Гидравлическая система
Владельцы патента RU 2387888:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) (RU)
Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в гидравлических системах транспортных средств, работающих на открытом воздухе. На внешней стенке бака, противоположной всасывающему патрубку с диффузором, и на внешней части корпуса струйного насоса установлены аппозитивно друг другу тугоплавкие контакты, а всасывающий патрубок с диффузором выполнен с двойными стенками, между которыми расположен подогреватель рабочей жидкости, соединенный с одним из тугоплавких контактов, расположенным на внешней стенке бака, и через генератор тока - с другим тугоплавким контактом, расположенным на внешней части корпуса струйного насоса. Техническим результатом изобретения является повышение уровня работоспособности гидросистемы за счет сокращения времени достижения оптимального теплового режима рабочей жидкости. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в гидравлических системах транспортных средств, работающих на открытом воздухе.
Известен регулятор температуры рабочей жидкости, содержащий подогреватель и охладитель рабочей жидкости и распределитель потока между ними, выполненный в виде подпружиненного золотника, связанного торцевыми полостями с гидравлическим сопротивлением (а.с. СССР N 635300, МПК F15B 13/02, G05D 23/12, 1978 г.).
Недостатком этого изобретения является невысокая точность регулирования температуры из-за возможности проявления режима автоколебания золотника, управляемого двумя датчиками параметра рабочей жидкости (гидравлическим сопротивлением и дросселем с температурной компенсацией). Кроме того, в известном изобретении осуществляется одновременный разогрев всего объема жидкости, находящейся в гидросистеме. Это увеличивает время выхода на оптимальный тепловой режим, снижает эффективность применения регулятора рабочей жидкости.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является гидравлическая система транспортного средства, содержащая основной насос, связанный с баком всасывающим патрубком с диффузором, сливную, магистраль, связанную с баком, охладитель и подогреватель рабочей жидкости, размещенный в баке струйный насос, корпус которого подпружинен относительно стенки бака, золотник распределителя, установленный в сливной магистрали, два выхода которого соединены каналами с баком, а третий - со струйным насосом, и датчик параметра рабочей жидкости, выполненный в виде гидравлического сопротивления и установленный на сливной магистрали перед золотником, а торцевая полость золотника, аппозитивная пружине, связана каналом, подключенным к сливной магистрали перед датчиком параметра рабочей жидкости, в стенке всасывающего патрубка размещены два обратных клапана, выполненных в виде гибких пластин (патент РФ №2239103, МПК F15B 21/04, опубл. 2004).
Недостатками этой системы является длительное время становления оптимального температурного режима рабочей жидкости, что увеличивает все рабочее время машины в целом, кавитация во всасывающем патрубке. Кроме того, известная гидравлическая система не предусматривает разогрева всего объема рабочей жидкости, поступающего во всасывающий патрубок, при удаленном от диффузора сопле струйного насоса.
Задачей изобретения является повышение уровня работоспособности гидросистемы за счет сокращения времени достижения оптимального теплового режима рабочей жидкости, повышение всасывающей способности и исключение режима кавитации основного насоса за счет расположения подогревателя во всасывающем патрубке с диффузором в непосредственной близости от основного насоса, в условиях холодного климата.
Поставленная задача решается тем, что в гидравлической системе, содержащей основной насос, связанный с баком всасывающим патрубком с диффузором, сливную магистраль, связанную с баком, охладитель и подогреватель рабочей жидкости, размещенный в баке струйный насос, корпус которого подпружинен относительно стенки бака, золотник распределителя, установленный в сливной магистрали, два выхода которого соединены каналами с баком, а третий - со струйным насосом, и датчик параметра рабочей жидкости, выполненный в виде гидравлического сопротивления и установленный на сливной магистрали перед золотником, а торцевая полость золотника, аппозитивная пружине, связана каналом, подключенным к сливной магистрали перед датчиком параметра рабочей жидкости, в стенке всасывающего патрубка размещены два обратных клапана, выполненных в виде гибких пластин, согласно изобретению, на внешней стенке бака, противоположной всасывающему патрубку с диффузором, и на внешней части корпуса струйного насоса установлены аппозитивно друг другу тугоплавкие контакты, а всасывающий патрубок с диффузором выполнен с двойными стенками, между которыми расположен подогреватель рабочей жидкости, соединенный с одним из тугоплавких контактов, расположенным на внешней стенке бака, и через генератор тока - с другим тугоплавким контактом, расположенным на внешней части корпуса струйного насоса.
На фиг.1 показана гидравлическая система; на фиг.2 показан всасывающий патрубок основного насоса.
Предлагаемая гидравлическая система содержит основной насос 1, связанный всасывающим патрубком 2 с баком 3, сливную магистраль 4, на которой установлен датчик 5 параметра рабочей жидкости, выполненный в виде гидравлического сопротивления, золотник 6 распределителя 7 непрерывного действия, торцевая полость которого, аппозитивная пружине 8, соединена каналом 9 со сливной магистралью 4 перед датчиком 5 параметра рабочей жидкости. Два выхода золотника 6 соединены каналами 10 и 11 с баком 3, а третий выход - каналом 12 со струйным насосом 13. На канале 11 установлен охладитель рабочей жидкости 14. Корпус струйного насоса 13 выполнен с возможностью осевого перемещения в направляющих 15, размещенных в стенке бака 3. Между задней стенкой корпуса струйного насоса 13 и задней стенкой бака 3 установлена пружина сжатия 16. Камера смешения 17 расположена между струйным насосом 13 и диффузором 18 всасывающего патрубка 2. В стенках всасывающего патрубка 2 имеются обратные клапаны 19 и 20, выполненные в виде тонких гибких пластин. На внешней стенке бака 3, противоположной всасывающему патрубку 2 с диффузором 18, и на внешней части корпуса струйного насоса 13 аппозитивно друг другу установлены тугоплавкие контакты 21 и 22. Всасывающий патрубок 2 с диффузором 18 выполнены с двойными стенками, между которыми расположен подогреватель рабочей жидкости, выполненный в виде витой спирали 23, один из концов которой соединен с тугоплавким контактом 21, а другой - через генератор тока 24 с контактом 22. Струйный насос 13 имеет конический насадок 25.
Гидравлическая система работает следующим образом.
При работе гидросистемы на холодной рабочей жидкости, когда ее вязкость очень высока, на датчике 5 параметра рабочей жидкости возникает перепад давления, пропорциональный вязкости жидкости. Это давление по каналу 9 передается в торцевую полость золотника 6 распределителя 7 непрерывного действия и, преодолев сопротивление пружины 8, смещает золотник 6 влево.
В зависимости от давления, перед датчиком 5 параметра рабочей жидкости, которое является функцией от температуры (вязкости) этой жидкости, изменяется положение золотника 6 распределителя 7 непрерывного действия. При очень низкой температуре весь поток рабочей жидкости из сливной магистрали 4 по каналу 12 направляется в струйный насос 13. Так как вязкость рабочей жидкости при низких температурах значительно велика, свободный выход ее через насадок 25 будет затруднен и давление в нем будет существенно возрастать. Это давление по закону Паскаля действует на все внутренние поверхности корпуса струйного насоса 13.
За счет давления в полости струйного насоса 13 его корпус будет перемещаться в сторону диффузора 18 всасывающего патрубка 2 и весь поток жидкости из сливной магистрали 4 пойдет во всасывающий патрубок 2 и основной насос 1, а тугоплавкие контакты 21 и 22 замкнутся, что повлечет за собой нагрев рабочей жидкости во всасывающем патрубке, т.е. снижение ее вязкости в нем. Это позволит существенно повысить всасывающую способность основного насоса 1, исключить кавитацию и интенсивно разогреть рабочую жидкость, так как в этом случае в гидросистеме циркулирует ее минимальный объем, разогреваемый непосредственно перед основным насосом 1.
Когда температура рабочей жидкости повысится, уменьшится перепад давления на датчике 5 параметра рабочей жидкости и пружина 8 сместит золотник 6 вправо на расстояние, пропорциональное уменьшению перепада давления. При этом канал 12 частично закроется, а канал 10 частично откроется, и часть потока рабочей жидкости будет направлена в бак 3, минуя струйный насос 13. Давление жидкости в полости струйного насоса также понизится и пружина 16 сместит его корпус влево, тем самым конический насадок 25 частично выйдет из диффузора 18. Часть потока рабочей жидкости будет поступать во всасывающий патрубок 2 основного насоса 1 из струйного насоса 13, а другая его часть - из бака 3 через камеру смешивания 17 диффузора 18, а тугоплавкие контакты 21 и 22 разомкнутся, отключая подогреватель рабочей жидкости всасывающего патрубка. Таким образом, часть рабочей жидкости в основной насос будет поступать из бака 3.
При дальнейшем повышении температуры жидкости перепад давления на датчике 5 параметра рабочей жидкости еще уменьшится и пружина 8 передвинет золотник 6 вправо. При этом может быть полностью перекрыт канал 12 и весь поток рабочей жидкости из сливной магистрали 4 будет направлен по каналу 10 в бак 3. В гидросистеме будет циркулировать весь объем рабочей жидкости. Температура рабочей жидкости стабилизируется. В этом случае пружина 16 сместит полностью корпус струйного насоса 13 влево и во всасывающий патрубок 2 основного насоса 1 рабочая жидкость будет поступать только из бака 3.
Но если температура рабочей жидкости будет еще повышаться, то пружина 8 передвинет золотник 6 в крайнее правое положение и поток рабочей жидкости из сливной магистрали будет направлен по каналу 11 через охладитель 14 в бак 3.
Таким образом, в предлагаемой гидросистеме повышается ее работоспособность за счет сокращения времени достижения оптимального теплового режима рабочей жидкости, повышения всасывающей способности основного насоса и исключения его кавитационного режима работы за счет расположения подогревателя во всасывающем патрубке с диффузором в непосредственной близости от основного насоса.
Гидравлическая система, содержащая основной насос, связанный с баком всасывающим патрубком с диффузором, сливную магистраль, связанную с баком, охладитель и подогреватель рабочей жидкости, размещенный в баке струйный насос, корпус которого подпружинен относительно стенки бака, золотник распределителя, установленный в сливной магистрали, два выхода которого соединены каналами с баком, а третий - со струйным насосом, и датчик параметра рабочей жидкости, выполненный в виде гидравлического сопротивления и установленный на сливной магистрали перед золотником, а торцевая полость золотника, аппозитивная пружине, связана каналом, подключенным к сливной магистрали перед датчиком параметра рабочей жидкости, в стенке всасывающего патрубка размещены два обратных клапана, выполненных в виде гибких пластин, отличающаяся тем, что на внешней стенке бака, противоположной всасывающему патрубку с диффузором, и на внешней части корпуса струйного насоса установлены аппозитивно друг другу тугоплавкие контакты, а всасывающий патрубок с диффузором выполнен с двойными стенками, между которыми расположен подогреватель рабочей жидкости, соединенный с одним из тугоплавких контактов, расположенным на внешней стенке бака, и через генератор тока - с другим тугоплавким контактом, расположенным на внешней части корпуса струйного насоса.
