SU907321A1 - Гидробак - Google Patents

Description

(54) ГИДРОБАК

1

Изобретение относитс  к гидросистемам дорожных и строительных машин и может быть использовано в гидроприводах дл  хранени  раббочей жидкости и охлаждени  в экскаваторах с двигател ми внутреннего сгорани .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  гидробак, содержащий расположенные соосно наружную и внутреннюю, частично заполненную рабочей жидкостью, гидросистемы , секции, одна из которых заполнена газообразным аммиаком, впускной и сливной , патрубки, размещенные на внутренней секции, и патрубок, установленный в наружной секции 1.

Недостаткем гидробака  вл етс  то, что в нем не используетс  тепло рабочей жидкости гидросистемы, вследствие чего у него имеетс  пониженный коэффициент полезного действи .

Цель изобретени  - повышение коэффициента полезного действи  путем утилизации тепла рабочей жидкости гидросистемы .

Эта цель достигаетс  тем, что наружна  секци  снабжена вторым патрубком, образу  совместно с обоими патрубками изолированный от внутренней секции контур, а также - теплообменником в виде соединенных между собой труб с наружной поверхностью , покрытой материалом пористой структуры , при этом теплообменник в верхней части соединен с газовой полостью внутренней секции магистралью с обратным клапаном , а в нижней части - с впускны.м патрубком магистралью, в которой установлен управл ющий обратный клапан.

Кроме того, управл емый обратный кла10 пан снабжен выходным отверстием с распылителем и запорным элементом с поршнем, помещенным 6 полость управлени , котора  магистралью соединена со сливным патрубком .

На фиг. 1 показана схема гидробака; на

15 фиг. 2 - управл емый обратный клапан.

Гидробак содержит наружную 1 и внутреннюю 2 секции. Последн   частично заполнена рабочей жидкостью гидросистемы. Те же секции имеют газовые полости 3 и 4,

20 при этом газова  полость 3 заполнена газообразным аммиаком, а газова  полость 4 находитс  под вакуумом и может содержать пары жидкости, например топлива, помещенного в наружной секции 1. Внутренн   секци  2 снабжена впускным 5 и сливным 6 патрубками, через которые осуществл етс  циркул ци  рабочей жидкости гидросистемы . Патрубки 7 и 8 на наружной секции 1 вместе с последней образуют изолированный от внутренней секции 2 контур жидкости, в качестве которой может быть, например, топливо, подводимое к гидробаку из емкости 9. Внутри секции 2 установлена перегородка 10 между впускным 5 и сливным 6 патрубками. Внутри секции 1 помещен теплообменник 11 с.верхним 12 и нижним 13 коллекторами. Теплообменник 11 содержит соединенные между собой через упом нутые коллекторы трубы 14 с наружной поверхностью, покрытой материалом пористой структуры, например войлоком (отд-ельно не обозначено). Внутри труб содержитс  некоторое количество жидкого аммиака в объеме, составл ющем 5-10% от объема труб 14.

Верхний коллектор 12 и газова  полость 3 соединены магистралью 15 с обратным клапаном 16. Нижний коллектор 13 соединен магистралью 17 с управл емым обратным клапаном 18. Последний (см. фиг. 2) имеет выходное отверстие 19 с распылителем 20 и снабжен запорным элементом 21 с порщнем 22, который помещен в полость 23 управлени . Последн   с помощью магистрали 24 соединена со сливным патрубко .м 6. Гидробак снабжен запорными кранами 25 и 26 и подсоедин етс  к гидросистеме

27через патрубок 8 и кран 26. Гидросистема включает емкость 9 с топливом, дроссель

28и всасывающий патрубок 29 двигател  внутреннего сгорани  (не показан).

Гидробак вместе с подсоединенной к нему гидросистемой 27 работает следующим образом .

В исходном положении (см. фиг. 1) краны 25 и 26 закрыты. При этом давление газообразного аммиака в полости 3 и внутритрубном пространстве теплообменника 11 определ етс  температурой окружающего воздуха. В начале рабогы жидкость (топливо ) в наружной секции 1 отсутствует. С началом работы рабоча  жидкость гидросистемы заключаетс  в секции 2 и под давлением газообразного аммиака в газовой полости 3 поступает в насос гидросистемы (не показан) через сливной патрубок 6. Через впускной патрубок 5 та же жидкость возвращаетс  в секцию- 2, перелива сь через перегородку 10, и вновь поступает на вход сливного патрубка 6.

Избыточное давление газообразного аммиака способствует лучщему заполнению насоса и исключению кавитации на его входе . При достижении в рабочей жидкости гидросистемы температуры 313-323 К открываютс  краны 25 и 26. В результате этого , при увеличении количества рабочей жидкости в секции 2 (из-за снижени  потреблени  ее-в-.г-идросистсме), увеличиваетс  ее

уровень и повыщаетс  давление в газовой полости 3. В результате этого пары аммиака через открытый обратный клапан 16 поступают в полость труб 14 теплообменника 11, вызыва  тем самым повыщение в них давлени . После открыти  крана 26 газова  полость 4 оказываетс  под разрежением, характерным дл  всасывающего патрубка 29 двигател  внутреннего сгорани . Пр« разрежении в газовой полости 4 начинает поступать топливо в секцию 1 из емкости 9 через

дроссель 28. Под действием капилл рных сил топливо пропитывает материал на трубах 14 по всей их высоте. Этому же способствует разрежение в газовой полости 4. При вспомогательных операци х, св занных с увеличением потреблени  рабочей жидкости, ее уровень в секции 2 снижаетс  и давление в газовой полости 3 падает. Обратный клапан 16 при этом закрываетс , благодар  чему давление в трубах 14 остаетс  практически неизменным. Последнее обсто тельство вызывает срабатывание управл емого обратногоклапана 18 и поступление жидкого аммиака в виде струек в массу рабочей жидкости гидросистемы в секции 2.

Струйки аммиака охлаждают эту жидкость и превращаютс  в пузырьки газа, поднимающегос  в части секции 2 до газовой полости 3. Благодар  медленному перемещению жидкости в секции 2 пузырьки газа

не увлекаютс  в сливной патрубок 6 и способствуют лучщему охлаждению самой жидкости . При срабатывании управл емого обратного клапана 18 уменьщаетс  давление на порщень 22 и запорный элемент 21 отходит от запираемого им выходного отверсти 

19, обеспечива  тем самым поступление аммиака в секцию 2. В период выполнени  операций , сопровождающихс  уменьщение.м потреблени  рабочей жидкости гидросистемы , уровень ее в секции 2 вновь поднимаетс  и обеспечивает подпитку газообразны.м аммиаком из газовой полости 3 внутритрубного пространства теплообменника 11. При поступлении в последний газообразного аммиака его температура практически равна температуре рабочей жидкости в секции 2.

Аммиак в теплообменнике 11 отдает тепло топливу, пропитавщему пористый материал , это способствует испарению топлива и поступлению его паров во всасывающий патрубок 29 и далее в двигатель внутреннего сгорани , где он сгорает. Между испарившимс  количеством топлива и поступающим в секцию через дроссель 28 устанавливаетс  равновесие и уровень топлива в секции 1 стабилизируетс . При многократном чередовании операций, сопровождающихс  изменением уровн  рабочей жидкости в секции 2, происходит периодическое впрыскивание жидкого аммиака в полость секции 2 и охлаждение рабочей жидкости.

Одновременно происходит периодическа  конденсаци  паров аммиака, поступаюш,его в теплообменник 11 из газовой полости 3. Таким образом, дл  прокачки теплоносител  - аммиака используют колебание уровн  жидкости в секции 2.

Изобретение может обеспечить избыточное давление на входе насоса гидросистемы с исключением кавитации, охлаждение рабочей жидкости с использованием отводимого ею тепла, уменьшение потребного объема рабочей жидкости, что св зано с повышением КПД гидробака.

Claims (2)

1. Гидробак, содержаший расположенные соосно наружную и внутреннюю частично заполненную рабочей жидкостью, гидросистемы , секции, газовые полости секций, одна из которых заполнена газообразным аммиаком, впускной и сливной патрубки, размеш:енные на внутренней секции, и патрубок , установленный в наружной секции.

отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента полезного действи  путем утилизации тепла рабочей жидкости гидросистемы , наружна  секци  снабжена вторым патрубком, образу  совместно с обоими патрубками изолированный от внутренней секции контур, а также теплообменником в виде соединенных между собой труб с наружной поверхностью, покрытой материалом пористой структуры, при этом теплообменник в верхней части соединен с газовой полостью внутренней секции магистралью с обратным клапаном, а в нижней части - с впускным патрубком магистралью, в которой установлен управл емый обратный клапан.

2. Гидробак по п. 1, отличающийс  тем, что управл емый обратный клапан снабжен выходным отверстием с распылителем и э.апорным элементом с поршнем, помешенным в полость управлени , котора  магистралью соединена со сливным патрубком. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 635293, кл. F 15 В 1/06, 1978.

го

19