RU2421631C1

RU2421631C1 - Pump pressure limiter

Info

Publication number: RU2421631C1
Application number: RU2010108390/06A
Authority: RU
Inventors: Михаил Станиславович Бураков (RU); Михаил Станиславович Бураков; Сергей Владимирович Волков (RU); Сергей Владимирович Волков; Жорж Гавриилович Володин (RU); Жорж Гавриилович Володин; Сергей Сергеевич Ерохин (RU); Сергей Сергеевич Ерохин; Евгений Григорьевич Хромихин (RU); Евгений Григорьевич Хромихин
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2011-06-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pressure limiter comprises check valve (2) with its outlet connected to consumer, two-position normally-open spring-loaded spool hydraulic control valve 3 with its outlet communicated with drain line via first throttle valve 4 mounted on the side opposite to its spring (5), coaxially with pusher (6) connected with spring-loaded piston (7). All aforesaid elements have their outlets connected to working medium pressure hydraulic line (1). Aforesaid piston is arranged to form control chamber (8) communicated via second throttle valve (9) with pressure line (1) and spring chamber (10) directly communicated with drain line. Pressure alarm (11) is preferably arranged on pressure hydraulic line (1) ahead of check valve inlet. Spring-loaded piston (7) is provided with face annular ledge (12) to interact with elastic O-ring fitted in face groove.

EFFECT: almost torqueless pump start, higher sensitivity, simple design.

6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроавтоматики, в частности к гидравлическим приводам летательных аппаратов.The invention relates to the field of hydraulic engineering, in particular to hydraulic drives of aircraft.

Известен ограничитель давления источника рабочей среды, содержащий подключенные входами к линии нагнетания источника рабочей среды обратный клапан, соединенный выходом с потребителем, и подпружиненный распределитель, соединенный выходом со сливом через первый дроссель (RU №2193112, 2002).Known pressure limiter of the source of the working medium, containing a check valve connected by the inputs to the discharge line of the working medium source, a check valve connected by the outlet to the consumer, and a spring-loaded distributor connected by the outlet to the drain through the first throttle (RU No. 2193112, 2002).

Недостатком этого ограничителя является перегрузка электродвигателя при выходе на номинальный расход рабочей жидкости, низкая чувствительность, сложность настройки. Пусковая мощность, необходимая для выхода насоса на номинальный расход, может перегрузить систему электропитания летательного аппарата, имеющую ограниченную мощность.The disadvantage of this limiter is the overload of the motor when reaching the nominal flow rate of the working fluid, low sensitivity, the complexity of the settings. The starting power required for the pump to reach its rated flow rate can overload the aircraft’s power system, which has limited power.

Известен ограничитель давления насоса, содержащий подключенные входами к линии нагнетания источника рабочей среды обратный клапан, соединенный выходом с потребителем, и нормально открытый подпружиненный распределитель, соединенный выходом со сливом через первый дроссель (RU №2011010, 1994, прототип).A known pressure limiter of a pump containing a check valve connected by inputs to a discharge line of a source of a working medium is connected by an outlet to a consumer and a normally open spring-loaded distributor is connected by an outlet to a drain through the first throttle (RU No. 2011010, 1994, prototype).

Недостатком этого ограничителя является перегрузка электродвигателя при выходе на номинальный расход рабочей жидкости, низкая чувствительность, сложность настройки.The disadvantage of this limiter is the overload of the motor when reaching the nominal flow rate of the working fluid, low sensitivity, the complexity of the settings.

Технической задачей изобретения является создание эффективного ограничителя давления и расширение арсенала ограничителей давления.An object of the invention is the creation of an effective pressure limiter and the expansion of the arsenal of pressure limiters.

Технический результат, обеспечивающий решение задачи, состоит в осуществлении безмоментного запуска насоса - источника рабочей среды, повышении чувствительности, упрощении конструкции.The technical result, which provides a solution to the problem, consists in the implementation of the instantaneous start-up of the pump - the source of the working medium, increasing sensitivity, simplifying the design.

Сущность изобретения состоит в том, что ограничитель давления насоса содержит подключенные входами к гидролинии нагнетания насоса обратный клапан, соединенный выходом с потребителем, и двухлинейный двухпозиционный нормально открытый подпружиненный золотниковый распределитель, соединенный выходом со сливом через первый дроссель и установленный со стороны, противоположной его пружине, соосно толкателю переключения в закрытое положение, соединенному с подпружиненным поршнем, который установлен с образованием камеры управления, связанной через второй дроссель с гидролинией нагнетания, и пружинной камеры, непосредственно соединенной со сливом.The essence of the invention lies in the fact that the pressure limiter of the pump comprises a check valve connected by the inputs to the pump discharge line and connected to the consumer by the outlet, and a two-line, two-position, normally open, spring-loaded spool valve connected to the outlet with a drain through the first throttle and installed on the side opposite to its spring, coaxial to the switch to the closed position, connected to the spring-loaded piston, which is installed with the formation of the control chamber, constant through the second reactor with the discharge hydraulic line, and the spring chamber is directly connected to the drain.

Предпочтительно на гидролинии нагнетания насоса перед входом обратного клапана установлен сигнализатор давления, подпружиненный поршень переключения снабжен торцевым кольцевым выступом, выполненным с возможностью взаимодействия с кольцевым эластичным уплотнением, размещенным в торцевой канавке, при взаимодействии толкателя с распределителем, отношение диаметра поршня к диаметру золотника распределителя выполнено в пределах 3÷4, отношение проходных сечений первого и второго дросселей выполнено в пределах 35÷45, а отношение усилий пружины поршня и пружины распределителя в исходном состоянии выполнено в пределах 1÷0,1.Preferably, a pressure switch is installed on the pump discharge line in front of the check valve inlet, the spring-loaded switching piston is provided with an end ring protrusion configured to interact with the annular elastic seal located in the end groove, when the plunger interacts with the distributor, the ratio of the piston diameter to the diameter of the distributor valve is made within 3 ÷ 4, the ratio of the flow sections of the first and second throttles is made within 35 ÷ 45, and the ratio of efforts pr suppers of the piston and springs of the distributor in the initial state are made within 1 ÷ 0.1.

На фиг.1 изображена принципиальная гидравлическая схема ограничителя давления, на фиг.2 - конструктивная схема ограничителя.Figure 1 shows a schematic hydraulic diagram of a pressure limiter, figure 2 is a structural diagram of a limiter.

Ограничитель давления насоса содержит подключенные входами к гидролинии 1 нагнетания насоса (не изображен) обратный клапан 2, соединенный выходом с потребителем, например гидродвигателем (не изображен), и двухлинейный двухпозиционный нормально открытый подпружиненный золотниковый распределитель 3, соединенный выходом со сливом через первый дроссель 4 и установленный со стороны, противоположной его пружине 5, соосно толкателю 6 переключения в закрытое положение, соединенному с подпружиненным поршнем 7, который установлен с образованием камеры 8 управления, связанной через второй дроссель 9 с гидролинией 1 нагнетания, и пружинной камеры 10, непосредственно соединенной со сливом.The pump pressure limiter contains a check valve 2 connected by inputs to the pump discharge hydraulic line 1 (not shown), connected by the outlet to the consumer, for example, a hydraulic motor (not shown), and a two-line, two-position normally open spring-loaded spool valve 3, connected by the outlet to the drain through the first throttle 4 and mounted on the side opposite to its spring 5, coaxial to the push rod 6 in the closed position, connected to the spring-loaded piston 7, which is installed to form control amers 8, connected through a second throttle 9 to a discharge hydraulic line 1, and a spring chamber 10 directly connected to the drain.

Предпочтительно на линии (1) нагнетания перед входом обратного клапана установлен сигнализатор 11 давления, Подпружиненный поршень 7 переключения снабжен торцевым кольцевым выступом 12, выполненным с возможностью взаимодействия с кольцевым эластичным уплотнением 13, размещенным в торцевой канавке, при взаимодействии толкателя 6 с распределителем 3. Отношение диаметра 50 мм поршня 7 к диаметру 16 мм золотника распределителя 3 выполнено в пределах 3÷4. Отношение проходных сечений первого дросселя 4 с диаметром 0,8 мм (2 отверстия) и второго дросселя 9 с диаметром 5 мм соответственно выполнено в пределах 35÷45. Отношение усилий пружины 14 поршня 7 и пружины 5 распределителя 3 в исходном состоянии, равных 1±0,1 кг, выполнено в пределах 1÷0,1.Preferably, a pressure switch 11 is installed in front of the check valve input on the discharge line (1). The spring-loaded switching piston 7 is provided with an end ring protrusion 12 configured to interact with the annular elastic seal 13 located in the end groove when the push rod 6 interacts with the distributor 3. Relation a diameter of 50 mm of the piston 7 to a diameter of 16 mm of the spool of the distributor 3 is made within 3 ÷ 4. The ratio of the flow cross sections of the first throttle 4 with a diameter of 0.8 mm (2 holes) and the second throttle 9 with a diameter of 5 mm, respectively, is made within 35 ÷ 45. The ratio of the efforts of the spring 14 of the piston 7 and the spring 5 of the distributor 3 in the initial state, equal to 1 ± 0.1 kg, is made in the range 1 ÷ 0.1.

Ограничитель давления источника рабочей среды работает следующим образом.The pressure limiter of the source of the working medium is as follows.

При включении насоса распределитель 3 под действием пружины 5 находится в положении пропускания потока рабочей жидкости из гидролинии 1 на слив через дроссель 4. В период до 2-3 секунд с момента включения происходит увеличение скорости вращения насоса и его подачи. При этом привод насоса нагружен максимальным механическим пусковым моментом. Отсутствие значительной гидравлической нагрузки благодаря минимальному сопротивлению распределителя 3 и дросселя 4 при начальном минимальном расходе рабочей жидкости улучшает условия запуска привода и самого насоса. По мере увеличения подачи возрастает расход рабочей жидкости через дроссель 4 и перепад давления на нем. В результате растет давление в камере 8, воздействующее на поршень 7 в направлении преодоления усилия пружины 14 и перемещения толкателя 6 к распределителю 3, который перемещается в закрытое положение, сжимая пружину 5. В процессе перемещения распределителя 3 дроссель 9 ограничивает поступление рабочей жидкости в камеру 8, в результате контакт и перемещение золотника распределителя 3 под воздействием толкателя 6 происходит плавно. По сигналу сигнализатора 11 могут включаться исполнительные гидродвигатели (не изображены), в которые рабочая жидкость из гидролинии 1 поступает через обратный клапан 2. Благодаря выбранным геометрическим соотношениям и соотношению усилий пружин переключение распределителя 3 в закрытое положение не вызывает резкого изменения давления насоса. Таким образом, период выхода насоса на номинальный расход происходит при минимальной гидравлической нагрузке, что позволяет снизить нагрузку на систему электропитания аппарата, имеющую ограниченную мощность. Благодаря наличию торцевого кольцевого выступа 12, взаимодействующего с кольцевым эластичным уплотнением 13, размещенным в торцевой канавке стенки камеры 10, при взаимодействии толкателя 6 с золотником распределителя 3 исключены непроизводительные потери рабочей жидкости из камеры 10 по наружному зазору поршня 7 при штатной работе гидропривода.When the pump is turned on, the distributor 3 under the action of the spring 5 is in the position of passing the flow of the working fluid from the hydraulic line 1 to the drain through the throttle 4. In the period up to 2-3 seconds from the moment of switching on, the pump rotates and increases its speed. In this case, the pump drive is loaded with a maximum mechanical starting torque. The absence of a significant hydraulic load due to the minimum resistance of the distributor 3 and throttle 4 at the initial minimum flow rate of the working fluid improves the conditions for starting the drive and the pump itself. As the flow increases, the flow rate of the working fluid through the throttle 4 and the pressure drop across it increase. As a result, the pressure in the chamber 8 increases, acting on the piston 7 in the direction of overcoming the force of the spring 14 and moving the pusher 6 to the distributor 3, which moves to the closed position, compressing the spring 5. During the movement of the distributor 3, the throttle 9 restricts the flow of working fluid into the chamber 8 , as a result, the contact and movement of the spool of the distributor 3 under the influence of the pusher 6 is smooth. At the signal of the signaling device 11, actuating hydraulic motors (not shown) can be switched on, into which the working fluid from the hydraulic line 1 enters through the check valve 2. Due to the selected geometric ratios and the ratio of the efforts of the springs, switching the distributor 3 to the closed position does not cause a sharp change in the pump pressure. Thus, the period when the pump reaches its rated flow rate occurs at a minimum hydraulic load, which reduces the load on the power supply system of the device, which has limited power. Due to the presence of an end annular protrusion 12 interacting with an annular elastic seal 13 located in the end groove of the chamber 10 wall, when the pusher 6 interacts with the spool of the distributor 3, unproductive losses of the working fluid from the chamber 10 along the outer piston clearance 7 during normal operation of the hydraulic drive are eliminated.

Таким образом создан эффективный ограничитель давления и расширен арсенал ограничителей давления.Thus, an effective pressure limiter was created and the arsenal of pressure limiters was expanded.

При этом обеспечен практически безмоментный запуск насоса - источника рабочей среды, повышена чувствительность, упрощена конструкция.At the same time, an almost instantaneous start-up of the pump, the source of the working medium, is ensured, sensitivity is increased, and the design is simplified.

Claims

1. A pump pressure limiter comprising a check valve connected by inputs to the pump discharge line, connected by an outlet to a consumer, and a two-line, two-position, normally open, spring-loaded spool valve, connected by an outlet to a discharge through the first throttle and installed from the side opposite to its spring, coaxially with the switching pusher closed position connected to a spring-loaded piston, which is mounted to form a control chamber connected through a second throttle to iniey injection, and the spring chamber is directly connected to the drain.

2. The pressure limiter according to claim 1, characterized in that a pressure switch is installed on the pump discharge line in front of the check valve inlet.

3. A pressure limiter according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the spring-loaded switching piston is provided with an end annular protrusion configured to interact with an annular elastic seal located in the end groove when the pusher interacts with the distributor.

4. The pressure limiter according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the ratio of the diameter of the piston to the diameter of the spool of the distributor is made within 3 ÷ 4.

5. The pressure limiter according to any one of paragraphs.1 and 2, characterized in that the ratio of the flow sections of the first and second throttles is made within 35 ÷ 45.

6. The pressure limiter according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the ratio of the efforts of the piston spring and the distributor spring in the initial state is made within 1 ± 0.1.