УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ ГИДРОСИСТЕМЫ САМОХОДНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2003 года по МПК F15B21/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для разогрева рабочей жидкости в гидравлических системах транспортных средств, эксплуатирующихся в условиях низких температур.

Известно устройство, реализованное в способе предпускового разогрева масла в гидравлической системе, преимущественно транспортного средства, содержащее обогреваемый трубопровод, нагревательный элемент из нихромовой проволоки, выполненной в виде цилиндрической спирали, которая снаружи обернута электроизоляционной стеклотканью, образующей тепловой экран. Этот способ основан на передаче рабочей жидкости теплового потока от электрической спирали, размещенной во всасывающем трубопроводе насоса (а.с. СССР 1161778, МКИ F 16 L 53/00, 1985).

Недостатком этого устройства предпускового разогрева является то, что его весьма сложно технически осуществить, особенно в гидроприводах с большими подачами насоса, так как мощность теплового потока должна быть достаточно высокой, а на самоходной машине иметь силовую установку (генератор) такой мощности нецелесообразно и технически сложно.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для термостатирования рабочей жидкости гидросистемы самоходной машины с двигателем внутреннего сгорания, содержащая бак с рабочей жидкостью, газовую камеру с двумя патрубками, один из которых сообщен с атмосферой, а другой подключен к магистрали выхлопных газов двигателя, подвижную заслонку и соединенный с ней термодатчик, размещенный в баке, а также теплообменное устройство, соединяющее бак с газовой камерой, выполненное в виде фитильных тепловых труб, эжектор, установленный в месте подключения патрубка газовой камеры к магистрали выхлопных газов и образованный неподвижной криволинейной заслонкой, обращенной вогнутой стороной к указанному патрубку (а.с. СССР 1320617, F 25 В 29/00, 1987).

Недостатком установки является то, что она не исключает полностью работу гидропривода при низкой температуре, а только сокращает период разогрева рабочей жидкости. После запуска двигателя внутреннего сгорания за счет тепловой энергии отработавших газов происходит разогрев рабочей жидкости гидросистемы. Период разогрева длится 13-15 минут. В течение этого времени гидрооборудование эксплуатируется в нежелательном тепловом режиме, когда возможно проявление кавитации, что приводит к снижению долговечности гидрооборудования. Кроме того, установку возможно использовать только на тех самоходных машинах, которые имеют двигатель внутреннего сгорания. А самое главное, установка не позволяет осуществить разогрев рабочей жидкости в автоматическом режиме без участия оператора.

В основу изобретения положена задача создания такого устройства, в котором термостатирование рабочей жидкости выполняется автоматически.

Поставленная задача решается тем, что устройство для термостатирования рабочей жидкости гидросистемы самоходной машины, содержащее бак с рабочей жидкостью, термодатчик, размещенный в баке, теплообменное устройство, выполненное в виде тепловых фитильных труб, нагревательное устройство, в котором размещены испарительные зоны тепловых труб, согласно изобретению дополнительно содержит топливный бак, аккумуляторную батарею, таймер и реле времени, нагревательное устройство состоит из катализатора и размещенных в нем электрических нагревательных элементов, соединенных с аккумуляторной батареей последовательно через таймер и реле времени, под нагревательным устройством размещен поддон, сообщающийся с топливным баком трубопроводом, на котором последовательно установлены вентиль, управляемый термодатчиком, жиклер и электромагнитный клапан, причем катушка последнего связана с реле времени. В качестве катализатора использована кремниевая вата, пропитанная хром-кобальтовой солью.

Установка катализатора, системы подачи топлива и электронагревательных элементов в совокупности с таймером, реле времени, вентилем, управляемым термодатчиком, жиклером и электромагнитным клапаном обеспечивает термостатирование рабочей жидкости в автоматическом режиме.

Таким образом, предлагаемое изобретение кардинально отличается от известных в науке и технике устройств разогрева, так как в основе его лежит другой способ преобразования энергии (окисление паров бензина на поверхности катализатора с выделением тепла).

На чертеже приведена схема устройства для термостатирования рабочей жидкости гидросистемы самоходной машины.

Устройство содержит бак 1 с установленными в нем тепловыми фитильными трубами 2 так, что их конденсатная зона омывается рабочей жидкостью, а испарительная зона размещена в нагревательном устройстве, состоящем из катализатора 3, в качестве которого может быть использована кремниевая вата, пропитанная хром-кобальтовой солью (хроматом), и электрических нагревательных элементов 4, соединенных с аккумуляторной батареей 5 через таймер 6 и реле времени 7 с выдержкой при срабатывании. Под катализатором 3 размещен поддон 8, сообщающийся с топливным баком 9 трубопроводом 10, на котором последовательно установлены вентиль 11, управляемый термодатчиком 12, размещенном в баке 1, жиклер 13, электромагнитный клапан 14, катушка которого соединена с контактами реле 7 времени, и поплавковый клапан 15, предназначенный для предотвращения поступления избытка топлива в поддон 8. Электрические нагревательные элементы 4 предназначены для ускорения начала реакции катализатора 3 с парами топлива.

Устройство работает следующим образом.

После окончания смены оператор устанавливает таймером 6 время включения устройства разогрева рабочей жидкости, например за 30 минут до начала смены на следующий рабочий день. При достижении этого времени контакты таймера 6 замкнут цепь электрических нагревательных элементов 4, что обеспечивает нагрев катализатора 3 до необходимой температуры, при которой вступают в реакцию пары топлива и хроматы катализатора 3, при соединении хроматов с парами бензина (или дизельного топлива) за счет окисления последнего интенсивно выделяется тепло, которое тепловыми фитильными трубами 2 передается рабочей жидкости, затем необходимость во внешнем подогреве отпадает. Одновременно с этим включается реле 7 времени с выдержкой при срабатывании и на некоторый промежуток времени откроет электромагнитный клапан 14. Продолжительность выдержки реле 7 времени зависит от конструкции гидропривода (объема рабочей жидкости в гидробак, площади теплоизлучающих поверхностей и др.) и применительно к каждому конкретному типу машины определяется отдельно. Топливо из топливного бака 9 по трубопроводу 10 поступает в поддон 8. Жиклер 13 регулирует объем поступающего в поддон 8 топлива. Однако если температура жидкости в баке 1 будет оптимальной или выше оптимальной, то термодатчик 12 расширится и закроет вентиль 11. Таким образом, топливо поступит в поддон 8 только тогда, когда температура жидкости в баке 1 будет ниже оптимальной и существует необходимость в разогреве жидкости.

После поступления топлива в поддон 8 оно разливается тонким слоем и испаряется. Пары топлива вступают в химическую реакцию с хроматами (или другими химическими элементами), в результате которой происходит интенсивное тепловыделение. Жидкость в тепловых трубах 2 нагревается и испаряется, тем самым быстро переносится тепло в конденсатную часть тепловых труб 2 и отдается рабочей жидкости.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять термостатирование рабочей жидкости в автоматическом режиме.

Устройство предназначено для термостатирования рабочей жидкости гидросистемы самоходной машины. Устройство содержит бак с рабочей жидкостью, термодатчик, размещенный в баке, теплообменное устройство, выполненное в виде тепловых фитильных труб, и нагревательное устройство, в котором размещены испарительные зоны тепловых фитильных труб, при этом устройство дополнительно содержит топливный бак, аккумуляторную батарею, таймер и реле времени, нагревательное устройство состоит из катализатора и размещенных в нем электрических нагревательных элементов, соединенных с аккумуляторной батареей последовательно через таймер и реле времени, под нагревательным устройством размещен поддон, сообщающийся с топливным баком трубопроводом, на котором последовательно установлены вентиль, управляемый термодатчиком, жиклер и электромагнитный клапан, причем катушка последнего связана с реле времени. Кроме того, в качестве катализатора использована кремневая вата, пропитанная хром-кобальтовой солью. Технический результат - повышение долговечности гидросистемы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для термостатирования рабочей жидкости гидросистемы самоходной машины, содержащее бак с рабочей жидкостью, термодатчик, размещенный в баке, теплообменное устройство, выполненное в виде тепловых фитильных труб, и нагревательное устройство, в котором размещены испарительные зоны тепловых фитильных труб, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит топливный бак, аккумуляторную батарею, таймер и реле времени, нагревательное устройство состоит из катализатора и размещенных в нем электрических нагревательных элементов, соединенных с аккумуляторной батареей последовательно через таймер и реле времени, под нагревательным устройством размещен поддон, сообщающийся с топливным баком трубопроводом, на котором последовательно установлены вентиль, управляемый термодатчиком, жиклер и электромагнитный клапан, причем катушка последнего связана с реле времени. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве катализатора использована кремневая вата, пропитанная хром-кобальтовой солью.