ОГРАНИЧИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ НАСОСА Российский патент 2011 года по МПК F04B49/35 

Изобретение относится к области гидроавтоматики, в частности к гидравлическим приводам летательных аппаратов.

Известен ограничитель давления источника рабочей среды, содержащий подключенные входами к линии нагнетания источника рабочей среды обратный клапан, соединенный выходом с потребителем, и подпружиненный распределитель, соединенный выходом со сливом через первый дроссель (RU №2193112, 2002).

Недостатком этого ограничителя является перегрузка электродвигателя при выходе на номинальный расход рабочей жидкости, низкая чувствительность, сложность настройки. Пусковая мощность, необходимая для выхода насоса на номинальный расход, может перегрузить систему электропитания летательного аппарата, имеющую ограниченную мощность.

Известен ограничитель давления насоса, содержащий подключенные входами к линии нагнетания источника рабочей среды обратный клапан, соединенный выходом с потребителем, и нормально открытый подпружиненный распределитель, соединенный выходом со сливом через первый дроссель (RU №2011010, 1994, прототип).

Недостатком этого ограничителя является перегрузка электродвигателя при выходе на номинальный расход рабочей жидкости, низкая чувствительность, сложность настройки.

Технической задачей изобретения является создание эффективного ограничителя давления и расширение арсенала ограничителей давления.

Технический результат, обеспечивающий решение задачи, состоит в осуществлении безмоментного запуска насоса - источника рабочей среды, повышении чувствительности, упрощении конструкции.

Сущность изобретения состоит в том, что ограничитель давления насоса содержит подключенные входами к гидролинии нагнетания насоса обратный клапан, соединенный выходом с потребителем, и двухлинейный двухпозиционный нормально открытый подпружиненный золотниковый распределитель, соединенный выходом со сливом через первый дроссель и установленный со стороны, противоположной его пружине, соосно толкателю переключения в закрытое положение, соединенному с подпружиненным поршнем, который установлен с образованием камеры управления, связанной через второй дроссель с гидролинией нагнетания, и пружинной камеры, непосредственно соединенной со сливом.

Предпочтительно на гидролинии нагнетания насоса перед входом обратного клапана установлен сигнализатор давления, подпружиненный поршень переключения снабжен торцевым кольцевым выступом, выполненным с возможностью взаимодействия с кольцевым эластичным уплотнением, размещенным в торцевой канавке, при взаимодействии толкателя с распределителем, отношение диаметра поршня к диаметру золотника распределителя выполнено в пределах 3÷4, отношение проходных сечений первого и второго дросселей выполнено в пределах 35÷45, а отношение усилий пружины поршня и пружины распределителя в исходном состоянии выполнено в пределах 1÷0,1.

На фиг.1 изображена принципиальная гидравлическая схема ограничителя давления, на фиг.2 - конструктивная схема ограничителя.

Ограничитель давления насоса содержит подключенные входами к гидролинии 1 нагнетания насоса (не изображен) обратный клапан 2, соединенный выходом с потребителем, например гидродвигателем (не изображен), и двухлинейный двухпозиционный нормально открытый подпружиненный золотниковый распределитель 3, соединенный выходом со сливом через первый дроссель 4 и установленный со стороны, противоположной его пружине 5, соосно толкателю 6 переключения в закрытое положение, соединенному с подпружиненным поршнем 7, который установлен с образованием камеры 8 управления, связанной через второй дроссель 9 с гидролинией 1 нагнетания, и пружинной камеры 10, непосредственно соединенной со сливом.

Предпочтительно на линии (1) нагнетания перед входом обратного клапана установлен сигнализатор 11 давления, Подпружиненный поршень 7 переключения снабжен торцевым кольцевым выступом 12, выполненным с возможностью взаимодействия с кольцевым эластичным уплотнением 13, размещенным в торцевой канавке, при взаимодействии толкателя 6 с распределителем 3. Отношение диаметра 50 мм поршня 7 к диаметру 16 мм золотника распределителя 3 выполнено в пределах 3÷4. Отношение проходных сечений первого дросселя 4 с диаметром 0,8 мм (2 отверстия) и второго дросселя 9 с диаметром 5 мм соответственно выполнено в пределах 35÷45. Отношение усилий пружины 14 поршня 7 и пружины 5 распределителя 3 в исходном состоянии, равных 1±0,1 кг, выполнено в пределах 1÷0,1.

Ограничитель давления источника рабочей среды работает следующим образом.

При включении насоса распределитель 3 под действием пружины 5 находится в положении пропускания потока рабочей жидкости из гидролинии 1 на слив через дроссель 4. В период до 2-3 секунд с момента включения происходит увеличение скорости вращения насоса и его подачи. При этом привод насоса нагружен максимальным механическим пусковым моментом. Отсутствие значительной гидравлической нагрузки благодаря минимальному сопротивлению распределителя 3 и дросселя 4 при начальном минимальном расходе рабочей жидкости улучшает условия запуска привода и самого насоса. По мере увеличения подачи возрастает расход рабочей жидкости через дроссель 4 и перепад давления на нем. В результате растет давление в камере 8, воздействующее на поршень 7 в направлении преодоления усилия пружины 14 и перемещения толкателя 6 к распределителю 3, который перемещается в закрытое положение, сжимая пружину 5. В процессе перемещения распределителя 3 дроссель 9 ограничивает поступление рабочей жидкости в камеру 8, в результате контакт и перемещение золотника распределителя 3 под воздействием толкателя 6 происходит плавно. По сигналу сигнализатора 11 могут включаться исполнительные гидродвигатели (не изображены), в которые рабочая жидкость из гидролинии 1 поступает через обратный клапан 2. Благодаря выбранным геометрическим соотношениям и соотношению усилий пружин переключение распределителя 3 в закрытое положение не вызывает резкого изменения давления насоса. Таким образом, период выхода насоса на номинальный расход происходит при минимальной гидравлической нагрузке, что позволяет снизить нагрузку на систему электропитания аппарата, имеющую ограниченную мощность. Благодаря наличию торцевого кольцевого выступа 12, взаимодействующего с кольцевым эластичным уплотнением 13, размещенным в торцевой канавке стенки камеры 10, при взаимодействии толкателя 6 с золотником распределителя 3 исключены непроизводительные потери рабочей жидкости из камеры 10 по наружному зазору поршня 7 при штатной работе гидропривода.

Таким образом создан эффективный ограничитель давления и расширен арсенал ограничителей давления.

При этом обеспечен практически безмоментный запуск насоса - источника рабочей среды, повышена чувствительность, упрощена конструкция.

Изобретение относится к области гидроавтоматики, в частности к гидравлическим приводам летательных аппаратов. Ограничитель давления насоса содержит подключенные входами к гидролинии (1) нагнетания источника рабочей среды, обратный клапан (2), соединенный выходом с потребителем, и двухлинейный двухпозиционный нормально открытый подпружиненный золотниковый распределитель (3), соединенный выходом со сливом через первый дроссель (4) и установленный со стороны, противоположной его пружине (5), соосно толкателю (6) переключения в закрытое положение, соединенному с подпружиненным поршнем (7). Последний установлен с образованием камеры (8) управления, связанной через второй дроссель (9) с линией (1) нагнетания, и пружинной камеры (10), непосредственно соединенной со сливом. Предпочтительно на гидролинии (I) нагнетания перед входом обратного клапана (2) установлен сигнализатор (II) давления. Подпружиненный поршень (7) переключения снабжен торцевым кольцевым выступом (12), выполненным с возможностью взаимодействия с кольцевым эластичным уплотнением (13), размещенным в торцевой канавке. При этом обеспечен практически безмоментный запуск насоса - источника рабочей среды, повышена чувствительность, упрощена конструкция. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Ограничитель давления насоса, содержащий подключенные входами к гидролинии нагнетания насоса обратный клапан, соединенный выходом с потребителем, и двухлинейный двухпозиционный нормально открытый подпружиненный золотниковый распределитель, соединенный выходом со сливом через первый дроссель и установленный со стороны, противоположной его пружине, соосно толкателю переключения в закрытое положение, соединенному с подпружиненным поршнем, который установлен с образованием камеры управления, связанной через второй дроссель с гидролинией нагнетания, и пружинной камеры, непосредственно соединенной со сливом.

2. Ограничитель давления по п.1, отличающийся тем, что на гидролинии нагнетания насоса перед входом обратного клапана установлен сигнализатор давления.

3. Ограничитель давления по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что подпружиненный поршень переключения снабжен торцевым кольцевым выступом, выполненным с возможностью взаимодействия с кольцевым эластичным уплотнением, размещенным в торцевой канавке, при взаимодействии толкателя с распределителем.

4. Ограничитель давления по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что отношение диаметра поршня к диаметру золотника распределителя выполнено в пределах 3÷4.

5. Ограничитель давления по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что отношение проходных сечений первого и второго дросселей выполнено в пределах 35÷45.

6. Ограничитель давления по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что отношение усилий пружины поршня и пружины распределителя в исходном состоянии выполнено в пределах 1±0,1.