RU2339847C1 - Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system - Google Patents
Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339847C1 RU2339847C1 RU2007131109/06A RU2007131109A RU2339847C1 RU 2339847 C1 RU2339847 C1 RU 2339847C1 RU 2007131109/06 A RU2007131109/06 A RU 2007131109/06A RU 2007131109 A RU2007131109 A RU 2007131109A RU 2339847 C1 RU2339847 C1 RU 2339847C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shut
- hydromechanical
- nozzle
- membrane
- control valves
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидравлике, в частности к устройствам для плавного изменения нагрузки гидравлических систем, и может быть использовано в системах водоснабжения и/или отопления, в частности, в отопительных системах, оснащенных вихревыми теплогенераторами, а также в других областях техники, в которых эксплуатируются гидравлические системы, например, при перекачке жидких растворов и/или эмульсий, суспензий, гелей, продуктов нефтехимии или жидких пищевых субстанций, таких как молочные продукты или соки.The invention relates to hydraulics, in particular to devices for smoothly changing the load of hydraulic systems, and can be used in water supply and / or heating systems, in particular, in heating systems equipped with vortex heat generators, as well as in other areas of technology in which hydraulic systems, for example, when pumping liquid solutions and / or emulsions, suspensions, gels, petrochemicals or liquid food substances such as dairy products or juices.
Описываемое устройство предназначено для непрерывного управления без участия человека плавной нагрузкой гидравлической системы при ее включениях, что особенно важно в системах, работающих в режиме «старт-стоп» с короткими интервалами времени, наиболее тяжелом для трубопроводов, а также электродвигателей насосов.The described device is designed for continuous control without human intervention by the smooth load of the hydraulic system when it is turned on, which is especially important in systems operating in the "start-stop" mode with short time intervals, the most difficult for pipelines, as well as pump motors.
Из уровня техники известно такое устройство, как гаситель гидравлических ударов (SU 723267 А, 25.03.1980), включающий корпус, шток, соединенный с диафрагмой, разделяющий сливную и демпфирующую камеры, соединенные импульсной трубкой.The prior art knows such a device as a shock absorber (SU 723267 A, 03/25/1980), including a housing, a rod connected to the diaphragm, separating the drain and damping chambers connected by a pulse tube.
В данном устройстве при возникновении гидроудара часть жидкости сбрасывают через сливной клапан, вследствие чего возникает необходимость проведения дополнительных мероприятий и использования дополнительных устройств для удаления сброшенной жидкости.In this device, when a water hammer occurs, part of the liquid is discharged through the drain valve, as a result of which there is a need for additional measures and the use of additional devices to remove the discharged liquid.
Также из уровня техники известно регулирующее устройство, содержащее эластичный рукав, установленный в трубопроводе и образующий с его внутренней поверхностью полость, сообщенную посредством соединительного патрубка с источником управляющей среды (см., напр., US 4108418 A, 1978).Also known from the prior art is a regulating device comprising an elastic sleeve installed in a pipeline and forming a cavity with its inner surface communicated by means of a connecting pipe to a source of control medium (see, for example, US 4108418 A, 1978).
Известно гидромеханическое устройство - дистанционно управляемая задвижка-отсекатель для использования в нефтегазодобывающей промышленности для перекрытия среды нефтяных и газовых скважин с возможностью автоматического и дистанционного управления (патент SU 1281802 A1, 07.01.1987). Автоматическое управление задвижкой осуществляется при выходе давления в рабочей магистрали из допустимого диапазона.A known hydromechanical device is a remotely controlled shut-off valve for use in the oil and gas industry to shut off the medium of oil and gas wells with the possibility of automatic and remote control (patent SU 1281802 A1, 01/07/1987). Automatic control of the valve is carried out when the pressure in the working line is out of the allowable range.
Недостатками данного устройства являются его сложность из-за наличия множества подводящих и отводящих каналов (до восьми), наличия множества распределительных камер (до девяти), что не может не сказаться на надежности устройства и системы, оснащенной таким устройством в процессе эксплуатации.The disadvantages of this device are its complexity due to the presence of many inlet and outlet channels (up to eight), the presence of many distribution chambers (up to nine), which cannot but affect the reliability of the device and the system equipped with such a device during operation.
Кроме того, устройство обеспечивает закрытие задвижки запорной арматуры при отклонениях давления в трубопроводе от некоего номинального диапазона.In addition, the device provides closing of the shutoff valve valve when the pressure deviations in the pipeline from a certain nominal range.
Заявляемое же изобретение направлено на плавное повышение нагрузки на гидравлическую систему и работающий насос при плавном повышении давления жидкости в системе от нулевого значения, в том числе при полном отсутствии давления и тока жидкости в системе, т.е. задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение плавного пуска гидравлической системы с исключением возможности возникновения больших гидродинамических нагрузок на гидравлическую систему - гидроудара, а также снижение материалоемкости элементов пускового устройства, повышение безопасности и надежности системы в целом, снижение расходов на ее ремонт и эксплуатацию.The claimed invention is directed to a smooth increase in the load on the hydraulic system and the working pump with a smooth increase in fluid pressure in the system from zero, including the complete absence of pressure and fluid flow in the system, i.e. The problem to which the present invention is directed is to ensure a smooth start-up of the hydraulic system with the exception of the possibility of large hydrodynamic loads on the hydraulic system - water hammer, as well as reducing the material consumption of the elements of the starting device, increasing the safety and reliability of the system as a whole, reducing the cost of its repair and operation.
Поставленная задача решается за счет того, что гидромеханическое устройство для плавной нагрузки гидравлической системы, содержащей, по крайней мере, насос и трубопровод, согласно изобретению, включает запорно-регулировочную арматуру, содержащий жиклер и обратный клапан регулятор скорости открытия запорно-регулировочной арматуры, гидромеханический привод запорно-регулировочной арматуры, включающий мембранную камеру с корпусом, содержащим, по меньшей мере, один отсек для рабочего тела, и передаточный механизм, при этом гидромеханическое устройство сообщено по рабочему телу гидравлической системы, преимущественно, несжимаемой жидкости с трубопроводом путем подключения к нему на участке между насосом и запорно-регулировочной арматурой регулятора скорости открытия упомянутой арматуры, при этом указанный регулятор сообщен по рабочему телу гидравлической системы и/или через промежуточное рабочее тело или тела с мембранной камерой, содержащей герметичную мембрану, и связанный с ней передаточный механизм, выполненный с возможностью передачи деформации мембраны на запорно-регулировочную арматуру в режиме ее открывания и закрывания.The problem is solved due to the fact that the hydromechanical device for smooth loading of a hydraulic system containing at least a pump and a pipeline, according to the invention, includes shut-off and control valves, comprising a nozzle and a check valve, a speed control valve for opening shut-off and control valves, a hydromechanical drive shut-off and control valves, including a membrane chamber with a housing containing at least one compartment for the working fluid, and a transmission mechanism, while hydromechanically This device is communicated through the working fluid of the hydraulic system, mainly an incompressible fluid with the pipeline by connecting to it in the area between the pump and the shut-off and control valves of the opening speed controller of said valves, while this controller is communicated through the working fluid of the hydraulic system and / or through an intermediate working fluid a body or bodies with a membrane chamber containing an airtight membrane, and a transmission mechanism associated with it, configured to transmit membrane deformation to Horno-control valves in its mode of opening and closing.
Регулятор скорости открытия может включать корпус, в котором размещены вышеупомянутые обратный клапан и жиклер, причем жиклер и обратный клапан выполнены конструктивно совмещенными.The opening speed controller may include a housing in which the aforementioned non-return valve and nozzle are located, the nozzle and non-return valve being structurally combined.
Обратный клапан регулятора скорости открытия может содержать имеющий пропускной канал с выходными отверстиями шток с выполненной на одном его конце заслонкой, а на другом - жиклером, включающим регулирующий, предпочтительно, винтовой элемент, введенный в пропускной канал штока обратного клапана с возможностью, по крайней мере, частичного перекрытия проходного сечения пропускного канала - пропускного отверстия для его калибровки с помощью иглы жиклера, которой снабжен винтовой элемент, путем изменения ее положения относительно пропускного канала.The check valve of the opening speed controller may comprise a rod having a passage with outlet openings with a damper made at one end and a nozzle at the other end, including a regulating, preferably screw element, inserted into the check valve stem passage with the possibility of at least partial overlap of the passage section of the passage channel - the passage hole for its calibration using the nozzle of the nozzle, which is equipped with a screw element, by changing its position relative to the passage th channel.
Гидромеханическое устройство может быть снабжено возвратным устройством гидромеханического привода, связанным с передаточным механизмом и/или мембраной привода, например, пружиной.The hydromechanical device may be provided with a hydromechanical actuator return device associated with the transmission mechanism and / or the actuator membrane, for example, a spring.
Регулятор скорости открытия может быть снабжен возвратным устройством, связанным с обратным клапаном и/или жиклером, например, пружиной.The opening speed controller may be provided with a return device associated with a check valve and / or a jet, for example, a spring.
Регулятор скорости открытия может быть снабжен возвратным устройством, установленным на винтовом элементе жиклера, например, пружиной.The opening speed controller may be equipped with a return device mounted on the screw element of the jet, for example, a spring.
Корпус регулятора скорости открытия может содержать, по меньшей мере, три отсека, в первом отсеке расположена заслонка обратного клапана с выполненным в ней входным отверстием пропускного канала, во втором отсеке расположен, по крайней мере, частично шток обратного клапана и, по меньшей мере, одно выходное отверстие пропускного канала, выполненное в штоке, в третьем отсеке расположена головка винтового элемента жиклера и возвратное устройство регулятора скорости открытия, при этом второй отсек соединен по рабочему телу с мембранной камерой, а в корпусе регулятора скорости открытия в области третьего отсека выполнено отверстие, закрытое винтовой заглушкой для обеспечения регулировки посредством винтового элемента проходного сечения пропускного канала.The opening speed controller housing may contain at least three compartments, in the first compartment there is a check valve flap with an inlet of the passage channel made in it, in the second compartment at least partially the check valve stem and at least one the outlet of the passage channel, made in the rod, in the third compartment is the head of the screw element of the nozzle and the return device of the opening speed controller, while the second compartment is connected via a working fluid to the membrane chamber swarm, and in the case of the opening speed controller in the region of the third compartment, a hole is made, closed with a screw plug for adjustment by means of a screw element of the passage section of the passage channel.
Для изменения положения иглы жиклера относительно пропускного отверстия жиклер может быть снабжен устройством калибровки, выполненным с возможностью его регулировки вручную с внешней стороны корпуса регулятора скорости открытия запорно-регулировочной арматуры.To change the position of the nozzle needle relative to the through hole, the nozzle can be equipped with a calibration device that can be manually adjusted from the outside of the body of the speed controller for opening the shut-off and control valves.
Запорно-регулировочная арматура может быть выполнена с имеющим шпиндель запорным органом, а передаточный механизм состоит, по меньшей мере, из двух элементов, при этом первый элемент передаточного механизма через предохранительную накладку соединен с мембраной мембранной камеры, а второй элемент соединен с запорным органом запорно-регулировочной арматуры, предпочтительно, через шпиндель с возможностью поворотного перемещения последней.Shut-off and control valves can be made with a spindle having a shut-off element, and the transmission mechanism consists of at least two elements, while the first element of the transmission mechanism is connected to the membrane of the membrane chamber through a safety pad, and the second element is connected to the shut-off element of the shut-off element control valves, preferably through a spindle with the possibility of pivotal movement of the latter.
Второй элемент передаточного механизма может быть выполнен с возможностью поворота от 0 до 90 градусов от исходного положения, при этом 0 градусов соответствует полностью закрытой арматуре, а значение 90 градусов - полностью открытой.The second element of the transmission mechanism can be made with the possibility of rotation from 0 to 90 degrees from the initial position, while 0 degrees corresponds to a completely closed valve, and a value of 90 degrees to a fully open one.
Первый и второй элементы передаточного механизма могут быть выполнены прямолинейными и соединены между собой подвижно, например, шарнирно, причем во втором элементе в месте соединения его с первым выполнено отверстие, внутри которого расположен штифт, соединяющий оба указанных элемента.The first and second elements of the transmission mechanism can be made rectilinear and interconnected movably, for example, articulated, moreover, in the second element at the junction of it with the first there is a hole, inside which there is a pin connecting both of these elements.
Мембранная камера может содержать корпус с разделенными герметичной упругой мембраной упомянутым заполняемым отсеком для рабочего тела и не заполняемым им отсеком, причем мембрана выполнена с возможностью знакопеременной деформации, направленной в зависимости от давления, как в сторону заполняемого отсека, так и в сторону не заполняемого отсека мембранной камеры, причем в не заполняемом отсеке мембранной камеры выполнено отверстие с закрепленной в нем направляющей втулкой, обеспечивающей поступательное движение передаточного механизма.The membrane chamber may comprise a housing with the aforementioned fillable compartment for the working fluid separated by a sealed elastic membrane and a compartment that is not filled with it, and the membrane is capable of alternating deformation, depending on the pressure, both towards the filled compartment and towards the non-filled membrane compartment chamber, and in the non-fillable compartment of the membrane chamber a hole is made with a guide sleeve fixed therein, providing translational movement of the gear ism.
Запорно-регулировочная арматура может представлять собой кран, например, шаровой.Shut-off and control valves may be a crane, for example, a ball valve.
Передаточный механизм, взаимодействующий с запорно-регулировочной арматурой, может быть выполнен в виде рычага или кривошипного механизма, или зубчатой рейки.The gear mechanism interacting with the locking and regulating valves can be made in the form of a lever or a crank mechanism, or a gear rack.
Максимальная пропускная способность обратного клапана, по меньшей мере, в два раза может превышать максимальную пропускную способность жиклера.The maximum throughput of the non-return valve can be at least two times higher than the maximum throughput of the nozzle.
Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного изобретения, является обеспечение безопасности и снижение энергозатрат при эксплуатации гидравлических систем, содержащих несжимаемые жидкости, а также повышение долговечности и надежности работы, снижение затрат на ремонт и обслуживание вследствие снижения нагрузки на элементы гидравлической системы - запорную арматуру, трубопроводы и на электродвигатель насоса, что достигается разработанным в изобретении сочетанием существенных признаков, создающих совокупный положительный эффект, превышающий сумму входящих эффектов от отдельных элементов изобретения, а именно, принятое в изобретении расположение сообщенного с трубопроводом по рабочему телу или рабочей среде предложенного устройства на участке между насосом и запорно-регулировочной арматурой, позволяет включать насос и осуществлять набор оборотов, близких к рабочим, при закрытой арматуре, что снижает энергозатраты при запуске электродвигателя насоса, а последовательность расположения и предложенные конструктивные решения регулятора скорости открытия и гидромеханического привода арматуры обеспечивают, с одной стороны, автоматически достигаемую плавность открытия задвижки и включения гидравлической системы, а, с другой стороны, обеспечивают быстрый сброс давления в устройстве и отключение системы при выключении двигателя. Последнее достигается за счет предложенного в изобретении регулируемого соотношения пропускной способности впускного жиклера и обратного клапана, а также за счет выполнения разделительной мембраны упруго-податливой, установленной в жесткой мембранной камере, что обеспечивает плавное движение передаточного механизма гидромеханического привода в режиме открывания задвижки и более быстрое, но также плавное закрывание, усиленное срабатывающей в режиме обратного хода за счет дополнительной энергии пружинного усилителя хода. Это создает в совокупности необходимую плавность и регулируемую быстроту работы устройства, а также экономичность, возможность как автономной, так и совместной с другими устройствами работы в гидравлической системе.The technical result achieved by using the claimed invention is to ensure safety and reduce energy consumption during operation of hydraulic systems containing incompressible liquids, as well as increase durability and reliability, reduce repair and maintenance costs due to reduced load on the hydraulic system elements - valves, pipelines and to the pump motor, which is achieved by the combination of the essential features developed in the invention that create the aggregate a positive effect exceeding the sum of the input effects from the individual elements of the invention, namely, the location of the proposed device in communication between the pump and the shut-off and control valves adopted with the pipeline through the working fluid or the working medium allows the pump to be turned on and a set of revolutions close to workers, with the valves closed, which reduces energy consumption when starting the pump motor, and the sequence of location and the proposed design solutions of the speed controller The opening and hydromechanical valves of the valves provide, on the one hand, the automatically achieved smoothness of opening the valve and turning on the hydraulic system, and, on the other hand, provide a quick release of pressure in the device and turn off the system when the engine is turned off. The latter is achieved due to the adjustable ratio of the inlet nozzle and non-return valve flow rate proposed in the invention, as well as due to the implementation of an elastic-flexible separation membrane installed in a rigid membrane chamber, which ensures smooth movement of the hydromechanical actuator transmission mechanism in the valve opening mode and faster but also smooth closing, reinforced by tripping in reverse mode due to the additional energy of the spring travel amplifier. This creates in aggregate the necessary smoothness and adjustable speed of the device, as well as efficiency, the possibility of both autonomous and working with other devices in the hydraulic system.
Техническое решение иллюстрируется чертежами, на которых представлен частный случай выполнения устройства, не охватывающий и, тем более, не ограничивающий весь объем притязаний данного решения.The technical solution is illustrated by drawings, which show a particular case of the device, not covering and, moreover, not limiting the entire scope of the claims of this solution.
На фиг.1 изображено гидромеханическое устройство, соединенное с трубопроводом (рабочее тело или рабочая среда не показаны);Figure 1 shows a hydromechanical device connected to a pipeline (working fluid or working medium is not shown);
на фиг.2 изображен регулятор скорости открытия запорно-регулировочной арматуры с выкрученной заглушкой;figure 2 shows the speed controller for the opening of valves with a screwed-off plug;
на фиг.3 отображена мембранная камера;figure 3 shows the membrane chamber;
на фиг.4 изображено гидромеханическое устройство в начале процесса открытия арматуры - двигатель насоса в фазе выхода с холостого хода на рабочие обороты;figure 4 shows the hydromechanical device at the beginning of the process of opening valves - the pump motor in the phase of exit from idle to operating revolutions;
на фиг.5 представлено гидромеханическое устройство с полностью открытой запорно-регулировочной арматурой - двигатель в фазе работы на полную мощность;figure 5 presents the hydromechanical device with a fully open shut-off and control valves - the engine in the phase of operation at full power;
на фиг.6 показано гидромеханическое устройство после окончания воздействия давления - при выключенном двигателе;figure 6 shows the hydromechanical device after the end of the pressure - when the engine is off;
на фиг.7 отображено гидромеханическое устройство в варианте выполнения с промежуточным (дополнительным) рабочим телом;7 shows a hydromechanical device in an embodiment with an intermediate (additional) working fluid;
на фиг.8 представлено гидромеханическое устройство в варианте выполнения с несколькими промежуточными (дополнительными) рабочими телами;on Fig presents a hydromechanical device in an embodiment with several intermediate (additional) working bodies;
на фиг.9 изображен вариант выполнения гидромеханического устройства с передаточным механизмом в виде зубчатых рейки и колеса;figure 9 shows an embodiment of a hydromechanical device with a transmission mechanism in the form of gear racks and wheels;
на фиг.10 представлена замкнутая гидравлическая система с гидромеханическим устройством и вихревым теплогенератором;figure 10 presents a closed hydraulic system with a hydromechanical device and a swirl heat generator;
на фиг.11 изображена схема гидравлической системы для перекачивания жидкости с гидромеханическим устройством;figure 11 shows a diagram of a hydraulic system for pumping fluid with a hydromechanical device;
на фиг.12 показаны графики зависимостей силы тока и давления рабочего двигателя от расхода рабочей среды или рабочего тела.on Fig shows graphs of the dependences of the current strength and pressure of the working engine on the flow rate of the working medium or working fluid.
Гидромеханическое устройство 1 для плавной нагрузки гидравлической системы 2, которая содержит, по крайней мере, насос 3 и трубопровод 4, включает запорно-регулировочную арматуру 5, содержащий жиклер 6 и обратный клапан 7 регулятор 8 скорости открытия запорно-регулировочной арматуры 5, гидромеханический привод 9 запорно-регулировочной арматуры 5. Гидромеханический привод 9 включает мембранную камеру 10 с корпусом 11. Корпус 11 содержит, по меньшей мере, один отсек 12 для рабочего тела 13 и передаточный механизм 14. Гидромеханическое устройство 1 сообщено по рабочему телу 13 гидравлической системы 2, преимущественно, несжимаемой жидкости с трубопроводом 4 путем подключения к нему на участке между насосом 3 и запорно-регулировочной арматурой 5 регулятора 8 скорости открытия упомянутой арматуры 5. Регулятор 8 скорости открытия сообщен по рабочему телу 13 гидравлической системы 2 и/или через промежуточное рабочее тело 15 или тела с мембранной камерой 10. Мембранная камера 10 содержит герметичную мембрану 16 и связанный с ней передаточный механизм 14, выполненный с возможностью передачи деформации мембраны 16 на запорно-регулировочную арматуру 5 в режиме ее открывания и закрывания.A
В качестве рабочего тела 13 может быть использована, например, несжимаемая жидкость, циркулирующая в гидравлической системе 2 и/или перемещаемая по трубопроводу 4 гидравлической системы 2. Регулятор 8 скорости открытия запорно-регулировочной арматуры 5 может быть сообщен с мембранной камерой 10 по другому - промежуточному (дополнительному) рабочему телу 15 или нескольким телам, жидким и/или газообразным. В качестве рабочего тела 13 и/или промежуточного (дополнительного) рабочего тела 15 может быть использован гель. При использовании нескольких рабочих тел на участке между регулятором 8 скорости открытия и мембранной камерой 10 может быть использовано устройство или устройства известной конструкции, препятствующие смешению рабочих тел между собой.As the working
Регулятор 8 скорости открытия, в частном случае выполнения, включает корпус 17, в котором размещен обратный клапан 7, а также жиклер 6, причем жиклер 6 и обратный клапан 7 выполнены конструктивно совмещенными.The
Обратный клапан 7 регулятора 8 скорости открытия содержит имеющий пропускной канал 18 с выходными отверстиями 19, 20 шток 21 с выполненной на одном его конце заслонкой 22, а на другом - жиклером 6, включающим регулирующий, предпочтительно, винтовой элемент 23, введенный в пропускной канал 18 штока 21 обратного клапана 7 с возможностью, по крайней мере, частичного перекрытия проходного сечения пропускного канала 18 - пропускного отверстия для его калибровки (частичного перекрытия) с помощью иглы 24 жиклера 6, которой снабжен винтовой элемент 23, путем изменения ее положения относительно пропускного канала 18.The
Гидромеханическое устройство 1 может быть снабжено возвратным устройством гидромеханического привода 9, связанным с передаточным механизмом 14 и/или мембраной 16 гидромеханического привода 9, например, пружиной 25.The
Регулятор 8 скорости открытия может быть снабжен возвратным устройством, связанным с обратным клапаном 7 и/или жиклером 6, например, пружиной 26. Пружина 26 может быть установлена на винтовом элементе 23 жиклера 6.The
Корпус 17 регулятора 8 скорости открытия 8 в предпочтительном варианте выполнения устройства содержит, по меньшей мере, три отсека. В первом отсеке 27 расположена заслонка 22 обратного клапана 7 с выполненным в ней входным отверстием 28 пропускного канала 18. Во втором отсеке 29 расположен, по крайней мере, частично шток 21 обратного клапана 7 и, по меньшей мере, одно выходное отверстие 20 пропускного канала 18, выполненное в штоке 21. В третьем отсеке 30 расположена головка - конечная часть 31 винтового элемента 23 жиклера 6, выполненная, например, в виде гладкой головки, и возвратное устройство, например, пружина 26 регулятора скорости открытия 8. Второй отсек 29 соединен по рабочему телу 13 и/или промежуточному рабочему телу 15 с мембранной камерой 10. В корпусе 17 регулятора 8 скорости открытия в области третьего отсека 30 выполнено отверстие 32, закрытое винтовой заглушкой 33 для обеспечения регулировки посредством винтового элемента 23 проходного сечения калибруемого отверстия 34 пропускного канала 18. Регулятор 8 скорости открытия запорно-регулировочной арматуры 5 выполнен с обеспечением возможности калибровки пропускного канала 18 жиклера 6, например, путем изменения положения иглы 24 жиклера 6 относительно пропускного канала 18 и изменения пропускного сечения калибруемого отверстия 34.The
Для изменения положения иглы 24 жиклера 6 относительно калибруемого отверстия 34 жиклер 6 снабжен устройством калибровки, например, винтовым элементом 23, выполненным с возможностью его регулировки, например, вручную с внешней стороны корпуса 17 регулятора 8 скорости открытия запорно-регулировочной арматуры 5.To change the position of the
Запорно-регулировочная арматура 5 выполнена с имеющим шпиндель запорным органом (на чертеже условно не показан). Передаточный механизм 14 состоит, предпочтительно, из двух элементов 35 и 36 соответственно. Первый элемент 35 передаточного механизма 14 через предохранительную накладку 37 соединен с мембраной 16, а второй элемент 36 соединен с запорно-регулировочной арматурой 5 с возможностью поворотного перемещения последней.Shut-off and
Второй элемент 36 передаточного механизма 14 выполнен с возможностью поворота от 0 до 90 градусов от исходного положения, при этом значение угла 0 градусов соответствует полностью закрытой арматуре 5, а значение 90 градусов - полностью открытой, а первый элемент 35 выполнен с возможностью совершать поступательное движение.The
Первый и второй элементы соответственно 35 и 36 передаточного механизма 14 могут быть выполнены прямолинейными и соединены между собой подвижно, например, шарнирно, причем во втором элементе 36 в месте соединения его с первым 35 выполнено отверстие 38, например, продолговатая прорезь, внутри которого расположен штифт 39, соединяющий оба указанных элемента.The first and
Мембранная камера 10 содержит корпус 11 с разделенными герметичной упругой мембраной 16 заполняемым отсеком 12 для рабочего тела и не заполняемым им отсеком 40. Мембрана 16 выполнена с возможностью знакопеременной деформации, направленной в зависимости от давления, как в сторону заполняемого отсека 12 для рабочего тела, так и в сторону не заполняемого отсека 40 мембранной камеры 10. В не заполняемом отсеке 40 мембранной камеры 10 выполнено отверстие 41 с закрепленной в нем направляющей втулкой 42, обеспечивающей поступательное движение передаточного механизма 14.The
Запорно-регулировочная арматура 5 может представлять собой любое известное в данной области устройство, например шаровой кран.Shut-off and
Передаточный механизм 14, взаимодействующий с запорно-регулировочной арматурой 5, может быть выполнен в виде, по меньшей мере, одного рычага и/или системы рычагов и/или кривошипного механизма, или зубчатой рейки 43 и зубчатого колеса 44.The
Максимальная пропускная способность обратного клапана 7, по меньшей мере, в два раза превышает максимальную пропускную способность жиклера 6.The maximum throughput of the
Рассмотрим работу гидромеханического устройства в составе замкнутой гидравлической системы, оснащенной вихревым теплогенератором.Consider the operation of a hydromechanical device as part of a closed hydraulic system equipped with a vortex heat generator.
Данная система содержит насос 3, электродвигатель 45 насоса, например марки А200М2Ж2, в составе электронасосного агрегата КМ100-65-250, гидромеханическое устройство 1, расширительный бак 46, вихревой теплогенератор 47, например, аналогичный конструкции вихревому теплогенератору ВТГ-37-IV, устройство которого известно из патента RU 2129689 C2, 27. 04.1999, теплообменник 48, температурный датчик 49, шкаф 50 автоматического управления пуском электродвигателя 45.This system includes a
Характеристики двигателя:Engine Features:
- Мощность 37 кВт-
- Напряжение 380 В- Voltage 380 V
- Номинальный ток 70 А- Rated current 70 A
В момент, когда электродвигатель отключен или находится в «спящем режиме», запорно-регулировочная арматура находится в закрытом положении, а рабочее тело гидравлической системы не циркулирует по гидравлической системе 2.At the moment when the electric motor is turned off or in “sleep mode”, the shut-off and control valves are in the closed position, and the working fluid of the hydraulic system does not circulate through the
При понижении температуры ниже определенной отметки срабатывает температурный датчик 49, который непрерывно подает сигнал на шкаф 50 автоматического управления, подающий питание на электродвигатель 45, соединенный с насосом 3 в моноблок. После запуска электродвигатель 45 первое время перемещает жидкость (рабочее тело) в своем малом объеме - в данном примере около 3 л, вследствие чего в течение некоторого времени работает на холостых оборотах, а расход жидкости (объем перекачиваемой насосом жидкости Q) практически равен нулю. На выходе насоса 3 и на участке перед запорно-регулировочной арматурой 5 давление возрастает. Через регулятор 8 скорости открытия с обратным клапаном 7, давление передается в мембранную камеру 10. Поскольку калибруемое отверстие 34, регулируемое иглой 24, исходя из необходимой скорости нагружения электродвигателя, обеспечивает прохождение малого количества жидкости в мембранную камеру 10, то мембранная камера 10 наполняется медленно (в течение некоторого промежутка времени), после чего под действием давления жидкости - рабочего тела мембрана 16 прогибается и сообщает первому элементу 35 передаточного механизма 14 поступательное движение. Указанный элемент, в свою очередь, воздействуя на второй элемент 36 передаточного механизма 14, сообщает ему вращательное движение и плавно поворачивает второй элемент на угол около 90°, открывая запорно-регулировочную арматуру 5 и постепенно увеличивая расход Q от 0 до 100 м3/час.When the temperature drops below a certain point, the
С увеличением пропускного сечения трубопровода и, следовательно, расхода Q увеличивается нагрузка на электродвигатель, а сила тока от его начального значения 10-12 А, соответствующего холостому ходу, возрастает до своего номинального значения, например, 70 А при Q=100 м3/час.With an increase in the flow cross section of the pipeline and, consequently, the flow rate Q, the load on the electric motor increases, and the current strength from its initial value of 10-12 A, which corresponds to idling, increases to its nominal value, for example, 70 A at Q = 100 m 3 / h .
Причем, предпочтительно калибруемое отверстие 34 регулятора 8 скорости открытия регулируется таким образом, что величина силы тока в зависимости от расхода жидкости изменяется по линейному закону.Moreover, it is preferable that the calibrated
По достижении значения необходимой температуры по сигналу датчика 49 на шкаф 50 автоматического управления прекращается подача питания на электродвигатель 45, и он отключается. Давление на выходе электронасоса 3 и участке между насосом 3 и запорно-регулировочной арматурой 5 падает, а мембрана 16 под действием упругой силы распрямляющейся сжатой пружины 25 возвращается в исходное положение. Передаточный механизм 14, связанный с запорно-регулировочной арматурой 5, перекрывает рабочее сечение трубопровода. После чего гидромеханическое устройство 1 и гидравлическая система 2 возвращаются в первоначальное состояние и готовы к очередному пуску при понижении температуры и срабатывании датчика.Upon reaching the value of the required temperature by the signal of the
Предложенное устройство обладает большой степенью универсальности и может работать в следующих диапазонах его характеристик:The proposed device has a large degree of versatility and can work in the following ranges of its characteristics:
- диапазон расхода жидкости при регулировании нагрузки находится в пределах от 0,1 до 250 м3/час включительно;- the range of fluid flow when regulating the load is in the range from 0.1 to 250 m 3 / hour inclusive;
- давление на входе регулятора скорости открытия может быть в пределах от 0,5 до 10 атм включительно;- the pressure at the inlet of the opening speed controller can be in the range from 0.5 to 10 atm inclusive;
- рабочее сечение трубопровода и/или запорно-регулировочной арматуры от 20 до 120 мм и более;- working section of the pipeline and / or shut-off and control valves from 20 to 120 mm or more;
- время полного открытия закрытой запорно-регулировочной арматуры от 1-30 с и более.- the time for the complete opening of closed shut-off and control valves from 1-30 s or more.
Устройство с одной и той же конфигурацией может работать в гидравлических системах с электронасосными агрегатами мощностью от 0,5 кВт до 75 кВт.The device with the same configuration can work in hydraulic systems with electric pump units with power from 0.5 kW to 75 kW.
Работу гидравлической системы для перекачивания жидкости, представленной на фиг.11 и оснащенной гидромеханическим устройством, можно в общем виде описать следующим образом:The operation of the hydraulic system for pumping the fluid shown in Fig. 11 and equipped with a hydromechanical device can be described in general terms as follows:
Включают насос 3, сообщенный с одной стороны с источником жидкости, а с другой - с автоматическим гидромеханическим устройством 1, при этом пуск двигателя насоса 3 осуществляют в два этапа: на первом - при закрытой запорно-регулировочной арматуре 5 гидромеханического устройства 1, после чего двигатель работает, предпочтительно, на холостых или близких к ним оборотах, не перекачивая объем рабочей среды гидравлической системы, предпочтительно, жидкости по гидравлической системе, а нагнетая ее в регулятор 8 скорости открытия запорно-регулировочной арматуры 5, который присоединен к трубопроводу 4 на участке между насосом 3 и запорно-регулировочной арматурой 5 гидромеханического устройства 1. Жидкость - рабочее тело 13, проходя через жиклер 6 регулятора 8 скорости открытия запорно-регулировочной арматуры 5, попадает в мембранную камеру 10. После наполнения мембранной камеры 10 рабочее тело 13 - жидкость - начинает воздействовать на мембрану 16, постепенно деформируя ее. Мембрана 16, деформируясь, приводит в движение первый элемент 35 передаточного механизма 14, движущийся поступательно пропорционально деформации мембраны 16, преодолевая при этом усилие возвратного устройства привода, пружины 25. Поступательное движение с помощью первого элемента 35 гидромеханического привода 9, связанного со вторым элементом 36, преобразуется в движение запорного органа запорно-регулировочной арматуры 5, направленное на ее постепенное открытие в течение некоторого определенного промежутка времени. Перед эксплуатацией трубопровода 4 жиклер 6 регулятора 8 скорости открытия настраивают таким образом, чтобы обеспечить необходимый временной интервал от начала пуска двигателя насоса 3 при закрытой запорно-регулировочной арматуре 5 до полного ее открытия, преимущественно составляющего от 1 до 30 с. После остановки двигателя и уменьшения давления в трубопроводе 4, жидкость вытесняют из мембранной камеры 10 через открываемый под действием давления возвратного устройства (пружины 25) гидромеханического привода 9 обратный клапан 7 регулятора 8 скорости открытия, усилием, создаваемым пружиной 25 гидромеханического привода 9, которое превосходит усилие, создаваемое возвратным устройством (пружиной 26) обратного клапана 7, причем максимальная пропускная способность обратного клапана 7, по меньшей мере, в два раза превышает максимальную пропускную способность жиклера 6.Turn on the
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131109/06A RU2339847C1 (en) | 2007-08-15 | 2007-08-15 | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131109/06A RU2339847C1 (en) | 2007-08-15 | 2007-08-15 | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2339847C1 true RU2339847C1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40193237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007131109/06A RU2339847C1 (en) | 2007-08-15 | 2007-08-15 | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2339847C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626191C1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-07-24 | Анастасия Дмитриевна Нечаева | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
-
2007
- 2007-08-15 RU RU2007131109/06A patent/RU2339847C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626191C1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-07-24 | Анастасия Дмитриевна Нечаева | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6276911B1 (en) | Screw compressor | |
| AU2008299694B2 (en) | Water saving apparatus | |
| CN111720593B (en) | Multifunctional check valve | |
| CN102155544B (en) | Valve plate eccentric valve with slowly-closed check function | |
| CA2309521A1 (en) | Flow control valve assembly | |
| US10794512B2 (en) | Electrically-driven flow rate control valve | |
| RU2339847C1 (en) | Hydromechanical device to smoothly load hydraulic system | |
| RU72032U1 (en) | HYDROMECHANICAL DEVICE FOR SMOOTH LOADING OF A HYDRAULIC SYSTEM | |
| EP1526312A1 (en) | Valve | |
| JPH0771633A (en) | Automatic bypass valve | |
| RU2364685C2 (en) | System of water supply to complex consumer and system for water supply of building, structure | |
| RU2352857C1 (en) | Main oil pipeline, oil-products pipeline, or gas condensate pipeline | |
| CN106763934B (en) | Double-drive quick-closing lifting type non-return and stop combined valve | |
| RU2347128C1 (en) | Multipurpose valve | |
| CN106641411B (en) | Quick-closing valve | |
| RU2364798C2 (en) | Heat supply and/or hot water supply system of complex consumer and heat supply and/or hot water supply system of building, facility | |
| RU2347945C1 (en) | Oil pumping station | |
| CN210088084U (en) | Anti-scouring composite valve set | |
| EP2426393A1 (en) | Pressure-reducing gas storage devic, gas injection system and automobile | |
| CN220505939U (en) | Flow distribution balance valve | |
| RU2376463C2 (en) | Oil production enterprise of hydrocarbon production field - of oil, oil-and gas and/or gas condensate field | |
| CN219222910U (en) | Conveying pipeline assembly and air conditioning unit | |
| CN218564446U (en) | Flow adjustable valve | |
| RU2364797C2 (en) | Distribution heat supply network and main heating route-main heat pipeline | |
| KR200452735Y1 (en) | Apparatus for Connection Operator to Pipe Coupler |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110816 |