ГИДРОПРИВОД ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к гидроприводу для преобразователя давления в установке с текучей средой под высоким давлением, в частности для установки резки водной струей, состоящему главным образом из гидронасоса, который за каждый оборот нагнетает постоянный объем рабочей текучей среды, приводится в действие электрическим сервоприводом, активно соединен с блоком питания, регулируемым и/или переключаемым измерительными сигналами.

Гидроприводы для преобразователя давления, которые приводятся в действие регулируемым сервоприводом, известны из уровня техники.

В АТ 512 322 В1, к примеру, раскрывается гидропривод, который включает в себя насос с постоянной подачей с управляемым сервоприводом, причем посредством этого насоса при помощи блока переключения рабочей текучей средой нагружается преобразователь давления, имеющий два плунжера.

Переключение нагружения соответствующих рабочих поршневых поверхностей рабочей текучей средой, которая, как правило, нагнетается насосом под давлением порядка 300 бар, производится, как описано выше, при помощи блока переключения или коммутационного блока.

Блок переключения для попеременного нагружения рабочих поршневых поверхностей преобразователя давления рабочей текучей средой, с одной стороны, требует высоких инженерно-технических затрат, а, с другой стороны, в частности, при переключении находящейся под давлением рабочей текучей среды может вводить удары в гидросистему высокого давления, которые вследствие этого дополнительно к статической основной нагрузке вызывают наложенную механическую пиковую нагрузку частей.

Целью изобретения является создание гидропривода для преобразователя давления установки с текучей средой под высоким давлением вышеназванного типа, который вызывает незначительные колебания давления в системе высокого давления, таким образом сокращает пиковые нагрузки на материал и обеспечивает более высокую надежность, а также упрощает конструкцию установки и имеет экономическую выгоду.

Поставленная задача решается тем, что сервопривод сконструирован двунаправленным, то есть как реверсивный двигатель, и таким образом нагружение преобразователя давления рабочей текучей средой может реверсироваться, при этом управление параметрами регулирования и/или переключения электропитания сервопривода базируется на сигналах измерительных устройств давления и/или изменения давления рабочей текучей среды, и/или давления и/или изменения давления текучей среды под высоким давлением и/или положения плунжера в преобразователе давления.

Достигнутые изобретением преимущества заключаются, в частности, в том, что альтернативное нагружение соответствующей рабочей поршневой поверхности преобразователя давления рабочей текучей средой производится непосредственно гидронасосом с постоянной объемной подачей за каждый оборот, приводимым в действие двунаправленно посредством сервопривода.

Переключение находящейся под давлением рабочей текучей среды при помощи блока переключения согласно уровню техники, при котором могут возникнуть естественные удары, таким образом исключается и согласно изобретению за миллисекунды или кратчайшие промежутки времени при запуске сервопривода происходит щадящее возрастание давления в рабочей текучей среде.

Следующим преимуществом является простота механической концепции, высокая надежность в эксплуатации и экономическая эффективность подобных устройств высокого давления.

Особо предпочтительный вариант выполнения заявленного привода для преобразователя давления достигается, если в зоне трубопровода рабочей текучей среды между гидронасосом и преобразователем давления и/или в зоне предоставления в емкости позиционирован по меньшей мере один теплообменник в проводящем средстве и/или в емкости для регулировки температуры рабочей текучей среды.

Таким образом, при тяжелом режиме работы преобразователя давления могут настраиваться желательные, соответственно оптимальные, температуры рабочей текучей среды.

Если согласно изобретению проводящие средства, соответственно трубопроводы, между гидронасосом и преобразователем давления имеют каждый средство для подвода рабочей текучей среды в систему гидропривода, то соответственно при отводе рабочей текучей среды от преобразователя давления в гидронасос в нем устанавливается незначительное по отношению к окружающей среде избыточное давление. Вследствие этого соответственно для стороны давления гидропривода, соответственно насоса, могут настраиваться оптимальные исходные условия. Незначительные величины избыточного давления в пределах от 0 до 5 бар оправдали себя в данном случае для предотвращения газообразования.

Примеры изобретения, которые представляют только один вариант осуществления, изображены на чертежах и описываются ниже.

На чертежах показано:

Фиг. 1 - гидропривод преобразователя давления со средством для подвода рабочей текучей среды в систему,

Фиг. 2 - гидропривод преобразователя давления с теплообменником.

Для упрощения идентификации частей и компонентов на изображениях служит следующий список ссылочных позиций:

1 Гидропривод 10 Рабочая текучая среда 11 Насос 12 Электрический сервопривод 13 Датчик измеряемой величины низкого давления 14 Датчик измеряемой величины высокого давления 15 Блок электропитания и управления 16 Датчик хода поршня/плунжера 2 Преобразователь давления 21 Питающее устройство для текучей среды под высоким давлением 3 Трубопровод высокого давления 31 Гаситель колебаний 32 Разгрузочный клапан 4 Питающее устройство для рабочей текучей среды 40 Приводной двигатель подпиточного насоса 41 Питающее средство с обратным клапаном 42 Питающее средство с обратным клапаном 5 Теплообменник в питающем устройстве 51 Теплообменник в подготовительной емкости 52 Теплообменник в проводящем средстве 53 Теплообменник в проводящем средстве

На фиг. 1 изображено устройство с текучей средой под высоким давлением с гидроприводом 1 для преобразователя 2 давления.

Нагнетательный насос 11 постоянной подачи приводится в действие сервоприводом 12. Управляемый блок 15 сервопривода 12 регулирует его параметры вращения и его остановки.

При использовании датчика 13 измерительных величин низкого давления, и/или датчика 14 измерительных величин высокого давления, и/или датчика 16 хода поршня преобразователя 2 давления осуществляется программное управление режимом работы двигателя и таким образом нагнетанием рабочей текучей среды насоса 11 и тем самым нагружением соответствующей рабочей поршневой поверхности преобразователя 2 давления.

Питающее устройство 4 для рабочей текучей среды имеет, например, подпиточный насос с приводным двигателем 40, который (насос) через обратные клапаны 41 и 42 соединен с соответствующими проводящими средствами между гидронасосом 11 и преобразователем 2 давления.

Подобное питающее устройство может также иметь теплообменник 5, при помощи которого может регулироваться температура рабочей текучей среды в подготовительной емкости.

На фиг. 2 изображены главным образом части гидропривода 1 для преобразователя 2 давления 2 по фиг. 1.

Правда, для соответствующего изобретению охлаждения рабочей текучей среды представлен отличающийся вариант выполнения.

Теплообменник 51 для рабочей текучей среды может быть размещен в зоне подготовительной емкости 10 и/или проводящие средства от гидронасоса 11 к преобразователю 2 давления имеют соответственно по теплообменнику 52, 53.

Изобретение относится к гидроприводу для преобразователя давления в установке высокого давления, в частности для установки резки водной струей. Гидропривод содержит гидронасос, который за каждый оборот нагнетает постоянный объем рабочей текучей среды, приводящийся в действие электрическим сервоприводом, и активно соединенный с блоком электропитания, регулируемым и/или переключаемым измерительными сигналами. Сервопривод выполнен двунаправленным, то есть как реверсивный двигатель, и, таким образом, нагружение преобразователя давления рабочей текучей средой может реверсироваться, причем управление параметрами регулирования и/или переключения блока электропитания сервопривода базируется на сигналах измерительных устройств давления и/или изменения давления рабочей текучей среды, и/или давления и изменения давления текучей среды под высоким давлением, и/или положения плунжера в преобразователе давления. Технический результат - сокращение пиковых нагрузок, высокая надежность и упрощение конструкции установки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гидропривод (1) для преобразователя (2) давления установки высокого давления, в частности для установки резки водной струей, состоящий главным образом из гидронасоса (11), который за каждый оборот нагнетает постоянный объем рабочей текучей среды, приводится в действие электрическим сервоприводом (12) и активно соединен с регулируемым и/или переключаемым измерительными сигналами блоком (15) электропитания, отличающийся тем, что сервопривод (12) для гидронасоса (11) работает в двух направлениях, то есть сконструирован как реверсивный двигатель, и таким образом выполнен с возможностью реверсирования нагружения преобразователя (2) давления рабочей текучей средой, причем управление параметрами регулирования и/или переключения блока (15) электропитания сервопривода (12) базируется на сигналах измерительных устройств (13, 14, 16) давления и/или изменения давления рабочей текучей среды, и/или давления и/или изменения давления текучей среды под высоким давлением, и/или положения плунжера в преобразователе (2) давления.

2. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что в зоне трубопровода рабочей текучей среды между гидронасосом (11) и преобразователем (2) давления и/или в зоне ее подготовки в емкости (10) позиционирован по меньшей мере один теплообменник (W) (51,52,53) в проводящем средстве и/или в емкости (10) для регулировки температуры рабочей текучей среды.

3. Гидропривод по п. 1 или 2, отличающийся тем, что проводящие средства рабочей текучей среды между гидронасосом (11) и преобразователем (2) давления имеют соответственно по средству (41,42) для подачи рабочей текучей среды в систему гидропривода (1).