RU2109991C1

RU2109991C1 - Pressure accumulator

Info

Publication number: RU2109991C1
Application number: RU96112938A
Authority: RU
Inventors: С.В. Наговицын; В.Я. Прохоров; В.Ф. Бухаров; В.И. Логвинов; А.А. Брагинец
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: pressure accumulator has gas bellows hermetically closed by covers one of which is made movable, and liquid bellows placed on movable cover of gas bellows. Liquid bellows is made sectional, with bellows sections butt-joined by means of lock formed by end members of sections and mating member in form of ring secured on enclosing guide cylinder installed in inner space of liquid bellows. Guide cylindrical branch pipe is installed inside space of gas bellows. Guide cylindrical branch pipe encloses cylindrical surface of gas bellows movable cover made in form of cup. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к аккумуляторам давления для гидравлических приводов. The invention relates to mechanical engineering, in particular to pressure accumulators for hydraulic drives.

Подобные устройства применяются, в частности, в качестве аккумуляторов давления для гидроприводов силовых высоковольтных выключателей, отличающихся большим сроком автономности. Such devices are used, in particular, as pressure accumulators for hydraulic drives of power high-voltage switches, characterized by a long battery life.

Известна конструкция аккумулятора давления гидромеханического привода силовых высоковольтных выключателей, описанная [1], в которой аккумулятор давления включает в себя гидроаккумулятор, выполненный в виде системы поршень-цилиндр, и аккумулятор энергии, представляющий собой герметично закрытый с торцев крышками сильфон, заполненный сжатым газом. A known design of a pressure accumulator for a hydromechanical drive of power high-voltage circuit breakers described [1], in which a pressure accumulator includes a hydraulic accumulator made in the form of a piston-cylinder system, and an energy accumulator, which is a bellows filled with compressed gas and sealed from the ends of the caps.

Недостатком такой конструкции является наличие в цилиндре гидроаккумулятора подвижного уплотнения по большому диаметру, разделяющему области, находящиеся под рабочим (несколько десятков МПа) и атмосферным давлением. Такое уплотнение отличается сложностью в изготовлении и низкой надежностью. The disadvantage of this design is the presence in the cylinder of the hydraulic accumulator of a movable seal over a large diameter, dividing the areas under working (several tens of MPa) and atmospheric pressure. Such a seal is notable for manufacturing complexity and low reliability.

Кроме того, для обеспечения больших расходов рабочей жидкости из гидроаккумулятора, необходимых, например, для обеспечения гидроприводом "длинного" цикла работы выключателя О-0,3с-ВО-20с-ВО, где О - операция отключения; В - операция включения; 0,3с - первая бестоковая пауза; 20с - вторая бестоковая пауза, сильфон аккумулятора энергии должен иметь значительный ход между своими крайними положениями. Выполнение этого требования приводит к снижению жесткости сильфона, вследствие чего увеличивается вероятность потери устойчивости сильфоном. In addition, to ensure high flow rates of the working fluid from the accumulator, necessary, for example, to provide a hydraulic drive with a "long" cycle of operation of the O-0.3s-VO-20s-VO switch, where O is the shutdown operation; B - operation of inclusion; 0.3s - the first dead time pause; 20s - the second dead time pause, the bellows of the energy accumulator should have a significant stroke between its extreme positions. Fulfillment of this requirement leads to a decrease in the rigidity of the bellows, which increases the likelihood of buckling of the bellows.

Наиболее близким аналогом является гидравлический привод для силовых высоковольтных включателей [1] в котором, в отличие от приведенного выше патента, в качестве гидроаккумулятора используется сильфон. Это позволяет избежать использования в конструкции аккумулятора давления подвижных уплотнений, что повышает надежность и исключает утечки рабочей жидкости. Но проблема обеспечения устойчивости сильфонов при больших расходах рабочей жидкости (и, следовательно, больших ходах сильфонов) в данной конструкции не решена. The closest analogue is a hydraulic drive for high-voltage power switches [1] in which, unlike the above patent, a bellows is used as a hydraulic accumulator. This avoids the use of the pressure of movable seals in the design of the accumulator, which increases reliability and eliminates leakage of the working fluid. But the problem of ensuring the stability of the bellows at high flow rates of the working fluid (and, therefore, large strokes of the bellows) in this design is not solved.

Решаемой технической задачей является создание аккумулятора давления, состоящего из двух сильфонов, который обеспечивал бы большой расход рабочей жидкости и надежную работу сильфонов. The technical problem to be solved is the creation of a pressure accumulator, consisting of two bellows, which would ensure a large flow rate of the working fluid and reliable operation of the bellows.

Поставленная задача решена в аккумуляторе давления, состоящем из газового сильфона, герметично закрытого крышками, одна из которых подвижна, жидкостного сильфона, размещенного на подвижной крышке газового сильфона, которая выполнена в виде стакана, заглубленного в полость газового сильфона, в котором согласно изобретению жидкостной сильфон выполнен секционным, во внутренней полости жидкостного сильфона установлены дополнительно введенные, подвижно соединенные охватывающий и охватываемый направляющие цилиндры, соединение секций жидкостного сильфона осуществлено замковым соединением, образованным концевыми элементами секций и ответным элементом, выполненным в виде кольца, закрепленного на охватывающем цилиндре, газовый сильфон снабжен направляющим цилиндрическим патрубком, размещенным в полости сильфона и телескопически охватывающим цилиндрическую поверхность указанной подвижной крышки, выполненной в виде стакана. The problem is solved in a pressure accumulator consisting of a gas bellows hermetically sealed with covers, one of which is movable, a liquid bellows placed on a movable cover of a gas bellows, which is made in the form of a glass buried in a cavity of a gas bellows, in which, according to the invention, the liquid bellows is made sectional, in the internal cavity of the liquid bellows installed additionally introduced, movably connected covering and covered guide cylinders, the connection sections bone bellows effected locking connection formed by end members and sections response element in the form of a ring mounted on the female cylinder, the gas bellows is provided with a cylindrical guide nozzle, disposed in the bellows cavity and telescopically covering the cylindrical surface of said movable cap, formed as a sleeve.

Выполнение жидкостного сильфона составным и фиксация его средней части с помощью кольцевого элемента, введенного между концевыми элементами секций, образующего с ними замок и закрепленного на охватывающем направляющем цилиндре, обеспечивает требуемую жесткость и устойчивость жидкостного сильфона. The implementation of the liquid bellows composite and fixing its middle part with the help of an annular element inserted between the end elements of the sections, forming a lock with them and mounted on the enclosing guide cylinder, provides the required rigidity and stability of the liquid bellows.

Наличие направляющего цилиндрического патрубка в полости газового сильфона обеспечивает положение подвижной крышки газового сильфона в плоскости, перпендикулярной продольной оси аккумулятора давления, и перемещение подвижной крышки строго вдоль данной оси. Это положительно сказывается на обеспечении устойчивости как газового, так и жидкостного сильфонов. The presence of a cylindrical guide pipe in the gas bellows cavity ensures the position of the movable gas bellows cover in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the pressure accumulator and the movement of the movable cover strictly along this axis. This has a positive effect on ensuring the stability of both gas and liquid bellows.

На чертеже 1 изображен продольный разрез предлагаемого аккумулятора давления. The drawing 1 shows a longitudinal section of the proposed pressure accumulator.

Аккумулятор давления содержит газовый сильфон 1, герметично с помощью сварки закрытый с торцев подвижной крышкой 2 и неподвижной крышкой 3. На подвижной крышке газового сильфона 2 расположен жидкостной сильфон 4, состоящий из двух секций. Снизу жидкостной сильфон герметично закрыт крышкой 5, опирающейся на подвижную крышку газового сильфона 2, а сверху снабжен фланцем 6 для подсоединения к напорной магистрали потребителя. Соединение секций жидкостного сильфона осуществлено посредством замка, образованного концевыми элементами секций и кольцом 7, например, таврового сечения, закрепленным на охватывающем направляющем цилиндре 8. Охватываемый цилиндр 9 расположен на нижней крышке жидкостного сильфона и образует с охватывающим цилиндром 8 телескопическое соединение. На нижней неподвижной крышке 3 газового сильфона размещен направляющий цилиндрический патрубок 10, телескопически охватывающий цилиндрическую поверхность стакана подвижной крышки 2. The pressure accumulator comprises a gas bellows 1, hermetically sealed by welding with the ends of the movable cover 2 and the fixed cover 3. On the movable cover of the gas bellows 2 there is a liquid bellows 4, consisting of two sections. From the bottom, the liquid bellows is hermetically closed by a cover 5, resting on the movable cover of the gas bellows 2, and from above it is equipped with a flange 6 for connection to the consumer pressure line. The connection of the sections of the liquid bellows is carried out by means of a lock formed by the end elements of the sections and a ring 7, for example, a T-section secured to the female guide cylinder 8. The male cylinder 9 is located on the lower cover of the liquid bellows and forms a telescopic connection with the female cylinder 8. On the lower fixed cover 3 of the gas bellows placed a cylindrical guide pipe 10, telescopically covering the cylindrical surface of the glass of the movable cover 2.

Аккумулятор давления работает следующим образом. The pressure accumulator operates as follows.

При установке в корпусе потребителя жестко фиксируются нижняя крышка газового сильфона 2 и фланец жидкостного сильфона 6. При расходовании рабочей жидкости из гидроаккумулятора верхняя крышка газового сильфона 2 под действием давления сжатого газа поднимается и сжимает жидкостной сильфон 4, поддерживая давление рабочей жидкости в заданном диапазоне. При сжатии-растяжении газового сильфона 1 цилиндрическая поверхность стакана подвижной крышки 2 движется вдоль поверхности охватывающего направляющего цилиндрического патрубка 10, за счет чего обеспечивается перемещение крышки строго вдоль оси. При сжатии-растяжении жидкостного сильфона охватывающий цилиндр 8, удерживающий с помощью кольца таврового сечения 7 концевые элементы секций сильфона, перемещается вдоль поверхности охватываемого цилиндра 9, предотвращая этим потерю устойчивости жидкостным сильфоном. When installed in the consumer’s casing, the bottom cover of the gas bellows 2 and the flange of the liquid bellows are rigidly fixed 6. When the working fluid is consumed from the accumulator, the top cover of the gas bellows 2 rises and compresses the liquid bellows 4 under the pressure of the compressed gas, maintaining the pressure of the working fluid in a given range. When compressing-stretching the gas bellows 1, the cylindrical surface of the glass of the movable cover 2 moves along the surface of the enclosing guide cylindrical pipe 10, which ensures the movement of the cover strictly along the axis. When compressing-stretching a liquid bellows, the female cylinder 8, holding the end elements of the bellows sections with the help of a T-section ring 7, moves along the surface of the male cylinder 9, thereby preventing buckling by the liquid bellows.

Таким образом, конструктивное исполнение заявляемого аккумулятора давления позволяет решить задачу создания аккумулятора давления без использования в его конструкции подвижных уплотнений и обеспечивающего значительный расход рабочей жидкости. Thus, the design of the inventive pressure accumulator allows you to solve the problem of creating a pressure accumulator without the use of movable seals in its design and providing a significant flow of working fluid.

Claims

The pressure accumulator, consisting of a gas bellows, hermetically sealed with covers, one of which is movable, a liquid bellows placed on the movable cover of the gas bellows, which is made in the form of a glass buried in the cavity of the gas bellows, characterized in that the liquid bellows are made sectional, in the inner the liquid bellows cavities are additionally inserted movably connected covering and male guide cylinders, the connected sections of the liquid bellows are implemented locks m compound formed by end members and sections response element in the form of a ring mounted on the female cylinder, the gas bellows is provided with a cylindrical guide nozzle, disposed in the bellows cavity and telescopically covering the cylindrical surface of said movable cap, formed as a sleeve.