Гидравлический привод поршневого насоса Советский патент 1986 года по МПК F04B9/129 F15B11/00 

1

Изобретение относится к гидро- автоматике и может быть использовано в конструкциях насосных станций для магистральных трубопроводных линий,

Цель изобретения - повышение КПД

На фиг.1 изображена схема гидравлического привода поршневогонасоса, на фиг.2 - схема системы управления приводаJ на фиг.З - графики изменения сигнала задатчика, движения распределителей и поршней вытеснителей.

Привод содержит источник 1 приводной среды, вытеснители 2-5, имеющие приводные полости 6-9, рабочие полости 10-13 соответственно, и сигнализаторы 14-17 промежуточного положения поршней 18-21, реверсив- ,ные распределители 22 и 23, сервопри воды 24 и 25 распределителей 22 и 23, задатчик 26 и систему 27 управления со сравнивающими устройствами 28 и 29. Сервоприводы 2А и 25 выполнены в виде гидроцилиндров 30 и 31, подключенных через золотники 32 и 33 к насосам 34 и 35, соответственно, и к сливу. Задатчик 26 выполнен в виде кулачка 36 с приводом от электродвигателя 37 и снабжен блоком 38 коррекции периода задающих сигналов, подключенным входом к датчику 39 расхода приводной среды источника 1, Сигнализаторы 14-17 выполнены в виде ключей 40-43 с релейными и знаковыми управляющими входами.

Ключ 40 представляет собой, например, нормально замкнутые контакты 44, шунтированные диодом 45, ключ 41 - контакты 46, шунтированные диодом 47, ключ 42 - контакты 48, шунтированные диодом 49, ключ 43 контакты 50, шунтированные диодом 51. Распределители 22 и 23 снабжены датчиками 52 и 53 перемещения, золотники 32 и 33 - электромеханическими преобразователями 54 и 55 соответственно.

При этом полости 6-9 связаны попарно через распределители 22 и 23 с источником 1, полости 10--13 через обратные клапань (не обозначены) - с потребителем (не изображен),, один вьгход задатчика 26 подключен к прямому входу сравнивающего устройства 28 через последовательно, включенные ключи 40 и 41, а другой выход задат10

20

25

164582

чнка 26 - к прямому входу сравнивающего устройства 29 через последовательно включенные ключи 42 и 43. К инверсному входу устройства 28 под- 5 ключей датчик 52, а его выход соединен с электромеханическим преобразователем 54, к инверсному входу уст- ройства 29 подключен датчик 53, а его выход соединен с электромеханическим преобразователем 54.

Контакты 44, 46, 48 и 50 выполняют функции релейных входов ключей 40-43 и св.язаны с поршнями 18-21, а диоды 45, 47J 49 и 51 - функции знаковых входов и соединены с выходами задатчика 26.

На фиг.3 обозначены Т - период сигнала задатчика, i - в ремя X - график перемещения распределителя 22 (23) j V, v графики выходных сигналов задатчика по двум выходам; 1,,Ц- графики перемещения поршней 18 и 20 (19 и 21)/ А -- точка взаимодействия с контактами 44 (46, 48 и 50), Б - точка изменения полярности сигнала задатчика 26/ и - запас хода поршней,

Гидравлический привод поршневого иасоса работает следующим образом.

Сигнал задатчика определяет положение распредедителей 22 и 23, кот срые соединяют, например, полости 6 и 8 со сливом, а полости 7 и 9- с источником 1. Поршни 18 и 20 совершают ход всасывания, а порщни 19 и 21 - ход нагнетания рабочей сре,ПЫ с

при согласованном движении поршней 19 и 21, условием которого является одинаковое исходное положение в момент достижения ими крайнего нижнего положения распределителя 22 и 23 отделяют полости 7 и 9 вытеснителей 3 и 5 от источника 1. Если же исходное положение, поршней неодинаковое, блоком 38 осуществляется коррекция исходного, например, синусоидального сигнала задатчика, т.е. преобразование периода задающего с:- гНс1ла в соответствии с сигналом датчика 39 расхода, В результате формируется откорректированный сигнал в соответствии с соотношением

Т: Q

где Q- расход источника 1, Г период сигнала;

30

iCi

45

50

1; Ц5пЕ- коэффициент, где L - расчетная длина хода поршней 18- 21; 5„ - площадь одного поршня, Z - количество поршней.

В свою очередь, поршни 18 и 20, п ремещающиеся вверх по чертежу, взаимодействуют при подходу к стенкам (торцам) вытеснителей 2 и 4, но не доходя до них, с контактами 44 и 48 Это приводит к размыканию контактов и к разрыву цепи задающего сигнала на прямых входах сравнивающих устройств 28 и 29 и к быстрому переключению распределителей 22 и 23 (на кривой X, участок АГ, фиг.З).

В результате остановка (и изменения направления движения) поршней 18-21 осуществляется без контакта (удара) последних со стенками вытеснителей 2-5.

При изменении полярности сигнала задатчика 26 контакты 44 и 48 шунтируются диодами 45 и 49 и сигнал задатчика 26 поступает на входы сравнивающих устройств 28 и 29, а распределители 22 и 23 обеспечивают подачу приводной среды в полости 6 и 8 и соединение полостей 7 и 9 со

216458

сливом. После этого поршни 19 и 21 совершают ход всасывания, а поршни 18 и 20 - ход нагнетания. При приближении поршней 19 и 21 к крайним 5 положениям происходит размыкание контактов 46 и 50, и цикл повторяется после изменения полярности сигнала задатчика 26.

Так«м образом,в предлагаемом

10 приводе исключаются ударные воздействия поршней на стенки вытеснителей, а также явления гидроудара, и осуществляется коррекция исходного рассогласования поршней и рас15 согласования, накапливающегося в процессе работы, т.е. в процессе работы коррекция периода сигЯала задатчика направлена на синхронизацию движения нагнетающих и всасывающих

20 поршней и тем самьтм на достижение максимального использования энергии приводной среды.

Использование изобретения в конструкциях насосных станций для маги25 стральных трубопроводных линий позволит повысить их кпд и тем самым повысить эффективность их использования .

г/

г

кг хз

Xk KS

4/ i

Lo/ ;.-ет.

41

43

47

ijjut.i

I ti

;..

//л

ч

f f f/7/Y ffrfJY f

Фа,.3

//л

ч

rfJY f

Ф

Составитель С.Ролсдественский Редактор М.Вланар Техред 3.ПалийКорректор Г. Решетник

Заказ 980/42 Тираж 610Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 1ШП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4