СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАСОСОМ ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК F04B49/00 

Изобретение относится к насосному машиностроению, преимущественно к насосам объемного вытеснения, в частности к устройствам управления насосом.

Известна система с объемным насосом /см. заявку ЕПВ №0428374, публ. 22.05.91 г./, содержащая первый и второй каналы подачи перекачиваемой текучей среды. С первым каналом подачи соединен основной нагнетательный канал, в который из первого канала поступает поток текучей среды, основной нагнетательный канал соединен через обратный клапан со вторым каналом подачи, откуда также поступает поток текучей среды в нагнетательный канал. Поток из второго канала подачи поступает в распределительный клапан, который по функции является предохранительным клапаном.

Система по данной заявке не обеспечивает пуск насоса без нагрузки. Отсутствие в системе обратного клапана позволяет вращаться насосу в обратную сторону при наличии давления в гидролинии.

Известен объемный роторный насос /см. авторское свидетельство СССР №1163035, приоритет 04.06.82 г./, который содержит буферные камеры, нагнетательные окна, регулирующий клапан, при этом регулирующий клапан выполнен в виде гидроуправляемого дросселирующего золотника, установленного с возможностью сообщения нагнетательной полости с буферными камерами в момент нахождения их в фазе всасывания, а полость управления дросселирующего золотника сообщена с нагнетательными окнами, находящимися в зоне всасывания.

Однако данная конструкция насоса позволяет осуществлять его запуск только при полном давлении в гидролинии, что увеличивает нагрузку на пусковые устройства и двигатель и приводит к их быстрому износу, несмотря на снижение контактного давления между уплотняющими пластинами и статором.

Известна система разгрузки насоса /см. авторское свидетельство СССР №1308778, приоритет 26.12.84 г./, содержащая напорную гидролинию с подключенным к ней гидроаккумулятором, соединенную с насосом через распределительный элемент, гидроуправляемый /пусковой/ клапан разгрузки, установленный в линии связи насоса со сливом, два двухпозиционных гидроуправляемых распределителя, полости управления которых соединены с напорной гидролинией, причем одна из линий первого распределителя соединена с напорной гидролинией, вторая его линия и первая линия второго распределителя соединены с полостью управления клапана разгрузки, а вторая линия второго распределителя соединена со сливом. Клапан разгрузки /пусковой/ выполнен в виде гидрозамка, двухпозиционные распределители выполнены двухлинейными, причем вторая линия первого распределителя соединена с первой линией второго распределителя.

Однако в данной системе наличие гидроаккумулятора для поддержания давления усложняет гидравлическую схему. Кроме того, в насосе предусмотрен слив перекачивающей среды, что ведет к значительным материальным потерям и эксплуатационным трудностям, так как трубопроводы слива необходимо уплотнять, крепить и обслуживать. Кроме того, гидроуправляемые распределители, выполняющие функцию клапанов относятся к клапанам прямого действия, что не позволяет осуществлять тонкую регулировку параметров насоса или регулировать параметры насоса в самых широких пределах.

В основу изобретения положена задача создания системы управления насосом объемного вытеснения, в которой связь гидролиний и клапанов с насосом была бы осуществлена таким образом, чтобы обеспечить упрощение гидравлической схемы с одновременным улучшением регулировки параметров насоса, и, тем самым, достигнуть повышения эксплуатационных качеств, снижения себестоимости изготовления, улучшения условий эксплуатации при одновременном снижении габаритов и материалоемкости насоса объемного вытеснения.

Указанная задача решается тем, что в системе управления насосом объемного вытеснения, содержащей напорную гидролинию, соединенную с насосом через разделительный элемент, гидроуправляемый пусковой клапан, выполненный в виде гидрозамка, согласно изобретению в систему дополнительно введено предохранительное устройство, связанное с напорной гидролинией насоса и пусковым клапаном, соединенным гидролинией со входом насоса, причем предохранительное устройство выполнено с возможностью управления пусковым клапаном, а установленный в системе дренажный клапан также соединен со входом насоса.

Введение в систему предохранительного устройства, связанного с напорной гидролинией и пусковым клапаном, позволяет улучшить регулировку насоса, исключить повышение давления в гидролиниях выше десяти процентов, что позволяет применять более легкие и дешевые трубопроводы.

Выполнение предохранительного устройства с возможностью управления пусковым клапаном позволяет мягко и плавно включать насос, что позволяет избежать гидравлических ударов в гидролиниях и уменьшить негативное воздействие на конструкцию насоса.

Соединение пускового и дренажного клапанов гидролиниями со входом насоса позволяет исключить сливные трубопроводы, чем снижается металлоемкость и стоимость оборудования, улучшаются его эксплуатационные показатели. При такой конструкции насос соединяется с гидросистемой только всасывающим и напорным трубопроводами.

Указанные выше и другие преимущества, а также особенности настоящего изобретения будут более понятными после рассмотрения подробного описания, сопровождаемые чертежом, на котором представлена гидравлическая схема системы управления насосом объемного вытеснения.

Система управления насосом объемного вытеснения содержит насос 1 с блоком 2 /по стрелке/ клапанов, в который входят разделительный элемент 3, гидроуправляемый пусковой клапан 4, выполненный в виде гидрозамка, предохранительное устройство 5, связанное напорной гидролинией 6 с пусковым клапаном 4. Пусковой клапан 4 гидролинией 7 связан со входом насоса 1. Предохранительное устройство 5 выполнено с возможностью управления пусковым клапаном 4, что позволяет регулировать параметры насоса в самых широких пределах. Установленный в системе дренажный клапан 8 связан гидролинией 9 со входом насоса 1. На гидролинии 10 нагнетания установлен обратный клапан 11. Предохранительное устройство 5, пусковой клапан 4 и обратный клапан 11 входят в блок 12 /по стрелке/ клапанов, т.е. образуют комплект, который может устанавливаться на самых различных по конструкции объемных насосах.

Работа устройства очевидна.

При включении насоса 1 он начинает вращаться и пропускать всю производительность при давлении в насосе, равном нулю, через разделительный элемент 3 на вход насоса. В результате гидравлических потерь в разделительном элементе давление в насосе начинает возрастать и, поступая в управляющую полость разделительного элемента 3, закрывает его. При достижении давления, равного давлению в напорной гидролинии, обратный клапан 11 открывается, соединяя насос с гидролинией. В случае повышения давления в напорной гидролинии предохранительное устройство 5 открывается, соединяя управляющую полость разделительного элемента 3 через напорную гидролинию 6 со входом в насос. Разделительный элемент 3 открывается, соединяя выход насоса со входом в насос.

Таким образом, система управления насосом объемного вытеснения обладает рядом преимуществ, главными из которых являются: улучшение регулировки параметров насоса, упрощение гидравлической схемы, исключение повышения давления в гидросистеме выше десяти процентов, отсутствие сливных трубопроводов за счет связи пускового и дренажного клапанов со входом насоса.

Устройство предназначено для использования в области машиностроения, преимущественно в насосах объемного вытеснения для их управления. Система содержит напорную гидролинию, соединенную с насосом через разделительный элемент. Гидроуправляемый клапан выполнен в виде гидрозамка. Предохранительное устройство связано с напорной гидролинией насоса и пусковым клапаном, соединенным гидролинией со входом насоса. Предохранительное устройство выполнено с возможностью управления пусковым клапаном. Установленный в системе дренажный клапан также соединен со входом насоса. Конструкция насоса и блока клапанов выполнена таким образом, что не требуются сливные трубопроводы, рабочая среда отводится на всасывание насоса, что исключает какие-либо дополнительные трубопроводы, чем снижается материалоемкость и стоимость оборудования в целом и улучшаются его эксплуатационные показатели. Предохранительное устройство исключает повышение давления в гидролиниях выше десяти процентов, что позволяет применять более легкие и более дешевые трубопроводы. 1 ил.

Система управления насосом объемного вытеснения, содержащая напорную гидролинию, соединенную с насосом через разделительный элемент гидроуправляемый пусковой клапан, выполненный в виде гидрозамка, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введено предохранительное устройство, связанное с напорной гидролинией насоса и пусковым клапаном, соединенным гидролинией со входом насоса, причем предохранительное устройство выполнено с возможностью управления пусковым клапаном, а установленный в системе дренажный клапан также соединен со входом насоса.