Устройство управления и защиты многоопорной дождевальной машины Советский патент 1987 года по МПК A01G25/09 

блок 28 содержит мембранный привод 29 и снабжен механизмом гидрозащиты 19. Система предусматривает не только надежное управление ДМ в нормальном рабочем режиме, но и защиту в аварийном режиме. В аварийном режиме при падении давления в трубопроводе

1

Изобретение относится к орошению сельскохозяйственных культур многоопорными дождевальными машинами (да) и может быть использовано для дистанционного -управления ДМ,

Целью изобретения является повышение недежности управления и защиты ДМ.

На чертеже приведена схема данног устройства.

На наборном трубопроводе 1 установлен клапан 2 подачи воды с гидроцилиндром 3. Управление гидроцилиндром 3 осуществляется с помощью гидропереключателя 4 с каналами напорным 5, слива 6 и выхода 7 и 8. Питание к гидропереключателю 4 подается чере фильтр 9 и кран 10.

Гидропереключатель 4 имеет сопла 11 - 14, между которыми расположены заслонки 15 и 16, связанные рычагом 17 со штоком 18 электромагнита 19, поджатым пружиной 20.

Канал выхода 7 гидравлического переключателя 4 подключен к подпорш- невой полости 21 гидроцилиндра 3, а канал выхода 8 -. к надпорЩневой полости 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой гидроуправляемый клапан 23. Трехходовый клапан 23 имеет входной 24, выходной 25 каналы и сливное отверстие 26 и снабжен подвижным запорным органом 27 со сквозным отверстием. Сливное отверстие 26 сообщено с программным блоком 28. С программным блоком 28 сообщен канал слива 6 гидропереключателя 4. Программный блок 28 содержит мембранный привод 29, сообщенньй с напорным трубопроводом 1 за клапаном 2 подачи воды в ДМ.

Мембранный привод 29 контактирует со штоком 30, на котором жестко зак1 происходит падение давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичном объеме 45 исполнительного механизма 43. При этом открывается обратный клапан 48, выравнивающий давление в эластичном объеме. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

5

0

5

0

5

0

реплены цилиндрические кулачки 31, 32 и 33. Шток 30 поджат пружиной 34. Кулачок 31 периодически контактирует с пбдпружиненным сливным клапаном 35, , полностью перекрывающим сливное отверстие 26 трехходового клапана 23 (слив А), а кулачок 32 - с дополнительным сливным клапаном 36, частично перекрывающим сливной канал 6 гидропереключателя 4 (слив Б). Кулачок 33 периодически контактирует с толкателем 37, воздействующим через пружину 38 на щток 18 электромагнита 19. . .

Программньш блок 28 снабжен механизмом 39 гидрозащиты, включающим в себя дополнительный кулачок 40, взаимодействующий с толкателем 37. Кулачок 40 свободно, насажен на шток 30 (шток перемещается в .осевом направлении относительно кулачка), зафиксирован подпружиненной защелкой 41 и имеет возможность поворота вокруг оси за счет гибкой подпружиненной тяги 42. Подпружиненная защелка 41 связана с исполнительным механизмом 43, об- разованным двумя эластичнб1ми объемами 44 и 45,, сообщенными с импульсной линией 46 гидравлической защиты. Эластичные объемы.44 и 45 развязаны обратными клапанами 47 и 48.

В импуль сной линии 46 гидравличес- кой защиты последовательно включены аварийные клапаны 49 сброса воды, установленные на каждой тележке 50 дождевальной машины. Импульсная ли- ,ния 46 гидравлической защиты может быть подключена к напорному трубопроводу 1 как до клапана 2 прдачи воды (как показано на чертеже), так и за ним. Обмотка электромагнита 19 подключена к входному каналу 51 включения ( UflK) через замьгкаюа1ий контакт 52 сигнализатора 53 давления, установленного в импульсной линии 46, а для отключения (Ug ) - к входному каналу 54, минуя контакт 52. Для контроля давления в напорном трубопроводе 1 за клапаном 2 подачи воды установлен второй сигнализатор 55 давления. Импульсная линия 46 гидравлической защиты соединена с напорным трубопроводом 1 через дроссель 5.

Устройство управления и защиты многоопорной ДМ работает следующим образом.

Для надежной без гидроударов работы трубопроводной сети и ДМ при включении последней в работу клапан 2 подачи воды сначала открывают до величины давления за ним в пределах 1,2 - 1,5 кГС/см, после чего ход штока клапана останавливают, ДМ заполняется водой. Дальнейшие открытия клапана осурдествляют при нарастании давления до 4,0 кгс/см (например, для ДМ типа фрегат), при котором начинает работать гидропривод опорных тележек ДМ, а окончательную остановку хода штока клапана 2 подачи воды в ДМ осуществляют при достижении рабочего давления 6,2 кгс/см для работы дождевальных аппаратов. Если при остановленном клапане (режим основной работы) величина давления за ним повышается до 7,0 кгс/см , клапан прикрывают. Закрытие клапана при запланированной или аварийной остановке дождевальной машины осуществляют с переменной скоростью.В начале закрытия скорость движения запорного органа клапана 2 может

JO

4 подается давление воды в подпорш- невую полость 2 гьздроцилиндра 3. Давление воды надпоршневой полости 22 гидроцилиндра 3 перебрасывает в левое крайнее положение подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием трехходового гидроуправляемого клапана 23 за счет протока жидкости по каналу слива 6 гидравлического , переключателя 4, сообщенному с атмосферой через слив Б, частично прикрытый клапаном 36.

После перемещения запорного органа 27 со сквозным отверстием в левое 5 крайнее положение входной канал 24 трехходового клапана 23 закрывается. При этом надпоршневая полость 22 разобщается со сливом Б, а сообщает- ся со сливом А через открывшееся сливное отверстие 26. В начальный момент сливной клапан 35 открыт полностью и клапан 2 подачи воды открывается .

Давление воды за клапаном 2 подачи °воды повышается и контролируется программным блоком 28, мембранный привод 29 которого перемещается влево и при значений давления в пределах 1,2 - 1,5 кгс/см кулачок 31, воздействуя на сливной клапан 35, закрывает слив А. Открытие клапана 2 подачи воды прекращается, но давление за клапаном продолжает плавно нарастать и при величине 3,0 - 4,0 кгс/см (включают20

25

30

35 ся в работу дождевальные аппараты ) кулачок 31 открывает сливной клапан 35. Клапан 2 подачи воды снова открывается, но при давлении порядка 6,2 кгс/см второй кулачок 31 снова быть максимальной (для данной конст- закрывает сливной клапан 35 слива А. рукдии клапана 2), но начиная с мо- Открытие клапана 2 подачи воды прек- мента снижения давления в трубопроводе ДМ ниже 4,0 кгс/см (давление.

ращается.

Если в процессе работы дождевальной машины давление-за клапаном 2

при котором работает гидропривод

Если в процессе работы дождевальной машины давление-за клапаном 2

при этом клапан

подачи воды открытележек ДМ) скорость движения клапа- подачи воды падает ниже 6,2 кгс/см , на 2 уменьшается. Относительное умень- сливной клапан 35 открывает слив А, шение скорости закрытия клапана определяют в каждом конкретном случае расчетным путем с учетом удаленности

дождевальной машины от насосной ст.ан-- клапаном 2 подачи воды поднимается ции.выше 7,0 кгс/см , кулачок 33 возПри подаче телемеханической коман- действует на толкатель 37, а послед- ды на включение машины импульсный ний через пружину 38 давит на шток входной сигнал U j поступает на обвается, поднимая давление до задан- ной величины. Если же давление за

18 электромагнита 19. Пружина 20

мотку электромагнита 19, шток 18 воздействует на рычаг 17, который перемещается вниз и с помощью рычага перебрасывает заслонки 15 и 16 гид- 17 перемещает заслонки 15 и 16. При этом по каналу 7 гидропереключателя

равлического переключателя 4. При этом по каналу 8 гидравлического пеO

4 подается давление воды в подпорш- невую полость 2 гьздроцилиндра 3. Давление воды надпоршневой полости 22 гидроцилиндра 3 перебрасывает в левое крайнее положение подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием трехходового гидроуправляемого клапана 23 за счет протока жидкости по каналу слива 6 гидравлического , переключателя 4, сообщенному с атмосферой через слив Б, частично прикрытый клапаном 36.

После перемещения запорного органа 27 со сквозным отверстием в левое 5 крайнее положение входной канал 24 трехходового клапана 23 закрывается. При этом надпоршневая полость 22 разобщается со сливом Б, а сообщает- ся со сливом А через открывшееся сливное отверстие 26. В начальный момент сливной клапан 35 открыт полностью и клапан 2 подачи воды открывается .

Давление воды за клапаном 2 подачи °воды повышается и контролируется программным блоком 28, мембранный привод 29 которого перемещается влево и при значений давления в пределах 1,2 - 1,5 кгс/см кулачок 31, воздействуя на сливной клапан 35, закрывает слив А. Открытие клапана 2 подачи воды прекращается, но давление за клапаном продолжает плавно нарастать и при величине 3,0 - 4,0 кгс/см (включают0

5

0

ся в работу дождевальные аппараты ) кулачок 31 открывает сливной клапан 35. Клапан 2 подачи воды снова открывается, но при давлении порядка 6,2 кгс/см второй кулачок 31 снова закрывает сливной клапан 35 слива А. Открытие клапана 2 подачи воды прек-

ращается.

Если в процессе работы дождевальной машины давление-за клапаном 2

при этом клапан

подачи воды открыподачи воды падает ниже 6,2 кгс/см , сливной клапан 35 открывает слив А,

подачи воды падает ниже 6,2 кгс/см , сливной клапан 35 открывает слив А,

вается, поднимая давление до задан- ной величины. Если же давление за

действует на толкатель 37, а посл ний через пружину 38 давит на што

18 электромагнита 19. Пружина 20

воздействует на рычаг 17, который перебрасывает заслонки 15 и 16 гид-

равлического переключателя 4. При этом по каналу 8 гидравлического переключателя 4 подается давление воды в надпоршневую полость, 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой гидроуправ- ляемый клапан 23. Подпоршневая полость 21 гидроцилиндра 3 по каналу 7 сообщается со сливом Б, сообщенным с атмосферой (слив А в это время перекрыт). Подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием трехходового клапана 23 гидравлического принципа действия перемещается в крайнее правое положение. Входной канал 24 сообщается с выходным каналом 25, а дополнительный канал 26 закрывается. Клапан 2 подачи воды закрывается до тех пор, пока давлени за ним не снизится ниже 7,0 кгс/см. -При этом кулачок 33 теряет контакт 1с толкателем 37. Шток 18 управляющег электромагнита 19 перемещается вниз и с помощью рычага 17 перемещает заслонки 15 и 16. При этом по каналу 7 гидропереключателя 4 подается давление воды в подпоршневую полость 21 гидроцилиндра 3. Давление воды над- поршневой полости 22 гидроцилиндра 3 перебрасывает в левое крайнее положение подвижный запорный орган 27 со сковозным отверстием трехходового клапана 23 за счет протока жидкости по каналу слива 6 гидравлического переключателя 4, сообщенному с атмосферой через слив Б, полностью от- крытьй дополнительным сливным клапаном 36. Как только подвижный запор- ньш орган 27 со сквозным отверстием переместится в левое крайнее положение, входной канал 24 трехходового гидроуправляемого .клапана 23 закрывается. При этом надпоршневая полость 22 разобщается со сливом Б, а сообщается со сливом А через открывшийся, дополнительный канал 26. Но учитывая, что давление эа клапаном 2 подачи воды выше 6,2 кгс/см , клапан 35 слива А полностью перекрыт кулачком 31. При этом клапан 2 подачи воды останавливается.

При подаче телемеханической команды на отключение ма1шны импульсный входной сигнал U обратной полярности поступает на обмотку электромагнита 19, шток 18 перемещается вверх и с помощью рычага 17 перемещает заслонки 15 и 16, При этом по каналу В гидропереключателя 4 подаеся давление воды в надпоршневую полость ,2 гидроцилиндра 3 через трех

5

0

5

ходовой клапан 23. Подпоршневая полость 21 гидроцилиндра 3 по каналу 7 сообщается со сливом Б, сообщенным с атмосферой (слив А перекрыт), Под- ви. запорный орган 21 со сквозным отверстием трехходового клапана 23 гидравлического принципа действия перемещается в крайнее правое положение. Входной: канал 24 сообщается с выходным каналом 25, сливное отверстие 26 закрывается. Клапан 2 подачи воды закрывается до тех пор, пока давление за ним не снизится ниже величины начала движения гидропривода тележек. С этого момента кулачок 32 частично прикрывает дополнительный сливной клапан 36, уменьшая расход через слив Б. Клапан 2 подачи воды продолжает закрытие с меньшей скоростью. Скорость закрытия клапана 2 подачи воды можно еще уменьшить конусностью кулачка 32.

Работа гидравлической защиты ДМ осуществляется следующим образом.

При включении в работу подкачивающей насосной станции повышается давление в напорном трубопроводе 1 до клапана 2 подачи воды, а также в им0 пульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичных объемах 45 и 44 (через открытый обратный клапан 47) исполнительного механизма 43. Когда идет процесс заполнения импульсной линии 46, давление в эластичном объеме 44 за счет дросселя 56 ниже, чем в напорном трубопроводе 1. Обрат- ньй клапан 47 при этом открыт, а клапан 48 закрыт. При закончившемся про0 цессе заполнения импульсной линии 46 гидравлической запщты и эластичных объемов-44 и 45 обратный клапан 47 закрывается. Через дроссель 56 осуществляется небольшой проток жидкости, компенсирующий утечки в импульсной линии 46 гидравлической защиты. При срабатывании гидравлической защиты (один из последовательно соединенных клапанбв 49 сброса воды открывается) происходит резкое падение статического давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичном объеме 45 исполнительного механизма 43„ Обратный клапан 47 закрывается. Усилие избыточного давления в эластичном объеме 44 исполнительного механизма 43 воздействует на эластичный объем 45, перемещая подпружиненную защелку 41 вниз. Ку5

5

0

55

лачок 40 поворачивается вокруг оси :за счет воздействия гибкой подпружиненной тяги 42. Толкатель 37 подии- мается вверх и .через пружину 38 воздействует на шток 18 управляющего электромагнита 19..Рычаг 17 перемещает заслонки 15 и 16. При этом по каналу 8 гидравлического переключателя 4 подается давление воды в над- поршневую полость 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой клапан 23 гидравлического принципа действия. Клапан 2 подачи воды закрывается, причем этот процесс аналогичен процессу при телемеханическом отключении машины. При падении давления в напорном трубопроводе 1 происходит падение давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичном объеме 45 исполнительного механизма 43. При этом открывается обратный клапан 48, выравнивающий давление в эластичном объеме 44.

Формула изобретения

1. Устройство управления и защиты многоопорной дождевальной машины, включающее управляемый электромагнитом гидропереключатель, напорный и сливной входы которого соединены через сливной клапан со сливом и через кран - с напорным трубопроводом до клапана подачи воды в машину, а выходы подсоединены к надпоршневой и прдпоршневой полостям гидроцилиндра клапана подачи воды, и аварийные клапаны сброса, установленные посРедактор Н.Швыдкая

Составитель Г.Параев

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 5730/2 Тираж 628 Подписное ВНШПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ледовательно в импульсной линии защиты машины, соединенной с одного конца с трубопроводом машины, а с другого - с напорным входом гидропереклю- с чателя, а также сигнализаторы давления в трубопроводе машины и в.импульсной линии, отличающееся тем, что, с целью повьшгения надежности управления и защиты, устройство 0 снабжено трехходовым гидроуправляе- мым клапаном, имеющим сливное отверстие и установленным между одним из выходов гидропереключателя и надпоршневой полостью гидроцилиндра, и прог- 5 раммным блоком, выполненным в виде установленных на щтоке с возможностью осевого смещения под действием мембранного привода подпружиненных кулачков, кинематически связанных со што- 0 ками электромагнита и сливного клапана, а также со штоком дополнительного, сливного клапана, подключенного к сливному отверстию трехходового гид- роуправляемого клапана. 5 .

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что оно снабжено механизмом гидрозащиты, выполненным . . в виде установленного на щтоке прог- 0 раммного блока с возможностью поворота дополнительного кулачка, кинематически связанного со штоком электромагнита и приводимого исполнительным механизмом, подключённым к напорному 5 входу гидропереключателя и состоящим из двух эластичных камер, связанных между собой двумя встречно включенными обратными клапанами.

Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации. Цель изобретения - повышение надежности управления и защиты дождевальной машины (дм), На напорном трубопроводе 1 установлен клапан 2 подачи воды с гидроцилиндром 3, Управление гидроцилиндром 3 осуществляется с помощью гидропереключателя 4 с каналами управления. Гидропереключатель 4 имеет сопла 11 - 14, между которыми расположены заслонки 15 и 16. Гидроцилиндр 3 имеет подпоршневую 21 и над- поршневую 22 полости. Программный (Л ff 1 2