RU2683349C1 - Unit for charging pneumatic hydraulic batteries by nitrogen - Google Patents
Unit for charging pneumatic hydraulic batteries by nitrogen Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683349C1 RU2683349C1 RU2018123273A RU2018123273A RU2683349C1 RU 2683349 C1 RU2683349 C1 RU 2683349C1 RU 2018123273 A RU2018123273 A RU 2018123273A RU 2018123273 A RU2018123273 A RU 2018123273A RU 2683349 C1 RU2683349 C1 RU 2683349C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- gas
- unit
- valve
- hydraulic
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 134
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 67
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 19
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B3/00—Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
- F15B1/027—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices
- F15B1/0275—Installations or systems with accumulators having accumulator charging devices with two or more pilot valves, e.g. for independent setting of the cut-in and cut-out pressures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
- F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пневмогидравлических систем общего назначения, а именно: к устройствам для передачи давления среды от одной системы к другой без соприкосновения сред, - и может найти применение при зарядке азотом или другим нейтральным газом пневмогидравлических аккумуляторов, а также газовых баллонов от источников газа с низким давлением (газовых баллонов или магистралей).The invention relates to the field of general pneumatic hydraulic systems, namely, to devices for transmitting medium pressure from one system to another without contact of the media, and can be used when charging pneumohydraulic accumulators and gas cylinders from gas sources with nitrogen or other neutral gas low pressure (gas cylinders or highways).
Известно устройство для зарядки азотом пневмогидравлических аккумуляторов, содержащее корпус в сборе с накидной гайкой, входной газовый канал с рукавом высокого давления, обратный клапан, установленный во входном газовом канале, манометр, винт с рукояткой для принудительного открытия проходного сечения газового клапана аккумулятора и кран сброса давления [1, с. 126-128, рис. 73, 74].A device for charging nitrogen with pneumohydraulic accumulators is known, comprising a housing assembly with a union nut, an inlet gas channel with a high pressure sleeve, a check valve installed in the inlet gas channel, a manometer, a screw with a handle for forcing the passage of the gas valve of the accumulator through passage and a pressure relief valve [1, p. 126-128, fig. 73, 74].
Для зарядки пневмогидравлического аккумулятора с использованием указанного устройства последнее посредством накидной гайки присоединяется к газовому клапану аккумулятора, а посредством рукава высокого давления к газовому баллону с азотом, из которого должна осуществляться зарядка аккумулятора. При условии, что давление азота в газовом баллоне выше, чем его давление в аккумуляторе, азот поступает через обратный клапан устройства и открытое проходное сечение газового клапана аккумулятора в газовую полость последнего. Посредством манометра производится контроль текущего значения давления зарядки аккумулятора.To charge the pneumohydraulic accumulator using the specified device, the latter is connected to the gas valve of the accumulator by means of a cap nut, and by means of a high-pressure sleeve to the gas cylinder with nitrogen from which the accumulator must be charged. Provided that the nitrogen pressure in the gas cylinder is higher than its pressure in the accumulator, nitrogen enters through the check valve of the device and the open passage section of the gas valve of the accumulator into the gas cavity of the latter. Using a manometer, the current value of the battery charging pressure is monitored.
С помощью рассматриваемого устройства зарядка пневмогидравлических аккумуляторов возможна только в том случае, когда давление азота в газовом баллоне, используемом для зарядки аккумулятора, превышает давление в газовой полости аккумулятора. Таким образом, известное устройство для зарядки пневмогидравлических аккумуляторов обладает ограниченными функциональными возможностями, что является его существенным недостатком.Using the device in question, the charging of pneumatic-hydraulic accumulators is possible only when the nitrogen pressure in the gas cylinder used to charge the accumulator exceeds the pressure in the gas cavity of the accumulator. Thus, the known device for charging pneumatic-hydraulic accumulators has limited functionality, which is its significant drawback.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является принятый в качестве прототипа агрегат для зарядки пневмогидравлических аккумуляторов азотом, содержащий входной и выходной газовые каналы с рукавами высокого давления, гидробак, объемную гидромашину вращательного движения с приводящим электродвигателем, первый рабочий канал которой соединен с гидробаком, а второй с напорными каналами четырехлинейного гидрораспределителя с электрическим управлением и предохранительного клапана, блок управления электродвигателем и электромагнитами, приборы измерения давления, при этом первый исполнительный канал гидрораспределителя соединен с жидкостной полостью пневмогидравлического преобразователя поступательного движения, входной газовый канал посредством первого обратного клапана соединен с газовой полостью пневмогидравлического преобразователя, которая посредством второго обратного клапана соединена с выходным газовым каналом [2]. В качестве объемной гидромашины в составе данного агрегата используется нерегулируемый насос, при этом выходной канал гидрораспределителя соединен с гидробаком.Closest to the claimed technical solution is the adopted as a prototype unit for charging pneumohydraulic accumulators with nitrogen, containing inlet and outlet gas channels with high pressure hoses, a hydraulic tank, a volumetric hydraulic motor with a driving motor, the first working channel of which is connected to the hydraulic tank, and the second to pressure channels of an electrically controlled four-way directional control valve and safety valve, motor control unit and electric romagnitami, pressure measuring devices, wherein the first actuating channel of the control valve is connected with the liquid cavity pneumohydraulic converter translational motion, inlet gas flow path through the first check valve connected to the gas cavity pneumohydraulic converter which is connected with the output gas flow path [2] through the second check valve. An uncontrolled pump is used as a volumetric hydraulic machine in the structure of this unit, while the output channel of the hydraulic distributor is connected to the hydraulic tank.
Одним из существенных недостатков указанного агрегата является то, что значительная часть работы, совершаемой газом при заполнении азотом газовой полости пневмогидравлического преобразователя, преобразуется в тепловую энергию и рассеивается в окружающую среду.One of the significant drawbacks of this unit is that a significant part of the work performed by the gas when nitrogen is filled in the gas cavity of the pneumohydraulic converter is converted into thermal energy and dissipated into the environment.
В период заполнения азотом газовой полости пневмогидравлического преобразователя не производится подача газа в подлежащий зарядке пневмогидравлический аккумулятор, в результате чего при фиксированной установленной мощности электродвигателя агрегата лишь частично используются его потенциальные возможности по производительности, что также является недостатком рассматриваемого агрегата.During the period when the gas cavity of the pneumohydraulic converter is filled with nitrogen, no gas is supplied to the pneumohydraulic accumulator to be charged, as a result of which, at a fixed installed power of the electric motor of the unit, its potential performance capabilities are only partially used, which is also a drawback of the unit under consideration.
Таким образом, известный агрегат характеризуется не достаточно рациональным использованием энергетических возможностей как азота, поступающего в его входной газовый канал из газового баллона, используемого для зарядки аккумулятора, так и электродвигателя, входящего в состав самого агрегата, и, соответственно, повышенными затратами энергии, приходящимися на перекачивание единицы массы азота из газового баллона в заряжаемый аккумулятор.Thus, the known unit is not characterized by a sufficiently rational use of the energy capabilities of both nitrogen entering its gas inlet from the gas cylinder used to charge the battery and the electric motor that is part of the unit itself, and, accordingly, the increased energy costs associated with pumping a unit mass of nitrogen from a gas cylinder into a rechargeable battery.
Технической задачей, решаемой изобретением, является создание агрегата для зарядки пневмогидравлических аккумуляторов азотом, отличающегося при фиксированном значении установленной мощности его электродвигателя пониженным расходом энергии на перекачивание единицы массы азота из газового баллона в заряжаемый аккумулятор при одновременном повышении производительности агрегата.The technical problem solved by the invention is the creation of a unit for charging pneumohydraulic accumulators with nitrogen, which differs with a fixed value of the installed power of its electric motor in reduced energy consumption for pumping a unit mass of nitrogen from a gas cylinder into a rechargeable battery while increasing the productivity of the unit.
Для решения поставленной задачи известный агрегат для зарядки пневмогидравлических аккумуляторов азотом, содержащий входной и выходной газовые каналы с рукавами высокого давления, гидробак, объемную гидромашину вращательного движения с приводящим электродвигателем, первый рабочий канал которой соединен с гидробаком, а второй с напорными каналами четырехлинейного гидрораспределителя с электрическим управлением и предохранительного клапана, блок управления электродвигателем и электромагнитами, приборы измерения давления, при этом первый исполнительный канал гидрораспределителя соединен с жидкостной полостью пневмогидравлического преобразователя поступательного движения, входной газовый канал посредством первого обратного клапана соединен с газовой полостью пневмогидравлического преобразователя, которая посредством второго обратного клапана соединена с выходным газовым каналом, согласно изобретению выполнен с вторым пневмогидравлическим преобразователем поступательного движения и третьим и четвертым обратными клапанами, при этом второй исполнительный канал гидрораспределителя соединен с жидкостной полостью второго пневмогидравлического преобразователя, входной газовый канал посредством третьего обратного клапана соединен с газовой полостью второго пневмогидравлического преобразователя, которая посредством четвертого обратного клапана соединена с выходным газовым каналом, объемная гидромашина выполнена в виде мотор-насоса, в соединении первого рабочего канала мотор-насоса с гидробаком установлен пятый обратный клапан, и выходной канал гидрораспределителя соединен с первым рабочим каналом мотор-насоса.To solve this problem, a known unit for charging pneumatic-hydraulic accumulators with nitrogen, containing inlet and outlet gas channels with high pressure hoses, a hydraulic tank, a volumetric rotary hydraulic machine with a driving electric motor, the first working channel of which is connected to the hydraulic tank, and the second with pressure channels of a four-way valve with an electric valve control and safety valve, the control unit of the motor and electromagnets, pressure measuring instruments, while the first Executive channel of the valve is connected to the liquid cavity of the pneumohydraulic converter of translational motion, the inlet gas channel through the first check valve is connected to the gas cavity of the pneumohydraulic converter, which is connected via the second check valve to the outlet gas channel, according to the invention, it is made with the second pneumohydraulic converter of translational motion and the third and fourth check valves, with the second executive the first channel of the hydraulic distributor is connected to the liquid cavity of the second pneumohydraulic converter, the inlet gas channel is connected via the third check valve to the gas cavity of the second pneumatic converter, which is connected to the output gas channel by the fourth check valve, the volumetric hydraulic machine is designed as a motor pump, in the connection of the first working a fifth check valve is installed in the channel of the motor pump with a hydraulic tank, and the outlet channel of the control valve is connected to the first the working channel of the motor pump.
В частном случае исполнения агрегата согласно изобретению мотор-насос выполнен регулируемым с регулятором мощности.In the particular case of the execution of the unit according to the invention, the motor pump is made adjustable with a power regulator.
Выполнение агрегата с вторым пневмогидравлическим преобразователем поступательного движения и третьим и четвертым обратными клапанами, соединение второго исполнительного канала гидрораспределителя с жидкостной полостью второгоThe implementation of the unit with the second pneumohydraulic translational translator and the third and fourth check valves, the connection of the second Executive channel of the valve with the fluid cavity of the second
пневмогидравлического преобразователя, соединение входного газового канала посредством третьего обратного клапана с газовой полостью второго пневмогидравлического преобразователя, которая посредством четвертого обратного клапана соединена с выходным газовым каналом, выполнение объемной гидромашины в виде мотор-насоса, установка в соединении первого рабочего канала гидромашины с гидробаком пятого обратного клапана, и соединение выходного канала гидрораспределителя с первым рабочим каналом гидромашины обеспечивают при фиксированном значении установленной мощности электродвигателя агрегата и прочих равных условиях снижение расхода энергии на перекачивание единицы массы азота из газового баллона в заряжаемый аккумулятор при одновременном повышении производительности агрегата.a pneumatic-hydraulic converter, connecting the gas inlet channel through the third non-return valve to the gas cavity of the second pneumo-hydraulic converter, which is connected to the gas outlet via the fourth non-return valve, performing a volumetric hydraulic machine in the form of a motor pump, installing a fifth check valve in the connection of the first working channel of the hydraulic machine to the hydraulic tank , and the connection of the output channel of the control valve with the first working channel of the hydraulic machine is provided with the specified value of the installed power of the electric motor of the unit and other things being equal, the reduction in energy consumption for pumping a unit mass of nitrogen from a gas cylinder into a rechargeable battery while increasing the productivity of the unit.
Выполнение мотор-насоса регулируемым с регулятором мощности обеспечивает при прочих равных условиях повышение производительности агрегата, благодаря поддержанию практически постоянной мощности, используемой для сжатия азота, и обеспечению повышенных скоростей перемещения подвижных элементов пневмогидравлическихThe performance of the motor pump adjustable with a power regulator provides, all other things being equal, an increase in the productivity of the unit, by maintaining a practically constant power used to compress nitrogen, and by providing increased speeds for the movement of moving pneumatic-hydraulic elements
преобразователей при пониженных значениях давления сжимаемого азота.converters at reduced pressure values of compressible nitrogen.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена гидравлическая принципиальная схема агрегата для зарядки пневмогидравлических аккумуляторов азотом.The invention is illustrated in the drawing, which shows a hydraulic circuit diagram of a unit for charging pneumatic-hydraulic batteries with nitrogen.
Агрегат содержит входной 1 и выходной 2 газовые каналы с рукавами высокого давления соответственно 3 и 4, гидробак 5, регулируемый объемный мотор-насос 6 с регулятором мощности, приводящий электродвигатель 7 мотор-насоса 6, четырехлинейный гидрораспределитель 8 с электрическим управлением, предохранительный клапан 9 с электрическим управлением, два пневмогидравлических преобразователя 10 и 11 поступательного движения, блок управления 12.The unit contains
Входной газовый канал 1 посредством первого обратного клапана 13 соединен с газовой полостью пневмогидравлического преобразователя 10, которая посредством второго обратного клапана 14 соединена с выходным газовым каналом 2, и посредством третьего обратного клапана 15 соединен с газовой полостью пневмогидравлического преобразователя 11, которая посредством четвертого обратного клапана 16 соединена с выходным газовым каналом 2.The
Первый рабочий канал мотор-насоса 6 соединен с выходным каналом гидрораспределителя 8 и посредством пятого обратного клапана 17 - с гидробаком 5. Второй рабочий канал мотор-насоса 6 соединен с напорным каналом предохранительного клапана 9 и посредством шестого обратного клапана 18 с напорным каналом гидрораспределителя 8.The first working channel of the
При обесточенном электромагните предохранительного клапана 9 проходное сечение его двухпозиционного пилота управления открыто, а при электромагните, находящемся под напряжением, закрыто.When the
Первый исполнительный канал гидрораспределителя 8 соединен с жидкостной полостью пневмогидравлического преобразователя 10, а второй исполнительный канал гидрораспределителя 8 соединен с жидкостной полостью пневмогидравлического преобразователя 11.The first Executive channel of the
Гидрораспределитель 8 выполнен двухпозиционным с пружинным возвратом его золотника в исходную рабочую позицию. При исходной рабочей позиции золотника (при обесточенном электромагните управления гидрораспределителя 8) входной канал гидрораспределителя 8 соединен с его первым исполнительным каналом, а выходной канал соединен со вторым исполнительным каналом. При второй рабочей позиции золотника входной канал гидрораспределителя 8 соединен с его вторым исполнительным каналом, а выходной канал соединен с первым исполнительным каналом. Возможны другие варианты исполнения гидрораспределителя 8 при сохранении вышеуказанной коммутации его каналов при двух рабочих позициях золотника.The
К входному 1 и выходному 2 газовым каналам агрегата подключены приборы измерения давления: датчики давления соответственно 19, 20 и манометры соответственно 21, 22.The pressure measuring devices are connected to the
К жидкостным полостям пневмогидравлических преобразователей 10, 11 подключены датчики давления соответственно 23, 24.The
Пневмогидравлический преобразователь 10 оснащен датчиками 25, 26 крайних положений его подвижного элемента (поршня или плунжера), при которых жидкостная полость преобразователя имеет соответственно наименьший и наибольший объемы, а пневмогидравлический преобразователь 11 - датчиками 27, 28 крайних положений его подвижного элемента, при которых жидкостная полость преобразователя имеет также соответственно наименьший и наибольший объемы. В качестве датчиков 25, 26, 27, 28 возможно использование, например, бесконтактных индуктивных выключателей.The pneumatic-
Блок управления 12 содержит в своем составе электротехнические изделия, необходимые для включения и выключения (подачи и отключения электрического питания) электродвигателя 7 и электромагнитов гидрораспределителя 8 и предохранительного клапана 9, и контроллер, с соответствующими входами которого соединены электрические выходные цепи органов управления агрегата (например, электрических кнопок пуска, останова и аварийного останова агрегата), датчиков давления 19, 20, 23, 24 и датчиков положения 25, 26, 27, 28. На чертеже структура блока управления 12 и связи его с электродвигателем 7, электромагнитами гидрораспределителя 8 и предохранительного клапана 9, а также датчиками 19, 20, 23,…,28 не показаны.The
Для осуществления контроля давления во втором рабочем канале мотор-насоса 6 к этому каналу подключен манометр 29.To monitor the pressure in the second working channel of the
Для осуществления разгрузки входного 1 и выходного 2 газовых каналов агрегата от азота под манометрическим давлением к ним присоединены одним своим рабочим каналом краны соответственно 30 и 31 с нормально закрытым проходным сечением. Второй рабочий канал кранов 30, 31 открыт в атмосферу.To carry out unloading of the
Рукав высокого давления 3 предназначен для соединения входного газового канала 1 агрегата с газовым баллоном 32, используемым в качестве источника азота при зарядке пневмогидравлического аккумулятора. В качестве источника азота возможно также использование магистрали с азотом низкого давления (на чертеже магистраль не показана).The high-
Рукав высокого давления 4 предназначен для соединения выходного газового канала 2 агрегата с пневмогидравлическим аккумулятором 33, подлежащим зарядке азотом. Вместо пневмогидравлического аккумулятора 33 возможно использование газового баллона, который необходимо зарядить азотом до необходимого давления.The high-pressure sleeve 4 is designed to connect the
Предлагаемый агрегат для зарядки пневмогидравлических аккумуляторов азотом работает следующим образом.The proposed unit for charging pneumatic-hydraulic batteries with nitrogen works as follows.
После присоединения к входному газовому каналу 1 агрегата посредством рукава 3 газового баллона 32, а к выходному газовому каналу 2 посредством рукава 4 газовой полости пневмогидравлического аккумулятора 33 производится открытие проходного сечения крана на баллоне 32 с азотом (на чертеже кран на баллоне 32 не показан) и посредством манометра 21 осуществляется оценка давления азота на входе агрегата.After connecting to the
При условии, что показание манометра 21 превышает минимально допустимое значение давления азота на входе агрегата, при котором возможна эксплуатация последнего в качестве зарядного устройства, оператором производится открытие проходного сечения крана (при его наличии) на входе в газовую полость подлежащего зарядке пневмогидравлического аккумулятора 33 и подается управляющий сигнал (путем нажатия на электрическую кнопку пуска, входящую в состав блока управления 12) на включение приводящего электродвигателя 7.Provided that the
Последующие операции осуществляются автоматически под управлением контроллера, входящего в состав блока управления 12.Subsequent operations are carried out automatically under the control of the controller, which is part of the
Через промежуток времени порядка 1 с после подачи сигнала на включение электродвигателя 12 подается управляющее напряжение на электромагнит пилота предохранительного клапана 9. Проходное сечение указанного пилота и, соответственно, основного каскада предохранительного клапана 9 закрывается. Мотор-насос 6 через обратный клапан 18 и соответствующее рабочее окно гидрораспределителя 8 подает рабочую жидкость в жидкостную полость пневмогидравлического преобразователя 10, вызывая перемещение подвижного элемента преобразователя 10 в направлении его газовой полости со скоростью, определяемой текущим значением рабочего объема мотор-насоса 6 и частотой вращения вала электродвигателя 7. Происходит сжатие азота, поступившего ранее в газовую полость преобразователя 10 из баллона 32 через рукав 3, входной канал 1 и обратный клапан 13. При этом проходное сечение обратного клапана 13 сразу закрывается.After a period of about 1 s after the signal to turn on the
Когда давление азота в газовой полости преобразователя 10 станет больше давления в газовой полости пневмогидравлического аккумулятора 33, азот из газовой полости преобразователя 10 через обратный клапан 14, выходной канал 2 и рукав 4 вытесняется в газовую полость аккумулятора 33, что приводит к повышению в ней давления.When the nitrogen pressure in the gas cavity of the
С момента открытия крана на баллоне 32 азот из баллона 32 через рукав 3, входной канал 1 и обратный клапан 15 поступает в газовую полость пневмогидравлического преобразователя 11, вызывая перемещение подвижного элемента преобразователя 11 в направлении его жидкостной полости. Происходит вытеснение рабочей жидкости из жидкостной полости преобразователя 11 через соответствующее рабочее окно гидрораспределителя 8 во входной канал мотор-насоса 6. При этом давление во входном канале мотор-насоса 6 оказывается тем больше, чем выше давление азота в газовом баллоне 32 (проходное сечение обратного клапана 17 в рассматриваемом случае закрыто). Пропорционально давлению во входном канале мотор-насоса 6, создаваемому азотом, поступающим во входной канал 1 агрегата, при текущем давлении в выходном канале мотор-насоса 6 снижается мощность, потребляемая электродвигателем 7 из электросети (поскольку перепад давления на мотор-насосе 6 оказывается меньше), благодаря чему обеспечивается и снижение расхода энергии на перекачивание единицы массы азота из газового баллона 32 в заряжаемый аккумулятор 33.From the moment of opening the valve on the
Скорость перемещения подвижного элемента преобразователя 11 под действием азота в направлении его жидкостной полости также определяется текущим значением рабочего объема мотор-насоса 6 и частотой вращения вала электродвигателя 7.The moving speed of the movable element of the
Поскольку мотор-насос 6 выполнен с регулятором мощности, то его рабочий объем на регуляторном участке характеристики изменяется обратно пропорционально перепаду давления в его выходном и входном каналах. Благодаря этому, при пониженных значениях упомянутого перепада давления обеспечиваются повышенные подача мотор-насоса 6 и, соответственно, скорости перемещения подвижных элементов пневмогидравлических преобразователей 10 и 11, что способствует при прочих равных условиях повышению производительности агрегата.Since the
Из-за внутренних утечек и перетечек рабочей жидкости в гидросистеме агрегата в общем случае скорости перемещения подвижных элементов преобразователей 10 и 11 не совпадают.Due to internal leaks and leakages of the working fluid in the hydraulic system of the unit in the general case, the moving speeds of the moving elements of the
Возможны три ситуации: 1) подвижный элемент преобразователя 10 достиг своего крайнего положения в процессе сжатия азота раньше, чем подвижный элемент преобразователя 11 достиг своего крайнего положения в процессе заполнения азотом из баллона 32; 2) подвижный элемент преобразователя 11 достиг своего крайнего положения в процессе заполнения азотом из баллона 32 раньше, чем подвижный элемент преобразователя 10 достиг своего крайнего положения в процессе сжатия азота; 3) подвижный элемент преобразователя 10 достиг своего крайнего положения в процессе сжатия азота в тот же момент, когда подвижный элемент преобразователя 11 достиг своего крайнего положения в процессе заполнения азотом из баллона 32.Three situations are possible: 1) the movable element of the
Если контроль достижения своих крайних положений подвижными элементами преобразователей 10, 11 осуществляется посредством датчиков давления 23, 24, то признаком того, что подвижный элемент преобразователя 10(11) достиг своего крайнего положения в процессе сжатия азота, является повышение давления в его жидкостной полости, фиксируемое посредством датчика давления 23 (24), до давления настройки предохранительного клапана 9. Признаком того, что подвижный элемент преобразователя 11 (10) достиг своего крайнего положения в процессе заполнения азотом из баллона 32, является снижение давления в его жидкостной полости, фиксируемое посредством датчика давления 24 (23), до уровня давления во входном канале мотор-насоса 6 при его работе в режиме всасывания жидкости через обратный клапан 17 из гидробака 5. Недостатком контроля достижения своих крайних положений подвижными элементами преобразователей 10, 11 посредством датчиков давления 23, 24 являются имеющие при этом место дополнительные затраты энергии на повышение давления в жидкостной полости преобразователя после окончания этапа сжатия азота до давления настройки предохранительного клапана 9, а также потери времени на выполнение такого повышения. Кроме того, такое циклическое повышение давления при прочих равных условиях отрицательно влияет на долговечность агрегата. Тем не менее, по сравнению со случаем, когда решение о завершении текущего этапа работы агрегата принимается на основании истечения определенного промежутка времени, назначаемого с некоторым запасом, такой контроль позволяет при прочих равных условиях снизить как продолжительность каждого этапа, так и затраты энергии при работе агрегата.If the control of the achievement of their extreme positions by the moving elements of the
Более предпочтительным является контроль достижения крайних положений подвижными элементами преобразователей 10, 11 с использованием датчиков положения 25, 28.It is more preferable to control the achievement of extreme positions by the movable elements of the
Если согласно сигналу датчика 26 подвижный элемент преобразователя 10 достиг своего крайнего положения в процессе сжатия азота, а подвижный элемент преобразователя 11 еще не достиг своего крайнего положения в процессе заполнения азотом (отсутствует соответствующий сигнал от датчика 27), то контроллером блока управления 12 формируется управляющий сигнал на обесточивание электромагнита предохранительного клапана 9. В результате мотор-насос 6 начинает работать в режиме разгрузки, подавая рабочую жидкость, поступающую в его входной канал из жидкостной полости преобразователя 11, под низким давлением через открытое проходное сечение клапана 9 в гидробак 5. Благодаря этому снижаются потери энергии в процессе работы агрегата. В данном случае проходное сечение обратного клапана 18 оказывается закрытым, а жидкостная полость преобразователя 10 запертой.If, according to the signal of the sensor 26, the movable element of the
Если согласно сигналу датчика 27 подвижный элемент преобразователя 11 достиг своего крайнего положения в процессе заполнения азотом, а подвижный элемент преобразователя 10 еще не достиг своего крайнего положения в процессе сжатия азота (отсутствует соответствующий сигнал от датчика 26), то подача рабочей жидкости мотор-насосом 6 в жидкостную полость преобразователя 10 продолжается. При этом во входной канал мотор-насоса 6 рабочая жидкость всасывается через обратный клапан 17 из гидробака 5.If, according to the signal of the sensor 27, the movable element of the
Если согласно сигналам датчиков 26, 27 подвижные элементы пневмогидравлических преобразователей 10, 11 находятся в своих соответствующих крайних положениях, контроллером блока управления 12 формируется управляющий сигнал на подачу напряжения на электромагнит гидрораспределителя 8.If, according to the signals of the sensors 26, 27, the movable elements of the pneumatic-
После перемещения золотника гидрораспределителя 8 во вторую рабочую позицию выходной канал мотор-насоса 6 через обратный клапан 18 и соответствующее рабочее окно гидрораспределителя 8 соединяется с жидкостной полостью пневмогидравлического преобразователя 11, а жидкостная полость пневмогидравлического преобразователя 10 через другое рабочее окно гидрораспределителя 8 соединяется с входным каналом мотор-насоса 6.After moving the
Азот из баллона 32 через рукав 3, входной канал 1 и обратный клапан 13 поступает в газовую полость пневмогидравлического преобразователя 10, вызывая перемещение подвижного элемента преобразователя 10 в направлении его жидкостной полости и вытеснение из нее рабочей жидкости во входной канал мотор-насоса 6. Обратный клапан 14 при этом оказывается закрытым. Мотор-насос 6 подает рабочую жидкость в жидкостную полость пневмогидравлического преобразователя 11, вызывая перемещение подвижного элемента преобразователя 11 в направлении его газовой полости. Происходит сжатие азота, поступившего ранее в газовую полость преобразователя 11 из баллона 32. Обратный клапан 15 при этом оказывается закрытым.Nitrogen from the
Когда давление азота в газовой полости преобразователя 11 станет больше давления в газовой полости пневмогидравлического аккумулятора 33, азот из газовой полости преобразователя 11 через обратный клапан 16, выходной канал 2 и рукав 4 вытесняется в газовую полость аккумулятора 33, что приводит к повышению в ней давления.When the nitrogen pressure in the gas cavity of the
Таким образом, процесс сжатия азота и подзарядки аккумулятора 33 осуществляются на любом этапе работы предлагаемого агрегата, что влечет за собой при прочих равных условиях повышение его производительности.Thus, the process of compressing nitrogen and recharging the
Если согласно сигналу датчика 28 подвижный элемент преобразователя 11 достиг своего крайнего положения в процессе сжатия азота, а подвижный элемент преобразователя 10 еще не достиг своего крайнего положения в процессе заполнения азотом (отсутствует соответствующий сигнал от датчика 25), то контроллером блока управления 12 формируется управляющий сигнал на обесточивание электромагнита предохранительного клапана 9. В результате мотор-насос 6 начинает работать в режиме разгрузки, подавая рабочую жидкость, поступающую в его входной канал из жидкостной полости преобразователя 10, под низким давлением через открытое проходное сечение клапана 9 в гидробак 5. При этом проходное сечение обратного клапана 18 оказывается закрытым, а жидкостная полость преобразователя 11 запертой.If according to the signal of the sensor 28, the movable element of the
Если согласно сигналу датчика 25 подвижный элемент преобразователя 10 достиг своего крайнего положения в процессе заполнения азотом, а подвижный элемент преобразователя 11 еще не достиг своего крайнего положения в процессе в процессе сжатия азота (отсутствует соответствующий сигнал от датчика 28), то подача рабочей жидкости мотор-насосом 6 в жидкостную полость преобразователя 11 продолжается. При этом во входной канал мотор-насоса 6 рабочая жидкость всасывается через обратный клапан 17 из гидробака 5.If, according to the signal of the sensor 25, the movable element of the
Если согласно сигналам датчиков 25, 28 подвижные элементы пневмогидравлических преобразователей 10, 11 находятся в своих соответствующих крайних положениях, контроллером блока управления 12 формируется управляющий сигнал на обесточивание электромагнита гидрораспределителя 8.If, according to the signals of the sensors 25, 28, the movable elements of the pneumatic-
После перемещения золотника гидрораспределителя 8 в исходную рабочую позицию вышеописанный цикл работы агрегата автоматически повторяется.After moving the
В процессе работы агрегата текущий визуальный контроль значений давления во входном 1 и выходном 2 газовых каналах агрегата, а также в выходной гидролинии мотор-насоса 6 осуществляется по показаниям манометров соответственно 21, 22, 29.In the process of operation of the unit, the current visual control of the pressure values in the
При понижении давления во входном газовом канале 1 агрегата, автоматически контролируемого посредством датчика давления 19, до минимально допустимого значения, при котором возможна эксплуатация агрегата в качестве зарядного устройства, контроллером блока управления 12 формируется сигнал на выключение электродвигателя 7.When the pressure in the
В этой ситуации оператором производится: закрытие проходного сечения крана на баллоне 32 с азотом (на чертеже кран на баллоне 32 не показан), открытие проходного сечения крана 30 и после обусловленного этим действием снижения давления во входном канале 1 агрегата до уровня атмосферного давления - отсоединение рукава 3 от газового баллона 32.In this situation, the operator performs: closing the passage section of the valve on the nitrogen cylinder 32 (not shown in the drawing on the valve 32), opening the passage of the
Далее осуществляются закрытие проходного сечения крана 30 и присоединение рукава 3 к другому газовому баллону 30 для продолжения зарядки пневмогидравлического аккумулятора 33.Next, the passage section of the
При повышении давления в выходном газовом канале 2 агрегата, автоматически контролируемого посредством датчика давления 20, до заданного значения давления зарядки пневмогидравлического аккумулятора 33 контроллером блока управления 12 формируется сигнал на прекращение работы агрегата (на выключение электродвигателя 7 и электромагнитов гидрораспределителя 8 и предохранительного клапана 9).When the pressure in the
После этого производится отсоединение агрегата от газового баллона 32 (как это описано выше) и от пневмогидравлического аккумулятора 33.After that, the unit is disconnected from the gas cylinder 32 (as described above) and from the
Отсоединение агрегата от пневмогидравлического аккумулятора 33 осуществляется в следующем порядке: закрывается проходное сечение крана (при его наличии) на входе в газовую полость аккумулятора 33, затем открывается проходное сечение крана 31 и после обусловленного этим действием снижения давления в выходном канале 2 агрегата до уровня атмосферного давления отсоединяется рукав 4 от аккумулятора 33.The unit is disconnected from the
В соответствии с вышеизложенным при работе предлагаемого агрегата для зарядки пневмогидравлических аккумуляторов азотом в значительной мере используются энергия азота, поступающего во входной газовый канал агрегата из газового баллона, и энергетические возможности электродвигателя агрегата, благодаря чему агрегат при фиксированном значении установленной мощности его электродвигателя и прочих равных условиях характеризуется пониженным расходом энергии на перекачивание единицы массы азота из газового баллона в заряжаемый аккумулятор при одновременном повышении производительности.In accordance with the foregoing, when operating the proposed unit for charging pneumohydraulic accumulators with nitrogen, the energy of nitrogen entering the unit’s inlet gas channel from the gas cylinder and the energy capabilities of the unit’s electric motor are used to a large extent, due to which the unit has a fixed installed power of its electric motor and other conditions being equal characterized by reduced energy consumption for pumping a unit mass of nitrogen from a gas cylinder into a rechargeable battery nimble while increasing productivity.
Источники информацииInformation sources
1. Проектирование и сооружение гидроустановок: Учебный курс по гидравлике. Том 3 / Под ред. X. Фаатца, А. Ланга. - Лор на Майне (ФРГ): МаннесманнРексрот Гмбх, 1988. - 376 с. (С.126-128. Рис. 73, 74)1. Design and construction of hydraulic installations: a training course in hydraulics.
2. Агрегат заправки азотом N2CU-4-M-X. - ТехноСервис.- 4 с/ http://tshyd.eom/files/misc/ru.l.n2cu.2015.pdf2. Nitrogen refueling unit N2CU-4-M-X. - TechnoService. - 4 s / http: //tshyd.eom/files/misc/ru.l.n2cu.2015.pdf
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123273A RU2683349C1 (en) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Unit for charging pneumatic hydraulic batteries by nitrogen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123273A RU2683349C1 (en) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Unit for charging pneumatic hydraulic batteries by nitrogen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2683349C1 true RU2683349C1 (en) | 2019-03-28 |
Family
ID=66090025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123273A RU2683349C1 (en) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | Unit for charging pneumatic hydraulic batteries by nitrogen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2683349C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118654037A (en) * | 2024-08-21 | 2024-09-17 | 伊之密股份有限公司 | Automatic nitrogen pressure adjusting system of energy accumulator and control method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1201610A1 (en) * | 1984-07-06 | 1985-12-30 | Предприятие П/Я А-3681 | Gas-charging system |
SU1532771A1 (en) * | 1986-11-14 | 1989-12-30 | Волжское объединение по производству легковых автомобилей | Gas-charging unit |
US5560733A (en) * | 1995-06-05 | 1996-10-01 | Dickinson; Harry D. | Gas pre-charged mass counterbalancing |
RU2133402C1 (en) * | 1998-06-01 | 1999-07-20 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Oil and gas filling plant |
US20100326063A1 (en) * | 2009-06-29 | 2010-12-30 | Leblanc William Kenneth | Methods and apparatus to charge accumulator apparatus |
-
2018
- 2018-06-26 RU RU2018123273A patent/RU2683349C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1201610A1 (en) * | 1984-07-06 | 1985-12-30 | Предприятие П/Я А-3681 | Gas-charging system |
SU1532771A1 (en) * | 1986-11-14 | 1989-12-30 | Волжское объединение по производству легковых автомобилей | Gas-charging unit |
US5560733A (en) * | 1995-06-05 | 1996-10-01 | Dickinson; Harry D. | Gas pre-charged mass counterbalancing |
RU2133402C1 (en) * | 1998-06-01 | 1999-07-20 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Oil and gas filling plant |
US20100326063A1 (en) * | 2009-06-29 | 2010-12-30 | Leblanc William Kenneth | Methods and apparatus to charge accumulator apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118654037A (en) * | 2024-08-21 | 2024-09-17 | 伊之密股份有限公司 | Automatic nitrogen pressure adjusting system of energy accumulator and control method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017529247A (en) | Method of operating hydrodynamic compression tool and hydrodynamic compression tool | |
CN108412847B (en) | Electro-hydrostatic actuator with load compensation and high position precision and control method | |
US9360028B2 (en) | Hydraulic drive and hydraulically operable working tool | |
CN104265597B (en) | Liquid purging reciprocating high-pressure automatic gas pressurization device and boosting method thereof | |
EP2848820A1 (en) | Actuator | |
CN106168235A (en) | For controlling the apparatus and method of hydraulic machinery | |
CN104533853B (en) | Pressure self-adaptive hydraulic reversing system | |
EP2806171A1 (en) | Circuit pressure control apparatus, hydraulic pressure control circuit using this circuit pressure control apparatus, and hydraulic pressure control circuit of construction equipment | |
RU2683349C1 (en) | Unit for charging pneumatic hydraulic batteries by nitrogen | |
CN103821783B (en) | The constant pressure and flow device of hydraulic oil supply system | |
CN107542711A (en) | A kind of pressure charging system | |
CN108730143B (en) | Liquid booster pump | |
CN104132023A (en) | Controllable variable-section hydraulic cylinder and hydraulic control system and method therefor | |
CN105465061B (en) | Hydraulic system | |
CN204458584U (en) | A kind of pressure adaptive hydraulic reversing system | |
CN108087384A (en) | A kind of hydraulic brake valve reliability test system and method | |
CN109322869B (en) | Gas-electricity composite driving actuator | |
US20240159252A1 (en) | Fluid circuit | |
CN204533014U (en) | Ioad-sensing control hydraulic system | |
US20240060515A1 (en) | Fluid pressure driving device | |
CN203641638U (en) | Remote high-pressure relieving system for acid fracturing | |
CN204851560U (en) | Positive flow control electric proportional pump | |
CN104675772A (en) | Load sensitive control hydraulic system | |
CN208442109U (en) | A kind of electric hydrostatic actuator of bringing onto load compensation high position accuracy | |
JP2020502410A (en) | Vacuum pump system and method for operating the vacuum pump system |