Силовая установка

 

Использование: область машиностроения , в машинах с гидроприводом, оборудованных двигателем внутреннего сгорания. Сущность изобретения: установка оснащена насосом для зарядки пневмогидроаккумулятора с приводом от утилизационной паротурбинной установки и системой пневмогидрозапуска, обеспечивающей зарядку пневмогидроаккумулятора при работе двигателя внутреннего сгорания на долевых нагрузках. По окончании зарядки пневмогидроаккумулятора осуществляют частичную разгрузку основной гидромашины, запуск двигателя по мере необходимости и отключение пневмогидроаккумулятора по окончании запуска. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4805983/06 (22) 28.03.90 (46) 30.10.92. Бюл. N. 40 (72) С.Д. Гулин, А.А. Сорокин и А.Н. Кулапов (56) 1. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. Иэд. 2./Под редакцией

А.С. Орлина. М.: Машиностроение, 1970, с.259-267.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1129399, кл. F 02 G 5/04, 1984, 3. Патент ФРГ N. 2440446, кл. F 02 N 7/00, опублик. 1977.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании машин с гидроприводом, оборудованных двигателями внутреннего сгорания (ДВС).

Известна силовая установка, содержащая ДВС и пусковое устройство со стартером и электролитическим аккумулятором (1).

Недостатком известной силовой установки является необходимость затрат полезной мощности ДВС на зарядку электролитического аккумулятора, причем само пусковое устройство не экономично из-за многократного преобразования кинематической энергии в электрическую и наоборот. Все это приводит к снижению экономичности силовой установки.

ЫЛ«1772401 А1 (м)з F 02 N 7/00, F 02 G 5/04 (57) Использование: область машиностроения, в машинах с гидроприводом, оборудованных двигателем внутреннего сгорания.

Сущность изобретения: установка оснащена насосом для зарядки пневмогидроаккумулятора с приводом от утилизационной паротурбинной установки и системой пневмогидрозапуска, обеспечивающей зарядку пневмогидроаккумулятора при работе двигателя внутреннего сгорания на долевых нагрузках.

По окончании зарядки пневмогидроаккумулятора осуществляют частичную разгрузку основной Гидромашины, запуск двигателя по мере необходимости и отключение пневмогидроаккумулятора по окончании запуска. 1 ил.

Известна силовая установка, содержащая ДВС и утилизационную паротурбинную установку (2).

Недостатком известной силовой установки является отсутствие возможности использования утилизационной . паротурбинной установки для запуска ДВС, что приводит к необходимости применения дополнительных средств запуска, а следовательно, к снижению экономичности силовой установки.

Известна силовая установка, которая содержит ДВ С и пусковое устройство в виде обратимой гидромашины с пневмогидроаккумулятором и блоком управления (3).

Недостатком известной силовой установки является необходимость затрат энергии от кинематического привода на зарядку

1772401 пневмогидроаккумулятора, что приводит к машина 1 кинематически связана с ДВС 11, снижению экономичности силовой установ- Выхлопная магистраль 12 ДВС сообщена с котлом-утилизатором 13 и через его наПоследняя установка наиболее близка к гревающую сторону имеет выход в атмосзаявляемой по технической сущности и по- 5 феру.. этому принята за прототип. Нагреваемая сторона котла-утилизатоЦелью изобретения является повыше- ра13 содержитдиафрагму14, которая сообние экономичности силовой установки путем щена с рабочим органом насоса 15, Насос снижения затрат энергии на собственные 15оснащен возвратной пружиной16и руконужды, например на зарядку аккумулятора 10 яткой 17 для воэможности ручного привода пускового устройства. Это позволит увели- насоса. Насос 15 сообщен по всэсывземой чить крутящий момент на роторе ДВС нэ стороне с радиатором 18 системы водяного охлаждения ДВС 11, а по нагнетаемой стоИзобретение выполняется следующим роне с котлом-утилизатором 13, причем лиобразом. Силовую установку оснащают на- 15 нии всасывания и нагнетания оснащены сосом для зарядки нневмогидроаккумулято- обратными клапанами 19, 20, 21, 22. Котелра с приводом от утилизационной утилизатор13сообщенспаровойтурбиной паротурбинной установки и снабжают сис- 23, причем паровая линия оснащена запортемой управления, обеспечивающей заряд- ным устройством 25. Управляющие приводы ку пневмогидроаккумулятора при работе 20 запорного устройства 25 и блока гидрорасдвигателя на долевых нагрузках, а по окон- пределителей 9 сообщены между собой почании зарядки пневмогидроаккумулятора средством кинематической связи (не нагнетают жидкость в основную гидроси- показано), Турбина 24 кинематически связастему, осуществляя таким образом частич- на с гидронасосом 26, всасывающая линия ную разгрузку основной гидромашины, 25 которого сообщена с масляным баком 10, а запуск ДВС по мере необходимости и от- напорная линия — с пневмогидроаккумулятоключение пневмогидроэккулятора по окон- ром2черезобратный клапан 27ис напорной чании запуска ДВС.

Для подачи воды в котел-утилизатор клапан 28. Котел-утилизатор оснащен преутилизационная паротурбинная установка 30 дохранительным клапаном 29. оснащается насосом с разделительной пе- Силовая установ. б н вка ра отает следуюрегородкой, рабочие и насосные ходы кото- щим образом. рого осуществляют при перемещениях этой Первоначально вода из системы охлаждения ДВС подается в котел-утилизатор 13 перегородки.

Привод насоса с разделительной пере- 35 насосом 15 посредством рукоятки 17. городкой осуществляется посредством ди- При работе ДВС на номинальной наафрагмы, которая установлена в грузке выхлопные газы проходят через р, превращают нахокотле-утилизаторе с возмо>кностью колеба- котел-утилизатор 13 и ев ний при изменении давления пара. дящуюся там воду в пар и выбрасываются

Магистраль подачи пара на турбину ос- 40 в атмосферу. ДВС 11 приводит в действие ну., которая ра отанэщается запорным устройством с целью обратимую гидромашин .1, к т б возможности выключения утилизационной ет в режиме гидронасоса и подает рабочую паротурбинной установки при работе двига- жидкость из масляного бака 10 к блоку уптеля на номинальной нагрузке.

Сх ма равления 8 через 3 хемапредлагаемойсиловойустановки 45 исполнительным органам 9. При этом запредставлена на чертеже. порное устройство 25 закрыто, пневмогидСиловая установка включает в себя обрэ- роаккумулятор 2 отключен. тимую гидромашину 1, пневмогидроаккумулятор 2, клапан управления 3, сообщенные возможна работа ДВС на долевых нагрузках между собой трубопроводами. В напорной 50 (это характерно для большинства видов малинии пневмогидроаккумулятора установлен шин, например, для самохо днои строительапан управления 3 оснащен ной гидравлической техники — экскаваторы, возвратной пружиной 5 и рукояткой управле- бульдозеры, автогрейдеры и т,д.). ния 6, а его полость управления 7 сообщена и ра оте Д на долевых нагрузках трубопроводом со всасывающей линией гид- 55 имеет место по л б появление сво одных радиаромашины 1. Напорная линия гидромашины торных поверхнос

1 теи системы охлаждения, сообщена с блоком гидрораспределителей то есть возмож в можен подвод дополнительного

8, посредством которого обеспечивается по- количества те еплоты в систему охлаждения дача жидкости к исполнительным органом 9 без ухудшения теп о гидросистемы к масляному баку 10. Гидро- ДВС. ш ния теплового режима работы

1772401

Переход ДВС 11 на долевую нагрузку обеспечивается блоком управления 8, то есть при зтом происходит снятие нагрузки с гидромашины 1. Посредством кинематической связи между блоком управления 8 и 5 запорным устройством 25 происходит подача пара из котла-утилизатора на турбину 24.

При повышении давления в котле-утилизаторе посредством диафрагмы 14 и пружины

16 происходит подача воды из системы ох- 10 ла>кдения насосом 15 в нагреваемую полость котла-утилизатора 13. Таким образом, при наличии колебаний давления п нагреваемой полости котла-утилизатора и подводе тепла в нагревающую полость от выхлопных 15 газов имеет место автоматическая подача воды о системы охлаждения в котел-утилизатор, а колебания давления всегда присутствуют при подаче пара на турбину 24.

Турбина приводит в действие насос 26, 20 который нагнетает рабочую жидкость из бака 10 в пневмогидроаккумулятор 2, При этом напорная линия пневмогидроаккумулятора перекрыта клапаном 3, Таким образом происходит зарядка пневмогидроаккумулятара. От- 25 работанный пар от турбины 24 поступает в радиатор 18 системы охлаждения, где конденсируется, и конденсат охлаждается. При превышении давления в котле-утилизаторе выше допустимого посредством клапана 29 30 происходит сброс давления, При необходимости пуска ДВС посредством клапана управления 3 путем нажатия на рукоятку 6 происходит подача жидкости из пневмогидроаккумулятора 2 на гидрома- 35 шину 1, которая при работе в режиме мотора вращает коленчатый вал и запускает

ДВС. Дроссель 4 отрегулирован на подачу к гидромашине такого количества жидкости, при котором возмо>кна минимально необхо- 40 димая пусковая частота вращения коленчатого вала. При снятии нагрузки с рукоятки 6 золотник клапана 3 удерживается в заданном положении благодаря давлению жидкости в полости управления 7.

По окончании запуска ДВС гидромашина 1 переходит в режим работы насоса и в линии между дросселем 4 и гидромашиной

1 возникает разрежение, Пружина 5 возвращает золотник клапана 3 в исходное положение, при атом пневмогидроаккумулятор 2 отключается и всасывающая линия гидромашины 1 сообщается с баком 10. Таким образом происходит нагнетание жидкости в гидросистему силовой установки.

По окончании зарядки пневмогидроаккумулятора 2 жидкость от гидромашины 26 через клапан 28 поступает в напорную линию гидромашины 1 и таким образом частично ее разгружает.

Формула изобретения

Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с выхлопом отработавших газов и систему пневмогидравлического запуска, включающую расположенную на валу ротора двигателя внутреннего сгорания гидромашину, подсоединенную своим выходом к блоку управления, а своим входом — к пневмогидроаккумулятору и масляному баку, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения затрат знергии на собственные нужды, она дополнительно снаб>кена замкнутым утилизационным паровым контуром, включающим котел-утилизатор и паровую турбину, гидронасосом и клапаном управления, причем последние размещены в системе пневмогидравлического запуска, клапан управления установлен на входе гидромашины, котел-утилизатор-на выхлопе отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, а гидронасас — на валу паровой турбины, при зтом последний подключен своим входом и выходом соответственно к масляному баку и пневмогидроаккумулятору.

1772401

Составитель А. Сорокин

Тех ред М.Моргентал Корректор 3, Салко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, )01

Заказ 3826 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5