ГИДРОПРИВОД ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2024 года по МПК F15B1/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к гидроприводам с гидродвигателем с вращательным валом - гидромотором, например, к гидроприводам гидроключей для монтажа труб в нефтяных скважинах.

Одной из особенностей эксплуатации гидроприводов с гидромотором является необходимость обеспечения дренажа утечек рабочей жидкости из полости корпуса гидромотора под весьма малым давлением - не более 1,2…2 атм во избежание выдавливания уплотнительной манжеты вала (см. книгу Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин. М., Машиностроение, 1983, стр. 83). Эта задача обычно решается тем, что дренажное отверстие гидромотора соединяется с баком рабочей жидкости отдельным трубопроводом с внутренним диаметром 15…20 мм, минимальной длиной и с малым количеством или совсем без местных сопротивлений, т.е. трубопроводом с весьма малым гидравлическим сопротивлением.

Известен гидропривод вращательного действия, содержащий гидромотор с дренажной линией, гидрораспределитель, напорную и сливную линии (см. книгу Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин. М., Машиностроение, 1983, стр. 82, рис. 3.35), принятый за прототип предлагаемого изобретения.

Недостатком известного гидропривода является то, что в нем дренажная линия гидромотора соединена с баком рабочей жидкости, что не всегда обеспечивает малое давление дренажа утечек рабочей жидкости из полости корпуса гидромотора и, соответственно, сохранность уплотнительной манжеты вала гидромотора. Например, при монтаже труб в нефтяных скважинах с помощью гидроключей рабочая жидкость к гидроприводу ключа подается от насосной станции, находящейся на расстоянии 40…50 м от скважины. Дренажная труба гидромотора, соединенная с баком такой насосной станции, имеет значительное гидравлическое сопротивление и, следовательно, давление дренажа в полости корпуса гидромотора становится выше допустимых 1,2…2 атм, что приводит к выдавливанию уплотнительной манжеты вала гидромотора, потере герметичности, необходимости прекращения работы и ремонта гидромотора.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка прототипа.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности гидропривода за счет исключения выдавливания уплотняющей манжеты вала гидромотора путем обеспечения малого давления дренажа жидкости из корпуса гидромотора.

Данная задача решается и технический результат достигается за счет того, что в гидроприводе вращательного действия, содержащем гидромотор с дренажной линией, гидрораспределитель, напорную и сливную линии, согласно изобретению, сливная линия гидропривода выполнена с установленным в ней сужающим устройством, к узкому сечению которого присоединена дренажная линия гидромотора.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема гидропривода, на фиг. 2 - общий вид сужающего устройства.

Гидропривод (фиг. 1) содержит гидромотор 1, насос 2 подачи рабочей жидкости, приводной двигатель 3 насоса, гидрораспределитель 4, клапан предохранительный 5, линию нагнетания 6, линию слива 7, линию дренажа 8 из гидромотора 1, сужающее устройство 9, установленное в сливной линии 7, к узкому сечению 10 которого присоединена линия дренажа 8 из гидромотора 1, бак рабочей жидкости 11.

Заявленное изобретение работает следующим образом.

Вал насоса 2 приводится во вращение приводным двигателем 3. Поток рабочей жидкости, создаваемый насосом 2, по линии нагнетания 6 поступает к гидрораспределителю 4. В среднем положении золотника гидрораспределителя 4 жидкость переливается в бак 11. В крайних положениях золотника гидрораспределителя 4 жидкость поступает к гидромотору 1, вал гидромотора 1 вращается вправо или влево. Рабочая жидкость из гидромотора 1 сливается по сливной линии 7 в бак 11 через сужающее устройство 9. В соответствии с законами гидравлики (уравнение Бернулли, уравнение постоянства расхода) в узком сечении 10 сужающего устройства скорость течения жидкости увеличивается, давление уменьшается (см. книгу Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М., Машиностроение, 1982). Например, при расходе жидкости через гидропривод 200 л/мин, плотности жидкости 865 кг/м³, d₁=40 мм, d₂=10 мм (фиг. 2), коэффициенте потерь сужающейся части 0,1 давление в узком сечении 10 сужающего устройства 9 будет на 8,6 кгс/см² меньше давления в сечении с d₁=40 мм, а при d₂=8 мм уменьшение давления составит 20,9 кгс/см². Т.е. давление в узком сечении 10 сужающего устройства 9 в основном зависит от соотношения диаметров d₁/d₂. В каждом конкретном случае выбор соотношения диаметров d₁/d₂ сужающего устройства 9 проводится с учетом параметров потока рабочей жидкости гидропривода, гидравлического сопротивления сливной линии 7 и требуемого давления дренажа гидромотора 1 в соответствии с его руководством по эксплуатации.

Таким образом, присоединение линии дренажа 8 к узкому сечению 10 сужающего устройства 9 обеспечивает малое давление дренажа из гидромотора 1 и сохранность уплотняющей манжеты вала гидромотора 1.

По сравнению с прототипом заявленное решение в полной мере решает проблему надежности гидропривода за счет исключения выдавливания уплотняющей манжеты вала гидромотора путем обеспечения малого давления дренажа жидкости из корпуса гидромотора.

Предлагаемое решение может быть применено для монтажа труб в нефтяных скважинах.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к гидроприводам с гидродвигателем с вращательным валом - гидромотором, например, к гидроприводам гидроключей для монтажа труб в нефтяных скважинах. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности гидропривода за счет исключения выдавливания уплотняющей манжеты вала гидромотора путем обеспечения малого давления дренажа жидкости из корпуса гидромотора. Гидропривод вращательного действия, содержащий гидромотор с дренажной линией, гидрораспределитель, напорную и сливную линии, отличается тем, что сливная линия гидропривода выполнена с установленным в ней сужающим устройством, к узкому сечению которого присоединена дренажная линия гидромотора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гидропривод вращательного действия, содержащий гидромотор с дренажной линией, гидрораспределитель, напорную и сливную линии, отличающийся тем, что сливная линия гидропривода выполнена с установленным в ней сужающим устройством, к узкому сечению которого присоединена дренажная линия гидромотора.

2. Гидропривод вращательного действия по п.1, отличающийся тем, что сужающее устройство выполнено в виде трубки Вентури.