Устройство для производства подводных работ

 

Изобретение относится к области техники, предназначенной для производства работ в водоемах ниже уровня поверхности воды машин, оснащенных гидроприводом. Устройство для производства подводных работ содержит самоходное шасси, на котором расположен бак рабочей жидкости, гидродвигатели передвижения и рабочее оборудование. В устройство включена система контроля и поддержания избыточного давления в гидросистеме, которая содержит емкость, заполненную сжатым газом и снабженную средством редуцирования его давления, дополнительную емкость, пневматически связанную с баком рабочей жидкости. Для измерения давления в пространстве над уровнем жидкости в баке рабочей жидкости установлен датчик давления. Установлен датчик давления для измерения давления окружающей среды. Имеются блок преобразования сигналов обоих датчиков и регистрирующий прибор. Пространство над уровнем жидкости в баке рабочей жидкости пневматически связано с возможностью периодического или постоянного соединения с емкостью, заполненной сжатым газом. Достигается надежность работы гидросистемы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области техники, предназначенной для производства работ в водоемах ниже уровня поверхности воды для машин, оснащенных гидроприводом.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является устройство для производства подводных работ, включающее самоходное шасси, на котором расположена гидросистема, включающая бак рабочей жидкости и гидродвигатели передвижения и рабочего оборудования [1]. Недостаткам данного устройства является ненадежность функционирования гидросистемы при производстве работ ниже уровня поверхности воды вследствие возможности попадания забортной среды в гидросистему через уплотнения гидродвигателей при значительной глубине погружения устройства. Этот недостаток обусловлен тем, что данное устройство не содержит средств, контролирующих и поддерживающих избыточное давление в гидросистеме, препятствующее проникновению в нее забортной среды через указанные уплотнения.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является обеспечение надежной работы гидросистемы за счет исключения попадания в нее забортной среды путем контроля и подержания в пространстве над уровнем жидкости в баке рабочей жидкости заданного избыточного давления.

Указанная техническая задача решается за счет того, что устройство для производства подводных работ, содержащее самоходное шасси, на котором расположены бак рабочей жидкости, гидродвигатели передвижения и рабочего оборудования, снабжено системой контроля и поддержания избыточного давления в гидросистеме, включающей, емкость, заполненную сжатым газом и снабженную средством редуцирования его давления, предохранительным клапаном и вентилем, дополнительную емкость, снабженную предохранительным клапаном и пневматически связанную с баком рабочей жидкости посредством, по меньшей мере, одного обратного клапана, датчик давления, установленный с возможностью измерения давления в пространстве над уровнем жидкости в баке рабочей жидкости, датчик давления, установленный с возможностью измерения давления окружающей среды, блок преобразования сигналов обоих датчиков и регистрирующий прибор, при этом пространство над уровнем жидкости в баке рабочей жидкости пневматически связано с возможностью периодического или постоянного соединения с емкостью, заполненной сжатым газом.

Кроме этого, устройство для производства подводных работ может быть снабжено ресивером, пневматически связанным с дополнительной емкостью, а сама она может быть частично заполнена жидкой средой.

Устройство также может быть снабжено системой визуального контроля, включающей, по меньшей мере, одну телевизионную камеру, установленную в герметичном корпусе с возможностью поворота его вокруг двух ортогональных осей, а также, по меньшей мере, один прибор освещения, установленный в герметичном корпусе, коммутационный блок, связанный герметичными кабелями с телевизионными камерами и приборами освещения и также герметичным кабелем с пультом дистанционного управления, оснащенного монитором.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично представлено устройство для производства подводных работ.

Устройство для производства подводных работ включает самоходное шасси 1 (преимущественно гусеничного типа), на котором расположены бак 2 рабочей жидкости, гидродвигатели 3 передвижения и рабочего оборудования, гидравлически связанные с баком 2 рабочей жидкости, а также систему контроля и поддержания избыточного давления в баке 2 рабочей жидкости.

Эта система содержит емкость 4, заполненную сжатым газом (преимущественно воздухом), снабженную средством 5 редуцирования давления, предохранительным клапаном 6 и вентилем 7, а также дополнительную емкость 8 с, по меньшей мере, одним обратным клапаном 9 (возможен вариант исполнения с вторым встречно установленным обратным клапаном 10, как это показано на чертеже). Дополнительная емкость 8 снабжена предохранительным клапаном 11 и через обратный клапан 9 пневматически соединена линией 12 с пространством над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости. В пространстве над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости установлен датчик 13 давления, а на самоходном шасси 1 установлен с возможностью измерения давления окружающей среды датчик 14 давления. Датчик 13 давления и датчик 14 давления электрически связаны герметичными кабелями с блоком 15 преобразования сигналов обоих датчиков и регистрирующим прибором 16, которые установлены на сопровождающем плавсредстве 17. Емкость 4 соединена линией 19 с пространством над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости с возможностью периодического или постоянного пневматического соединения с указанным пространством. Возможен вариант выполнения, когда устройство для производства подводных работ снабжено ресивером 20, пневматически связанным с дополнительной емкостью 8, а сама она частично может быть заполнена жидкой средой 21 (например, водой).

Устройство может быть оборудовано системой визуального контроля за объектами, находящимися в зоне производства подводных работ и/или за работой узлов и агрегатов самого устройства. Для этого устройство для производства подводных работ снабжено, по меньшей мере, одной телевизионной камерой 22, установленной в герметичном корпусе, и, по меньшей мере, одним прибором освещения 23, также установленным в герметичном корпусе. Телевизионные камеры 22 и приборы освещения 23 герметичными кабелями 24 связаны с коммутационным блоком 25, установленном на самоходном шасси 1. Коммутационный блок 25 герметичным кабелем 26 связан с пультом управления 27, оснащенным монитором 28, которые расположены на сопровождающем плавсредстве 17. Корпуса, в которых установлены телевизионные камеры 22, закреплены на самоходном шасси 1 с возможностью поворота вокруг двух ортогональных осей.

Устройство для производства подводных работ функционирует следующим образом.

Давление, действующее на уплотнения (манжеты) гидродвигателей со стороны окружающей среды, зависит от глубины погружения устройства. При работе в водоеме, когда уплотнения гидродвигателей расположены значительно ниже уровня воды, возможно проникновение забортной среды через эти уплотнения в гидросистему. При этом работа устройства сопровождается как периодическим изменением уровня рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости, так и изменением ее температуры, т. е. в конечном счете изменением давления в пространстве над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости. Номинальное функционирование уплотнений гидродвигателей, гарантирующее исключение попадания забортной среды в гидросистему, обеспечивается при поддержании избыточного давления в гидросистеме в пределах 0,05-0,08 МПа. Суммарный объем дополнительной емкости 8 и пространства над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости выбирается расчетным методом, исходя из того условия, что за цикл работы устройства при данной температуре забортной среды возможное изменение давления в пространстве над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости вследствие ее нагрева (охлаждения), а также периодического изменения ее уровня не выйдет из диапазона, превышающего давление забортной среды на 0,05-0,08 МПа. На это давление срабатывания настраивается предохранительный клапан 11.

С помощью датчиков 13 и 14 давления, блока 15 преобразования сигналов и регистрирующего прибора 16 осуществляется постоянный или периодический контроль за разностью давления забортной среды и давления в пространстве над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости. В случае уменьшения этой разности, т.е. уменьшения избыточного давления в гидросистеме ниже номинального вследствие, например, охлаждения рабочей жидкости и/или увеличения глубины погружения устройства, с сопровождающего плавсредства 17 оператору, находящемуся под водой, дается команда на определенное время открыть вентиль 7, вследствие чего пространство над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости соединяется с емкостью 4 со сжатым газом и давление в этом пространстве поднимается до давления настройки предохранительного клапана 11, т.е. восстанавливается номинальное избыточное давление в гидросистеме.

В случае увеличения разности давлений, т. е. увеличения избыточного давления в гидросистеме выше номинального вследствие, например, уменьшения глубины погружения устройства и/или сверхноминального разогрева рабочей жидкости, восстановление заданного избыточного давления обеспечивается автоматически срабатыванием предохранительного клапана 11. В этом случае поток сжатого газа из пространства над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости через обратный клапан 9 поступает в дополнительную емкость 8, где очищается от паров рабочей жидкости за счет их конденсации на стенках дополнительной емкости 8 и через предохранительный клапан 11 выходит в забортную среду. В варианте выполнения с наличием в дополнительной емкости 8 жидкой среды 21 поток сжатого воздуха проходит через нее, вследствие чего вероятность выброса паров рабочей жидкости через предохранительный клапан 11 в забортную среду снижается за счет фильтрации потока сжатого газа в жидкой среде.

В целях повышения надежности выравнивания давлений в дополнительной емкости 8 и в пространстве над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости может быть использован вариант с наличием обратного клапана 10, который обеспечивает открытие линии 12 в случае возможного кратковременного превышения давления в дополнительной емкости 8 по сравнению с давлением в пространстве над уровнем рабочей жидкости.

Для снижения пределов возможных перепадов давления в гидросистеме в процессе функционирования устройства суммарный объем дополнительной емкости 8 и пространства над уровнем рабочей жидкости в баке 2 рабочей жидкости может быть увеличен путем подключения к дополнительной емкости 8 ресивера 20.

В случае необходимости оператор, находящийся на сопровождающем плавсредстве 17, может осуществлять с помощью пульта 27 и монитора 28 постоянный или периодический визуальный контроль за процессом производства подводных работ и/или работой узлов и агрегатов самого устройства путем включения приборов освещения 23, а также той или иной из телевизионных камер 22 и ориентацией и фокусировкой их объективов в нужном направлении.

Источники информации 1. Патент РФ 2165121, H 02 G 1/10, 10.04.2001.

Формула изобретения

1. Устройство для производства подводных работ, содержащее самоходное шасси, на котором расположены бак рабочей жидкости, гидродвигатели передвижения и рабочего оборудования, отличающееся тем, что оно снабжено системой контроля и поддержания избыточного давления в гидросистеме, включающей емкость, заполненную сжатым газом и снабженную средство редуцирования его давления, предохранительным клапаном и вентилем, дополнительную емкость, снабженную предохранительным клапаном и пневматически связанную с баком рабочей жидкости посредством, по меньшей мере, одного обратного клапана, датчик давления, установленный с возможностью измерения давления в пространстве над уровнем жидкости в баке рабочей жидкости, датчик давления, установленный с возможностью измерения давления окружающей среды, блок преобразования сигналов обоих датчиков и регистрирующий прибор, при этом пространство над уровнем жидкости в баке рабочей жидкости пневматически связано с возможностью периодического или постоянного соединения с емкостью, заполненной сжатым газом.

2. Устройство для производства подводных работ по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено ресивером, пневматически связанным с дополнительной емкостью.

3. Устройство для производства подводных работ по п. 1 или 2, отличающееся тем, что дополнительная емкость частично заполнена жидкой средой.

4. Устройство для производства подводных работ по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено системой визуального контроля, включающей, по меньшей мере, одну телевизионную камеру, установленную в герметичном корпусе с возможностью поворота ее вокруг двух ортогональных осей, по меньшей мере, один прибор освещения, установленный в герметичном корпусе, а также коммутационный блок, связанный герметичными кабелями с телевизионными камерами и приборами освещения и также герметичным кабелем с пультом дистанционного управления, оснащенного монитором.

РИСУНКИ

Рисунок 1