RU201296U1 - Двухконтурный сильфонный гидровытеснитель - Google Patents

Abstract

Полезная модель двухконтурного сильфонного гидровытеснителя относится к гидравлическому оборудованию, передающему энергию одной рабочей среды другой без их соприкосновения между собой, например, в гипербарических испытательных и промышленных установках.Технический результат - повышение надежности, расширение функциональных и технологических возможностей.Гидровытеснитель имеет контуры высокого и низкого давления, подключаемые с помощью гидрораспределителей к пропорциональному регулятору расхода. Разделитель сред выполнен в виде диска с отверстиями, соединяющими впускную полость с полостями сильфонов, прикрепленных к нему со стороны выпускной полости, соединенной с гидроаккумуляторами. Впускная полость соединена с полостями сильфонов, прикрепленных к подвижной траверсе, перемещаемой сильфонным гидроцилиндром.При подаче во впускную полость одной рабочей среды сильфоны упруго растягиваются, вытесняя из выпускной полости другую рабочую среду, а при отключении подачи сжимаются, создают в выпускной полости разрежение, вызывающее всасывание в нее рабочей среды из полостей потребителя и гидроаккумуляторов. 1 ил.

Description

Полезная модель двухконтурного сильфонного гидровытеснителя относится к гидравлическому оборудованию, а именно к объемным гидромашинам, и может быть использована для передачи энергии одной рабочей среды другой рабочей среде без их соприкосновения между собой, например, в гидрофицированных гипербарических испытательных установках (камерах).

В соответствии с ГОСТ 17752-81, гидровытеснитель (пневмовытеснитель, пневмогидровытеснитель), это объемная гидромашина, предназначенная для преобразования энергии одного потока рабочей среды в энергию другого потока без изменения значения давления.

Известны конструкции пневмовытеснителей (гидровытеснителей) с жесткими или упругими (гибкими) разделителями рабочих сред, функции которых выполняют соответственно поршни и мембраны (Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник / Е.В. Герц, А.И. Кудрявцев, О.В. Ложкин и др. Под общ. ред. Е.В. Герц. - М.: Машиностроение, 1981. - С. 64, глава 3, раздел 3.1. Пневмовытеснители). Поршневые гидровытеснители не обеспечивают надежную герметизацию впускной и выпускной полостей, а, следовательно, надежное разделение рабочих сред, которые при высоких давлениях могут перетекать из полости в полость через гарантированный зазор между поршнем и поверхностью полости, а гидровытеснители с плоскими металлическими мембранами или плоскими эластичными мембранами, допускающими весьма незначительные по величине прогибы, не обеспечивают нужные объемы вытесняемой рабочей среды, т.е. имеют низкие технологические возможности.

В качестве прототипа взята конструкция пневмовытеснителя мембранного типа для подачи рабочей жидкой среды в бесштоковую полость гидроцилиндра одностороннего действия (Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник / Е.В. Герц, А.И. Кудрявцев, О.В. Ложкин и др. Под общ. ред. Е.В. Герц. - М.: Машиностроение, 1981. - С. 64, рис. 3.1), выполненного на базе сборного цилиндрического корпуса, состоящего из двух соосно и оппозитно расположенных и соединенных между собой чашек с фланцами по краю, и защемленной между ними по периметру фигурной эластичной мембраны, выполняющей функции разделителя рабочих сред, находящихся в образованных мембраной и чашками герметичных полостях, одна из которых, впускная, соединена с помощью отверстия в донной части чашки с трубопроводом для подвода рабочей среды в виде сжатого воздуха, а другая, выпускная, с находящейся в ней другой рабочей средой в виде жидкости (машинного масла), соединена с бесштоковой полостью гидроцилиндра одностороннего действия с пружиной возврата поршня со штоком в исходное положение. При подаче сжатого воздуха во впускную полость, фигурная эластичная мембрана прогибается и вытесняет находящуюся в выпускной полости жидкость в бесштоковую полость гидроцилиндра, вызывая перемещение (выдвижение) поршня со штоком и сжатие пружины. При отключении подачи сжатого воздуха поршень со штоком под действием разжимающейся пружины возвращается в исходное положение, вытесняя жидкость из бесштоковой полости в выпускную полость корпуса, вызывая возврат мембраны в исходное положение.

Существенным недостатком прототипа следует считать отсутствие в его составе конструктивного элемента, обеспечивающего как возврат фигурной мембраны в исходное положение, так и возврат в выпускную полость вытесненного объема рабочей среды, без чего невозможно повторить цикл вытеснения. Для этой цели используется возвратная пружина гидроцилиндра, таким образом прототип лишен автономности, т.е. технологической и функциональной независимости от другого оборудования.

Если использовать прототип для подачи рабочей среды, например, жидкости в отдельно расположенную исследовательскую камеру, не имеющую в своем составе специального механизма вытеснения из нее рабочей среды обратно в выпускную полость пневмогидровытеснителя, невозможно осуществить быстрый и надежный возврат мембраны в исходное положение и быстрое надежное заполнение выпускной полости необходимым количеством (объемом) рабочей среды, поступающей из полости потребителя, обеспечивающим при повторении цикла вытеснения заданные параметры рабочей среды, поступающей в исследовательскую камеру (расход, давление), необходимые для проведения исследований. Это объясняется тем, что в конце падения давления в полости камеры -потребителя его величина становится недостаточной для преодоления сопротивления мембраны при ее возврате в исходное положение и сопротивления вытесняемой из впускной полости жидкой рабочей среды с большей, чем у воздуха вязкостью.

Из вышеизложенного следует, что конструкция прототипа имеет ограниченные технологические возможности, поскольку не обеспечивает быстрый и надежный возврат вытесненного объема рабочей среды в выпускную полость, необходимого для повторения цикла вытеснения.

Кроме того, гидровытеснитель такой конструкции нельзя применять в гидросистемах высокого (гипербарического) давлении (свыше 10 МПа), так как обладающий высокой текучестью эластичный материал мембраны, края которой используются для уплотнения стыка между фланцами чашек, образующих корпус, не может обеспечить надежную герметизацию полостей с рабочими средами и устранить их утечки (перетечки), поскольку при сжатии фланцев чашек в процессе их соединения, а также под действием высокого давления, этот материал будет выдавливаться из открытого в сторону полости зазора.

По причине изготовления эластичной мембраны из резины или упругого полимера нельзя использовать прототип для разделения химически агрессивных сред, например, кислотных сред, а также в условиях высоких температур, способных вызвать их разрушение или потерю механических свойств, т.е. снижение надежности.

Ожидаемым от заявляемой конструкции гидровытеснителя техническим результатом является расширение технологических возможностей, повышение быстродействия и надежности многократного выполнения цикла вытеснения необходимого объема рабочей среды при подключении к нему одного или нескольких сосудов (камер) большого объема, используемых в составе различных гидравлических систем и установок с высоким (гипербарическим) давлением рабочей среды.

Достижение указанного результата осуществляется за счет того, что в двухконтурном сильфонном гидровытеснителе, содержащем корпус, образованный двумя соединенными между собой цилиндрическими чашками с фланцами по краям, соосно и оппозитно расположенными наружу донными частями с отверстиями для подвода одной рабочей среды в полость одной из чашек, являющуюся впускной, соединенную посредством распределителя рабочей среды с источником давления, и отвода другой рабочей среды из выпускной полости другой чашки в полость потребителя (сосуда (камеры) высокого давления), и установленный между чашками разделитель рабочих сред, последний выполнен в виде жесткого диска с отверстиями, соединяющими впускную герметичную полость корпуса с герметичными полостями сильфонов, закупоренных с одного конца и прикрепленных к разделителю рабочих сред другими концами со стороны выпускной герметичной полости. Обращенные к диску торцовые поверхности чашек снабжены закрытыми в радиальных направлениях кольцевыми канавками и кольцевыми уплотнениями для герметизации полостей. Впускная полость соединена посредством трубопроводов и четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя с герметичными полостями сильфонов, прикрепленных одними концами к внешней стороне донной части чашки, а другими концами к подвижной траверсе, соединяющей их между собой и с концом симметрично расположенного между ними сильфонного гидроцилиндра, прикрепленного другим концом к чашке, герметичная полость которого соединена посредством гибкого трубопровода, трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя и отсечного клапана с одним из выходов четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя, также соединенным с помощью переливного клапана со сливным трубопроводом. Другой выход четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя соединен посредством отсечного клапана с впускной полостью, а один из входов подключен через пропорциональный регулятор расхода к источнику давления рабочей среды, при этом выпускная полость с помощью одного выходного отверстия соединена посредством отсечных клапанов с полостями сосудов разного объема, являющимися потребителями - сосудами высокого давления -вытесняемой рабочей среды, а с помощью другого выходного отверстия при посредстве отсечного клапана соединена с герметичными полостями гидроаккумуляторов с упругими корпусами в виде сильфонов, прикрепленных снаружи к донной части чашки, причем все сильфоны имеют одинаковые размерные параметры, а количество сильфонов гидроаккумуляторов, а также прикрепленных к диску и к траверсе, полости которых соединены с впускной полостью, одинаковое.

Между совокупностью заявляемых признаков полезной модели и ожидаемым техническим результатом, получаемым с помощью предлагаемой конструкции гидровытеснителя, существует следующая причинно-следственная связь.

Во-первых, применение в конструкции гидровытеснителя сильфонов, представляющих собой металлические гофрированные цилиндрические тонкостенные упругие в осевом направлении оболочки, с величиной допустимых упругих деформаций (перемещений в одну сторону) 5-15% от их длины в свободном состоянии (Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник / Е.В. Герц, А.И. Кудрявцев, О.В. Ложкин и др. Под общ. ред. Е.В. Герц. - М.: Машиностроение, 1981. - С. 45, раздел 2.3), входящих в состав разделителя рабочих жидких сред, расширяет технологические возможности, придает конструкции автономность, поскольку обеспечивает как вытеснение требуемого количества рабочей среды из выпускной полости корпуса при растяжении сильфонов, так и ее быстрое поступление (всасывание) в таком же количестве в эту полость за счет создаваемого в ней разрежения при их сжатии, т.е. при возвращении в исходное положение, исключая тем самым необходимость иметь специальные механизмы (упругие элементы) в составе устройств-потребителей, обеспечивающих быстрый возврат в нужном количестве (объеме) рабочей среды в выпускную полость, необходимого для повторения цикла вытеснения.

Во-вторых, конструкция разделителя рабочих сред, выполненная на базе жесткого диска, расположенного между фланцами чашек, образующих корпус гидровытеснителя, позволяет использовать стандартные кольцевые уплотнения, размещаемые в специальных закрытых в радиальных направлениях канавках на торцовых поверхностях чашек корпуса, обеспечивающие надежную герметизацию его полостей (см., например, Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т. 3. - Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - С. 271, глава III -Уплотнительные устройства).

В-третьих, не изменяя размеры и количество сильфонов, можно, изменяя величину их деформации в осевом направлении, изменять количество вытесняемой рабочей среды в полости одного или нескольких, например, двух сосудов-потребителей, что позволяет при разных объемах полостей этих сосудов сохранять в них заданное давление, необходимое для проведения исследований или осуществления заданного технологического процесса.

В-четвертых, металлические сильфоны, изготовленные из химически стойких и тугоплавких материалов, например, из титанового упругого сплава, позволяют использовать заявляемую конструкцию как для высокотемпературных технологических процессов, так и для техпроцессов, требующих использования химически агрессивных рабочих сред.

На фиг. 1 показана в разрезе конструкция двухконтурного сильфонного гидровытеснителя, поочередно подключаемого к потребителям вытесняемой рабочей жидкой среды в виде герметичных сосудов (испытательных камер).

Двухконтурный сильфонный гидровытеснитель (фиг. 1) состоит из контура высокого (гипербарического) давления и контура низкого давления (менее 6 МПа).

Контур высокого давления включает в себя сборный корпус, состоящий из двух цилиндрических чашек 1 и 2 с соединительными фланцами 3 по краям, соосно и оппозитно расположенными относительно друг друга донными частями наружу, и образующими с размещенным между ними разделителем рабочих сред в виде диска 4 впускную и выпускную герметичные полости объемом V_вп и V_вып, соответственно.

Впускная полость соединена с помощью отверстия 5, трубопровода 6, отсечного клапана 7 с одним из выходов четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя 8, вход которого подключен через пропорциональный регулятор расхода 9 к гидронасосу 10.

Выпускная полость (в качестве примера) соединена с помощью отверстия 11, трубопровода 12 и отсечных клапанов 13 и 14 с полостями сосудов (камер) высокого давления 15 и 16, соответственно, имеющих разные объемы V₁ и V₂.

К разделительному диску со стороны выпускной полости прикреплены с помощью отверстий одних из своих концов сильфоны 17, а отверстия их других, свободных концов закупорены с помощью сварки вставленными в них пробками в виде дисков 18. Образованные таким образом внутренние герметичные полости сильфонов соединены отверстиями 19 с впускной герметичной полостью корпуса гидровытеснителя. Перемещения свободных концов сильфонов при упругом растяжении (+ΔL) и упругом сжатии (-ΔL) ограничиваются жесткими упорами 20 и 21, соответственно.

Контур низкого давления образован четырехлинейным трехпозиционным гидрораспределителем 22 с одной заглушенной линией выхода, вход которого соединен с помощью трубопровода 23 и отверстия 24 с впускной полостью гидровытеснителя, а другой выход, с помощью трубопровода 25 и каналов 26 в донной части чашки 1 соединен с герметичными полостями сильфонов 27, прикрепленных к чашке 1 симметрично ее оси одними концами. Между ними расположен сильфонный гидроцилиндр 28, также прикрепленный к чашке 1 одним из своих концов. Другими концами сильфоны 27 и сильфонный гидроцилиндр 28 прикреплены к траверсе 29, установленной с возможностью перемещения по снабженным ограничителями хода 30 направляющим 31, закрепленным на корпусе гидровытеснителя параллельно его оси. Герметичная полость сильфонного гидроцилиндра 28 соединена посредством гибкого трубопровода 32 со входом трехлинейного двухпозиционного гйдрораспределителя 33, один из выходов которого подключен через отсечной клапан 34 с помощью трубопровода 35 ко входу переливного клапана 36 и к другому выходу четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя 8.

В контур низкого давления входят также гидроаккумуляторы 37 с упругими корпусами в виде сильфонов, прикрепленные с внешней стороны донной части чашки 2, герметичные полости которых соединены с образованной чашкой 2 выпускной полостью посредством каналов 38, трубопроводов 39, отсечного клапана 40 и отверстия 41.

Герметизация полостей обеспечивается кольцевыми уплотнениями 42, установленными в кольцевых канавках на обращенных к разделителю рабочих сред торцовых поверхностях чашек 1, 2, причем кольцевые канавки для предотвращения выдавливания кольцевых уплотнений в уплотняемые зазоры выполнены закрытыми в радиальных направлениях.

Отвод рабочей среды от гидрораспределителей 8, 22, 33 и переливного клапана 36 в гидробак 43 обеспечивается с помощью сливных трубопроводов 44, 45, 46 и 47.

Все входящие в конструкцию гидровытеснителя сильфоны, в том числе сильфоны 17, 27, сильфоны гидроцилиндра 28 и гидроаккумулятора 37 имеют одинаковые размерные параметры, а количество сильфонов 17, 27 и 37 одинаковое.

Работает гидровытеснитель следующим образом.

Перед началом выполнения цикла вытеснения из впускной и выпускной полости, а также из полостей потребителей (сосудов высокого давления) 15 и 16 удаляется воздух, и они заполняются полностью соответствующими рабочими жидкими средами под одинаковым давлением.

При вытеснении рабочей среды в полость сосуда (камеры) высокого давления 15 объемом V₁ (фиг. 1) используется первый контур. При этом отсечные клапаны 14, 34 и 40 перекрыты, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 22 находится в нейтральном положении и перекрывает трубопроводы 23, 25, трехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель 33 переключен в крайнее левое положение и работает на слив. Четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 8 переключается из нейтрального в крайнее левое положение, отсечные клапаны 7 и 13 открыты и находящаяся в гидробаке 43 рабочая жидкая среда с помощью гидронасоса 10 под давлением поступает через пропорциональный регулятор расхода 9, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 8, отсечной клапан 7, трубопровод 6 и отверстие 5 во впускную полость корпуса и соединенные с ней отверстиями 19 полости сильфонов 17, имеющих в свободном состоянии длину L, которые заполняются, вызывая упругое растяжение (удлинение) сильфонов в осевом направлении на величину +ΔL, и осуществляя вытеснение из выпускной полости корпуса части находящейся в ней рабочей жидкой среды под давлением в полость сосуда - потребителя (сосуда (камеры) высокого давления) 15, объем (расход) которой зависит от диаметра сильфонов d и величины упругого растяжения +ΔL.

Максимальная величина растяжения (удлинения) сильфонов в пределах упругой деформации ограничена жесткими упорами 20.

Отсутствие перепада давлений в полостях исключает деформацию (раздутие) сильфонов в радиальном направлении.

Для отключения подачи рабочей среды во впускную полость корпуса, а, следовательно, и в соединенные с ней полости сильфонов, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 8 переключается в крайнее правое положение, отсоединяя впускную полость от источника давления (гидронасоса) и соединяя ее со сливным трубопроводом 47, вызывая тем самым падение в ней давления. Под действием накопленной в сильфонах при растяжении энергии упругой деформации и поступающей под давлением в выпускную полость из полости потребителя рабочей среды, они сжимаются до размера L в осевом направлении, возвращаясь тем самым в исходное свободное состояние и создавая в выпускной полости разрежение, т.е. падение давления находящейся в ней рабочей среды, вызывающее всасывание в нее рабочей среды, находящейся в полости потребителя (сосуда (камеры) высокого давления) 15, объем которой равен вытесненному ранее объему. Поступающая от гидронасоса рабочая жидкая среда возвращается в гидробак 43 через переливной клапан 36.

Размерные параметры сильфонов и величина их осевой деформации, обеспечивающие достижение поставленной цели, определяются следующим образом.

Например, требуется обеспечить вытеснение рабочей жидкой среды под давлением р = 15 МПа = 150⋅10⁵ Н/м² в сосуд (камеру) высокого давления 15, объем полости которого V₁ составляет 0,1 м³ или 100 л.

Коэффициент сжатия находящейся в нем рабочей жидкой среды

где ΔV₁ - изменение объема рабочей среды в полости сосуда (камеры) высокого давления 15;

Δр - изменение давления рабочей среды в полости сосуда (камеры) высокого давления 15.

Здесь формула (1) - аналог формулы 1.1 из (Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Под ред. Б.Б. Некрасова. Минск, Вышяйш. Школа, 1976. - С. 12, параграф 1.2).

Приняв (для примера) коэффициент сжатия вытесняемой рабочей среды равным коэффициенту сжатия воды

(βр получено расчетом из среднего изотермического модуля упругости для воды из Таблицы 1.6 на стр. 13 Справочного пособия по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам, полная ссылка приведена выше), изменение объема рабочей среды в сосуде (камере) высокого давления 15

Объем вытесняемой рабочей среды одним сильфоном ΔV_с (фиг. 1) с размерными параметрами d=0,1 м - диаметр, L=0,1 м - длина в свободном состоянии, при длине рабочего хода (растяжения) ΔL=15⋅10^-3 м, т.е. 15% длины сильфона в свободном состоянии

Следовательно, для вытеснения рабочей жидкой среды объемом 0,73 литра, требуется иметь в составе гидровытеснителя семь сильфонов, (

, но округлить до целого следует в большую сторону с целью обеспечения с гарантией вытесняемого объема рабочей жидкой среды) размещенных на диске разделителя рабочих сред.

В случае необходимости обеспечения такого же давления в сосуде 16 с полостью объемом V₂, например, в два раза превосходящим объем V₁ сосуда (камеры) высокого давления 15, необходимо вытеснить из выпускной полости при том же количестве сильфонов с такими же размерными параметрами в два раза больший объем рабочей жидкой среды путем увеличения в два раза длины рабочего хода в пределах допустимых упругих деформаций при растяжении и сжатии, что обеспечивается с подключением контура низкого давления следующим образом.

Отсечные клапаны 7 и 13 закрыты, отсечные клапаны 14, 34 и 40 открыты, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 22 переключен в крайнее левое положение, а четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 8 и трехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель 33 переключены в крайнее правое положение. Рабочая среда от гидронасоса 10 поступает через пропорциональный регулятор расхода 9, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 8, отсечной клапан 34 и трехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель 33 в полость сильфона гидроцилиндра 28, вызывая его упругое растяжение и перемещение траверсы 29 на величину ΔL по направляющим 31 до упора в ограничители хода 30. Требуемый уровень низкого давления обеспечивается переливным клапаном 36, подключенным к трубопроводу 35 и осуществляющим отвод лишнего количества рабочей среды по сливному трубопроводу 46 в гидробак 43.

Прикрепленные концами к траверсе 29 и дну чашки 1 сильфоны 27 растягиваются, объем их полостей увеличивается, и благодаря свойству неразрывности жидкого потока в них создается разрежение, вызывающее всасывание в них через канал 26, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 22, трубопроводы 23, 25 и отверстие 24 рабочей среды, находящейся в впускной полости и создание разрежения, которое в свою очередь вызывает всасывание в нее через отверстия 19 из полостей сильфонов 17 заполняющей их рабочей среды и, как следствие, упругое сжатие сильфонов на величину -ΔL до контакта их пробок в виде дисков 18 с жесткими упорами 21.

Упругое сжатие сильфонов 17 создает разрежение в выпускной полости, всасывание в нее через отверстие 41 и отсечной клапан 40, по трубопроводам 39 и каналу 38 рабочей среды из полостей гидроаккумуляторов 37 в виде сильфонов, которые при этом упруго сжимаются, т.е. происходит восполнение объема рабочей среды после его уменьшения вследствие ее всасывания в полости сильфонов 27 при их растяжении.

После этого происходит закрытие отсечного клапана 40, перевод в нейтральное (центральное) положение четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя 22, перекрывающего трубопроводы 23 и 25, открытие отсечного клапана 7 и переключение четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя 8 в крайнее правое положение, обеспечивающее поступление рабочей среды от гидронасоса 10 по трубопроводу 6 во впускную полость корпуса и далее в полости предварительно сжатых сильфонов 17, свободные концы которых упруго перемещаются в осевом направлении на величину

где

и

- абсолютные значения, соответственно, допустимых величин упругого растяжения и сжатия сильфонов, принимаемые в пределах 15% от их длины в свободном состоянии. Таким образом, суммарная величина упругого перемещения 2ΔL будет составлять 30% от длины сильфонов в свободном состоянии, а, следовательно, вытеснять в два раза больший объем рабочей среды, обеспечивая при этом достижение заданного в рассматриваемом примере давления в 15 МПа.

Для снятия давления рабочей среды в полости сосуда (камеры) высокого давления 16, четырехлинейные трехпозиционные гидрораспределители 8 и 22 переключаются в крайнее правое положение, а трехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель 33 в крайнее левое, отсечной клапан 34 закрывается, отсечной клапан 40 открывается, а отсечной клапан 7 остается открытым. Давление во впускной полости падает, сильфоны 17 упруго сжимаются до свободного показанного на фиг. 1 состояния, вытесняя находящуюся в их полостях и сообщающейся с ними впускной полости рабочую среду через отверстие 5, трубопровод 6, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 8 и сливной трубопровод 47 в гидробак 43. Параллельно происходит упругое сжатие сильфонов 27, вызывающее вытеснение из их полостей рабочей среды через канал 26, трубопровод 25, четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель 22 и сливной трубопровод 44 в гидробак 43, а также упругое сжатие сильфона 28, вызывающее вытеснение из его полости рабочей среды через гибкий трубопровод 32, трехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель 33 и сливной трубопровод 45 в гидробак 43. При этом траверса 29 возвращается в исходное положение.

Упругое сжатие сильфонов 17 вызывает уменьшение объема рабочей среды в выпускной полости, которое компенсируется поступлением в нее рабочей среды из полости сосуда (камеры) высокого давления 16 в объеме, равном ранее вытесненному. При этом половина этого объема рабочей среды остается в выпускной полости, а половина всасывается в полости упруго разжимающихся до свободного состояния сильфонов гидроаккумуляторов 37.

Таким образом, заявляемый технический результат достигнут: расширились технологические возможности, повысилось быстродействие и надежность при многократном выполнении цикла вытеснения необходимого объема рабочей среды при подключении к гидровытеснителю одного или нескольких сосудов (камер) большого объема, используемых в составе различных гидравлических систем и установок с высоким (гипербарическим) давлением рабочей среды.

Claims (1)

1. Двухконтурный сильфонный гидровытеснитель, содержащий корпус, образованный двумя соединенными между собой цилиндрическими чашками с фланцами по краям, соосно и оппозитно расположенными наружу донными частями с отверстиями для подвода одной рабочей среды в полость одной из чашек, являющуюся впускной, соединенную посредством распределителя рабочей среды с источником давления, и отвода другой рабочей среды из выпускной полости другой чашки в полость потребителя - камеры высокого давления, и установленный между чашками разделитель рабочих сред, отличающийся тем, что разделитель рабочих сред выполнен в виде жесткого диска с отверстиями, соединяющими впускную герметичную полость корпуса с герметичными полостями сильфонов, закупоренных с одного конца и прикрепленных к разделителю рабочих сред другими концами со стороны выпускной герметичной полости, обращенные к диску торцовые поверхности чашек снабжены закрытыми в радиальных направлениях кольцевыми канавками и кольцевыми уплотнениями, впускная полость соединена посредством трубопроводов и четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя с герметичными полостями сильфонов, прикрепленных одними концами к внешней стороне донной части чашки, а другими концами к подвижной траверсе, соединяющей их между собой и с концом симметрично расположенного между ними сильфонного гидроцилиндра, прикрепленного другим концом к чашке, герметичная полость которого соединена посредством гибкого трубопровода, трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя и отсечного клапана с одним из выходов четырехлинейного трехпозиционного гидрораспределителя, также соединенным с помощью переливного клапана со сливным трубопроводом, другой выход которого соединен посредством отсечного клапана с впускной полостью, один из входов подключен через пропорциональный регулятор расхода к источнику давления рабочей среды, а выпускная полость с помощью одного выходного отверстия соединена посредством отсечных клапанов с полостями сосудов разного объема, являющимися потребителями вытесняемой рабочей среды, а с помощью другого выходного отверстия при посредстве отсечного клапана соединена с герметичными полостями гидроаккумуляторов с упругими корпусами в виде сильфонов, прикрепленных снаружи к донной части чашки, причем все сильфоны имеют одинаковые размерные параметры; количество сильфонов гидроаккумуляторов, а также прикрепленных к диску и к траверсе, полости которых соединены с впускной полостью, одинаковое.

Images