Устройство управления и защиты многоопорной дождевальной машины

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Целью изобретения является повьшение надежности работы дождевальной мапшны (ДМ) . Устройство включает гидравлический переключатель 4 с каналами питания 5, слива 6 и инверсными выходами, соединенными с полостями .гидропривода 3 клапана 2 подачи воды в трубопро

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„139 59 A l (gg 4 А 01 G 25/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕНТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4168570/30-15 (22) 10. 11.86 (46) 07.05.88. Бюл. N - 17 (71) Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) А.П.Филатов, А.П.Янюшкин, Е.П.Клюев и H.È.Âèíoãðàäîâ (53) 631.847.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1233835, кл. А 01 G 25/09, 1984. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ

МНОГООПОРНОЙ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству. Целью изобретения является повышение надежности работы дождевальной машины (ДМ). Устройство включает гидравлический переключатель 4 с каналами питания 5, слива 6 и инверсными выходами, соединенными с полостями .гидропривода

3 клапана 2 подачи воды в трубопро13933 вод ДМ. На каждой тележке ДМ установлены клапаны 35 сброса системы гидрозащиты, соединенные импульсной линией 34, подключенной одним концом к трубопроводу ДМ. Устройство снабжено регулируемым дросселем 39, дополнительными нормально открытым 29 и нормально закрйтым 30 мембранными клапанами и дополнительным регулируемым дросселем 31. При срабатывании системы гидрозащиты открывается один из клапанов 35 благодаря наличию дросселя 39 в импульсной линии 34.

Устанавливается пониженное давление.

Клапан 38 закрывается, приток воды в линию 34 прекращается. Отсутствие дросселя 39 не всегда вызывает разгерметизацию полости 25 гидродвигателя в аварийных ситуациях и отключение машины. Наличие клапанов 29 н

59

30 и дросселя 31 позволяет в аварийной ситуации исключить приток воды через обратный клапан 33 в линию 34 из полости 25. Надежность перекрытия обеспечивается дросселем 31, который при открытом клапане 35 обеспечивает создание заданной разности давлений воды и закрытие клапана 30. При плановой остановке машины разгерметизация полости 25 обеспечивается открытием клапана 27. Дроссель 31 подцерживает определенное время заданное низкое давление в полости 25, пока не закроется клапан 30. Так как клапан 29 во время работы машины закрыт, то приток воды в полость 25 прекращается, давление падает до нуля, гидравлический переключатель 4 переключается на остановку машины. ил е

Изобретение относится к средствам ( автоматизации дождевальных машин и поливных агрегатов,в сельском хозяйстве и может быть использовано при дистанционном управлении машинами с применением устройств телемеханики, управляемых с центрального диспетчерского пункта.

На чертеже приведена схема устройства управления и защиты многоопорной дождевальной машины, На напорном трубопроводе 1 установлен клапан 2 подачи воды в трубопровод машины с гидроприводом 3. Управление гидроприводом 3 осуществляется с помощью гидравлического переключателя 4 с каналами питания 5, слива 6 и выхода 7 и 8. Последние

l подключены к полостям 9 и 10 гидро-, 20 привода 3. Питание к гидравлическому переключателю 4 подается через трехходовой кран 11 и фильтр 12.

Гидравлический переключатель 4 имеет сопла 13-16, между которыми 2S расположены заслонки 17 и 18, закрепленные на оси 19 и связанные рычагом 20 со штоком 21 управляющего электромагнита 22. IEòîê 21 также связан с пружиной 23 H мембраной 24 °

Надмембранная полость 25 гидродвигателя соединена с каналами 26 слива через сливной клапан 27 с электромагнитным приводогг 28, с каналом выхода 7 гидравлического переключателя 4 через дополнительные мембранные клапаны — нормально открытый 29 и нормально закрытый 30, соединенные параллельно, и первый регулируемый дроссель 31, соединенный последовательно с дополнительным нормально закрытым мембранным клапаном 30, с сигнализатором 32 давления в полости

25 гидродвигателя и с обратным клапаном 33. Выход обратного клапана 33 сообщен с импульсной линией 34 гидравлической системы защиты машины, с помощью которой последовательно соединены клапаны 35 сброса воды, установленные на каждой тележке 36 дождевальной машины. Импульсная ли-, ния 34 одним концом сообщена с трехходовым краном 11 через нормально открытый 37 и нормально закрытый 38 мембранные клапаны, соединенные параллельно, и через второй регулируемый дроссель 39, соединенный с нормально закрытым мембранным клапаном

38 последовательно. Другой конец

1393359 импульсной линии 34 соединен с трубопроводом машины через задвижку 40 с ручным механическим приводом. В импульсной линии 34 установлен так же сигнализатор 41 давления. Для контроля давления в трубопроводе машины за клапаном 2 подачи воды установлен сигнализатор 42 давления.

Обмотка управляющего электромаг нита 22 подключена к входному электрическому каналу 43 включения (0п„, ) через последовательно соединенные размыкающий контакт 44 сиг- 15 нализатора 32 давления, установлен-, ного в надмембранной полости 25 гидродвигателя,и замыкающий контакт 45 сигнализатора 41 давления, установленного в импульсной линии 34.Обмотка электромагнита привода 28 сливного клапана 27 соединена с входным электрическим каналом 46 отключения (U „) через замыкающий контакт 47 сигнализатора 42 давления, установленного 25 на трубопроводе машины за клапаном 2 подачи воды. Контакты, обеспечивающие дистанционное управление машины с помощью телемеханической системы, не показаны. 30

Устройство работает следующим образом.

При включении в работу подкачивающей насосной станции повьппается давление в напорном трубопроводе 1 до клапана 2 подачи воды и в импульсной линии 34 через нормально открытый мембранный клапан 37.

При этом обратный клапан 33 запирает проход жидкости в полость 25 40 гидродвигателя и не допускает ее слива через нормально открытый мембранный клапан 29 в канал 7 выхода гидравлического переключателя 4, сообщенный с каналом 6 слива. При дости- 45 жении заданного давления в импульсной линии 34 (последовательно соединенные клапаны 35 сброса воды закрыты) открывается нормально закрытый мембранный клапан 38, нормально открытый мембранный клапан 37 закрывается при несколько большей величине давления. При этой же величине давления в импульсной линии 34 замыкается контакт 45 сигнализатора 41 дав> ления, подготавливающий цепь включения обмотки управляющего электромагнита 22 входного электрического канала 43 включения (U „, ), так как при отсутствии давления в полости

25 гидродвигателя контакт 44 сигнализатора 32 давления постоянно замкнут.

При подаче телемеханической команды на включение машины входной сигнал (U „, ) поступает на обмотку управляющего электромагнита 22, шток

21 перемещается вниз и с помощью ( рычага 20 и оси 19 перемещает заслонки 17 и 18 влево (фиг.1). При этом по каналу 7 подается давление воды в полость 10 гидропривода 3 и в полость 25 гидродвигателя через дополнительный нормально открытый мембранный клапан 29. Клапан 2 подачи воды начинает открываться. При достижении заданного давления в полости 10 гидропривода 3 и в полости 25 гидродвигателя открывается дополнительный нормально закрытый мембранный клапан 30. Дополнительный нормально открытый мембранный клапан 29 закрывается при несколько большей величи— не давления.

Контакт 44 сигнализатора 32 давления размыкается через 1-2 с после включения, обмотка электромагнита

22 обесточивается, но мембрана 24 удерживает шток 21 в нижнем положении, соответствующем включенному состоянию гидравлического переключателя 4. Входной канал 43 включения (Пп„, ) обесточивается, хотя клапан

2 подачи воды продолжает открываться.

При срабатывании гдирозащиты аварийной остановки машины (открывается один из последовательно соединенных клапанов 35 сброса воды) давление в импульсной линии 34 благодаря наличию первого и второго регулируемых дросселей 31 и 39, ограничивающих приток воды в нее, падает в значительной мере. Падение давления в импульсной линии 34 приводит к падению давления в полостях мембран нормально закрытых мембранных клапанов 38 и 30 и их закрытию.

Приток воды из напорного трубопровода 1 в импульсную линию 34 прекращается .полностью. Благодаря открытому обратному клапану 33 давление в полости 25 гидродвигателя снижается до нуля, шток 21 управляющего электромагнита 22 под действием пружины 23 перемещается вверх, рычаг 20 и ось 19 перемещают заслонки 17 и

18 вправо, подавая давление воды по

5 1393359 каналу 8 в полость 9 гидропривода 3, клапан 2 подачи воды начинает закрываться. Падение давления в импульсной линии 34 приводит к тому что

Э 5 контакт 45 сигнализатора 41 давления размыкается, исключая возможность подачи входного сигнала (U „, ) íà обмотку управляющего .электромагнита 22 до устранения аварийной ситуации. 10

Падение давления в полости 25 гидродвигателя приводит к тому, что контакт 44 сигнализатора .32 давления .замыкается, подготавливая цепь для последующего включения дождевальной машины. Как только заслонки 17 и 18 переместятся вправо и начнется закрытие клапана 2„ то полость мембра- е ны дополнительного нормально открыто- в го мембранного клапана 29 через канал 20 б

7 соединится с каналом 6 слива,давле- о ние в полости мембраны клапана 29 п падает и он открывается. Закрытие а клапана 2 продолжается, а клапан 29 к автоматически подготавливается (от- 25 т крывается) для следующего пуска ( ( машины. После устранения аварии ма- и шины трехходовым краном 11 осущест- з вляется сброс воды из полости мембра — з ны нормально открытого мембранного 30 н клапана 37 и заполнение импульсной п линии 34. н

Если необходимо провести плановую. остановку работающей машины (цепь отключения подготовлена замыкающим

35 контактом 47 сигнализатора 42 давления), электрический входной сигнал (Ugz ) отключения машины подают с помощью системы телемеханики через замыкающий контакт 47 на обмотку электромагнитного привода 28 сливного клапана 27. Послецний открывается„ и вода из полости 25 гидродвигателя через канал 26 выходит на слив. Давление в надмембранных полостях гидродвигателя и клапана 30 благодаря дросселю 31 падает, клапан 30 закрывается, снижая давление в полости 25 до нуля, шток 21 управляющего элек-. тромагнита 22 пермещается вверх,рычаг 20 и ось 19 перемещают заслонки

17 и 18 вправо, закрывая сопла 14 и

16, подавая давление воды по каналу

8 в полость 9 гидропривода 3, клапан

2 подачи воды начинает закрываться.

По окончании закрытия клапана 2 подачи воды и падения давления за ним контакт 47 сигнализатора 42 давления размыкается, входнои канал 46 отклю чается и напряжение (U „ ) снимается с обмотки электромагнитного привода

28 сливного клапана 27.

При этом цепь обмотки управляющего электромагнита 22 входного электрического канала 43 включения (U», ) остается подготовленной для повторного включения машины.

В связи с наличием в цепи электро-, магнитного привода 28 замыкающего контакта 47 подача ложного электрического сигнала от входного канала 46 отключения (U „ ) при неработающей машине исключается.

Таким образом, наличие регулирумого дросселя, включенного последоательно с нормально закрытым мемранным клапаном (при работе машины н открыт) со стороны входа клапана одачи воды в машину позволяет при варийном состоянии машины (один из лапанов сброса системы гидрозащиы открыт) снизить далвение за ним в том числе в импульсной линии надмембранной полости нормально акрытого мембранного клапана) до начения, гарантирующего закрытие ормально закрытого мембранного клаана и снижение давления в импульсой линии до нуля. Но достаточно высокое давление в импульсной линии и надмембранной полости гидродвигателя, при котором не происходит переключения гидравлического переключателя на закрытие клапана подачи воды. в машину, может поддерживаться и за счет притока воды от инверсного выхода гидравлического переключателя. Наличие же на линии инверсный выход — обратный клапан и полость гидродвигателя дополнительных нормально открытого и нормально закрытого мембранных клапанов, включенных параллельно, и дополнительного регулируемого дросселя, включенного последовательно с дополнительным нормально закрытым мембранным клапаном со стороны инверсного выхода, позволяет, сохраняя работоспособность устройства управления и защиты, при аварийном состоянии машины (клапан сброса открыт) обеспечить снижение давления за дополнительным регулируемым дросселем до значения, обеспечивающего гарантированное закрытие дополнительного нормально закрытого мембранного клапана (при работе. он !393359 открыт, а нормально открытый — закрыт) и снижение давления в импульсной линии и полости гидродвигателя до нуля. Так обеспечивается в аварий5 ных ситуациях высокая надежность переключения гидравлического переключения на закрытие клапана подачи воды в машину и ее отключение.Это обеспечивает безаварийную работу ма- !О шин, что позволяет получить положи тельный эффект.

При плановом отключении машины (открывается сливной клапан) непереключение гидравлического переклю- д5 чателя на закрытие клапана подачи воды в машину может произойти из-эа постоянного притока воды под давлением от инверсного выхода (из им- пульсной линии приток предупрежда- ;ф ется обратным клапаном). Наличие же уже названных выше дополнительных нормально открытого и нормально закрытого мембранных клапанов, включенных параллельно, и дополнительно - 25 регулируемого дросселя, включенного последовательно с дополнительным нормально закрытым мембранным клапаном со стороны инверсного выхода гидравлического переключателя,позволяет при плановой остановке машины (когда открывается сливной клапан) обеспечить снижение давления эа дополнительным регулируемым дросселем до значения, обеспечивающего гарантированное закрытие дополнительного нормально закрытого мембранного клапана (при работе машины он открыт, а нормально открытый — закрыт), а затем и снижение давления в полости гидродвигателя до нуля (так как сливной клапан открыт), Так обеспечивается при плановой остановке машины гарантия переключения гидравлического переключателя на закрытие клапана подачи воды в машину и ее отключение. Следовательно, названные существенные признаки при плановой остановке машины обеспечивают положительный эффект, заключающийся в првышении надежности технологического 5О процесса телеуправления, эксплуатационной надежности и уровня автома тизации управления дождевальными машинами в целом. ...55

Таким образом, предлагаемое техническое решение содержит ряд перечис- . ленных выше существенных признаков, позволяющих получить положительный эффект, заключающийся в ликвидации аварийности дождевальных машин, повышении их эксплуатационной надежности и надежности технологического процесса телеуправления их работой и повышении уровня автоматизации управления работой машин.

Формула и з обре т е н и я

Устройство управления и защиты многоопорной дождевальной машины, включающее гидравлический переключатель с каналами питания и инверсными выходами, соединенными с полостями гидропривода клапана подачи воды в трубопровод машины, клапаны сброса системы гидрозащиты машины, установленные на каждой тележке и соединенные импульсной линией, подключенной одним концом через задвижку к трубопроводу машины, управляющий электромагнит, подпружиненный шток которого кинематически связан с рычагом .гидравлического переключателя и с мембраной гидродвигателя, полость которого через обратный клапан связана с вторым концом импульсной линии и через сливной клапан с электромагнитным приводом — со сливом, сигнализаторы давления в полости гидродвигателя, в импульсной линии и в трубопроводе машины, входные электрические каналы включения и отключения

I машины, подключенные к обмоткам управляющего электромагнита и электромагнитного привода сливного клапана, размыкающий контакт сигнализатора давления в полости гидродвигателя и замыкающий контакт сигнализатора давления в импульсной линии, установленные последовательно во входном электрическом канале включения, и замыкающий контакт сигнализатора давления в трубопроводе машины, установленный во входном электрическом канале отключения, а также нормально открытый мембранный клапан, включенный между вторым концом. импульсной линии и каналом питания гидравлического переключа-. теля, управляющая полость которого подсоединена к последнему, и нормально закрытый мембранный клапан, управляющая и одна из полостей которого подключены к второму концу импульсной линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежно9 1393359 10 сти работы, оно снабжено дополнитель- крытого мембранного клапана, вторым ным нормально открытым мембранным регулируемым дросселем, включенным клапаном, включенным между одним между каналом питания гидравлическоиз выходов гидравлического переклю- го переключателя и второй полостью чателя и полостью мембранного гид5 нормально закрытого мембранного клародвигателя,подключенной параллель- пана, а управляющие полости дополнино дополнительному нормально откры- тельных нормально открытого и нортому мембранному клапану гидравличе- мально закрытого мембранных клапаской линией из последовательно вклю-10 нов подключены соответственно к выхоченных первого управляемого дрос- ду гидравлического переключателя и селя и дополнительного нормально за- к полости мембранного гидродвигателя.

Составитель Г. Параев.Редактор Л.Лангазо Техред:М.Моргентал Корректор А,Зимокосов

Заказ 1896/2 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ 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