НАСОСНАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ РАБОЧЕГО ТЕЛА Российский патент 2003 года по МПК F04B9/08 F15B3/00 

Изобретение относится к насосным установкам технологического оборудования и может быть использовано для точно дозированной подачи двух компонентов рабочего тела (среды, жидкости, смесей жидкостей или топлива и т.п.) под высоким давлением в исполнительный орган-смеситель в различных отраслях техники.

Известна насосная система подачи рабочего тела, содержащая два мультипликатора давления, каждый из которых имеет поршень и гидрополости переменного объема, сообщенные через распределители рабочего тела, напорные и сливные магистрали, оснащенные аккумуляторами давления и регулирующей аппаратурой, с исполнительным органом и источником рабочего тела (баками) и привод, обеспечивающий задействование мультипликаторов (см., например, международную заявку WO 82/00502, кл. F 15 B 3/00, 15/18, F 04 B 9/08, опубликована 18.02.82).

Недостатками известной системы являются отсутствие возможности подачи второго компонента рабочего тела в заданной пропорции в исполнительный орган, возможности пропорционального расходования компонентов из секционированных баков, возможности синхронной заправки баков через дозирующие гидрополости мультипликаторов.

Задачей данного изобретения является создание насосной системы подачи рабочего тела к исполнительному органу с достижением технических результатов, таких, как возможность подачи второго компонента жидкости (или топлива) в заданной пропорции в исполнительный орган, возможность пропорционального расходования компонентов из секционированных баков, возможность синхронной заправки баков через дозирующие гидрополости мультипликаторов и, наконец, расширение арсенала технических средств в данных областях техники.

Данная задача решается тем, что в насосной системе подачи рабочего тела, содержащей два мультипликатора давления, каждый из которых имеет поршень и гидрополости переменного объема, сообщенные через распределители рабочего тела, напорные и сливные магистрали, оснащенные аккумуляторами давления и регулирующей аппаратурой, с исполнительным органом и источником рабочего тела и привод, обеспечивающий задействование мультипликаторов, в соответствии с изобретением, распределители выполнены в виде трехпозиционных золотников, каждый из которых имеет по три золотниковые камеры, при этом две крайние камеры каждого из золотников с одной стороны сообщены каналами с крайними гидрополостями мультипликаторов, а с другой стороны крайние камеры одного из золотников сообщены с источником одного компонента рабочего тела. Крайние камеры другого золотника сообщены с источником другого компонента рабочего тела, золотниковые же средние камеры сообщены напорной магистралью с исполнительным органом. К напорным магистралям подключены заправочно-сливные горловины, а штоки мультипликаторов и штоки золотников соединены между собой и через кулису с приводом, обеспечивающим задействование мультипликаторов.

Далее существо изобретения поясняется более подробно с привлечением схемных чертежей, где на фиг.1 показана насосная система подачи при движении кулисы привода, поршней мультипликаторов и золотников в левую сторону (по чертежу); на фиг. 2 - та же насосная система подачи при движении кулисы привода, поршней мультипликаторов и золотников в правую сторону (по чертежу).

Насосная система подачи рабочего тела содержит два мультипликатора давления 1 и 2, каждый из которых имеет поршень 3 и 4. Гидрополости 5, 6, 7, 8 переменного объема сообщены через распределители рабочего тела, выполненые в виде трехпозиционных золотников 9, 10, каждый из которых имеет по три золотниковые камеры 11, 12, 13, 14, 15, 16. Крайние камеры 11, 12 и 14, 15 каждого из золотников 9 и 10 с одной стороны сообщены каналами 17, 18 и 19, 20 с крайними гидрополостями 5, 6 и 7, 8 мультипликаторов 1 и 2 соответственно. Те же крайние камеры 11 и 12 одного из золотников, например, 9 с другой стороны сообщены сливными магистралями 21 с источником 23 одного компонента рабочего тела, а крайние камеры 14 и 15 другого золотника 10 с другой стороны сообщены магистралями 22 с источником 24 другого компонента рабочего тела. Средние камеры 13 и 16 золотников сообщены напорными магистралями 25, 26 с исполнительным органом 27. К напорным магистралям 25, 26 подключены заправочно-сливные горловины 28 и аккумуляторы давления 29. Предварительное напорное давление поднаддува баков создается системой 30, подключенной к источникам рабочего тела.

Штоки 31, 32 мультипликаторов и штоки 33, 34 золотников соединены между собой коромыслом 35 и через кулису 36 соединены с приводом 37.

На магистралях также установлена в необходимых местах регулирующая аппаратура (типа клапанов, регуляторов, обратных, предохранительных клапанов и тому подобные агрегаты), на чертежах не показанная.

Работа насосной системы подачи рабочего тела может выполняться следующим образом.

При перемещении кулисы 36 привода 37 влево (см. фиг.1) золотники 9 и 10 перемещаются в левое положение, гидрополость 6 мультипликатора 1 сообщается через открытую золотниковую камеру 12 и сливную магистраль 21 с секцией 23 одного компонента источника рабочего тела, а гидрополость 8 мультипликатора 2 сообщается через открытую золотниковую камеру 15 и сливную магистраль 22 с секцией 24 другого компонента рабочего тела. При этом обеспечивается заполнение рабочих гидрополостей 6 и 8 мультипликаторов 1 и 2.

Усилием привода 37 через кулису 36 и штоки 31 и 32 создается высокое давление в рабочих камерах 5 и 7.

Рабочее тело из рабочей камеры 5 мультипликатора 1 по каналу 17 через среднюю золотниковую камеру 13 и напорную магистраль 25 поступает под высоким давлением в исполнительный орган 27. Одновременно заданная порция второго компонента рабочего тела из рабочей камеры 7 мультипликатора 2 по каналу 19 через среднюю золотниковую камеру 16 и напорную магистраль 26 поступает также под высоким давлением в исполнительный орган 27.

При наличии значительного гидравлического сопротивления в магистралях исполнительного органа 27 происходит перераспределение давлений компонентов рабочего тела (например, жидкости) в рабочих камерах гидроцилиндров, выравнивающее расходы компонентов рабочего тела через исполнительный орган до заданных значений.

При перемещении кулисы 36 привода 37 вправо (см. фиг.2) золотники 9 и 10 перемещаются в правое положение, гидрополость 5 мультипликатора 1 сообщается через открытую золотниковую камеру 11 и сливную магистраль 21 с секцией 23 одного компонента источника рабочего тела, а гидрополость 7 мультипликатора 2 сообщается через открытую золотниковую камеру 14 и сливную магистраль 22 с секцией 24 другого компонента рабочего тела. При этом теперь обеспечивается заполнение рабочих гидрополостей 5 и 7 мультипликаторов 1 и 2 и уже из этих гидрополостей компоненты рабочего тела под высоким давлением (полученным опять же под действием усилия привода 37 через кулису 36 и штоки 31, 32) по каналам 18 и 20, средние золотниковые камеры 13 и 16 и напорные магистрали 25 и 26 рабочее тело поступает в исполнительный орган 27.

Для уменьшения пульсаций давления в напорных магистралях 25 и 26 при реверсе движения привода и нейтральном (промежуточном) положении золотников используются аккумуляторы давления 29.

В качестве привода 37 могут использоваться в принципе приводы любого типа, например, пневматические, гидравлические или электроприводы.

Система подачи рабочего тела позволяет из четырех источников непрерывно подавать два компонента рабочего тела в точно заданной пропорции, обеспечивая поддержание давления на входе в исполнительный орган 27 в определенном диапазоне значений.

Таким образом, при возвратно-поступательном движении поршней обеспечивается непрерывность подачи и синхронная выработка рабочего тела из секций источников компонентов рабочего тела.

Регулирование соотношения компонентов происходит перераспределением давлений в рабочих камерах мультипликаторов 1 и 2 и обусловленным им выравниванием расхода компонентов до заданного при действии привода сразу на оба связанных между собой штока 31 и 32.

Улучшение точности заправки топливных баков достигается при одновременной заправке двумя компонентами через горловины, врезанные в напорные магистрали высокого давления и выполняемой при растормаживании привода 37.

Изобретение предназначено для использования в различных отраслях техники для дозированной подачи двух компонентов под высоким давлением в исполнительный орган. Система содержит два мультипликатора давления, каждый из которых имеет поршень и гидрополости переменного объема, сообщенные через распределители рабочего тела. Напорные и сливные магистрали оснащены аккумуляторами давления и регулирующей аппаратурой. Привод обеспечивает задействование мультипликаторов. Распределители выполнены в виде трехпозиционных золотников. Каждый из них имеет по три золотниковые камеры. Две крайние камеры каждого из золотников с одной стороны сообщены каналами с крайними гидрополостями мультипликаторов, а с другой стороны крайние камеры одного из золотников сообщены с источником одного компонента рабочего тела. Крайние камеры другого золотника сообщены с источником другого компонента рабочего тела. Золотниковые средние камеры сообщены напорной магистралью с исполнительным органом. К напорным магистралям подключены заправочно-сливные горловины. Штоки мультипликаторов и штоки золотников соединены между собой и через кулису с приводом. Обеспечивается возможность подачи второго компонента жидкости или топлива в заданной пропорции в исполнительный орган, расширяется арсенал технических средств. 2 ил.

Насосная система подачи рабочего тела, содержащая два мультипликатора давления, каждый из которых имеет поршень и гидрополости переменного объема, сообщенные через распределители рабочего тела, напорные и сливные магистрали, оснащенные аккумуляторами давления и регулирующей аппаратурой с исполнительным органом и источником рабочего тела, и привод, обеспечивающий задействование мультипликаторов, отличающаяся тем, что распределители выполнены в виде трехпозиционных золотников, каждый из которых имеет по три золотниковые камеры, при этом две крайние камеры каждого из золотников с одной стороны сообщены каналами с крайними гидрополостями мультипликаторов, а с другой стороны крайние камеры одного из золотников сообщены с источником одного компонента рабочего тела, крайние камеры другого золотника сообщены с источником другого компонента рабочего тела, золотниковые же средние камеры сообщены напорной магистралью с исполнительным органом, к напорным магистралям подключены заправочно-сливные горловины, а штоки мультипликаторов и штоки золотников соединены между собой и через кулису с приводом.