SU971728A1

SU971728A1 - Hydraulic tank of vehicle

Info

Publication number: SU971728A1
Application number: SU803009279A
Authority: SU
Inventors: Пахриддин Нурмухамедович Абзалов; Олег Владимирович Лебедев
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1980-10-29
Publication date: 1982-11-07

Description

Изобретение относитс к мсшшнстроительной гидравлике и может быть применено в гидроприводах транспортных средств.The invention relates to mechanical hydraulics and can be applied in the hydraulic drives of vehicles.

Известны еглкости дл отделени газовой фазы из рабочей жидкости, содержащие цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода, подсоединенньоли к корпусу касательно, конусный заборный сетчатый сепаратор, газоотвод щий центральный патрубок, причем патрубок газоотвода выполнен из сетчатого материала til и 2.Known liquids for separating the gas phase from the working fluid, comprising a cylindrical body with inlet and outlet connections, connected to the housing, a conical intake mesh separator, a gas outlet central nozzle, the gas outlet pipe being made of a til and 2 mesh material.

Известны газонефт ные сепараторы, содержащие корпус, внутри которых размещены спиральные лотки, расположенные у входного отверсти , причем сливные полки снабжены в нижней части перфорированными пластинками 2 и {43.Gas-oil separators are known, which contain a casing, inside of which are placed spiral trays located at the inlet, and the drain shelves are provided with perforated plates 2 and {43 in the lower part.

Известны также гидробаки, содержащие корпус с одним или двум патрубКс1ми подвода и отвода, слива рабочей жидкости, заливную горловину с крышкой и фильтром, установленные на верхней части корпуса сапун масую- мер, причем патрубок забора ограничен перегородкой и фальтр .Hydraulic tanks are also known, comprising a housing with one or two inlets and outlets, a drainage of the working fluid, a filler neck with a lid and a filter mounted on the upper part of the body of the air inlet bushing, the inlet pipe being limited by a partition and a faltr.

Наиболее близок, к изобретению гидробак транспортного средства с двигателем внутреннего сгорани , включающим корпус с патрубками подвода и отвода рабочей жидкости и дренажную линию 10}.Closest to the invention is the hydraulic tank of a vehicle with an internal combustion engine, comprising a housing with connections for supplying and discharging working fluid and a drainage line 10}.

Недостатком известного гидробака вл етс .то, что пузырьки воздуха, наход щиес в рабочей жидкости при циркул ции в гидробаке, выдел ютс не полностью.A disadvantage of the known hydraulic tank is that the air bubbles in the working fluid when circulating in the hydraulic tank are not fully evolved.

Цель изобретени - улучшение от10 делени газовой фазы из рабочей жидкости .The purpose of the invention is to improve from 10 divisions of the gas phase from the working fluid.

Поставленна цель достигаетс тем, что гидробак транспортного средства с двигателем внутреннего сгора15 ни , включающий корпус с -патрубками подвода и отвода рабочей жидкости и дренажную линию, снабжен размещенной над корпусом и сообщенной с ним последовательно цилиндрической ем20 костью с установленными внутри нее эквидистантно двум винтообразными полками с углом подъема 15-30 ,причем верхн из полок выполнена перфорированной , а дреналсна лини содер25 жит дроссель и сообщена одним концом с газовой полостью емкости, а другим с выходным патрубком воздухоочистител -двигател внутреннего сгорани .The goal is achieved by the fact that the hydraulic tank of a vehicle with an internal combustion engine 15, including a housing with -pipes for supplying and discharging working fluid and a drainage line, is provided with a cylindrical capacitance located above the housing and connected to it sequentially equidistantly with two helical shelves the elevation angle is 15-30, the top of the shelves is made perforated, and the drenals line contains a choke and is connected to one end of the tank with a gas cavity nym pipe -Engine air cleaner combustion.

На фиг. 1 схематично изображен FIG. 1 schematically depicted

30 гидробак с подключенной гидросистемой; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Гидробак состоит из основной емкости 1 и размещенной над ним на вы соте h и сообщенной с ним последова тельно газоотдел ющей цилиндрическо емкостью 2. Емкости 1 и 2 имеют соответствен но патрубки подвода 3, 4 и отвода 5, 6, заливные горловины 7 и 8 и крышки 9 и 10 с резиновыми прокладками , причем патрубок б отвода емко ти 2 соединен с патрубком 3 подвода емкости 1. Внутри емкости 2 расположены экв дистантно две винтообразные полки 11 и 12, причем полка 11 выполнена перфорированной. Дренажна лини 13 содержит дроссель 14 и сообщена од ним концом с газовой полостью емкос 2, а другим - с выходным патрубком 15 воздухоочистител 16 двигател 17 внутреннего сгорани . Дренажна лини 13 может быть подключена и к выходу воздухоочистител компрессора . Емкость 2 состоит из двух частей: наружного цилиндрического корпуса 18 с нижней частью емкости 2 и патрубком б отвода и внутреннего цилиндрического корпуса 19 с винтообразными полками 11 и 12 и верхней части емкости 2 с заливной горловиной 8, патрубком 4 подвода и штуцером 20 дл присоединени дренажной линии 13. Патрубок 4 установлен касательно по отношению образукнцей винта полок 11 и 12. С внутренней части полки 11 и 12 приварены к корпусу 19, а по периферии к ним приварена винтообразна лента 21, вл юща с наружной направл ющей потока жидкости. Внутренн полость корпуса 19 сквозна и поэтому может быть использована в качестве теплообменника с целью охлаждени или нагрева рабочей жидкости. Пределы угла подъема винтовых полок 11 и 12 выбраны с ксадпактного выполнени емкости 2 (нижний предел 15) и возможности при большем увеличении образовани пузырьков воздуха сливающимс потоком из винтовой полки разрушени о свободную поверхность жидкости (более .30°).; . Рассто ние между полками 11 и 12 выбираетс 20-30 мм. На полке 11 выполнены отверсти с шириной 1-2 мм и длиной 30-60 мм. При этом площадь отверстий составл ет 11-32% всей площади полки 11. Площадь отверстий выбираетс из расчета, чтобы при максимальном расходе рабочей жидкос ти она полностью стекала из полки 1 на полку 12 на 3/4 пути течени по полке 11. Перфорированна полка 11 может быть заменена на сетку со стороной квадрата отверсти 1-2 мм. Врем выдержки порции жидкости под разрежением определ етс габаритами емкости 2, поэтому последние выбирают в зависимости от значени расхода рабочей жидкости, д-.е. чем больше этот расход, тем больше выбираетс высота и ширина винтовых полок. . Сечение дроссел 14 выбираетс таким, чтобы при резких перепадах давлени в выходном патрубке 15 воздухоочистител 16 разрежение в газовой полости емкости 2 измен лось плавно. Значение высоты выбираетс таким, чтобы давление столба жидкости с высотой h было равно максимальному значению разрежени , создаваемого в дренажной линии. 13, при этом в емкости 1 сохран емс атмосферное давление . Гидравлическое сопротивление воздухоочистителей находитс в пределах 400-700 мм вол. ст. Плотность приг4ен емых в гидравлических системах минеральных масел находитс в пределах 0,84-0,89 г/см . При этих значени х разрежени и плотности предел минимально требуемой высоты составл ет 0,45-0,85 м. Такую разность высот расположени емкостей 1 и 2 можно обеспечивать во всех транспортных средствах. Последовательно в начале емкость 1, а затем емкость 2 заправл ютс рабочей жидкостью и закрываютс герметично, причем уровень жидкости в емкости 2 выбираетс таким, чтобы при изменении жидкостного объема гидросистемы над отвод щим патрубком 6 сохран лс небольшой уровень рабочей жидкости . Устройство работает следующим образом. При запуске двигател 17 одновременно начинают .по вл тьс разрежение в емкости 2 и циркул ци : рабочей жидкости , от степени разрежени соответственно мен етс и степень циркул ции за счет имеющейс кинематической св зи двигател 17 и Haqoca гидросистемы . В начале запуска насоса в емкости 1 - избыточное давление столба жидкости высотой более h, поэтому запуск насоса улучшаетс , при этом уменьшаетс кавитаци рабочей жидкости в камере всасывани насоса. В сливной линии имеютс пузырьки воздуха, образованные при кавитаций рабочей жидкости. Двухфазна жидкость сливаетс на перфорированную полку 11 и, сепариру сь по ней, слива|етс на полку 12, далее сливаетс с жидкостью, отводимой в емкость 1.30 hydraulic tanks with a connected hydraulic system; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1. The hydraulic tank consists of the main tank 1 and placed above it at a height h and communicated with it sequentially by a gas separating cylindrical container 2. The containers 1 and 2 have correspondingly supply connections 3, 4 and outlet 5, 6, filler caps 7 and 8 and covers 9 and 10 with rubber gaskets, the nozzle b of the outlet of capacity 2 being connected to the nozzle 3 of the supplying tank 1. Inside the vessel 2 there are two distant helical shelves 11 and 12, and the shelf 11 is perforated. The drain line 13 contains the choke 14 and is connected to the gas cavity by the tank 2 and the other with the outlet pipe 15 of the air cleaner 16 of the internal combustion engine 17. The drain line 13 can also be connected to the air cleaner outlet of the compressor. The container 2 consists of two parts: the outer cylindrical body 18 with the lower part of the container 2 and the branch pipe b of the outlet and the inner cylindrical body 19 with screw-shaped shelves 11 and 12 and the upper part of the container 2 with the filler neck 8, the branch pipe 4 inlet and fitting 20 for connecting the drainage lines 13. The nozzle 4 is installed relative to the shape of the screw of the shelves 11 and 12. From the inside, the shelves 11 and 12 are welded to the housing 19, and along the periphery there is a helical tape 21 welded to them, which is an external fluid flow guide. The internal cavity of the housing 19 is through and therefore can be used as a heat exchanger in order to cool or heat the working fluid. The elevation angles of the screw shelves 11 and 12 are selected from the ksadpaktnoy performance of tank 2 (lower limit 15) and the possibility of a larger increase in the formation of air bubbles by the merging flow from the helical shelf to the destruction of the free surface of the liquid (more than 30 °) .; . The distance between the shelves 11 and 12 is 20-30 mm. On the shelf 11 holes are made with a width of 1-2 mm and a length of 30-60 mm. At the same time, the area of the holes is 11-32% of the total area of the shelf 11. The area of the holes is chosen so that at the maximum flow rate of the working fluid, it completely drains from shelf 1 to shelf 12 by 3/4 of the flow path along shelf 11. Perforated shelf 11 can be replaced with a grid with a side of a square hole of 1-2 mm. The holding time of a portion of the liquid under vacuum is determined by the dimensions of the container 2, therefore the latter are selected depending on the value of the working fluid consumption, ee. the greater this consumption, the greater the height and width of the screw shelves. . The cross section of the throttles 14 is chosen so that with sudden pressure drops in the outlet nozzle 15 of the air cleaner 16, the vacuum in the gas cavity of the tank 2 changes smoothly. The height value is chosen so that the pressure of the liquid column with height h is equal to the maximum value of the vacuum generated in the drain line. 13, while atmospheric pressure is maintained in the tank 1. The hydraulic resistance of air cleaners is in the range of 400-700 mm ox. Art. The density of mineral oils used in hydraulic systems is in the range of 0.84-0.89 g / cm. With these values of vacuum and density, the limit of the minimum required height is 0.45-0.85 m. Such a difference in height between tanks 1 and 2 can be ensured in all vehicles. Consistently at the beginning, tank 1, and then tank 2 are filled with working fluid and sealed, and the fluid level in tank 2 is chosen so that when the fluid volume of the hydraulic system changes over the discharge pipe 6, the fluid level is kept low. The device works as follows. When the engine 17 is started up, the vacuum in the tank 2 and the circulation of the working fluid simultaneously start. The degree of circulation changes accordingly due to the kinematic connection of the engine 17 and the Haqoca hydraulic system, depending on the degree of vacuum. At the beginning of the pump start-up in the tank 1, the overpressure of the liquid column with a height of more than h, therefore, the pump start-up is improved, and the cavitation of the working fluid in the pump suction chamber is reduced. In the discharge line there are air bubbles formed by cavitation of the working fluid. The two-phase fluid is drained onto the perforated shelf 11 and, separated by it, drained onto the shelf 12, then merged with the liquid discharged into the container 1.

При сепарировании рабочей жидкос ,ти через полку 11 пена и крупные пузырьки (диаметром более 2 мм) продолжают стекать по полке 11, пузырьки мелкие (диаметром 0,6 и менее, чем ширина отверстий полки 11) спекают вниз на полку 12 с рабочей жидкостью . Динамическа возмущенность жидкости улучшает вьщеление пузырьков воздуха. .When separating the working fluid, through the shelf 11, foam and large bubbles (with a diameter of more than 2 mm) continue to flow along shelf 11, small bubbles (with a diameter of 0.6 or less than the width of the holes of the shelf 11) are sintered down to the shelf 12 with the working fluid. Dynamic fluid disturbance improves the build-up of air bubbles. .

При отекании рабочей жидкости через отверсти полки 11 образуетс тонка расслоенна стру , из которой хорсмпо раздел ютс мелкие пузырьки. Обильный поток жидкости сверху вниз по полкам 11 и 12 все больше расслаиваетс .When the working fluid flows through the openings of the shelf 11, a thin stratified jet is formed, from which fine bubbles are separated from the horse. The abundant flow of fluid from top to bottom along shelves 11 and 12 is increasingly stratified.

Вследствие роста объемов пузырьков в разреженной среде резко возрастает их подъемна сила, многократное увеличение подъемной силы пузырька способствует :весьма эффективному разделению газовой смеси, и даже с ростом статического напр жени сдвига жидкости движущиес пузырьки газа имеют достаточную относительнуо скорость . Благодар этому разделение фа происходит за.очень короткое врем .Due to the increase in the volume of bubbles in a rarefied medium, their lift force increases dramatically, the repeated increase in the lift of the bubble contributes to: a very efficient separation of the gas mixture, and even with an increase in the static shear stress of the fluid, the moving gas bubbles have a sufficient relative velocity. Due to this, the separation of fa occurs in a very short time.

Над расслоенной жидкостью за счет эффективного разделени пузьзрьков воздуха образуетс пузырькова фракци , увеличивающа с по объему. Пена и пузырьки воздуха, перемеща сь по полке 11, укрупн ютс и, соудар сь в отверстии полки, начинают коагулироватьс и разрушатьс .Above the exfoliated fluid, due to the effective separation of air puzzles, a bubble fraction is formed, increasing with volume. The foam and air bubbles, moving along shelf 11, are enlarged and, colliding in the opening of the shelf, begin to coagulate and collapse.

Рост размеров пузырьков газа способствует снижению критического давшени внутри пузырька, при котором последний разрушаетс . Увеличение объема пузырька приводит к нарушению равновеси внутренних и внешних сил и разрушению пленки, покрывающей пузырек.The increase in the size of gas bubbles contributes to the reduction of the critical distance inside the bubble, at which the latter is destroyed. Increasing the volume of the bubble leads to imbalance of internal and external forces and the destruction of the film covering the bubble.

Раздельное расположение газоотдел ющей емкости 2 полностью предотвращает поступление пузырьков воздуха во всасывающую линию.The separate arrangement of the gas separating tank 2 completely prevents the entry of air bubbles into the suction line.

За счет уменьшени концентрации воздуха, растворенного в рабочей жидкости , критическое давление кавитации жидкости, при котором начинаетс вьщеление пузырьков воздуха, уменьшаетс , т.е. переходит на более низкое давление, также уменьшаютс кавитаци и выделение пузырьков воздуха .By reducing the concentration of air dissolved in the working fluid, the critical cavitation pressure of the fluid, at which air bubbles begin to release, decreases, i.e. moves to a lower pressure, cavitation and air bubbles are also reduced.

Рабоча жидкость очищаетс фильтром , установленным в линии слива гидросистемы, очистка гидробака осуществл етс следующим образом.The working fluid is cleaned with a filter installed in the hydraulic drain line, and the hydraulic tank is cleaned as follows.

Разъединив трубопровод, вначале .сливаетс жидкость из емкости 2 чере патрубок б, далее из патрубка 5 сливаетс жидкость из емкости 1. Спив из емкости после промывки осуществл етс через патрубок 5. Еглкость 2 дл By disconnecting the pipeline, first, the liquid from tank 2 is formed through pipe b, then liquid from tank 1 is drained from pipe 5. After the washing from the container, it is drained through pipe 5. It is 2 dl

очистки внутренних полостей разбираетс и промываетс .internal cavity cleaning is disassembled and washed.

Улучшение условий запуска и удаление пузырьков воздуха из рабочей жидкости уменьшает кавитационные влени , повышает объемный КПД насосов и гидромоторов, увеличивает быстродействие гидросистемы. Изменением степени разрежени регулируетс концентраци кислорода, растворенного Improving the starting conditions and removing air bubbles from the working fluid reduces cavitation, increases the volumetric efficiency of pumps and hydraulic motors, and increases the speed of the hydraulic system. The change in the degree of dilution regulates the concentration of oxygen dissolved

0 в рабочей жидкости, уменьшение которого улучшает противоизноснне свойства рабочей жидкости.0 in the working fluid, the reduction of which improves the anti-wear properties of the working fluid.

Вакуумна герметизаци устран ет попадание загр знений из атмосферыVacuum sealing eliminates contamination from the atmosphere.

5 при изменении объема гидробака.5 when changing the volume of the hydraulic tank.

В предлагаемом гидробаке дл создани разрежени не требуетс дополнительных затрат энергии и применение устройств.In the proposed hydraulic tank, to create a vacuum, no additional energy is required and the use of devices.

00

Claims

1. US patent 3996027, cl. 55-36, published. 1976.

2. US Patent 3771290, | CL. 55-205, published. 1973.

3. Authors certificate of the USSR 5c 780849, cl. On 01/19/00, 1978.

4. USSR author's certificate 597393, cl. On 01 D 19/00, 1975.

5. Bashta TM Engineering hydraulics. M., Mechanical Engineering,

55 1971, p. 33-35.

6.Osipov P.E., Muratov B.C. Hydraulic drive of forestry machines

forestry households. M., Lesna “On Industry, 1970, p. 170-174.

7. Track machines. Tanks for oil. General technical requirements. OST 24.140.15-73. Kolomna, VNITI,

651975.

8. Tractor T-150K (device and operation). M., Kolos, 1976, p. 187.

9.Frumkis I.V. Hydraulic D. Ti44bC “ailjn-“ with VJI UC equipment of tractors, automobiles and agricultural machines, m., Kolos, 1971, p. 133, 280, 291, 422.

10. Rumncev EK, Hydraulic systems of combine harvesters. M., Kolos, 1975, p. 356-357 (proi, to totip).