Гидравлический таран



Гидравлический таран
Гидравлический таран
Гидравлический таран
Гидравлический таран

 


Владельцы патента RU 2468261:

Акимов Александр Петрович (RU)
Васильев Анистрад Григорьевич (RU)

Изобретение относится к водоподъемным устройствам, использующим потенциальную энергию воды, т.к. устанавливается ниже водоисточника. Гидравлический таран содержит корпус 2, водовоздушный колпак 6, ударный и нагнетательный обратный клапаны 3 и 7. Водовоздушный колпак 6 разделен эластичной мембраной 8 большого хода на водяную и воздушную части 9 и 24. В воздушную часть 24 накачивается воздух через вентиль 25 с золотником. Ударный клапан 3 выполнен в виде сферы из плотной, твердой и износостойкой резины и насажен на шток 10. Шток 10 перемещается в направляющей 11 и имеет на конце ролик 12, воздействующий на нижний конец двуплечего рычага, качающегося на оси 14, а верхний конец связан с регулируемой пружиной 16 растяжения или ролик 12 упирается на Г-образный двуплечий рычаг, на конце которого установлен груз-противовес с возможностью изменения момента силы. Изобретение направлено на обеспечение регулирования работы, увеличение надежности, повышение КПД гидротарана. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к водоподъемным устройствам, использующим потенциальную энергию воды, т.к. устанавливается ниже водоисточника.

Известны гидравлические тараны ТГ-1, ТГ-2, АНГ, УИЖ-К, ЕрПи, содержащие корпус, плоские ударный и нагнетательный клапаны, воздушный колпак. Гидротараны ТГ-2 и ЕрПи имеют приспособления для пополнения воздушного колпака воздухом [Овсепян В.М. Гидравлический таран и таранные установки. М.: Машиностроение, 1968, с.56-64].

Отмечается, что эти гидротараны могут работать с нагнетательным напором до 30 м вследствие установки под плоскими клапанами резиновых прокладок, которые быстро выходят из строя.

Известен гидравлический таран, содержащий корпус, воздушный колпак с нагнетательным патрубком и нагнетательным клапаном и подающую трубу с ударным клапаном и изогнутым выходным участком, разветвленным на два патрубка, сходящихся в зоне подключения к воздушному колпаку. Причем ударный клапан в виде шарика установлен в зоне разветвления патрубков, а нагнетательный клапан - в зоне их соединения [SU №1789780 А1, 1993 г.].

Гидравлический таран сложен в изготовлении, регулировка его работы не предусмотрена.

Известен гидротаран, в котором ударный клапан трубопровода связан с поршнем, размещенным в герметичном корпусе, внутри воздушного колпака с обратным клапаном установлена перфорированная коническая перегородка [SU №1448123 А1, 1988 г.].

Гидротаран имеет малую производительность вследствие жесткой связи ударного клапана с поршнем, имеющего трение о гильзу и большую инерционность, что вызывает уменьшение частоты удара. Перфорированная коническая перегородка не влияет на унос газа из воздушного колпака, т.к. при повышенном давлении воздух растворяется в воде (закон Генри) и уносится по нагнетательному трубопроводу.

Известен гидротаран, содержащий водовоздушный бак, разделенный упругой диафрагмой на водяную и воздушную части, причем воздушная часть при помощи гибкого воздуховода соединена с камерой - поршнем, помещенный внутри резервуара с водой и связанный штоком с ударным клапаном затворного типа [SU №1317187 А1, 1987 г.].

Подача и напор, следовательно, КПД гидротарана малы вследствие инерционности системы работы ударного клапана и значительного уменьшения частоты ударов ударного клапана.

Известен гидротаран, где воздушные колпаки выполнены в виде эластичных камер, помещенных в герметичный резервуар, а на центральном трубопроводе выполнены нагнетательные клапана, ударный клапан при помощи штока связан с поршнем, верхняя часть цилиндра связана с трубой за ударным клапаном [SU №1451357 А1, 1989 г.].

Гидротаран сложен в изготовлении, доступ к клапанам невозможен, низка его надежность.

Задачей изобретения является регулирование работы, увеличение надежности, повышение КПД гидротарана.

Это достигается тем, что в гидравлическом таране, содержащем корпус, водовоздушный колпак, ударный и нагнетательный (обратный) клапаны, согласно изобретению водовоздушный колпак разделен на две части - водяную и воздушную эластичной мембраной с большим ходом, первоначально воздух накачивается воздушным насосом через вентиль с золотником в воздушную камеру, ударный клапан выполнен в виде сферы из плотной, твердой, износостойкой резины и помещен в корпус клапана с седлом, клапан при помощи штока с роликом упирается на конец двуплечего рычага, верхний конец рычага связан с регулируемой пружиной растяжения или ролик упирается на Г-образный двуплечий рычаг, на конце которого установлен груз с возможностью изменения момента силы, а также ударный клапан внутри корпуса связан через шток с пружиной сжатия. В ударном клапане по оси сферы для установки штока просверлены по осям x, y, z три отверстия для изменения рабочей части клапана.

На фиг.1 представлена схема общего вида гидравлического тарана; на фиг.2 - ударный клапан с отверстиями; на фиг.3 - ударный клапан с противовесом; на фиг.4 - вид ударного клапана со штоком с пружиной сжатия.

Гидравлический таран имеет подающий трубопровод 1, соединенный с корпусом 2 гидротарана в виде тройника, ударный клапан 3, установленный в корпусе 4 клапана, в конце которого устроено седло 5; водовоздушный колпак 6 с нагнетательным (обратным) клапаном 7, разделенный при помощи эластичной мембраны 8 с большим ходом на воздушную и водяную 9 части. Ударный клапан 3 выполнен в виде сферы из плотной, твердой и износостойкой резины и насажен на шток 10, движущийся в направляющих 11, конец штока снабжен роликом 12, который упирается на нижний конец двуплечего рычага 13, поворачивающегося на оси 14 кронштейна 15, другой конец рычага 13 при помощи пружины 16 растяжения связан с упором 17. Вода из водяной части 9 колпака подается в напорную емкость 18 по нагнетательному трубопроводу 19. Ударный клапан имеет три сквозных отверстия 20 по осям координат x, y, z, проходящих через центр сферы, для его закрепления на штоке 10. Двуплечий рычаг может быть выполнен Г-образной формы 21 для закрепления груза 22. При выполнении направляющей 11 внутри корпуса 4 устанавливается пружина сжатия 23. Для первоначальной зарядки воздушной части 24 колпака предусмотрен вентиль 25 с золотником.

Гидравлический таран работает следующим образом. Гидротаран устанавливается ниже источника водоснабжения и соединяется при помощи подающего трубопровода 1 с ним. Для запуска гидротарана в работу, принудительно открывая ударный клапан 3 за двуплечий рычаг 13 и закрывая, водяную часть 9 водовоздушного колпака 6 наполняют наполовину. Затем при помощи воздушного насоса с манометром через вентиль 25 с золотником накачивают воздух в воздушный колпак 24 в зависимости от высоты подъема воды в водонапорную башню. Затем открывая-закрывая ударный клапан 5 за рычаг и регулируя натяжение пружины 16 или вес и положение груза 22 на конце Г-образного двуплечего рычага 21, запускают гидротаран в работу.

При открытом ударном клапане 3 истекающий через седло 5 поток воды воздействует на клапан 3, резко закрывая его. Клапан через шток 10 в направляющей 11 и ролик 12 толкает нижний конец двуплечего рычага 21, поворачивая вокруг оси 14, при этом верхний конец рычага оттягивает пружину 16 или поднимает груз 22. В гидротаране происходит гидравлический удар и давление в корпусе поднимается на величину Δр:

где ρ - плотность воды;

l - длина подающего трубопровода;

υ - скорость потока воды в трубопроводе при открытом положении ударного клапана, зависит, в основном, от перепада уровней между водоисточником и гидротараном;

tЗ - время закрытия ударного клапана.

Открывается нагнетательный (обратный) клапан 7, и часть воды поступает в водяную часть 9 водовоздушного колпака.

Мембрана 8 прогибается, сжимая воздух, и под давлением воздуха вода равномерно поступает по трубопроводу 19 в бак 18. При этом клапан 7 закрывается. Затем под действием пружины 16 или груза 22 ударный клапан открывается, и процесс повторяется.

При внутреннем расположении (фиг.4) направляющей 11 и пружины сжатия 23 гидротаран запускают, открывая-закрывая ударный клапан 3 за выступающий конец штока.

Наличие эластичной мембраны 8 большого хода предотвращает расход воздуха. Выполнение ударного клапана 3 в виде сферы из плотной, твердой и износостойкой резины и с тремя сквозными через центр отверстиями 20 позволяет использовать его в шести рабочих положениях, т.е. при износе одной части клапана использовать другую неизношенную часть. Установка пружины растяжения 16 или груза-противовеса 22 на поворачивающихся на оси 14 двуплечих рычагах позволяет регулировать работу гидравлического тарана.

Таким образом, гидротаран имеет высокую надежность и работоспособность, а также КПД и является регулируемым в зависимости от высоты поднятия воды.

1. Гидравлический таран, содержащий корпус, водовоздушный колпак, ударный и нагнетательный (обратный) клапаны, отличающийся тем, что водовоздушный колпак разделен эластичной мембраной большого хода на водяную и воздушные части, причем в воздушную часть накачивается воздух через вентиль с золотником, а ударный клапан выполнен в виде сферы из плотной, твердой и износостойкой резины, который насажен на шток, перемещающийся в направляющей и имеющий на конце ролик, воздействующий на нижний конец двуплечего рычага, качающегося на оси, а верхний конец связан с регулируемой пружиной растяжения или ролик упирается на Г-образный двуплечий рычаг, на конце которого установлен груз-противовес с возможностью изменения момента силы.

2. Гидравлический таран по п.1, отличающийся тем, что в ударном клапане в виде сферы по центру для изменения положения рабочей части, прилегающей к седлу, просверлены по осям х, y, z три отверстия для насаживания на шток.

3. Гидравлический таран по п.1, отличающийся тем, что ударный клапан со штоком, помещенный внутри корпуса, связан с пружиной сжатия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям средств транспортирования жидкостей, основанных на использовании гидравлического удара, и может быть использовано для подъема воды из русла тихоходной реки.

Изобретение относится к области гидромашиностроения в части возобновляемых источников энергии и может найти применение в системах и установках водоснабжения, орошения, осушки, увеличения напора на микро- и мини-ГЭС, накопления воды в судовых шлюзах.

Изобретение относится к гидравлическим насосам и может быть использовано для подъема воды из реки в резервуар, находящийся выше уровня воды в реке. .

Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано для подъема воды. .

Изобретение относится к области технической гидравлики и может быть использовано для подъема воды в прибрежных зонах. .

Изобретение относится к области технической гидравлики и может быть использовано для подъема воды. .

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано в энергодефицитных районах и территориях. .

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для водоснабжения, в частности для сельскохозяйственного водоснабжения с использованием открытых потоков.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в качестве гидросилового привода в промышленности и сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к водоподъемным устройствам и может быть использовано в местах перепада уровней воды, например, на плотинах прудов. .

Изобретение относится к гидротаранным установкам

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для водоснабжения, в частности для сельскохозяйственного водоснабжения с использованием энергии открытых водных потоков

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям гидравлических таранов, и может быть использовано в качестве водоподъемного устройства

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям гидравлических таранов

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции гидравлических таранов
Изобретение относится к области технической гидравлики. Гидропневматический таран содержит рабочую камеру с ударным и нагнетательным клапанами, напорный колпак, соединенный с водоприемной, напорный воздуховод. Гидропневматический таран снабжен ударным клапаном, пневмокамерой, соединенной пневмолинией с воздухораспределителем. Воздухораспределитель с одной стороны кинематически связан с поплавковым шарнирно-рычажным приводом, размещенным в регулирующей емкости, а с другой - пневмолинией с полостью напорного колпака через обратный клапан, установленный с возможностью открытия на такте нагнетания отработанного воздуха из пневмокамеры. Шток ударного клапана выполнен с регулировочной втулкой и с ограничителем, а пневмокамера выполнена с мембранным рабочим органом с жестким центром, связанным со штоком. Изобретение повышает точность регулирования режима работы ударного клапана. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к насосостроению. Гидравлический таран содержит питающий трубопровод, корпус в виде воздушного колпака с впускным клапаном и ударный клапан. Гидравлический таран снабжен открытой регулировочной емкостью со сливным патрубком и ударным клапаном. Второй ударный клапан расположен во входном вертикальном переливном патрубке, сообщающем емкости между собой. Второй ударный клапан связан поплавковым шарнирно-рычажным приводом, размещенным в емкости. Оба ударных клапана установлены параллельно питающему трубопроводу. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям гидравлических таранов, и может быть использовано в качестве водоподъемного устройства. Гидравлический таран содержит подающий трубопровод 1, ударные клапаны 10, 11, два гидроцилиндра 8, 9, переливной трубопровод 32. Кроме того, таран снабжен вакуум-насосами 28, 29 и мембранами 13, 14, разделяющими гидроцилиндры 8, 9, полости которых гидравлически связаны между собой переливным трубопроводом 32 с вентилем 34. Концы трубопровода 32 снабжены сильфонами оголовками 33. Ударные клапаны 10,11 обоих мембранных гидроцилиндров 8, 9 соединены поворотным коромыслом 19 со штоками 17, 18, шарнирно закрепленным на вертикальной стойке 21. Мембраны 13, 14 с жестким центром связаны с ударными клапанами 10, 11, которые установлены в вертикальных патрубках 6, 7, закрепленных на подающем трубопроводе 1. Изобретение направлено на обеспечение регулирование работы, увеличение надежности, повышение КПД. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям гидравлических таранов, и может быть использовано в качестве водоподъемного устройства. Гидравлический таран содержит подающий трубопровод 1 с ударным клапаном 39 и напорный патрубок 29, 30, колпак 25, 26, разделенный перегородкой 45 в виде сетки на две камеры, пружины 42. В камере 25, 26 со стороны купола расположены шары 44, выполненные из мягкого эластичного материала, заполненные несжимаемой средой. В одной из камер со стороны купола закреплен корпус с ячейками в шахматном порядке с продольными и поперечными перегородками 40 и 41. Ячейки снабжены установленным внутри регулирующим органом в виде пружин с плоской пластиной 43, установленной с возможностью контактирования с шаром 44. Изобретение направлено на повышение надежности, работоспособности и КПД. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к водоподъемным устройствам, использующим потенциальную энергию воды, и может быть использовано в местах перепада уровней воды, например на плотинах прудов. Гидравлический таран содержит питающий резервуар 17, подающий трубопровод 1, корпус 2, водовоздушный колпак 3 с вентилем и золотником 4, ударный клапан 6, выполненный в виде сферы и насаженный на шток, нагнетательный обратный клапан 7, нагрузочный трубопровод 16 с переливным клапаном 14 и гидроцилиндром 11. Нагнетательная полость 15 клапана 14 соединена с трубопроводом 16. Шток клапана 6 является одновременно сквозным штоком 10 поршня гидроцилиндра 11. Нагрузочная полость 12 гидроцилиндра 11 соединена со сливным отверстием 13 клапана 14. Разгрузочная полость 18 гидроцилиндра 11 соединена с атмосферой. Диаметр гидроцилиндра и ход ударного клапана определяют по формулам. Изобретение направлено на обеспечение регулирования в автоматическом режиме и поддержания максимальной производительности. 1 ил., 1 табл.
Наверх