RU78875U1

RU78875U1 - STROKE ENGINE AIR START SYSTEM

Info

Publication number: RU78875U1
Application number: RU2008129745/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Вадимович Шабалин (RU); Олег Вадимович Шабалин
Original assignee: Серпуховской военный институт ракетных войск (СВИ РВ)
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2008-12-10

Abstract

Система воздушного пуска ходового двигателя, содержащая компрессор, соединенный через воздухопровод с влагомаслоотделителем, войлочным фильтром, автоматом давления, отстойником, двумя баллонами сжатого воздуха, сетчатым фильтром, пусковым клапаном, устройством для консервации ходового двигателя, воздухораспределителем, отличающаяся тем, что дополнительно введен гидравлический привод компрессора, состоящий из масляного бака, гидравлического насоса, гидравлического мотора, электромагнитного клапана, предохранительного клапана, трех обратных клапанов, причем масляный бак, гидравлический насос, первый обратный клапан, предохранительный клапан, второй обратный клапан объединены последовательно гидропроводом в малый контур, а масляный бак, гидравлический насос, первый обратный клапан, электромагнитный клапан, гидравлический мотор, третий обратный клапан объединены последовательно гидропроводом в большой контур, гидравлический насос посредством пружинной муфты и редуктора соединен с повышающим редуктором, а гидравлический мотор жестко связан с валом компрессора.A running engine air start-up system comprising a compressor connected through a duct to a moisture separator, a felt filter, a pressure switch, a sump, two compressed air cylinders, a strainer, a starting valve, a driving engine conservation device, an air distributor, characterized in that a hydraulic drive is additionally introduced compressor consisting of oil tank, hydraulic pump, hydraulic motor, solenoid valve, safety valve, three check valves, with an oil tank, a hydraulic pump, a first check valve, a safety valve, a second check valve connected in series by a hydraulic line to a small circuit, and an oil tank, a hydraulic pump, a first check valve, an electromagnetic valve, a hydraulic motor, a third check valve connected in series by a hydraulic line in a large circuit, the hydraulic pump is connected to a booster gearbox by means of a spring coupling and a gearbox, and the hydraulic motor is rigidly connected to the compressor shaft.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно для многоцелевых специальных колесных шасси, а также гусеничных машин, в качестве основного либо вспомогательного устройства для запуска ходового двигателя.The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly for multi-purpose special wheeled chassis, as well as tracked vehicles, as the main or auxiliary device for starting the propulsion engine.

Известна система пуска танкового двигателя (см. патент РФ №2059101, 1996 г.), содержащая баллоны со сжатым воздухом, пусковой клапан, воздухораспределитель, клапаны воздухопуска, датчики температуры и давления масла, маслозакачивающий насос системы смазки двигателя, электроклапана, соединенного с баллонами со сжатым воздухом и с выходом усилителя мощности, вход которого связан с элементами НЕ, соединенным со светодиодом, и с логическим элементом И, четыре входа которого связаны с датчиками температуры и давления масла через регулируемые компараторы и с датчиками уровня масла и охлаждающей жидкости непосредственно, причем параллельно датчикам подсоединено реле отключения, с выходом которого связан маслозакачивающий насос.A known system for starting a tank engine (see RF patent No. 2059101, 1996), containing compressed air cylinders, a starting valve, an air distributor, air inlet valves, oil temperature and pressure sensors, an oil pump, engine lubrication system, an electrovalve connected to cylinders with compressed air and with the output of a power amplifier, the input of which is connected to the elements NOT connected to the LED, and to the logic element And, the four inputs of which are connected to the temperature and oil pressure sensors through adjustable computers and with oil and coolant level sensors directly, moreover, a trip relay is connected in parallel with the sensors, with the output of which an oil pump is connected.

Известна также система запуска танкового двигателя (см. патент РФ №2059872, 1996 г.), содержащая аккумуляторные батареи, стартер-генератор, аппаратуру электрического пуска двигателя, кнопку «Стартер», маслозакачивающий насос, клапан воздухопуска, воздушные баллоны, воздухораспределитель, пусковые клапаны двигателя, датчики температуры и давления масла, трубопроводы, электропроводку, последовательно соединенные первый регулируемый компаратор, подключенный к выходу датчика температуры масла двигателя, логический элемент И, первый усилитель, первое реле времени, реле блокировки, кинематические связанное с A tank engine starting system is also known (see RF patent No. 2059872, 1996), which contains storage batteries, a starter generator, electric engine starting equipment, a “Starter” button, an oil pump, an air valve, air cylinders, an air distributor, and start valves engine, oil temperature and pressure sensors, pipelines, electrical wiring, connected in series to the first adjustable comparator connected to the output of the engine oil temperature sensor, logical element And, first amplifier, first time relay, kinematic interlock relay related

контактами включения цепи пуска двигателя, последовательно соединенные второй регулируемый компаратор, подключенный к выходу датчика давления масла двигателя, второй усилитель, реле, кинематически связанное с первыми контактами отключения маслозакачивающего насоса, датчики уровня охлаждающей жидкости и масла двигателя, подключенные соответственно к второму и третьему входам логического элемента И, четвертый вход которого соединен с входом второго регулируемого компаратора, последовательно соединенные логический элемент НЕ и светодиод, причем вход элемента НЕ связан с выходом логического элемента И, второе реле времени, подсоединенное к выходу первого усилителя и кинематически связанное с контактами включения клапана воздухопуска двигателя, третье реле времени, подключенное к выходу первого реле времени и кинематически связанное с вторыми контактами отключения маслозакачивающего насоса, четвертое реле времени, подключенное к цепи пуска двигателя, и кинематически связанное с первыми контактами отключения маслозакачивающего насоса, последовательно соединенные счетчик пусков, подключенный к цепи пуска двигателя, и реле отключения цепи питания стартра-генератора.start-up contacts of the engine start circuit, a second adjustable comparator connected to the output of the engine oil pressure sensor in series, a second amplifier, a relay kinematically connected to the first shutdown contacts of the oil pump, coolant and engine oil level sensors connected respectively to the second and third inputs of the logic element And, the fourth input of which is connected to the input of the second adjustable comparator, the logic element NOT connected in series and the light a diode, and the input of the element is NOT connected to the output of the logical element AND, a second time relay connected to the output of the first amplifier and kinematically connected to the on contacts of the engine air inlet valve, a third time relay connected to the output of the first time relay and kinematically connected to the second contacts of the oil pump shutdown the pump, the fourth time relay connected to the engine start circuit, and kinematically connected to the first disconnection contacts of the oil pump, are connected in series e start counter connected to the engine start circuit, and a disconnect relay for the starter-generator power supply circuit.

Общим недостатком известных систем запуска танкового двигателя является необходимость гарантированного и быстрого восполнения запаса сжатого воздуха в системе.A common drawback of the known tank engine starting systems is the need for guaranteed and quick replenishment of compressed air in the system.

Наиболее близкой к предлагаемой системе воздушного пуска ходового двигателя является система пуска двигателя (Смотри: Танк Т-72А «Техническое описание и инструкция по эксплуатации». Книга вторая (часть первая). МО СССР. Главное бронетанковое управление. Москва. Военное издательство, 1988 г., с.202, 372-398, рис.188). Система воздушного пуска ходового двигателя состоит из компрессора, соединенного через воздухопровод с влагомаслоотделителем, войлочным фильтром, автоматом давления, штуцером отбора воздуха, отстойником, краном отбора воздуха, манометром, двумя баллонами сжатого воздуха, сетчатым фильтром, пусковым клапаном, Closest to the proposed air-start system for a running engine is the engine start-up system (See: T-72A Tank “Technical Description and Operating Instructions.” Book Two (Part One). USSR Ministry of Defense. Main Armored Directorate. Moscow. Military Publishing House, 1988 ., p.202, 372-398, fig. 188). The air-start system for a running engine consists of a compressor connected via a water line to a moisture separator, a felt filter, a pressure switch, an air take-off fitting, a sump, an air take-off valve, a manometer, two compressed air cylinders, a strainer, a start-up valve,

устройством для консервации ходового двигателя, воздухораспределителем, причем привод компрессора осуществляется от ведущего узла гитары посредством пружинной муфты и повышающего редуктора, при работе ходового двигателя.a device for preserving the driving engine, an air distributor, and the compressor is driven from the lead node of the guitar by means of a spring clutch and a step-up gear, while the running engine is running.

Недостатком известной системы воздушного пуска ходового двигателя является нерациональная работа компрессора в режиме холостого хода, когда воздух в воздушной системе доведен до нормы, что приводит к потере полезной мощности ходового двигателя и повышенному расходу топлива, а также к снижению ресурса компрессора и последующим его выходом из строя.A disadvantage of the known air-start system for a running engine is the idle operation of the compressor in idle mode, when the air in the air system is brought to normal, which leads to a loss of useful power of the running engine and increased fuel consumption, as well as to a decrease in compressor life and its subsequent failure. .

Время на заправку воздушных баллонов зависит от производительности компрессора, частота вращения вала которого прямопропорцианальна частоте вращения вала ходового двигателя, что сильно ощущается при заправке пустых воздушных баллонов.The time for refueling air cylinders depends on the performance of the compressor, the shaft speed of which is directly proportional to the rotational speed of the shaft of the propulsion engine, which is strongly felt when refueling empty air cylinders.

Воздушные компрессоры имеют большую степень увеличения давления и малые габариты, поэтому их теплонапряженность очень велика. Высокая температура элементов компрессора может привести к снижению его производительности из-за выпадения осадков из масла и попадания их под клапаны, а также к заклиниванию поршней в цилиндрах в результате нарушения их смазки.Air compressors have a large degree of pressure increase and small dimensions, so their heat intensity is very high. The high temperature of the compressor elements can lead to a decrease in its performance due to precipitation from the oil and falling under the valves, as well as jamming of the pistons in the cylinders as a result of a violation of their lubrication.

Затруднено обслуживание и ремонт компрессора, по причине установки его в труднодоступном для механика месте на редукторе повышающей передачи.Compressor maintenance and repair are difficult due to its installation in a place inaccessible to the mechanic on an overdrive gearbox.

Целью предполагаемой полезной модели является повышение автономности и надежности системы воздушного пуска ходового двигателя при использовании ее по назначению в различных погодно-климатических и дорожных условиях, рациональное использование ресурса компрессора при автоматическом поддержании запаса сжатого воздуха в системе, а также возможность регулирования частоты вращения вала компрессора и его The purpose of the proposed utility model is to increase the autonomy and reliability of the air start system of the propulsion engine when used for its intended purpose in various weather, climate and road conditions, the rational use of the compressor resource while automatically maintaining the supply of compressed air in the system, and the ability to control the compressor shaft speed and him

отключение, не зависимо от изменения частоты вращения вала ходового двигателя при его работе.shutdown, regardless of the change in the frequency of rotation of the shaft of the driving engine during its operation.

Указанная цель достигается тем, что в систему воздушного пуска ходового двигателя, содержащую компрессор, соединенный через воздухопровод с влагомаслоотделителем, войлочным фильтром, автоматом давления, отстойником, двумя баллонами сжатого воздуха, сетчатым фильтром, пусковым клапаном, устройством для консервации ходового двигателя, воздухораспределителем, дополнительно введен гидравлический привод компрессора, состоящий из масляного бака, гидравлического насоса, гидравлического мотора, электромагнитного клапана, предохранительного клапана, трех обратных клапанов, причем масляный бак, гидравлический насос, первый обратный клапан, предохранительный клапан, второй обратный клапан объединены последовательно гидропроводом в малый контур, а масляный бак, гидравлический насос, первый обратный клапан, электромагнитный клапан, гидравлический мотор, третий обратный клапан объединены последовательно гидропроводом в большой контур, гидравлический насос посредством пружинной муфты и редуктора соединен с повышающим редуктором, а гидравлический мотор жестко связан с валом компрессора.This goal is achieved by the fact that in the air start system of the running engine, containing a compressor connected through the air duct to a moisture separator, a felt filter, a pressure switch, a sump, two compressed air cylinders, a strainer, a starting valve, a device for preserving the running engine, an air distributor, introduced a hydraulic compressor drive, consisting of an oil tank, a hydraulic pump, a hydraulic motor, an electromagnetic valve, a safety valve th valve, three non-return valves, the oil tank, hydraulic pump, first non-return valve, safety valve, second non-return valve combined in series by a hydraulic pipe into a small circuit, and the oil tank, hydraulic pump, first non-return valve, solenoid valve, hydraulic motor, the third non-return the valve is connected in series with a hydraulic conduit in a large circuit, the hydraulic pump is connected to a step-up gearbox by means of a spring coupling and a gearbox, and the hydraulic motor is rigidly connected to the shaft m compressor.

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемая система воздушного пуска ходового двигателя отличается наличием новых элементов: масляным баком, гидравлическим насосом, тремя обратными клапанами, предохранительным (перепускного) клапаном, электромагнитным клапаном, гидравлическим мотором.Compared analysis with the prototype shows that the inventive air start system of the running engine is characterized by the presence of new elements: an oil tank, a hydraulic pump, three non-return valves, a safety (bypass) valve, an electromagnetic valve, a hydraulic motor.

Таким образом, заявляемая система воздушного пуска ходового двигателя соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed air start system of the propulsion engine meets the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что гидравлический регулируемый привод широко известен (смотри источник: «Гидропривод 15Г151». Техническое описание 15Г151 ТО.Comparison of the proposed solution with other technical solutions shows that the hydraulic adjustable drive is widely known (see source: “Hydraulic drive 15G151.” Technical description 15G151 TO.

Издание первое. Введено в действие Указанием №5486 от 13 августа 1987 г., ЦНИИ информации, 1987 г., с.120).First edition. Enforced by Decree No. 5486 of August 13, 1987, Central Research Institute of Information, 1987, p.120).

Однако при его введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемую систему воздушного пуска ходового двигателя, вышеуказанные элементы гидравлической системы проявляют новые свойства, что приводит к повышению автономности и надежности системы воздушного пуска ходового двигателя при использовании ее по назначению в различных погодно-климатических и дорожных условиях, рациональное использование ресурса компрессора при автоматическом поддержании запаса сжатого воздуха в системе, а также возможность регулирования частоты вращения вала компрессора и его отключение, не зависимо от изменения частоты вращения вала ходового двигателя при его работе. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».However, when it is introduced in this connection with the other elements of the circuit into the inventive air-driven engine start-up system, the above hydraulic system elements exhibit new properties, which leads to an increase in the autonomy and reliability of the air-launched engine-start-up system when used as intended in various weather and climate and road conditions, rational use of the compressor resource while automatically maintaining the supply of compressed air in the system, as well as the ability to control simplicity of rotation of the compressor shaft and disabling it, regardless of changes in the running engine speed during its operation. This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

Предлагаемая система воздушного пуска ходового двигателя представлена на фигуре.The proposed air start system of a running engine is shown in the figure.

Она состоит из компрессора 1, влагомаслоотделителя 2, войлочного фильтра 3, автомата давления 4, отстойника 5, двух баллонов сжатого воздуха 6, сетчатого фильтра 7, пускового клапана 8, устройства для консервации ходового двигателя 9, воздухораспределителя 10, гидравлического привода 11, масляного бака 12, гидравлического насоса 13, обратных клапанов 14.1, 14,2, 14.3, предохранительного клапана 15, электромагнитного клапана 16, гидравлического мотора 17, причем компрессор 1, через воздухопровод последовательно соединен с влагомаслоотделителем 2, войлочным фильтром 3, автоматом давления 4, отстойником 5, двумя баллонами сжатого воздуха 6, сетчатым фильтром 7, пусковым клапаном 8, устройством для консервации ходового двигателя 9, воздухораспределителем 10.It consists of a compressor 1, a moisture separator 2, a felt filter 3, a pressure switch 4, a sump 5, two cylinders of compressed air 6, a strainer 7, a start valve 8, a device for preserving the driving motor 9, an air distributor 10, a hydraulic actuator 11, an oil tank 12, a hydraulic pump 13, non-return valves 14.1, 14.2, 14.3, a safety valve 15, a solenoid valve 16, a hydraulic motor 17, the compressor 1 being connected in series through an air duct to a moisture separator 2, a felt filter 3, pressure switch 4, sump 5, two cylinders of compressed air 6, strainer 7, starting valve 8, device for preserving the driving engine 9, air distributor 10.

Гидравлический насос 13, по средствам привода от повышающего редуктора, по малому контуру гидропровода через обратный клапан 14.1 соединен с предохранительным клапаном 15, через обратный клапан 14.2 с The hydraulic pump 13, by means of a drive from a step-up gearbox, is connected to a safety valve 15 through a small hydraulic circuit through a non-return valve 14.1, through a non-return valve 14.2 s

масляным баком 12, и по большому контуру через обратный клапан 14.1 с электромагнитным клапаном 16, гидравлическим мотором 17, жестко связанного с валом компрессора 1, через обратный клапан 14.3 с масляным баком 12.oil tank 12, and in a large circuit through a non-return valve 14.1 with an electromagnetic valve 16, a hydraulic motor 17 rigidly connected to the compressor shaft 1, through a non-return valve 14.3 with an oil tank 12.

Система воздушного пуска ходового двигателя работает следующим образом.The air start system of a running engine operates as follows.

При включении пускового клапана 8, сжатый воздух из баллонов 6, через сетчатый фильтр 7, пусковой клапан 8, устройство для консервации ходового двигателя 9, поступает в воздухораспределитель 10 и в соответствии с порядком работы цилиндров через клапаны воздухопуска в цилиндры ходового двигателя. Ходовой двигатель запускается. Работая, ходовой двигатель передает свой крутящий момент через повышающий редуктор гидравлическому насосу 13.When the start valve 8 is turned on, the compressed air from the cylinders 6 through the strainer 7, the start valve 8, the device for preserving the driving engine 9, enters the air distributor 10 and, in accordance with the order of the cylinders through the air inlet valves, into the cylinders of the running engine. The running engine starts. In operation, the propulsion engine transmits its torque through a booster gear to the hydraulic pump 13.

Гидравлическая жидкость из масляного бака 12 по гидропроводу поступает по малому контуру к гидравлическому насосу 13, далее через обратный клапан 14.1, предохранительный клапан 15, обратный клапан 14.2 и сливается в масляный бак 12.Hydraulic fluid from the oil tank 12 through a hydraulic line enters a small circuit to the hydraulic pump 13, then through a check valve 14.1, a safety valve 15, a check valve 14.2 and is discharged into the oil tank 12.

Чтобы восполнить израсходованный запас воздуха в баллонах 6 после пуска ходового двигателя необходимо включить электромагнитный клапан 16 гидравлического привода 11.To replenish the expended supply of air in the cylinders 6 after starting the driving engine, it is necessary to turn on the electromagnetic valve 16 of the hydraulic actuator 11.

При включенном пусковом клапане 16 гидравлическая жидкость по большому контуру от гидравлического насоса 13, через обратный клапан 14.1, минуя малый контур, электромагнитный клапан 16 поступает к гидравлическому мотору 17, жестко связанного с валом компрессора 1, и через обратный клапан 14.3 сливается в масляный бак 12. В данный момент компрессор 1 считается включенным.When the start valve 16 is turned on, the hydraulic fluid in a large circuit from the hydraulic pump 13, through the check valve 14.1, bypassing the small circuit, the electromagnetic valve 16 enters the hydraulic motor 17, rigidly connected to the compressor shaft 1, and is drained into the oil tank 12 through the check valve 14.3 . At this time, compressor 1 is considered to be on.

Нагнетаемый компрессором 1 воздух, через влагомаслоотделитель 2, войлочный фильтр 3, автомат давления 4, отстойник 5, поступает через The air pumped by the compressor 1, through a moisture separator 2, a felt filter 3, a pressure switch 4, a settler 5, flows through

открытые краны в баллоны сжатого воздуха 6, сетчатый фильтр 7 и задерживается на входе в пусковой клапан 8.open taps in the cylinders of compressed air 6, the strainer 7 and is delayed at the entrance to the start valve 8.

Когда давление воздуха в системе воздушного пуска ходового двигателя будет доведено до нормы, электромагнитный клапан 16 выключается, и гидравлическая жидкость будет поступать в масляный бак 12 по малому контуру. В данный момент компрессор 1 считается выключенным.When the air pressure in the air start system of the propulsion engine is brought to normal, the electromagnetic valve 16 is turned off, and the hydraulic fluid will flow into the oil tank 12 through a small circuit. At this time, compressor 1 is considered to be off.

Введение в систему воздушного пуска ходового двигателя гидравлического привода компрессора позволит повысить автономность и надежность системы воздушного пуска ходового двигателя при использовании ее по назначению в различных погодно-климатических и дорожных условиях за счет рационального использования ресурса компрессора при автоматическом поддержании запаса сжатого воздуха в системе, а также возможность регулирования частоты вращения вала компрессора и его отключение, не зависимо от изменения частоты вращения вала ходового двигателя при его работе, за счет изменения объема рабочей жидкости, подаваемой гидравлическим насосом в рабочую полость гидравлического мотора. За счет гибких трубопроводов гидравлической системы возможно размещение компрессора в доступном для механика месте для его обслуживания и ремонта.The introduction of a hydraulic drive of the compressor drive into the air start system of the running engine will increase the autonomy and reliability of the air starting system of the running engine when used for its intended purpose in various weather, climate and road conditions due to the rational use of the compressor resource while automatically maintaining the supply of compressed air in the system, as well as the ability to control the compressor shaft speed and turn it off, regardless of the change in the speed of the shaft of the running gear tor during its operation due to changes in volume of working fluid supplied to the hydraulic pump in a working cavity of the hydraulic motor. Due to the flexible piping of the hydraulic system, it is possible to place the compressor in a place accessible to the mechanic for its maintenance and repair.

Claims

A running engine air start-up system comprising a compressor connected through a duct to a moisture separator, a felt filter, a pressure switch, a sump, two compressed air cylinders, a strainer, a starting valve, a driving engine conservation device, an air distributor, characterized in that a hydraulic drive is additionally introduced compressor consisting of oil tank, hydraulic pump, hydraulic motor, solenoid valve, safety valve, three check valves, with an oil tank, a hydraulic pump, a first check valve, a safety valve, a second check valve connected in series by a hydraulic line into a small circuit, and an oil tank, a hydraulic pump, a first check valve, an electromagnetic valve, a hydraulic motor, and a third check valve in series by a hydraulic line in a large circuit, the hydraulic pump is connected to a step-up gearbox by means of a spring coupling and gearbox, and the hydraulic motor is rigidly connected to the compressor shaft.