Гидробак транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B65D90/22 B01D19/00 F15B1/26 

Изобретение относится к мсшшнстроительной гидравлике и может быть применено в гидроприводах транспортных средств.

Известны еглкости для отделения газовой фазы из рабочей жидкости, содержащие цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода, подсоединенньоли к корпусу касательно, конусный заборный сетчатый сепаратор, газоотводящий центральный патрубок, причем патрубок газоотвода выполнен из сетчатого материала til и 2.

Известны газонефтяные сепараторы, содержащие корпус, внутри которых размещены спиральные лотки, расположенные у входного отверстия, причем сливные полки снабжены в нижней части перфорированными пластинками 2 и {43.

Известны также гидробаки, содержащие корпус с одним или двумя патрубКс1ми подвода и отвода, слива рабочей жидкости, заливную горловину с крышкой и фильтром, установленные на верхней части корпуса сапун масую- мер, причем патрубок забора ограничен перегородкой и фальтр .

Наиболее близок, к изобретению гидробак транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, включающим корпус с патрубками подвода и отвода рабочей жидкости и дренажную линию 10}.

Недостатком известного гидробака является .то, что пузырьки воздуха, находящиеся в рабочей жидкости при циркуляции в гидробаке, выделяются не полностью.

Цель изобретения - улучшение от10деления газовой фазы из рабочей жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что гидробак транспортного средства с двигателем внутреннего сгора15ния, включающий корпус с -патрубками подвода и отвода рабочей жидкости и дренажную линию, снабжен размещенной над корпусом и сообщенной с ним последовательно цилиндрической ем20костью с установленными внутри нее эквидистантно двумя винтообразными полками с углом подъема 15-30 ,причем верхняя из полок выполнена перфорированной, а дреналсная линия содер25жит дроссель и сообщена одним концом с газовой полостью емкости, а другим с выходным патрубком воздухоочистителя -двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 1 схематично изображен

30 гидробак с подключенной гидросистемой; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Гидробак состоит из основной емкости 1 и размещенной над ним на вы соте h и сообщенной с ним последова тельно газоотделяющей цилиндрическо емкостью 2. Емкости 1 и 2 имеют соответствен но патрубки подвода 3, 4 и отвода 5, 6, заливные горловины 7 и 8 и крышки 9 и 10 с резиновыми прокладками, причем патрубок б отвода емко ти 2 соединен с патрубком 3 подвода емкости 1. Внутри емкости 2 расположены экв дистантно две винтообразные полки 11 и 12, причем полка 11 выполнена перфорированной. Дренажная линия 13 содержит дроссель 14 и сообщена од ним концом с газовой полостью емкос 2, а другим - с выходным патрубком 15 воздухоочистителя 16 двигателя 17 внутреннего сгорания. Дренажная линия 13 может быть подключена и к выходу воздухоочистителя компрессора. Емкость 2 состоит из двух частей: наружного цилиндрического корпуса 18 с нижней частью емкости 2 и патрубком б отвода и внутреннего цилиндрического корпуса 19 с винтообразными полками 11 и 12 и верхней части емкости 2 с заливной горловиной 8, патрубком 4 подвода и штуцером 20 для присоединения дренажной линии 13. Патрубок 4 установлен касательно по отношению образукнцей винта полок 11 и 12. С внутренней части полки 11 и 12 приварены к корпусу 19, а по периферии к ним приварена винтообразная лента 21, являющаяся наружной направляющей потока жидкости. Внутренняя полость корпуса 19 сквозная и поэтому может быть использована в качестве теплообменника с целью охлаждения или нагрева рабочей жидкости. Пределы угла подъема винтовых полок 11 и 12 выбраны с ксадпактного выполнения емкости 2 (нижний предел 15) и возможности при большем увеличении образования пузырьков воздуха сливающимся потоком из винтовой полки разрушения о свободную поверхность жидкости (более .30°).; . Расстояние между полками 11 и 12 выбирается 20-30 мм. На полке 11 выполнены отверстия с шириной 1-2 мм и длиной 30-60 мм. При этом площадь отверстий составляет 11-32% всей площади полки 11. Площадь отверстий выбирается из расчета, чтобы при максимальном расходе рабочей жидкос ти она полностью стекала из полки 1 на полку 12 на 3/4 пути течения по полке 11. Перфорированная полка 11 может быть заменена на сетку со стороной квадрата отверстия 1-2 мм. Время выдержки порции жидкости под разрежением определяется габаритами емкости 2, поэтому последние выбирают в зависимости от значения расхода рабочей жидкости, д-.е. чем больше этот расход, тем больше выбирается высота и ширина винтовых полок. . Сечение дросселя 14 выбирается таким, чтобы при резких перепадах давления в выходном патрубке 15 воздухоочистителя 16 разрежение в газовой полости емкости 2 изменялось плавно. Значение высоты выбирается таким, чтобы давление столба жидкости с высотой h было равно максимальному значению разрежения, создаваемого в дренажной линии. 13, при этом в емкости 1 сохраняемся атмосферное давление . Гидравлическое сопротивление воздухоочистителей находится в пределах 400-700 мм вол. ст. Плотность приг4еняемых в гидравлических системах минеральных масел находится в пределах 0,84-0,89 г/см . При этих значениях разрежения и плотности предел минимально требуемой высоты составляет 0,45-0,85 м. Такую разность высот расположения емкостей 1 и 2 можно обеспечивать во всех транспортных средствах. Последовательно в начале емкость 1, а затем емкость 2 заправляются рабочей жидкостью и закрываются герметично, причем уровень жидкости в емкости 2 выбирается таким, чтобы при изменении жидкостного объема гидросистемы над отводящим патрубком 6 сохранялся небольшой уровень рабочей жидкости. Устройство работает следующим образом. При запуске двигателя 17 одновременно начинают .появляться разрежение в емкости 2 и циркуляция: рабочей жидкости, от степени разрежения соответственно меняется и степень циркуляции за счет имеющейся кинематической связи двигателя 17 и Haqoca гидросистемы. В начале запуска насоса в емкости 1 - избыточное давление столба жидкости высотой более h, поэтому запуск насоса улучшается, при этом уменьшается кавитация рабочей жидкости в камере всасывания насоса. В сливной линии имеются пузырьки воздуха, образованные при кавитаций рабочей жидкости. Двухфазная жидкость сливается на перфорированную полку 11 и, сепарируясь по ней, слива|ется на полку 12, далее сливается с жидкостью, отводимой в емкость 1.

При сепарировании рабочей жидкос,ти через полку 11 пена и крупные пузырьки (диаметром более 2 мм) продолжают стекать по полке 11, пузырьки мелкие (диаметром 0,6 и менее, чем ширина отверстий полки 11) спекают вниз на полку 12 с рабочей жидкостью. Динамическая возмущенность жидкости улучшает вьщеление пузырьков воздуха. .

При отекании рабочей жидкости через отверстия полки 11 образуется тонкая расслоенная струя, из которой хорсмпо разделяются мелкие пузырьки. Обильный поток жидкости сверху вниз по полкам 11 и 12 все больше расслаивается.

Вследствие роста объемов пузырьков в разреженной среде резко возрастает их подъемная сила, многократное увеличение подъемной силы пузырька способствует :весьма эффективному разделению газовой смеси, и даже с ростом статического напряжения сдвига жидкости движущиеся пузырьки газа имеют достаточную относительнуо скорость. Благодаря этому разделение фа происходит за.очень короткое время.

Над расслоенной жидкостью за счет эффективного разделения пузьзрьков воздуха образуется пузырьковая фракция, увеличивающаяся по объему. Пена и пузырьки воздуха, перемещаясь по полке 11, укрупняются и, соударяясь в отверстии полки, начинают коагулироваться и разрушаться.

Рост размеров пузырьков газа способствует снижению критического давшения внутри пузырька, при котором последний разрушается. Увеличение объема пузырька приводит к нарушению равновесия внутренних и внешних сил и разрушению пленки, покрывающей пузырек.

Раздельное расположение газоотделяющей емкости 2 полностью предотвращает поступление пузырьков воздуха во всасывающую линию.

За счет уменьшения концентрации воздуха, растворенного в рабочей жидкости, критическое давление кавитации жидкости, при котором начинается вьщеление пузырьков воздуха, уменьшается, т.е. переходит на более низкое давление, также уменьшаются кавитация и выделение пузырьков воздуха.

Рабочая жидкость очищается фильтром, установленным в линии слива гидросистемы, очистка гидробака осуществляется следующим образом.

Разъединив трубопровод, вначале .сливается жидкость из емкости 2 чере патрубок б, далее из патрубка 5 сливается жидкость из емкости 1. Спив из емкости после промывки осуществляется через патрубок 5. Еглкость 2 для

очистки внутренних полостей разбирается и промывается.

Улучшение условий запуска и удаление пузырьков воздуха из рабочей жидкости уменьшает кавитационные явления, повышает объемный КПД насосов и гидромоторов, увеличивает быстродействие гидросистемы. Изменением степени разрежения регулируется концентрация кислорода, растворенного

0 в рабочей жидкости, уменьшение которого улучшает противоизноснне свойства рабочей жидкости.

Вакуумная герметизация устраняет попадание загрязнений из атмосферы

5 при изменении объема гидробака.

В предлагаемом гидробаке для создания разрежения не требуется дополнительных затрат энергии и применение устройств.

0

Формула изобретения

Гидробак транспортного средства 5 с двигателем внутреннего сгорания, включающий корпус с патрубка1.л подвода и отвода рабочей жидкости и дренажную линию, отличающий с я тем, что, с целью улучше0 НИН отделения газовой фазы из рабочей жидкости, он снабжен размещенной над корпусом и сообщенной с ним последовательно цилиндрической емкостью с установленными внутри нее эквидистантно двумя винтообразными полками с углом подъема 15-30, причем верхняя из полок выполнена перфорированной, а дренажная линия содержит дроссель и сообщена одним концом с газо.,вой полостью емкости, а другим - с вы0

выходным патрубком воздухоочистителя двигателя.внутреннего сгорания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45

1.патент США 3996027, кл. 55-36, опублик. 1976.

2.Патент США 3771290, |КЛ. 55-205, опублик. 1973.

3.Авторское свидетельство СССР 5в 780849, кл. В 01 О 19/00, 1978.

4.Авторское свидетельство СССР 597393, кл. В 01 D 19/00, 1975.

5.Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М., Машиностроение,

55 1971, с. 33-35.

6.Осипов П.Е., Муратов B.C. Гидропривод машин лесной промышленности

лесного хозяйства. М., Лесная «О промышленность, 1970, с. 170-174.

7.Машины путевые. Баки для масла. Общие технические требования. ОСТ 24.140.15-73. Коломна, ВНИТИ,

651975. 8.Трактор Т-150К (устройство и эксплуатация). М., Колос, 1976, с. 187. 9.Фрумкис И.В. Гидравлическое Д. Ti44bC«ailjn-«c VJI UC оборудоЗаание тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин, м., Колос, 1971, с. 133, 280, 291, 422. 10. Румянцев Е.К, Гидравлические системы зерноуборочных комбайнов. М., Колос, 1975, с. 356-357 (прои, до тотип).