СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОРШНЕЙ ПЬЕЗОНАСОСА В ПРОТИВОФАЗЕ Российский патент 2016 года по МПК F04B17/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший прототип заявленного изобретения - патент на изобретение RU 2422654 C1 «Синхронизатор движения якорь-поршней в противофазе свободнопоршневого насос-генератора». Реферат патента RU 2422654: «Изобретение относится к свободнопоршневым двигателям внутреннего сгорания. Синхронизатор движения якорь-поршней в противофазе свободнопоршневого насос-генератора, преобразующего энергию потока жидкости в электроэнергию и электроэнергию в энергию потока жидкости, включающего систему управления, статорные магниты, якорь-поршни, катушки подмагничивания якорь-поршней, клапаны управления потоком жидкости, при этом синхронизация движения якорь-поршней в противофазе насос-генератора при возникновении разности величин скоростей якорь-поршней насос-генератора осуществляется уменьшением или прерыванием тока в одной из катушек подмагничивания якоря-поршня, для этого при работе насос-генератора в режиме генератора система управления отслеживает текущее значение величин скоростей каждого якорь-поршня и по сигналу рассогласования скоростей якорь-поршней уменьшает или прерывает ток в катушке подмагничивания того якорь-поршня, скорость которого меньше скорости другого якоря-поршня, а при работе насос-генератора в режиме насоса система управления отслеживает текущее значения величин скоростей каждого якорь-поршня и по сигналу рассогласования скоростей якорь-поршней уменьшает или прерывает ток в катушке подмагничивания того якорь-поршня, скорость которого больше скорости другого якорь-поршня, и после достижения якорь-поршнем скорости, обеспечивающей синхронное движение якорь-поршней в противофазе, система управления восстанавливает цепь катушки подмагничивания якорь-поршня. Изобретение обеспечивает синхронное движение якорь-поршней в противофазе.

Очевидно, что энергетических возможностей для обеспечения различных механизмов более чем достаточно, например системы привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания. По различным причинам, например неточность изготовления деталей скорости по модулю оппозитно движущихся поршней пьезонасоса могут значительно отличаться, чем вызывается вибрация корпуса пьезонасоса. Задача заявленного изобретения - обеспечить синхронизацию движение поршней пьезонасоса в противофазе.

На фиг.1 изображена принципиальная схема двухпоршневого пьезонасоса с движением поршней в противофазе, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

На чертеже позициями обозначено:

1 - пакет пьезокерамических элементов пьезонасоса; 2 - пьезонасос; 3 - поршень пьезонасоса; 4 - полость поршней пьезонасоса; 5, 8, 13 - обратный клапан; 6 - гидроаккумулятор; 7 - компенсационный гидроаккумулятор; 9, 10 - канал; 11 - канал выдачи жидкости потребителю; 12 - каналы возврата отработавшей жидкости.

Сущность заявленного изобретения поясняется описанием принципа действия пьезонасоса с движением поршней в противофазе. Система управления пьезонасоса преобразует напряжение источника электроэнергии, например постоянное напряжение электроаккумулятора бортовой сети автомобиля, в знакопеременные импульсы электроэнергии и подает их на пакет пьезокерамических элементов 1 пьезонасоса 2. В результате линейные размеры элементов пакета пьезоэлементов пьезонасоса 2, перпендикулярных активным плоскостям пьезоэлементов, последовательно сокращаются и увеличиваются в такт поступающих на них знакопеременных импульсов, и соединенные с пакетом пьезокерамических элементов 1 поршни пьезонасоса 3 совершают колебательные движения. При, например, при схождении поршней пьезонасоса 3 находящаяся в полости поршней пьезонасоса 4 жидкость через обратный клапан 5 поступает в гидроаккумулятор 6 и заряжает его. При движении поршней пьезонасоса 3 в противоположном направлении жидкость из компенсационного гидроаккумулятора 7, где она находится под небольшим избыточным давлением, через обратный клапан 8 по каналам 9, 10 поступает в полость поршней пьезонасоса 4. Подача жидкости для привода различных механизмов осуществляется по каналу 11, а возврат отработавшей жидкости в компенсационный гидроаккумулятор 7 - по каналу 12 через обратный клапан 13. При движении жидкости по каналам 9, 10 происходит отбор тепла от пакета пьезокерамических элементов и вынос его с жидкостью за пределы пьезонасоса, где и рассеивается в магистралях потребителя. При необходимости может использоваться специальный радиатор, включаемый в разрыв магистрали, например между обратным клапаном 5 и гидроаккумулятором 6. Для увеличения общей производительности агрегата пьезонасоса число пьезонасосов в агрегате может составлять, например, как показано на чертеже, два и более.

Способ синхронизации движения поршней пьезонасоса состоит в том, что при возникновении разности величин скоростей поршней пьезонасоса по модулю для синхронизации их движения в противофазе система управления отслеживает текущее значение величин скоростей каждого поршня пьезонасоса по модулю. По сигналу рассогласования их скоростей увеличивает скважность импульса электроэнергии подаваемого на пакет пьезокерамических элементов того пьезонасоса, скорость которого по модулю больше скорости по модулю оппозитно движущегося поршня пьезонасоса на отрезок времени, по истечении которого поршни пьезонасоса прибудут в крайнюю точку схождения или расхождения одновременно.

Материалы и технология для реализации заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано для преобразования электроэнергии в энергию давления жидкости, обеспечения синхронизации движения поршней пьезонасоса в противофазе. Способ синхронизации движения поршней пьезонасоса состоит в том, что при возникновении разности величин скоростей поршней пьезонасоса по модулю для синхронизации их движения в противофазе система управления отслеживает текущее значение величин скоростей каждого поршня пьезонасоса по модулю. По сигналу рассогласования их скоростей увеличивает скважность импульса электроэнергии, подаваемого на пакет пьезокерамических элементов того пьезонасоса, скорость которого по модулю больше скорости по модулю оппозитно движущегося поршня пьезонасоса на отрезок времени, по истечении которого поршни пьезонасоса прибудут в крайнюю точку схождения или расхождения одновременно. Обеспечивается синхронизация движения поршней пьезонасоса в противофазе для уменьшения вибрации корпуса насоса. 2 ил.

Способ синхронизации движения поршней пьезонасоса в противофазе, включающего оппозитно движущиеся поршни пьезонасоса соединенных с пакетом пьезокерамических элементов и систему управления пьезонасоса, в котором при возникновении разности величин скоростей поршней пьезонасоса по модулю для синхронизации движения поршней пьезонасоса в противофазе системой управления отслеживают текущее значение величин скоростей каждого поршня пьезонасоса по модулю и по сигналу рассогласования их скоростей увеличивают скважность импульса электроэнергии, подаваемого на пакет пьезокерамических элементов того пьезонасоса, скорость которого по модулю больше скорости по модулю оппозитно движущегося поршня пьезонасоса на отрезок времени, по истечении которого поршни пьезонасоса прибудут в крайнюю точку схождения или расхождения одновременно.