ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПУСКОВОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2004 года по МПК F15B1/02 

Изобретение относится к области оборонной техники и может быть использовано при создании гидравлических систем ракетных пусковых установок, устанавливаемых на кораблях и береговых объектах.

Известна выбранная в качестве прототипа (см. "Гидропривод машин лесной промышленности", автор Н.И.Лебедев. - М.: Лесная промышленность, 1978 г., стр.258, рис.122), гидравлическая система разгрузки насоса с удержанием в гидромагистрали установившегося давления, содержащая гидронасос, обратный клапан, предохранительный клапан, пневмогидроаккумулятор, установленный в напорной гидромагистрали после обратного клапана перед двухпозиционным распределителем, который подсоединен к напорной и сливной гидромагистралям и полостям гидроцилиндра.

При достижении в данной гидроситеме давления, соответствующего настройке предохранительного клапана, он откроется и соединит напорную гидромагистраль с баком, тем самым разгрузит гидронасос от высокого давления. При разгрузке гидронасоса обратный клапан блокирует напорную гидромагистраль от слива, а давление в напорной гидромагистрале после обратного клапана поддерживается гидроаккумулятором.

После выключении электродвигателя насосной станции давление в напорной гидромагистрали, за счет небольших утечек, которые всегда присутствуют в гидросистемах, падает, что приводит к срабатыванию предохранительного клапана, который разъединяет напорную гидромагистраль с баком, поэтому при повторном запуске гидронасоса, так как жидкость несжимаема, то для проворачивания гидронасоса к его валу необходимо приложить определенный момент, тем больший, чем больше давление в напорной гидромагистрали. В остальное время гидросистема в основном работает в режиме холостого хода (в режиме разгрузки насоса) и поэтому для вращения вала насоса после запуска насосной станции достаточен небольшой момент. Учитывая, что в асинхронных двигателях, применяемых обычно в насосных станциях в качестве привода гидронасоса, создаваемый ими момент при кратковременном режиме работы (10 мин, 30 мин, 60 мин) и, тем более, максимальный пиковый момент значительно больше (более чем в 2 раза), чем пусковой момент (см., например, электродвигатели асинхронные серии ДМ 132-180 и их модификации, технические условия ТУ 16-513.363-74), то для вращения гидронасоса гидросистемы пусковой установки в режиме разгрузки гидронасоса (длительное время работы) и в режиме нагрузки (в процессе открывания крышек) можно было бы применять электродвигатель малой мощности.

К недостаткам подобной гидросистемы следует отнести то, что для обеспечения запуска насосной станции приходится применять электродвигатели большой мощности, а следовательно, и больших габаритов и массы.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение мощности и массогабаритных характеристик электродвигателя насосной станции путем снижения его нагрузки в период пуска.

Отличительными признаками предлагаемой гидравлической системы пусковой установки от указанной выше является то, что при запуске электродвигателя насосной станции до набора им номинальных оборотов необходим уменьшенный пусковой момент за счет уменьшения нагрузки.

Технический результат достигается тем, что в гидросистему вводится дифференциальный гидроцилиндр, со стороны малого поршня подсоединенный вмести с гидроаккумулятором в напорную гидромагистраль за обратным клапаном, а со стороны большого поршня между обратным клапаном и гидронасосом, при этом соотношение площадей поршней обеспечивает перемещение большего поршня от давления, развиваемого гидронасосом, а объем дифференциального гидроцилиндра со стороны большого поршня набор электродвигателем насосной станции номинальных оборотов за промежуток времени, необходимый для заполнения гидроцилиндра.

Сущность предлагаемой гидравлической системы пусковой установки показана на чертеже.

Гидравлическая система содержит насосную станцию 1, состоящую из гидронасоса регулируемой производительности 2 и электродвигателя 3, обратный клапан 4, бак 5, клапан предохранительный 6, трехпозиционный четырехлинейный распределитель 7, приводы открывания крышек пусковой установки 8 и дифференциальный гидроцилиндр 9. Дифференциальный гидроцилиндр 9 со стороны малого поршня 10 подсоединен в напорную гидромагистраль 11 за обратным клапаном 4, а со стороны большого поршня 12 - между обратным клапаном 4 и гидронасосом 2. В напорной гидромагистрали 11 за обратным клапаном 4 подключен гидроаккумулятор 13.

Гидравлическая система работает следующим образом. При включении электродвигателя 3 насосной станции 1 гидронасос 2 начинает вращаться и жидкость, нагнетаемая им, создает давление в напорной гидромагистрали 11 и гидравлической полости гидроаккумулятора 13. При включении одного из электромагнитов трехпозиционного четырехлинейного распределителя 7, жидкость направляется в полости приводов 8 для открывания крышек пусковой установки, при включении другого - в полости для закрывания крышек. После выключения электродвигателя 3 насосной станции 1 в напорной гидромагистрали 11 в гидравлической полости гидроаккумулятора 13 остается давление, под действием которого перемещается малый поршень 10 и вместе с ним большой поршень 12 дифференциального гидроцилиндра 9. При этом давление в полости дифференциального гидроцилиндра 9 за малым поршнем 10 не более давления нагнетания.

Теперь при запуске насосной станции 1 жидкость из гидронасоса 2 сначала поступает в полость дифференциального гидроцилиндра 9 под большой поршень 12, т.к. обратный клапан 4 закрыт давлением, оставшимся в напорной магистрали 11 и гидравлической полости гидроаккумулятора 13. Соотношение площадей поршней дифференциального гидроцилиндра 9 подобрано таким образом, что для перемещения большого поршня 12 гидронасосу 2 необходимо создать давление значительно меньшее максимального давления нагнетания. Поэтому при запуске насосной станции электродвигателю 3 необходимо создать пусковой момент для вращения гидронасоса 2 значительно меньше того, который был бы необходим, если бы жидкость из гидронасоса поступала непосредственно в напорную гидромагистраль, находящуюся под давлением, а не в полость дифференциального гидроцилиндра 9 под большой поршень 12. Объем гидроцилиндра со стороны большого поршня 12 выбран таким образом, что за время, необходимое для его заполнение жидкостью, электродвигатель 3 набирает номинальные обороты. Наличие гидравлического аккумулятора 13 обеспечивает перемещение поршней дифференциального гидроцилиндра 9 после остановки электродвигателя 3 насосной станции 1 и, таким образом, подготавливает гидросистему к запуску.

Предлагаемая гидравлическая система пусковой установки изготовлена на ФГУП "КБ машиностроения" и прошла заводские испытания с положительными результатами.

Гидравлическая система предназначена для пусковой установки. Гидравлическая система пусковой установки содержит насосную станцию, обратный клапан, трехпозиционный четырехлинейный распределитель, гидравлический аккумулятор и приводы открывания крышек, при этом гидравлическая система снабжена дифференциальным гидроцилиндром, со стороны малого поршня подсоединенным в напорную гидролинию за обратным клапаном, а со стороны большого поршня между обратным клапаном и гидронасосом, при этом соотношение площадей поршней обеспечивает перемещение большого поршня от давления, развиваемого насосной станцией, меньше максимального давления нагнетания, а объем дифференциального гидроцилиндра со стороны большого поршня - набор электродвигателем насосной станции номинальных оборотов за промежуток времени, необходимый для его заполнения. Технический результат -повышение надежности. 1 ил.

Гидравлическая система пусковой установки, содержащая насосную станцию, обратный клапан, трехпозиционный четырехлинейный распределитель, гидравлический аккумулятор и приводы открывания крышек, отличающаяся тем, что гидравлическая система снабжена дифференциальным гидроцилиндром, со стороны малого поршня подсоединенным в напорную гидролинию за обратным клапаном, а со стороны большого поршня между обратным клапаном и гидронасосом, при этом соотношение площадей поршней обеспечивает перемещение большого поршня от давления, развиваемого насосной станцией, меньше максимального давления нагнетания, а объем дифференциального гидроцилиндра со стороны большого поршня - набор электродвигателем насосной станции номинальных оборотов за промежуток времени, необходимый для его заполнения.