Гидропневматический аккумулятор


 

F15B1/24 - Пневмогидравлические системы общего назначения; гидравлические и пневматические исполнительные механизмы, например сервомеханизмы; конструктивные элементы и принадлежности пневмогидравлических систем, не отнесенные к другим рубрикам (двигатели, турбины, компрессоры, воздуходувки, вентиляторы, насосы F01-F04; гидродинамика F15D; гидравлические и пневматические муфты или тормоза F16D; гидравлические и пневматические рессоры и амортизаторы F16F, гидравлические и пневматические передачи F16H; поршни, цилиндры, уплотнения F16J; клапаны, задвижки, краны, поплавковые клапаны, предохранительные клапаны F16K; предохранительные клапаны с серводействием F16K 17/10; средства управления клапанами с гидравлическими или пневматическими
F15B1/027 - Пневмогидравлические системы общего назначения; гидравлические и пневматические исполнительные механизмы, например сервомеханизмы; конструктивные элементы и принадлежности пневмогидравлических систем, не отнесенные к другим рубрикам (двигатели, турбины, компрессоры, воздуходувки, вентиляторы, насосы F01-F04; гидродинамика F15D; гидравлические и пневматические муфты или тормоза F16D; гидравлические и пневматические рессоры и амортизаторы F16F, гидравлические и пневматические передачи F16H; поршни, цилиндры, уплотнения F16J; клапаны, задвижки, краны, поплавковые клапаны, предохранительные клапаны F16K; предохранительные клапаны с серводействием F16K 17/10; средства управления клапанами с гидравлическими или пневматическими

Владельцы патента RU 2484313:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)

Аккумулятор предназначен для транспортных машинах с двигателями внутреннего сгорания. Внутренняя полость корпуса устройства разделена на газовую и жидкостную камеры изменяемого объема. Между этими камерами размещен разделительный элемент, выполненный в виде поршня. С газовой камерой соединен трубопроводом дополнительный баллон с газом, оснащенный ребрами. С жидкостной камерой соединен трубопровод для связи с гидронасосом и потребителями. Дополнительный баллон с газом помещен во введенный в устройство кожух, соединенный посредством трубопровода с выпускным коллектором двигателя внутреннего сгорания и заборником атмосферного воздуха. В этом трубопроводе установлены поворотная заслонка подачи отработавших газов, имеющая возможность в горизонтальном положении перекрытия трубопровода и в вертикальном положении перекрытия выхода выпускного коллектора двигателя внутреннего сгорания, и поворотная заслонка подачи атмосферного воздуха, имеющая возможность в горизонтальном положении перекрытия трубопровода и в вертикальном положении перекрытия заборника атмосферного воздуха. Расширяются функциональные возможности гидропневматического аккумулятора за счет использования тепловой энергии и преобразования ее в механическую энергию. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству гидропневматических аккумуляторов, преимущественно расположенных на транспортных машинах с двигателями внутреннего сгорания.

Известен гидропневматический аккумулятор, содержащий цилиндрический корпус, газовую и жидкостную камеры изменяемого объема, разделяющие внутреннюю полость корпуса, разделительный элемент, размещенный между этими камерами, клапан для зарядки газом, соединенный с газовой камерой, и трубопровод для связи с гидронасосом и потребителями, соединенный с жидкостной камерой. В качестве разделительного элемента использован поршень (Дрекслер П., Фаатц X., Файхт Ф. [и др.] Проектирование и сооружение гидроустановок: учебный курс по гидравлике. / П.Дрекслер, X.Фаатц, Ф.Файхт [и др.]. - Маннесманн Рексрот, 1988. - Т. 3. - С.103).

Основным недостатком гидропневматического аккумулятора является пониженная энергоемкость вследствие большой разницы между максимальным и минимальным рабочим давлением газа, что объясняется малым объемом рабочего газа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является гидропневматический аккумулятор, содержащий корпус, газовую и жидкостную камеры изменяемого объема, разделяющие внутреннюю полость корпуса, разделительный элемент, размещенный между этими камерами, дополнительный баллон с газом, соединенный трубопроводом с газовой камерой, и трубопровод для связи с гидронасосом и потребителями, соединенный с жидкостной камерой. Увеличенный объем рабочего газа объясняется введением дополнительного баллона с газом, что позволяет снизить разницу между максимальным и минимальным рабочим давлением газа (Дрекслер П., Фаатц X., Файхт Ф. [и др.] Проектирование и сооружение гидроустановок: учебный курс по гидравлике. / П.Дрекслер, X.Фаатц, Ф.Файхт [и др.]. - Маннесманн Рексрот, 1988. - Т.3. - С.105).

Однако данное устройство имеет узкие функциональные возможности при использовании на транспортных машинах, так как обеспечивает только накопление энергии без ее преобразования и не предусматривает использование тепловой энергии, например, отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.

Предлагаемым изобретением решается задача расширения функциональных возможностей гидропневматического аккумулятора за счет обеспечения использования тепловой энергии и преобразования ее в механическую энергию.

Поставленная задача достигается тем, что в гидропневматическом аккумуляторе, содержащем корпус, газовую и жидкостную камеры изменяемого объема, разделяющие внутреннюю полость корпуса, разделительный элемент, размещенный между этими камерами, дополнительный баллон с газом, соединенный трубопроводом с газовой камерой, и трубопровод для связи с гидронасосом и потребителями, соединенный с жидкостной камерой, согласно изобретению дополнительный баллон с газом, оснащенный ребрами, помещен во введенный в устройство кожух, соединенный посредством трубопровода с выпускным коллектором двигателя внутреннего сгорания и заборником атмосферного воздуха. В этом трубопроводе установлены поворотная заслонка подачи отработавших газов, имеющая возможность в горизонтальном положении перекрытия трубопровода и в вертикальном положении перекрытия выхода выпускного коллектора двигателя внутреннего сгорания, и поворотная заслонка подачи атмосферного воздуха, имеющая возможность в горизонтальном положении перекрытия трубопровода и в вертикальном положении перекрытия заборника атмосферного воздуха.

Использование тепловой энергии и преобразование ее в механическую происходит за счет нагревания отработавшими газами двигателя внутреннего сгорания рабочего газа, находящегося в дополнительном баллоне гидропневматического аккумулятора, с одновременным повышением его внутренней энергии, и превращением дополнительной внутренней энергии в механическую при истечении рабочей жидкости при разрядке гидропневматического аккумулятора.

Предлагаемый гидропневматический аккумулятор иллюстрируется чертежом, на котором представлен его общий вид.

Гидропневматический аккумулятор содержит цилиндрический корпус 1, внутренняя полость которого разделена на газовую 2 и жидкостную 3 камеры изменяемого объема. Между этими камерами размещен разделительный элемент 4, выполненный в виде поршня. Корпус 1 с двух сторон закрыт крышками 5. Газовая 2 камера снабжена клапаном 6 для зарядки газом, а жидкостная 3 камера снабжена трубопроводом 7 для связи с гидронасосом и потребителями.

К корпусу 1 со стороны газовой 2 камеры подсоединен при помощи трубопровода 8 дополнительный баллон 9 с газом, оснащенный ребрами 10, предназначенными для охлаждения или нагрева. Дополнительный баллон 9 помещен в кожух 11, к которому подсоединен трубопровод 12, соединяющий кожух 11 с выпускным коллектором 13 двигателя внутреннего сгорания и заборником 14 атмосферного воздуха.

В трубопроводе 12 установлены две заслонки: поворотная заслонка 15 подачи отработавших газов и поворотная заслонка 16 подачи атмосферного воздуха 16. Поворотная заслонка 15 подачи отработавших газов установлена в трубопроводе 12 с возможностью перекрытия последнего в ее горизонтальном положении и с возможностью перекрытия выхода выпускного коллектора 13 двигателя внутреннего сгорания в ее вертикальном положении. Поворотная заслонка 16 подачи атмосферного воздуха установлена в трубопроводе 12 с возможностью перекрытия трубопровода 12 в ее горизонтальном положении и с возможностью перекрытия заборника 14 атмосферного воздуха в ее вертикальном положении.

Гидропневматический аккумулятор работает следующим образом.

На первом этапе производится зарядка жидкостью гидропневматического аккумулятора через трубопровод 7, например, от гидронасоса. Жидкость оказывает давление на разделительный элемент 4. Разделительный элемент 4 под давлением смещается, сжимая рабочий газ, находящийся в газовой 2 камере, накапливая энергию в сжатом газе. В момент, когда происходит зарядка гидропневматического аккумулятора, необходимо подать в кожух 11 атмосферный воздух, при этом заслонкой 15 перекрывается трубопровод 12, отработавшие газы начинают выходить в атмосферу, а заслонкой 16 открывается подача атмосферного воздуха.

Гидропневматический аккумулятор заряжается до максимального давления. Когда заслонкой 15 подачи отработавших газов 15 перекрывается выход выпускного коллектора 13, то есть заслонка 15 занимает вертикальное положение, заслонкой 16 подачи атмосферного воздуха перекрывается подача атмосферного воздуха в трубопровод 12, то есть заслонка 16 подачи атмосферного воздуха также занимает вертикальное положение, через трубопровод 12 в кожух 11 поступают отработавшие газы для нагрева рабочего газа, находящегося в дополнительном баллоне 9, газ нагревается, повышается давление и увеличивается внутренняя энергия. Когда необходимо подать в кожух 11 атмосферный воздух, заслонкой 15 перекрывается трубопровод 12, то есть заслонка 15 занимает горизонтальное положение, отработавшие газы начинают выходить в атмосферу, а заслонкой 16 открывается подача атмосферного воздуха, то есть заслонка 16 подачи атмосферного воздуха также занимает горизонтальное положение.

После стабилизации температуры происходит разрядка гидропневматического аккумулятора с подводом отработавших газов, затем гидропневматического аккумулятора. Цикл работы гидропневматического аккумулятора повторяется.

Таким образом, использование предлагаемого гидропневматического аккумулятора по сравнению с использованием гидропневматического аккумулятора, выбранного в качестве прототипа, позволяет обеспечить возможность использования тепловой энергии и преобразования ее в механическую энергию.

Гидропневматический аккумулятор, содержащий корпус, газовую и жидкостную камеры изменяемого объема, разделяющие внутреннюю полость корпуса, разделительный элемент, размещенный между этими камерами, дополнительный баллон с газом, соединенный трубопроводом с газовой камерой, и трубопровод для связи с гидронасосом и потребителями, соединенный с жидкостной камерой, отличающийся тем, что дополнительный баллон с газом, оснащенный ребрами, помещен во введенный в устройство кожух, соединенный посредством трубопровода с выпускным коллектором двигателя внутреннего сгорания и заборником атмосферного воздуха, причем в этом трубопроводе установлены поворотная заслонка подачи отработавших газов, имеющая возможность в горизонтальном положении перекрытия трубопровода и в вертикальном положении перекрытия выхода выпускного коллектора двигателя внутреннего сгорания, и поворотная заслонка подачи атмосферного воздуха, имеющая возможность в горизонтальном положении перекрытия трубопровода и в вертикальном положении перекрытия заборника атмосферного воздуха.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидравлической приводной системе для привода устройства, содержащей приводной блок, который может приводить устройство через первичный гидравлический контур из первой и второй гидравлических вытеснительных машин, третью гидравлическую вытеснительную машину, соединяемую или соединенную для передачи механической энергии с устройством, и аккумулятор высокого давления, гидравлически соединенный или соединяемый с третьей гидравлической вытеснительной машиной.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для рекуперации гидравлической энергии с повышенной эффективностью и безопасностью в мобильных приложениях, таких как дорожно-строительные машины, подъемно-транспортное оборудование, а также гидравлические гибридные грузовые и легковые автомобили.

Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения, точнее - к приводным устройствам, включающим гидравлические или пневматические средства, и может быть использовано в качестве привода, например насоса, для подъема жидкостей с больших глубин.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для рекуперации гидравлической энергии в гидросистемах с широким диапазоном скоростей нагнетания и вытеснения жидкости, в том числе, в гидравлических гибридных автомобилях, а также в строительном, дорожном и подъемно-транспортном оборудовании.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для рекуперации гидравлической энергии с повышенной эффективностью и безопасностью, в том числе, в мобильных приложениях, таких как дорожно-строительные машины, подъемно-транспортное оборудование, а также гидравлические гибридные грузовые и легковые автомобили.

Изобретение относится к области машиностроительного гидропривода и может быть использовано в различных гидропневмосистемах грузоподъемных машин, сельскохозяйственных, строительно-дорожных и других мобильных машин, а также в станкостроении, нефтяной (буровых установок) и горнодобывающей промышленности.

Изобретение относится к области машиностроительного гидропривода и может быть использовано в гидросистемах сельскохозяйственных, строительно-дорожных и других мобильных машин, а также в станкостроении, нефтяной и горнодобывающей промышленности.

Изобретение относится к пневмогидравлическим аккумуляторам мембранным и может быть использовано в машиностроении, а, именно, в гидроприводах с переменным потреблением жидкости, нефтяной, химической и других отраслях промышленности для гашения пульсаций давления жидкости и обеспечения дополнительного питания гидросистемы привода рабочей жидкостью.

Изобретение относится к гидравлической приводной системе для привода устройства, содержащей приводной блок, который может приводить устройство через первичный гидравлический контур из первой и второй гидравлических вытеснительных машин, третью гидравлическую вытеснительную машину, соединяемую или соединенную для передачи механической энергии с устройством, и аккумулятор высокого давления, гидравлически соединенный или соединяемый с третьей гидравлической вытеснительной машиной.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для рекуперации гидравлической энергии с повышенной эффективностью и безопасностью в мобильных приложениях, таких как дорожно-строительные машины, подъемно-транспортное оборудование, а также гидравлические гибридные грузовые и легковые автомобили.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидравлических системах для передачи гидравлической энергии между рабочими жидкостями с разными температурами с пониженным теплообменом между ними.

Изобретение относится к области гидроавтоматики, в частности к объемным источникам рабочей жидкости под давлением, и может быть использовано в конструкциях рулевых электрогидравлических приводов летательных аппаратов, маршрут которых может находиться в разреженных слоях атмосферы.

Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения, точнее - к приводным устройствам, включающим гидравлические или пневматические средства, и может быть использовано в качестве привода, например насоса, для подъема жидкостей с больших глубин.

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для рекуперации гидравлической энергии с повышенной эффективностью и безопасностью, в том числе, в мобильных приложениях, таких как дорожно-строительные машины, подъемно-транспортное оборудование, а также гидравлические гибридные грузовые и легковые автомобили.

Изобретение относится к машиностроению и обеспечит повышение надежности работы пневмопривода и гарантированное срабатывание арматуры. .

Изобретение относится к пневмогидравлическим аккумуляторам мембранным и может быть использовано в машиностроении, а, именно, в гидроприводах с переменным потреблением жидкости, нефтяной, химической и других отраслях промышленности для гашения пульсаций давления жидкости и обеспечения дополнительного питания гидросистемы привода рабочей жидкостью.

Изобретение относится к гидравлической приводной системе для привода устройства, содержащей приводной блок, который может приводить устройство через первичный гидравлический контур из первой и второй гидравлических вытеснительных машин, третью гидравлическую вытеснительную машину, соединяемую или соединенную для передачи механической энергии с устройством, и аккумулятор высокого давления, гидравлически соединенный или соединяемый с третьей гидравлической вытеснительной машиной.
Наверх