RU2243420C2

RU2243420C2 - Hydraulic system for launcher

Info

Publication number: RU2243420C2
Application number: RU2002131619/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Коровкин (RU); Ю.А. Коровкин; Ю.А. Спасов (RU); Ю.А. Спасов; Е.С. Юрчук (RU); Е.С. Юрчук
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро машиностроения"
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2004-12-27

Abstract

FIELD: installations for supplying fluids under pressure.

SUBSTANCE: hydraulic system has pump station, check valve, tree-positioned four-linear distributor, hydraulic accumulator, and drives for opening lids. The hydraulic system is provided with differential hydraulic cylinder which is connected with the pressure hydraulic line downstream of the check valve from the side of the smaller piston and between the check valve and hydraulic motor from the side of the larger piston. The ratio of the piston areas provides the larger piston to move due to the pressure generated by the pump station, which is less than the maximum pressure. The volume of the differential hydraulic cylinder from the side of the larger piston provides the electric motor of the pump station to reach nominal speed in a time interval required for its filling.

EFFECT: enhanced reliability.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области оборонной техники и может быть использовано при создании гидравлических систем ракетных пусковых установок, устанавливаемых на кораблях и береговых объектах.The invention relates to the field of defense technology and can be used to create hydraulic systems for rocket launchers installed on ships and onshore facilities.

Известна выбранная в качестве прототипа (см. "Гидропривод машин лесной промышленности", автор Н.И.Лебедев. - М.: Лесная промышленность, 1978 г., стр.258, рис.122), гидравлическая система разгрузки насоса с удержанием в гидромагистрали установившегося давления, содержащая гидронасос, обратный клапан, предохранительный клапан, пневмогидроаккумулятор, установленный в напорной гидромагистрали после обратного клапана перед двухпозиционным распределителем, который подсоединен к напорной и сливной гидромагистралям и полостям гидроцилиндра.Known selected as a prototype (see "Hydraulic drive of forest industry machines", author N.I. Lebedev. - M .: Forest industry, 1978, p. 258, Fig. 122), a hydraulic pump discharge system with retention in the hydraulic highway steady-state pressure, containing a hydraulic pump, a check valve, a safety valve, a pneumatic accumulator installed in the pressure line after the check valve in front of the on-off valve, which is connected to the pressure and drain hydraulic lines and cylinder cavities.

При достижении в данной гидроситеме давления, соответствующего настройке предохранительного клапана, он откроется и соединит напорную гидромагистраль с баком, тем самым разгрузит гидронасос от высокого давления. При разгрузке гидронасоса обратный клапан блокирует напорную гидромагистраль от слива, а давление в напорной гидромагистрале после обратного клапана поддерживается гидроаккумулятором.When the pressure in this hydraulic system reaches the setting of the safety valve, it opens and connects the pressure hydraulic line to the tank, thereby relieving the hydraulic pump from high pressure. When unloading the hydraulic pump, the check valve blocks the pressure hydraulic line from draining, and the pressure in the pressure hydraulic pipe after the check valve is maintained by the accumulator.

После выключении электродвигателя насосной станции давление в напорной гидромагистрали, за счет небольших утечек, которые всегда присутствуют в гидросистемах, падает, что приводит к срабатыванию предохранительного клапана, который разъединяет напорную гидромагистраль с баком, поэтому при повторном запуске гидронасоса, так как жидкость несжимаема, то для проворачивания гидронасоса к его валу необходимо приложить определенный момент, тем больший, чем больше давление в напорной гидромагистрали. В остальное время гидросистема в основном работает в режиме холостого хода (в режиме разгрузки насоса) и поэтому для вращения вала насоса после запуска насосной станции достаточен небольшой момент. Учитывая, что в асинхронных двигателях, применяемых обычно в насосных станциях в качестве привода гидронасоса, создаваемый ими момент при кратковременном режиме работы (10 мин, 30 мин, 60 мин) и, тем более, максимальный пиковый момент значительно больше (более чем в 2 раза), чем пусковой момент (см., например, электродвигатели асинхронные серии ДМ 132-180 и их модификации, технические условия ТУ 16-513.363-74), то для вращения гидронасоса гидросистемы пусковой установки в режиме разгрузки гидронасоса (длительное время работы) и в режиме нагрузки (в процессе открывания крышек) можно было бы применять электродвигатель малой мощности.After the pump station electric motor is turned off, the pressure in the pressure head hydraulic line, due to small leaks that are always present in hydraulic systems, drops, which triggers the safety valve, which disconnects the pressure head hydraulic line with the tank, so when you restart the hydraulic pump, since the fluid is incompressible, then When turning the hydraulic pump, a certain moment must be applied to its shaft, the greater the greater the greater the pressure in the pressure head hydraulic line. The rest of the time, the hydraulic system basically works in idle mode (in the unloading mode of the pump) and therefore a small moment is sufficient to rotate the pump shaft after starting the pump station. Given that in induction motors, which are usually used in pumping stations as a hydraulic pump drive, the moment created by them during short-term operation (10 min, 30 min, 60 min) and, moreover, the maximum peak moment are much larger (more than 2 times ) than the starting torque (see, for example, asynchronous electric motors DM 132-180 and their modifications, technical specifications TU 16-513.363-74), then for rotating the hydraulic pump of the launcher hydraulic system in the mode of unloading the hydraulic pump (long operating time) and in load mode (in process open lids) could be applied to low-power motor.

К недостаткам подобной гидросистемы следует отнести то, что для обеспечения запуска насосной станции приходится применять электродвигатели большой мощности, а следовательно, и больших габаритов и массы.The disadvantages of such a hydraulic system include the fact that to ensure the launch of the pumping station, it is necessary to use electric motors of high power, and therefore of large dimensions and mass.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение мощности и массогабаритных характеристик электродвигателя насосной станции путем снижения его нагрузки в период пуска.The objective of the invention is to reduce the power and weight and size characteristics of the electric motor of the pumping station by reducing its load during the start-up period.

Отличительными признаками предлагаемой гидравлической системы пусковой установки от указанной выше является то, что при запуске электродвигателя насосной станции до набора им номинальных оборотов необходим уменьшенный пусковой момент за счет уменьшения нагрузки.Distinctive features of the proposed hydraulic system of the launcher from the above is that when starting the pump station electric motor before it reaches its rated speed, a reduced starting torque is required due to the reduced load.

Технический результат достигается тем, что в гидросистему вводится дифференциальный гидроцилиндр, со стороны малого поршня подсоединенный вмести с гидроаккумулятором в напорную гидромагистраль за обратным клапаном, а со стороны большого поршня между обратным клапаном и гидронасосом, при этом соотношение площадей поршней обеспечивает перемещение большего поршня от давления, развиваемого гидронасосом, а объем дифференциального гидроцилиндра со стороны большого поршня набор электродвигателем насосной станции номинальных оборотов за промежуток времени, необходимый для заполнения гидроцилиндра.The technical result is achieved by the fact that a differential hydraulic cylinder is introduced into the hydraulic system, connected from the side of the small piston together with the hydraulic accumulator to the pressure hydraulic line behind the non-return valve, and from the side of the large piston between the non-return valve and the hydraulic pump, while the ratio of the piston areas ensures the displacement of the larger piston from pressure, developed by the hydraulic pump, and the volume of the differential hydraulic cylinder from the side of the large piston is the set of the rated speed of time required to fill the cylinder.

Сущность предлагаемой гидравлической системы пусковой установки показана на чертеже.The essence of the proposed hydraulic launcher system is shown in the drawing.

Гидравлическая система содержит насосную станцию 1, состоящую из гидронасоса регулируемой производительности 2 и электродвигателя 3, обратный клапан 4, бак 5, клапан предохранительный 6, трехпозиционный четырехлинейный распределитель 7, приводы открывания крышек пусковой установки 8 и дифференциальный гидроцилиндр 9. Дифференциальный гидроцилиндр 9 со стороны малого поршня 10 подсоединен в напорную гидромагистраль 11 за обратным клапаном 4, а со стороны большого поршня 12 - между обратным клапаном 4 и гидронасосом 2. В напорной гидромагистрали 11 за обратным клапаном 4 подключен гидроаккумулятор 13.The hydraulic system contains a pump station 1, consisting of a variable displacement pump 2 and an electric motor 3, a check valve 4, a tank 5, a safety valve 6, a three-position four-way valve 7, actuators for opening the launcher covers 8 and a differential hydraulic cylinder 9. Differential hydraulic cylinder 9 on the small side the piston 10 is connected to the pressure hydraulic line 11 behind the check valve 4, and from the side of the large piston 12, between the check valve 4 and the hydraulic pump 2. In the pressure hydraulic pipe 11 for the check valve 4 is connected to the accumulator 13.

Гидравлическая система работает следующим образом. При включении электродвигателя 3 насосной станции 1 гидронасос 2 начинает вращаться и жидкость, нагнетаемая им, создает давление в напорной гидромагистрали 11 и гидравлической полости гидроаккумулятора 13. При включении одного из электромагнитов трехпозиционного четырехлинейного распределителя 7, жидкость направляется в полости приводов 8 для открывания крышек пусковой установки, при включении другого - в полости для закрывания крышек. После выключения электродвигателя 3 насосной станции 1 в напорной гидромагистрали 11 в гидравлической полости гидроаккумулятора 13 остается давление, под действием которого перемещается малый поршень 10 и вместе с ним большой поршень 12 дифференциального гидроцилиндра 9. При этом давление в полости дифференциального гидроцилиндра 9 за малым поршнем 10 не более давления нагнетания.The hydraulic system operates as follows. When the electric motor 3 of the pumping station 1 is turned on, the hydraulic pump 2 starts to rotate and the liquid pumped by it creates pressure in the pressure hydraulic line 11 and the hydraulic cavity of the hydraulic accumulator 13. When one of the electromagnets of the three-position four-way distributor 7 is turned on, the liquid is sent to the cavity of the actuators 8 to open the launcher covers , when you turn on another - in the cavity for closing the covers. After the electric motor 3 of the pumping station 1 is turned off, the pressure remains in the hydraulic cavity of the hydraulic accumulator 13 in the hydraulic cavity of the hydraulic accumulator 13, which moves the small piston 10 and the large piston 12 of the differential hydraulic cylinder 9. The pressure in the cavity of the differential hydraulic cylinder 9 behind the small piston 10 is not more discharge pressure.

Теперь при запуске насосной станции 1 жидкость из гидронасоса 2 сначала поступает в полость дифференциального гидроцилиндра 9 под большой поршень 12, т.к. обратный клапан 4 закрыт давлением, оставшимся в напорной магистрали 11 и гидравлической полости гидроаккумулятора 13. Соотношение площадей поршней дифференциального гидроцилиндра 9 подобрано таким образом, что для перемещения большого поршня 12 гидронасосу 2 необходимо создать давление значительно меньшее максимального давления нагнетания. Поэтому при запуске насосной станции электродвигателю 3 необходимо создать пусковой момент для вращения гидронасоса 2 значительно меньше того, который был бы необходим, если бы жидкость из гидронасоса поступала непосредственно в напорную гидромагистраль, находящуюся под давлением, а не в полость дифференциального гидроцилиндра 9 под большой поршень 12. Объем гидроцилиндра со стороны большого поршня 12 выбран таким образом, что за время, необходимое для его заполнение жидкостью, электродвигатель 3 набирает номинальные обороты. Наличие гидравлического аккумулятора 13 обеспечивает перемещение поршней дифференциального гидроцилиндра 9 после остановки электродвигателя 3 насосной станции 1 и, таким образом, подготавливает гидросистему к запуску.Now, when starting up the pumping station 1, the liquid from the hydraulic pump 2 first enters the cavity of the differential hydraulic cylinder 9 under the large piston 12, because the check valve 4 is closed by the pressure remaining in the pressure line 11 and the hydraulic cavity of the accumulator 13. The ratio of the areas of the pistons of the differential hydraulic cylinder 9 is selected so that to move the large piston 12 to the hydraulic pump 2, it is necessary to create a pressure significantly lower than the maximum discharge pressure. Therefore, when starting the pumping station, the electric motor 3 needs to create a starting moment for the rotation of the hydraulic pump 2 is much less than what would be necessary if the liquid from the hydraulic pump entered directly into the pressure hydraulic line, which was under pressure, and not into the cavity of the differential hydraulic cylinder 9 under the large piston 12 The volume of the hydraulic cylinder from the side of the large piston 12 is selected in such a way that in the time required for its filling with liquid, the electric motor 3 gains nominal speed. The presence of a hydraulic accumulator 13 ensures the movement of the pistons of the differential hydraulic cylinder 9 after the motor 3 of the pump station 1 stops and thus prepares the hydraulic system for start-up.

Предлагаемая гидравлическая система пусковой установки изготовлена на ФГУП "КБ машиностроения" и прошла заводские испытания с положительными результатами.The proposed hydraulic launcher system was manufactured at FSUE KB Engineering and passed factory tests with positive results.

Claims

The hydraulic system of the launcher, comprising a pumping station, a check valve, a three-position four-way valve, a hydraulic accumulator and cover opening actuators, characterized in that the hydraulic system is equipped with a differential hydraulic cylinder, connected on the small piston side to the pressure line behind the check valve, and on the side of the large piston between the non-return valve and the hydraulic pump, while the ratio of the piston areas ensures the displacement of the large piston from pressure, we develop pumping station is less than the maximum discharge pressure, and the volume of the differential hydraulic cylinder from the side of the large piston is the set of nominal revolutions by the pump station electric motor for the period of time necessary to fill it.