Następną wadą powyższego układu jest konieczność stosowania dodatkowego siłownika do wymuszenia ruchu tłoków badanych siłowników. Mogą występować przy tym siły zginające tłoczyska 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 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 przelewowego. Do przewodu ciśnieniowego pompy przyłączona jest za pomocą przewodu bocznikowego, pomocnicza pompa hydrauliczna napędzana pomocniczym silnikiem napędowym.

O wartości strumienia mocy hydraulicznej decyduje, regulowana obrotami silnika napędowego, wydajność pompy hydraulicznej oraz wartość ciśnienia ustalonego nastawą zaworu przelewowego, przez który płynie strumień cieczy równy strumieniowi podawanemu przez pomocniczą pompę hydrauliczną pomniejszonemu o ubytki czynnika roboczego występujące w obwodzie wysokiego ciśnienia. Strumień mocy hydraulicznej jest odzyskiwany w silnik hydraulicznym, w którym zamieniany on jest na moc mechaniczną. Moc ta odbierana jest z silnika hydraulicznego przez pompę hydrauliczną. Silnik napędowy służy do uzupełniania nieuniknionych strat w obwodzie wysokociśnieniowym związanych z tarciem i oporami przepływu cieczy, natomiast pomocniczy silnik napędowy wykorzystywany jest do napędu pomocniczej pompy hydraulicznej o niewielkiej mocy.

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 oczyszczania i regulacji temperatury. Pozwala to również na symulowanie granicznych warunków badań. Ponadto układ ten zapewnia możliwość sporządzania 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 15 i silnik hydrauliczny 11, których wałki napędowe sprzężone są ze sobą i z wałem napędowym silnika elektrycznego 13. Na przewodzie ssącym pompy zainstalowany jest filtr ssący 14. Tłoczony przez pompę hydrauliczną 15 olej może - w zależności od ustawienia zaworu

150 988 rozdzielczego 3 - albo przypływać przemiennie (przy skrajnych położeniach zaworu rozdzielczego 3) do jednej z komór roboczych badanych siłowników 1, których nurniki 2 są ze sobą połączone, albo przepływać bezpośrednio (przy neutralnym położeniu zaworu rozdzielczego 3) do silnika hydraulicznego 11, skąd poprzez filtr dokładnego oczyszczania 12 wypływa do zbiornika 9. W pierwszym przypadku wypływający z drugiego badanego siłownika 1 olej przepływa przez zawór rozdzielczy 3, silnik hydrauliczny 11 i filtr dokładnego oczyszczania 12, również do zbiornika 9. Ubytki cieczy w układzie uzupełniane są cieczą tłoczoną przez pomocniczą pompę hydrauliczną 7 napędzaną pomocniczym silnikiem elektrycznym 8, do prżewodu ciśnieniowego pompy 16. Wydajność tej pompy jest dobrana z pewnym nadmiarem gwarantującym pokrycie zapotrzebowania na czynnik roboczy w każdych warunkach pracy układu oraz dodatkowe wymuszenie przepływu niewielkiego strumienia przez przewód łącznikowy 17, zawory zwrotne 18, przewód przelewowy 4 i zawór przelewowy 6 do zbiornika 9. Tym samym, nastawą zaworu przelewowego 6, można regulować wartość ciśnienia obciążającego badane siłowniki 1.

Uruchomienie układu według wynalazku rozpoczyna się włączeniem pomocniczego silnika elektrycznego 8. Tłoczona wówczas przez pomocniczą pompę hydrauliczną 7 ciecz przepływa przez zawór przelewowy 6 do zbiornika 9. Powoduje to powstanie wysokiego ciśnienia w części ciśnieniowej całego układu. Następnie uruchamia się silnik elektryczny 13, przez co pompa hydrauliczna 15 zasysa ciecz przez filtr ssący 14 ze zbiornika 9 i tłoczy ją przewodem ciśnieniowym pompy 16 do zaworu rozdzielczego 3. Przesterowanie tego zaworu 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, przez zawór rozdzielczy 3, przewód ciśnieniowy silnika 10, silnik hydrauliczny 11 i filtr dokładnego oczyszczania 12 do zbiornika 9. W drugim ze skrajnych położeń zaworu rozdzielczego 3e, kierunek ruchu nurników 2 jest przeciwny, a przepływ strumienia czynnika roboczego odbywa się tymi samymi kanałami. Połączenie ze sobą wspólnym wałem napędowym pompy hydraulicznej 15 i silnika hydraulicznego 11 powoduje przekazywanie pompie hydraulicznej 15 energii odzyskanej ze strumienia czynnika roboczego przez silnik hydrauliczny 11. Energia ta zamieniana jest z powrotem na energię strumienia cieczy w pompie hydraulicznej 15. Dzięki temu powstaje w układzie zjawisko mocy krążącej, przez co układ ten jest energooszczędny.

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 roboczych siłowników, wytwarzanym w układzie zasilającym, który zawiera pompę hydrauliczną z silnikiem napędowym, zawory zwrotne, zawór przelewowy, zawór rozdzielczy i filtry, znamienny tym, że pompa hydrauliczna (15) oraz silnik hydrauliczny (11), których wały napędowe są sprzężone ze sobą i z wałem napędowym silnika napędowego (13), połączone są przewodami ciśnieniowymi (10, 16), poprzez zawór rozdzielczy (3), z komorami roboczymi badanych siłowników (1), przy czym przewód ciśnieniowy pompy (16) połączony jest przewodem łącznikowym (17), w który wmontowane są zawory zwrotne (18) działające w różnych kierunkach, z przewodem ciśnieniowym silnika (10) z tym, że od wspomnianego przewodu łącznikowego (17), z pomiędzy zaworów zwrotnych (18), odchodzi przewód przelewowy (4) z zaworem przelewowym (6) do zbiornika (9), a ponadto przewód ciśnieniowy pompy (16) połączony jest przewodem bocznikowym (5) z pomocniczą pompą hydrauliczną (7) napędzaną pomocniczym silnikiem napędowym (8).

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 1500 zł