Гидробак Советский патент 1992 года по МПК F15B1/06 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к гидроприводу.

Известен гидробак с размещенными в его корпусе вертикальными приемными патрубками, соединенными с автономными источниками давления, размещенными на разных уровнях, с целью обеспечения работоспособности одной гидросистемы при выходе из строя других.

Недостатком такого гидробака является нерегулируемость приемных патрубков по уровню забора жидкости, а также то, что вертикальное положение патрубков в корпусе бака обязывает устанавливать допустимое понижение уровня жидкости в баке при аварийных утечках не только с учетом маневрового объема в баке, обусловленное разностью штоковых и поршневых полостей гидроцилиндров приводных механизмов, но дополнительно понижать этот уровень в значительной мере для исключения вращательного движения и образования воздушной воронки в устье приемного патрубка при работе гидропривода. В результате это влечет за собой существенные дополнительные потери жидкости при аварийном понижении ее уровня в баке в условиях разгерметизации гидросистемы.

Известен также гидробак, содержащий сливную и заборную трубы, вертикальные перегородки и устройство сокращения потерь рабочей жидкости при аварийном обрыве любого из магистральных трубопроводов гидросистемы, выполненное в виде герметично смонтированной своей нижней частью на основании вертикально размещенной в корпусе бака заборной трубы внешней насадки, с окнами внизу для всасывания рабочей жидкости и малым отверстием в верхней сводчатой части для сообщения с атмосферой. При этом открытый верхний конец заборной трубы установлен несколько ниже минимально

$±

допустимого уровня рабочей жидкости в гидробаке.

Устройство ограничения рабочей жидкости при аварийных утечках в данной конструкции гидробака работает по принципу понижения уровня жидкости в гадробаке при внешней разгерметизации гидросистемы до заданной величины и последующего автоматического прекращения всасывания ее насосом и, как следствие, утраты работоспособности гидросистемы, т.е., по тому же принципу, что и указанная выше известная конструкция. Однако, в сравнении с нею дачная конструкция обеспечивает значительно меньшие потери рабочей жидкости при аварийных утечках. Но, наряду с этим достоинством и эта конструкция гидробака имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что устройство ограничения потерь рабочей жидкости при аварийных утечках является нерегулируемым по уровню жидкости в гидробаке после каждой аварийной утечки жидкости из гидросистемы.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является и принимается в качестве прототипа гидро- бак, содержащий корпус с крышкой, сливную и заборную трубы, устройство ограничения аварийных утечек с поплавком и фиксатором, выполненным в виде вильчатой пружины, снабженное демпфером, заборная труба выполнена с приемным участком, установленным вертикально в нижней части бака и снабженным седлом. Устройство ограничения аварийных утечек выполнено в виде запирающей трубы, установленной одним концом посредством фиксатора на поплавке и снабженной на другом конце запорным элементом, установленным с возможностью взаимодействия с седлом приемного участка заборной трубы,

Конструкция этого гйдробака имеет то преимущество перед известными конструкциями, указанными выше, что размещенное в гидробаке устройство ограничения аварийных утечек выполнено регулируемым по уровню жидкости в баке. Однако, введение в конструкцию устройства ограничения аварийных утечек жидкости запорной трубы, поплавкового устройства с фиксаторным устройством и демпфером, стабилизирующим положение поплавка с запирающей трубой, существенно усложняет конструкцию гидробака и, тем самым, понижает его эксплу - атационную надежность.

Цель изобретения - упрощение конструкции гидробака.

Указанная цель достигается тем, что гидробак содержит сливную и заборную трубы и размещенное в нем устройство ограничения потерь рабочей жидкости при аварийных утечках, которое выполнено в виде вертикально расположенного в корпусе бака и пристыкованного снизу к заборной

трубе, с возможностью отъема от нее, перфорированного приемного патрубка с размещенными на нем с натягом и возможностью перемещения унифицированными друг с другом по всем своим пара0 метрам эластомерными втулками. При этом see эластомерные втулки плотно прижаты друг к другу, за исключением верхней втулки, которая сдвинута вверх, за перфорацию приемного патрубка, а обрез находящейся

5 под ней соседней втулки расположен ниже максимально допустимого уровня рабочей жидкости в гидробаке на величину, равную расчетно допустимому понижению уровня жидкости при аварийных утечках. Равной

0 этой же величине выполнена каждая эласто- мерная втулка по длине, Нижняя втулка закреплена неподвижно на концевом участке приемного патрубка в положении перекрытия ею стыка торцов патрубка и заборной

5 трубы. Эластомерные втулки выполнены с нормальными плоскостными торцевыми поверхностями. В целях повышения уплотни- тельных свойств втулки могут быть выполнены с одного торца - с конической

0 поверхностью, а с другого, по меньшей мере, с одним кольцевым гребешком.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый гидробак отличается тем, что

5 устройство ограничения потерь рабочей жидкости при аварийных утечках выполнено в виде отъемного от заборной трубы перфорированного приемного патрубка с размещенными на нем с натягом и возмож0 ностью перемещения эластомерными втулками,равнымиподлине расчетно-допустимой величине понижения уровня рабочей жидкости в гидробаке при аварийных утечках, и обеспечивающими ре5 гулируемость устройства по изменению уровня рабочей жидкости в гидробаке. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна. Анализ известных технических решений в

0 исследуемой области, т.е. в машиностроении и, в частности, в конструкции гидропривода, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками

5 в заявляемом гидробаке,и признать заявляемое техническое решение соответствующим критерию существенные отличия.

На фиг. 1 - показан гидробак в разрезе, на фиг. 2 - разрез по А-А; на фиг. 3 - эласто- мерная втулка с нормальной и конической

плоскостными торцевыми плоскостями; на фиг. 4 - то же с нормальной плоскостной поверхностью с одного торца и с кольцевым гребешком на другом торце.

Гидробак содержит корпус 1, сливную трубу 2, заборную трубу 3, закрепленную неподвижно на корпусе 1 гидробака, перфорированный приемный патрубок4, расположенный в гидробаке вертикально и пристыкованный нижним торцом к торцу размещенной в корпусе 1 гидробака части заборной трубы 3. Перфорация приемного патрубка 4 выполнена в виде сквозных продольных прорезей 5 в его стенке и равнорас- положенных по окружности патрубка. При этом длина перфорированного участка приемного патрубка 4 развита до величины, равной расстоянию между максимально и минимально допустимыми уровнями рабочей жидкости в гидробаке. На приемном патрубке 4 размещен ряд унифицированных по всем своим параметрам втулок 6, изготовленных из эластомерного материала. Эластомерные втулки б выполнены с внутренним диаметром, меньшим наружно- го диаметра приемного патрубка 4, и находятся на нем в состоянии натяга. Величина натяга подобрана такой, что возможно перемещение втулки 6 на патрубке 4 от руки. Каждая втулка 6 выполнена с наружными буртиками у торцое для удобства захвата ее рукой при необходимости перемещения и длиной, равной расчетно-допустимой величине понижения уровня рабочей жидкости в гидробаке (величина п) при аварийных утеч- ках, которая рассчитана с учетом поперечного сечения внутренней полости гидробака и суммарной разности поршневых и штоковых полостей гидроцилиндров привода исполнительных механизмов, вы- зывающей колебания уровней рабочей жидкости в гидробаке при работе гидропривода (маневровый объем жидкости), а также с учетом запаса на возможное понижение уровня жидкости в гидробаке при его наклонах. Величина h рассчитана по формуле: h

Д V + Ьз, где AVP -- маневровый объем

жидкости; S - площадь поперечного (горизонтального) сечения гидробака;

ha запас на возможное понижение уровня жидкости в баке при наклонах во время работы.

Нижняя эластомерная втулка закреплена неподвижно на концевом участке прием- ного патрубка 4 стяжным хомутиком 7 в положении перекрытия его стыка торцов приемного патрубка 4 и заборной трубы 3 и выполняет роль элемента обеспечения их

соосности и уплотнителя стыка. Все размещенные на приемном патрубке 4 эластомер- ные втулки б находятся в состоянии плотного взаимного поджатия. за исключением верхней втулки, которая сдвинута вверх, находится над перфорацией приемного патрубка 4 и удерживается в этом положении за счет натяга, также, как и удерживаются в состоянии плотного взаимного поджатия все остальные втулки 6 на приемном патрубке 4. Верхний обрез втулки 6, соседней с находящейся под перфорацией приемного патрубка 4 верхней втулкой, заглублен относительно максимально допустимого уровня рабочей жидкости в гидробаке на величину h, что обеспечено расчетом требуемого количества эластомерных втулок 6 и определением необходимого по уровню положения ниж ней из них на приемном патрубке 4. С верхнего конца приемный патрубок 4 постоянно поджат к заборной трубе 3 установленной в его расточке пружиной 8. Для возможности выемки из гидробака приемного патрубка 4 при необходимости перенастройки устройства предотвращения потерь рабочей жидкости при аварийных утечках на другие уровни жидкости в гидробаке в верхней стенке его корпуса изготовлен демонтаж- ный люк 9, закрываемый крышкой 10. Для облегчения пристыковки устанавливаемого в гидробак приемного патрубка 4 к заборной трубе 3, требующей надвигания ня нее закрепленной на приемном патрубке 4 втулки б, на наружной торцевой крышке заборной трубы 3 выполнена заходная фаска 11. Ширина прорезей 5 в стенке приемного патрубка 4 и их количество подобраны таким образом, что для участка патрубка, равного его внутреннему диаметру, суммарная площадь раскрытия стенки патрубка перфорацией превышает его проходное сечение, как минимум, в 2,5 раза, тем самым обеспечивается забор жидкости из гидробака без подсоса воздуха из пространства над жидкостью в гидробаке, сообщенного с атмосферой через пробку-сапун заливной горловины (на чертеже не показана)

Гидробак работает следующим образом.

При залитой в гидробэк до максимально допустимого уровня рабочей жидкости и включении в работу гидропривода жидкость из бака засасывается в приемный патрубок 4 через открытую перфорацию - прорези 5 в его стенке между двумя верхними эластомерными втулками 6. чем обеспечивается нормальная работа гидросистемы. В случаях обрыва или потери м.-с мой герметичности любого из магист t u. i ix млслопроводов, когда часть рабочей жидкости начинает вытекать из гидросистемы, происходит понижение ее уровня в гидробаке, При достижении уровня жидкости в баке до уровня обреза втулки 6, ограничивающего открытие перфорации приемного патрубка 4, насос, гидросистемы начинает всасывать в патрубок и, соответственно, в гидросистему воздух из воздушного пространства в гидробаке, сообщающегося с атмосферой, что автоматически прекратит дальнейший забор жидкости из бака, визуально нарушится нормальная работа гидроцилиндров и приводных исполнительных механизмов, в итоге, возникает необходимость остановки работы гидропривода. После устранения разгерметизации гидросистемы снимается крышка 10 демонтзжного люка 9, частично вынимается из бака приемный патрубок 4 совместно с пружиной 8 и втулками 6 и производится перемещение до упора в верхнюю втулку 6 находящейся под ней соседней втулки, после чего приемный патрубок 4 в сборе с пружиной 8 и втулками 6 вновь устанавливается в бак. После закрытия крышкой 10 демонтажного люка 9 гид- робак готов к дальнейшей работе. Благодаря наличию на приемном патрубке А целого ряда втулок 6, гидробак допускает регулировку устройства ограничения потерь рабочей жидкости при аварийных утечках на другие уровни жидкости в баке по мере уменьшения ее в нем, вплоть до мини- 1 мально допустимого уровня, без дозаправки.

Устройство ограничения потерь рабочей жидкости при аварийных утечках, размещенное в гидробаке, может выполнять и роль затвора бака, что необходимо при проведении ремонтов гидропривода. Для этого необходимо снять крышку 10, вынуть приемный патрубок 4 из бака и передвинуть по нему верхнюю втулку 6 до смыкания ее с соседней втулкой. Тем самым обеспечивается перекрытие перфорации приемного пат- рубка 4, после установки которого на место произойдет отсечение его полости л полости заборной трубы 3 от полоста гидробака.

В сравнении с прототипом (см. заявку № 4823119/29) заявленный гидробак обладает преимуществами в плане отсутствия в его конструкции сложного конструктивно поплавкового устройства с регулировочным механизмом; удобства доступа к размещенным внутри бака деталям устройства ограничения потерь рабочей жидкости при аварийных утечках, простоты демонтажа и

монтажа его. Т.е. заявленный гидробак упрощен конструктивно, что способствует по- вышению его эксплуатационной надежности, имеет меньшую металлоемкость, обладает повышенным удобством обслужмвания его при эксплуатации.

Формула изобретения .

1.Гидробак, содержащий корпус с крышкой, сливную трубу, заборную трубу,

вертикально установленную в нижней части бака, приемный патрубок, установленный на заборной трубе и выполненный с перфорацией, и устройство для ограничения аварийных утечек, отличающийся тем,

что, с целью упрощения конструкции, устройство для ограничения аварийных утечек выполнено в виде последовательно установленных на приемном патрубке с натягом и в состоянии плотного взаимного

поджатия одна к другой эластомерных втулок, приемный патрубок выполнен в виде трубы, длина перфорированного участка которого равна расстоянию между минимальным и максимальными уровнями рабочей

жидкости в баке, при этом эластомерные втулки размещены с возможностью полнрго или частичного перекрытия перфорации, а длина каждой втулки равна величине понижения уровня рабочей жидкости в баке при

аварийных утечках.

2.Гидробак поп, 1,отличающийся .тем, что, с целью повышения уплотнитель, ных свойств, эластомерные втулки выполне- ньг по меньшей мере с одним кольцевым гребешком на торце, а одна из торцевых поверхностей втулки выполнена конической.

1774071

Ш Л

Сущность изобретения: заборная труба вертикально установлена е нижней части бака. Приемный патрубок установлен на заборной трубе и выполнен с перфорацией. Уст-во для ограничения аварийных утечек выполнено в виде последовательно установленных на приемном патрубке с натягом и в состоянии плотного взаимного поджатия друг к другу эластомерных втулок Приемный патрубок выполнен в виде трубы, длина перфорированного участка которой равна расстоянию между миним. и макс уровнями рабочей жидкости в баке. Втулки размещены с возможностью полного или частичного перекрытия перфорации. Длина каждой втулки равна величине понижения уровня рабочей жидкости в баке при аварийных утечках. Втулки выполнены, по меньшей мере, с одним кольцевым гребешком на торце. Одна из торцевых поверхностей втулки выполнена конической. 1 з п ф-лы 4 ил.

фагМ

фиг.