СПОСОБ СОХРАНЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2003 года по МПК F15B20/00 

Предлагаемый способ относится к области гидравлических систем в общем машиностроении, в частности к способам поддержания работоспособности негерметичных замкнутых жидкостных систем при длительном хранении в условиях широкого изменения окружающей температуры и давления, и может быть использован в ракетостроении, авиации, машиностроении и т.д.

В жидкостных системах (топливных, масляных и т.п.) возникают проблемы, связанные со значительным количеством элементов, по которым возможно нарушение герметичности (резиновые уплотнения вращающихся валов и скользящих частей приводов, резьбовые соединения регулировочных винтов и упоров и т.д.). Утечки рабочей жидкости или проникновение в систему воздуха могут привести к потере работоспособности системы.

На решение данной проблемы направлен способ (принятый за прототип), при котором применяется устройство, описанное в а.с. 840510.

Способ состоит в том, что к системе, заполненной рабочей жидкостью, подключают компенсационную емкость, заполненную рабочей жидкостью, с газовой полостью внутри, отделенной от жидкости непроницаемой легкодеформируемой поверхностью. Таким образом, температурное расширение рабочей жидкости компенсируется упругими деформациями герметичной поверхности (эластичной диафрагмы, сильфона и др.), в результате чего существенно уменьшается соответствующее отклонение давления в системе.

Общими признаками с предлагаемым техническим решением являются - заправка системы рабочей жидкостью, подключение к системе компенсационной камеры с рабочей жидкостью и газовой полостью, отделенной от рабочей жидкости непроницаемой легкодеформируемой поверхностью.

Недостатками данного способа являются:
- наличие перепада давления между магистралями системы, заполненными рабочей жидкостью, и окружающей средой, вызванного упругостью газовой полости и способствующего, в процессе длительного хранения силовой установки, значительным утечкам через негерметичности системы рабочей жидкости и подсосу атмосферного воздуха в системе,
- выделение свободного воздуха в рабочих магистралях системы при уменьшении температуры жидкости.

Указанные недостатки приводят к потере работоспособности жидкостной системы и, следовательно, к необходимости периодической ее перезаправки.

Предлагаемым изобретением решается задача сохранения работоспособности жидкостной системы в процессе длительной эксплуатации, т.е. поддержание ее герметичности и предотвращение возможности выделения газа из рабочей жидкости.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе, предусматривающем заправку системы рабочей жидкостью, подключение к магистралям системы компенсационной камеры с рабочей жидкостью и газовой полостью, отделенной от жидкости непроницаемой легкодеформируемой поверхностью, при эксплуатации системы без ее включения газовую полость сообщают с атмосферой, а перед включением системы или на время снижения атмосферного барометрического давления на заданную величину сообщение газовой полости с атмосферой или компенсационной камеры с магистралями системы прерывают запорно-перепускным устройством, а также, дополнительно, заправку системы производят дегазированной рабочей жидкостью.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются:
- при эксплуатации жидкостной системы без ее включения газовую полость сообщают с атмосферой;
- перед включением системы или на время снижения атмосферного барометрического давления на заданную величину сообщение газовой полости с атмосферой или компенсационной камерой с магистралями системы прерывают запорно-перепускным устройством;
- а также, дополнительно, заправку системы производят дегазированной рабочей жидкостью.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий технический результат - массообмен между жидкостной системой и атмосферой в процессе ее эксплуатации снижается до минимума, а значит, необходимая степень герметичности системы сохраняется на более продолжительное время, что позволяет увеличить межрегламентный период для перезаправки системы и, следовательно, сократить соответствующие затраты.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации решений, содержащих аналогичные признаки, не обнаружено. Таким образом, можно сделать заключение о том, что предложенный способ не известен из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности - "новое".

На основании сравнительного анализа предложенного решения с известным уровнем техники по источникам научно-технической и патентной информации можно утверждать, что между совокупностью признаков, в том числе и отличительных, и выполняемых ими функций и достигаемой целью наблюдается неочевидная причинно-следственная связь. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что в предложенном способе техническое решение не следует явным образом из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию охраноспособности "изобретательский уровень".

Предложенное техническое решение может найти применение, например, в авиации и ракетостроении, везде, где применяются замкнутые жидкостные системы, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "промышленная применимость".

Способ осуществляется следующим образом. К замкнутой заправленной жидкостной системе подключают компенсационную камеру - термокомпенсатор, имеющий жидкостную и газовую полости. Объем жидкостной полости должен быть достаточным для компенсации утечек жидкости из системы и компенсации температурного изменения объема жидкости. Газовая полость отделена от жидкостной полости непроницаемой легкодеформируемой поверхностью, например эластичной диафрагмой. Газовую полость, на время хранения или транспортирования, сообщают через запорно-перепускное устройство с атмосферой. При снижении барометрического давления окружающей среды на заданную величину, например на 30 мм рт.ст., сообщение газовой полости с атмосферой прерывают запорно-перепускным устройством. После восстановления барометрического давления до прежней величины (в пределах 30 мм рт.ст.) сообщение газовой полости с атмосферой восстанавливают. Кроме того, могут также прерывать сообщение газовой полости с атмосферой или компенсационной камеры с магистралями системы с помощью запорно-перепускного устройства перед включением системы.

Способ предназначен для сохранения работоспособности жидкостной системы при длительном хранении. Способ предусматривает заправку системы рабочей жидкостью, подключение к системе компенсационной камеры с рабочей жидкостью и с газовой полостью, отделенной от жидкости деформируемой непроницаемой поверхностью, причем при эксплуатации жидкостной системы без ее включения газовую полость сообщают с атмосферой, а перед включением системы или на период снижения атмосферного барометрического давления на заданную величину сообщение газовой полости с атмосферой или сообщение компенсационной камеры с системой прерывают запорно-перепускным устройством. Технический результат - повышение надежности. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ сохранения работоспособности жидкостной системы, предусматривающий заправку системы рабочей жидкостью, подключение к системе компенсационной камеры с рабочей жидкостью и с газовой полостью, отделенной от жидкости деформируемой непроницаемой поверхностью, отличающийся тем, что при эксплуатации жидкостной системы без ее включения газовую полость сообщают с атмосферой, а перед включением системы или на период снижения атмосферного барометрического давления на заданную величину сообщение газовой полости с атмосферой или сообщение компенсационной камеры с системой прерывают запорно-перепускным устройством. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заправку системы производят дегазированной жидкостью.