Установка для дегазации жидкости гидросистемы

 

Изобретение относится к эксплуатации жидкости гидросистемы. Устройство содержит дегазационную емкость, соединенную с эжектором, регулируемый дроссель. В верхней стенке емкости установлен воздухоспускной клапан, соединенный с гидробаком. Установка снабжена кавитационным устройством, вход которого соединен с выходом дросселя, а выход - с емкостью. Перед входом эжектора установлен дополнительный регулируемый дроссель. Между эжектором и гидробаком установлен подпорный клапан. Установка имеет обводную гидролинию. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей и повышении надежности установки. 1 ил.

Заявляемое устройство относится к области эксплуатации гидравлических систем и может быть использовано для улучшения свойств рабочей жидкости вследствие ее дегазации.

Известно устройство для дегазации жидкости гидросистемы по а.с. N 1685483, МКИ B 01 D 19/00, содержащее сливную гидролинию, в которой установлен эжектор, дегазационную емкость, соединенную со всасывающим каналом эжектора и через дроссель с входом эжектора, плунжер, установленный в направляющей дегазационной емкости и соединенный с входом эжектора и его всасывающим каналом через распределитель с электромагнитным управлением, цилиндрический накопитель, соединенный с дегазационной емкостью, поршень с толкателем, сильфон, соединенный своими торцами с поршнем и верхней стенкой накопителя, подпружиненный воздухоспускной клапан, встроенный в верхнюю стенку накопителя соосно толкателю поршня, устройство управления, связанное с электромагнитом распределителя и гидробак, соединенный с выходом эжектора и сообщенный с атмосферой.

Недостатком известного устройства является возможность поступления в гидробак воздуха из атмосферы, что приводит к ухудшению некоторых свойств жидкости и в конечном итоге к сокращению срока ее службы.

Кроме того, возможность применения устройства в гидросистеме с переменным расходом жидкости ограничена узким диапазоном допустимого изменения расхода, при отклонении от которого либо в эжекторе будет возникать кавитация, обуславливая срыв рабочего режима устройства, либо прекратится вакуумирование дегазационной емкости, обуславливая прекращение процесса дегазации жидкости. При этом в последнем случае станет также невозможным вытеснение газа из полости накопителя, т.к. существенно возрастет упругость внутренней полости сильфона и одновременно уменьшится рабочее усилие на плунжере. Все это вызывает ограничение функциональных возможностей устройства и снижает его надежность.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство для дегазации жидкости гидросистемы по а.с. 1816471, МКИ B 01 D 19/00, содержащее эжектор, установленный в сливной линии гидросистемы, дегазационную емкость, соединенную со всасывающим каналом эжектора и через регулируемый дроссель - со входом эжектора, плунжер, установленный в направляющей дегазационной емкости и соединенный со входом эжектора и его всасывающим каналом через распределитель с дегазационной емкостью, поршень с толкателем, сильфон, соединенный своими торцами с поршнем и верхней стенкой накопителя, подпружиненный воздухоспускной клапан, встроенный в верхнюю стенку накопителя cоосно толкателю поршня, устройство управления, связанное с электромагнитом распределителя, гидробак, соединенный с выходом эжектора, сапун с клапанами избыточного давления и разрежения, встроенный в верхнюю крышку гидробака и трубопровод, соединяющий выход воздухоспускного клапана с верхней частью гидробака.

Недостатком этого устройства является ограничение диапазона возможных значений расхода в сливной гидролинии, в котором возможно осуществление рабочего режима устройства. Дело в том, что при увеличении расхода жидкости в сливной гидролинии по сравнению с его номинальным значением будет возрастать скорость истечения жидкости из сопла эжектора и уменьшаться давление в приемной камере эжектора. В результате при определенном значении расхода жидкости в эжекторе возникнет кавитация и произойдет срыв рабочего режима устройства. При уменьшении же расхода давление в приемной камере эжектора и, соответственно, в дегазационной емкости будет возрастать, а давление на входе эжектора уменьшаться. В результате при снижении расхода до определенного значения дегазационная емкость перестанет вакуумироваться и процесс дегазации жидкости в устройстве прекратится. Кроме того, возрастание давления в полости сильфона обусловит необходимость увеличения усилия плунжера для вытеснения газа из накопителя, в то время как это усилие будет наоборот уменьшаться вследствие падения давления на входе эжектора. Таким образом, вытеснение газа из накопителя станет невозможным. Все эти недостатки ограничивают функциональные возможности устройства и снижают его надежность.

Целью заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что установка для дегазации жидкости гидросистемы, содержащая эжектор, установленный в сливной линии, дегазационную емкость, соединенную со всасывающим каналом эжектора, регулируемый дроссель, гидробак и воздухоспускной клапан, встроенный в верхнюю стенку дегазационной емкости и соединенный своим выходом через трубопровод с верхней частью гидробака, согласно заявляемому изобретению, снабжена кавитационным устройством, соединенным своим входом с выходом регулируемого дросселя, а выходом - с дегазационной емкостью, дополнительным регулируемым дросселем, подключенным своим выходом к входу эжектора, а входом - к входу регулируемого дросселя, подпорным клапаном, установленным между эжектором и гидробаком, обводной гидролинией, подсоединенной своим входом к входу дополнительного дросселя, а выходом - к выходу подпорного клапана и переливным клапаном, установленным в обводной гидролинии.

Снабжение установки обводной гидролинией с установленным в ней переливным клапаном обеспечивает возможность ограничения расхода, подводимого на вход эжектора из гидросистемы за счет перепускания части расхода гидросистемы параллельно эжектору.

Снабжение установки дополнительным регулируемым дросселем, подключенным своим выходом ко входу эжектора, а входом - к входу регулируемого дросселя, позволяет регулировать величину максимального расхода, подводимого на вход эжектора. В совокупности это обеспечивает работу эжектора на номинальном расходе жидкости при изменяющемся в сторону увеличения относительно этой величины расходе жидкости в гидросистеме.

Снабжение установки подпорным клапаном, установленным между эжектором и гидробаком, позволяет поддерживать на выходе эжектора некоторое значение избыточного давления. Это позволяет создать в дегазационной емкости избыточное давление, достаточное для вытеснения из нее газа через воздухоспускной клапан при снижении расхода через эжектор до некоторого значения, ниже номинального.

Снабжение установки кавитационным устройством позволяет за счет создания в нем зоны газовой кавитации выделять из жидкости, подводимой в дегазационную емкость, растворенный в ней воздух даже без вакуумирования этой емкости.

Все перечисленные выше преимущества заявляемой установки позволяют получить новый технический результат, а именно: осуществлять рабочий режим установки при изменении в широком диапазоне расхода жидкости в гидросистеме относительно номинального его значения, тем самым расширить функциональные возможности установки и повысить надежность ее работы.

На чертеже представлена принципиальная схема установки для дегазации жидкости гидросистемы.

Установка содержит дегазационную емкость 1, соединенную с всасывающим каналом эжектора 2 и через кавитационное устройство 3 и регулируемые дроссели 4 и 5 со входом эжектора 2. Эжектор 2 установлен в гидролинии 6, по которой проходит в гидробак 7 сливной поток гидросистемы. Между выходом эжектора 2 и гидробаком 7 установлен подпорный клапан 8. Ко входу дросселя 5 и выходу клапана 8 параллельно эжектору 2 подключена обводная гидролиния 9, в которой установлен переливной клапан 10. В верхнюю стенку дегазационной емкости 1 встроен подпружиненный воздухоспускной клапан 11. Выход клапана 11 соединен трубопроводом 12 с гидробаком 7. Гидробак 7 соединен с атмосферой через сапун 13 с клапаном избыточного давления.

Установка работает следующим образом: Дегазационная емкость 1 предварительно заполняется жидкостью. При поступлении жидкости из гидросистемы по гидролинии 6 на вход установки с расходом, превышающим номинальное значение, срабатывает клапан 10, и весь избыточный расход сливного потока перепускается через него по обводной гидролинии 9 в гидробак 7. При этом эжектор 2 работает в режиме номинальной пропускной способности. Срабатывание клапана 10 при заданном расходе в гидросистеме обеспечивается настройкой дросселя 5. При поступлении жидкости на вход эжектора часть жидкости из дегазационной емкости 1 отсасывается эжектором в гидробак 7. При этом клапаном 8 обеспечивается противодавление на выходе эжектора 2. Одновременно с эжекцией из дегазационной емкости 1 начинается поступление в нее жидкости из гидролинии 6 через регулируемый дроссель 4 и кавитационное устройство 3. При определенном значении давление в дегазационной емкости 1, обуславливаемым настройкой дросселя 4 и значением расхода жидкости через сопло эжектора 2, наступает равновесие эжектируемого и подводимого расходов (при постоянном расходе через эжектор). В потоке жидкости, протекающем через кавитационное устройство 3, возникает газовая кавитация, интенсивность которой зависит от подводимого в дегазационную емкость 1 расхода жидкости и давления в этой емкости. Выделившийся в зоне кавитации газ поступает в дегазационную емкость 1, где отделяется от жидкости и скапливается под верхней стенкой емкости. При снижении расхода в гидролинии 6 до значения, меньшего номинального, скорость течения через сопло эжектора 2 уменьшается и давление в дегазационной емкости возрастает. Режим дегазации жидкости при этом сохраняется до тех пор, пока в кавитационном устройстве сохраняется режим газовой кавитации.

При снижении расхода до определенного значения перепад давлений между выходом эжектора 2 и дегазационной емкостью 1 уменьшается настолько, что в емкости 1 возникает избыточное давление, достаточное для срабатывания воздухоспускного клапана 11, и происходит вытеснение накопленного в дегазационной емкости 1 газа через клапан 11 и трубопровод 12 в гидробак 7. Воздух удерживается в гидробаке за счет клапана избыточного давления сапуна 13, создавая над жидкостью в гидробаке некоторое избыточное давление, препятствующее поступлению в него воздуха из атмосферы.

Заявляемая установка в настоящее время находится в стадии изготовления опытного образца и предназначена для использования в кристаллизаторе.

Формула изобретения

Установка для дегазации жидкости гидросистемы, содержащая эжектор, установленный в сливной линии, дегазационную емкость, соединенную со всасывающим каналом эжектора, регулируемый дроссель, гидробак и воздухоспускной клапан, встроенный в верхнюю стенку дегазационной емкости и соединенный своим выходом через трубопровод с верхней частью гидробака, отличающаяся тем, что она снабжена кавитационным устройством, соединенным своим входом с выходом регулируемого дросселя, а выходом - с дегазационной емкостью, дополнительным регулируемым дросселем, подключенным своим выходом к входу эжектора, а входом - к входу регулируемого дросселя, подпорным клапаном, установленным между эжектором и гидробаком, обводной гидролинией, подсоединенной своим входом к входу дополнительного дросселя, а выходом - к выходу подпорного клапана, и переливным клапаном, установленным к обводной гидролинии.

РИСУНКИ

Рисунок 1