Насосная станция (варианты)


 


Владельцы патента RU 2559215:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" (RU)

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к насосным станциям гидравлических стендов для испытаний гидроустройств. Насосная станция включает в себя бак, насос, на выходе которого установлен переливной клапан, и теплообменник, установленный в сливной гидролинии переливного клапана. Вход переливного клапана соединен с входом редукционного клапана, а выход редукционного клапана соединен с выходом насосной станции, имеющей дроссель, соединяющий напорную гидролинию насоса и вход теплообменника. Для отвода тепла от рабочей жидкости вместо теплообменника в насосной станции может быть использован испаритель холодильной машины. Изобретение направлено на обеспечение постоянства температуры рабочей жидкости в напорной гидролинии насосной станции при испытании гидроустройств независимо от давления питания испытуемого гидроустройства и требуемого расхода рабочей жидкости, а также на упрощение конструкции, уменьшение габаритов, удешевление изготовления. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к насосным станциям гидравлических стендов для испытаний гидроустройств.

Известен стенд для испытания гидроаппаратуры (Никитин О.Ф., Холин К.М. Объемные гидравлические и пневматические приводы. Учеб. пособие для техникумов. - М.: Машиностроение, 1981, С. 258). В указанном стенде рабочая жидкость подается с помощью насоса, всасывающего рабочую жидкость из бака. Вал насоса приводится во вращение с помощью двигателя. Насос подает рабочую жидкость на вход испытуемого гидроустройства через фильтр, давление нагнетания насоса задается и поддерживается постоянным с помощью переливного клапана. Для очистки рабочей жидкости стенд оснащен фильтрующей установкой, а для охлаждения и поддержания заданной температуры рабочей жидкости - системой термостатирования, включающей отдельный насос с приводным двигателем для обеспечения циркуляции рабочей жидкости.

Недостатком насосной станции описанного выше стенда является сложность конструкции, большие габариты и высокая стоимость, так как для поддержания постоянной температуры рабочей жидкости используется система термостатирования.

Наиболее близкой, принятой за прототип, является насосная станция для питания гидроприводов (см. Машиностроение. Энциклопедия / ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. T.IV-2. Электропривод. Гидро- и виброприводы. В 2-х кн. Кн. 2. Гидро- и виброприводы / Д.Н. Попов, В.К. Асташев, А.Н. Густомясов и др.; под общ. ред Д.Н. Попова, В.К. Асташева. М: Машиностроение, 2012. С. 20, рис. 1.13, а). Данная насосная станция включает бак, насос, двигатель, фильтр для очистки рабочей жидкости, переливной клапан и теплообменник. При работе насос всасывает рабочую жидкость из бака и подает ее через фильтр в напорную гидролинию. Переливной клапан установлен в напорной гидролинии и поддерживает в ней необходимое давление для питания гидроустройств. Теплообменник установлен в сливной гидролинии переливного клапана.

Недостатком прототипа является сложность поддержания постоянной температуры рабочей жидкости в напорной гидролинии при испытании гидроустройств с различным давлением питания и переменным расходом рабочей жидкости, необходимо использовать устройства регулирования производительности теплообенника и бак большой емкости для стабилизации температуры рабочей жидкости, поступающей из теплообменника, за счет перемешивания с рабочей жидкостью в баке.

Предложена насосная станция, включающая в себя бак, насос, на выходе которого установлен переливной клапан, и теплообменник, установленный в сливной гидролинии переливного клапана, отличающаяся тем, что вход переливного клапана соединен со входом редукционного клапана, а выход редукционного клапана соединен с выходом насосной станции, имеющей дроссель, соединяющий напорную гидролинию насоса и вход теплообменника.

Изобретение позволяет обеспечить постоянство температуры рабочей жидкости в напорной гидролинии насосной станции при испытании гидроустройств с различным давлением питания и переменным расходом рабочей жидкости, а также приводит к упрощению конструкции, уменьшению габаритов и удешевлению изготовления.

Применение переливного клапана, поддерживающего постоянным давление нагнетания насоса независимо от давления питания испытуемого гидроустройства, и редукционного клапана, регулирующего давление подачи насосной станции, обеспечивает постоянство тепловыделения при испытании гидроустройств. Это позволяет использовать теплообменник постоянной производительности для поддержания постоянной температуры рабочей жидкости в насосной станции, а также бак малой емкости, который служит только для восполнения утечек рабочей жидкости, что в целом приводит к упрощению конструкции, уменьшению габаритов и удешевлению изготовления насосной станции.

Для пояснения устройства насосной станции на чертеже приведена ее принципиальная гидравлическая схема. Насосная станция содержит насос 1, вал которого с помощью муфты 2 соединен с валом двигателя 3. На выходе насоса 1 установлен фильтр 4 для очистки рабочей жидкости. Для поддержания постоянного давления нагнетания насоса 1 в напорной гидролинии после фильтра 4 установлен переливной клапан 5. Также к напорной гидролинии насоса 1 подключен вход дросселя 6 и регулируемого редукционного клапана 7. Сливные гидролинии переливного клапана 5, дросселя 6 и редукционного клапана 7 объединены со сливом рабочей жидкости от испытуемого гидроустройства и соединены со входом теплообменника 8. С выхода теплообменника 8 рабочая жидкость поступает на вход насоса 1. Бак 9 насосной станции выполнен закрытым с наддувом и подключен к входу насоса 1.

Насосная станция работает следующим образом. При испытании гидроустройств к выходам насосной станции подключается напорная и сливная гидролинии испытуемого гидроустройства, открывается дроссель 6, включается циркуляция хладоносителя через теплообменник 8, включается двигатель 3, который приводит во вращение вал насоса 1. В начальный момент времени температура рабочей жидкости в насосной станции соответствует температуре окружающего воздуха. Насос 1 подает рабочую жидкость на вход дросселя 6 и далее - в теплообменник 8, где она охлаждается путем теплообмена с хладоносителем, после теплообменника 8 рабочая жидкость снова поступает во всасывающую гидролинию насоса 1, в результате чего температура рабочей жидкости в напорной гидролинии насосной станции постепенно понижается. Степень открытия дросселя 6, перепад давлений на дросселе 6, определяет мощность тепловыделений в насосной станции и скорость охлаждения рабочей жидкости.

После того как температура рабочей жидкости опустится до значения, установленного для испытаний гидроустройства, дроссель 6 закрывается и насос 1 начинает нагнетать рабочую жидкость под давлением, соответствующим настройке переливного клапана 5. При неработающем испытуемом гидроустройстве вся рабочая жидкость, нагнетаемая насосом 1, поступает в сливную гидролинию переливного клапана 5 и далее на вход теплообменника 8. Мощность тепловыделения в результате дросселирования рабочей жидкости в переливном клапане 5 определяется подачей насоса 1 и давлением настройки переливного клапана 5. При соответствующей производительности теплообменника 8 все выделенное и сообщенное рабочей жидкости тепло отводится теплообменником 8, температура рабочей жидкости на входе и выходе из теплообменника 8, на входе и выходе из насоса 1, в напорной гидролинии насосной станции остается неизменной.

При работе испытуемого гидроустройства поток рабочей жидкости, поступающий от насоса 1, перераспределяется между переливным клапаном 5 и цепью редукционный клапан 7 - испытуемое гидроустройство. На вход теплообменника 8 поступает рабочая жидкость и со слива переливного клапана 5, и со слива испытуемого гидроустройства, поэтому расход рабочей жидкости, протекающей через теплообменник 8, остается прежним, независимо от расхода рабочей жидкости, поступающей на питание испытуемого гидроустройства. При этом падение давления в цепи редукционный клапан 7 - испытуемое гидроустройство равно давлению настройки переливного клапана 5. Поэтому, если испытуемое гидроустройство не совершает полезную работу или ее величина пренебрежимо мала по сравнению с мощностью насосной станции, то суммарная мощность тепловыделений в результате дросселирования рабочей жидкости в переливном клапане 5, редукционном клапане 7 и испытуемом гидроустройстве остается прежней. При работе испытуемого гидроустройства неизменным также остается температура рабочей жидкости на входе и выходе из теплообменника 8, на входе и выходе из насоса 1, в напорной гидролинии насосной станции.

Возможен другой вариант выполнения данного изобретения, где в насосной станции вместо теплообменника 8 используется испаритель холодильной машины.

По отношению к прототипу предложена насосная станция, включающая в себя бак, насос, на выходе которого установлен переливной клапан, отличающаяся тем, что в сливной гидролинии переливного клапана установлен испаритель холодильной машины, вход переливного клапана соединен со входом редукционного клапана, а выход редукционного клапана соединен с выходом насосной станции, имеющей дроссель, соединяющий напорную гидролинию насоса и вход испарителя холодильной машины.

Применение переливного клапана, поддерживающего постоянным давление нагнетания насоса независимо от давления питания испытуемого гидроустройства, и редукционного клапана, регулирующего давление подачи насосной станции, обеспечивает постоянство тепловыделения при испытании гидроустройств. Это позволяет использовать испаритель холодильной машины постоянной производительности для поддержания постоянной температуры рабочей жидкости в насосной станции, а также бак малой емкости, который служит только для восполнения утечек рабочей жидкости, что в целом приводит к упрощению конструкции, уменьшению габаритов и удешевлению изготовления насосной станции.

Принципиальная гидравлическая схема насосной станции по второму варианту аналогична гидравлической схеме насосной станции первого варианта, представленной на чертеже. Насосная станция содержит насос 1, вал которого с помощью муфты 2 соединен с валом двигателя 3. На выходе насоса 1 установлен фильтр 4 для очистки рабочей жидкости. Для поддержания постоянного давления нагнетания насоса 1 в напорной гидролинии после фильтра 4 установлен переливной клапан 5. Также к напорной гидролинии насоса 1 подключен вход дросселя 6 и регулируемого редукционного клапана 7. Сливные гидролинии переливного клапана 5, дросселя 6 и редукционного клапана 7 объединены со сливом рабочей жидкости от испытуемого гидроустройства и соединены со входом испарителя холодильной машины 8. С выхода испарителя холодильной машины 8 рабочая жидкость поступает на вход насоса 1. Бак 9 насосной станции выполнен закрытым с наддувом и подключен к входу насоса 1.

Работа насосной станции по второму варианту аналогична работе насосной станции первого варианта, только охлаждение рабочей жидкости до начала испытаний и отвод избыточного тепла, выделяемого при испытании гидроустройств, происходит за счет испарения хладагента в испарителе холодильной машины, а не теплообмена в теплообменнике.

Предложенное техническое решение находится в стадии разработки опытных чертежей.

1. Насосная станция, включающая в себя бак, насос, на выходе которого установлен переливной клапан, и теплообменник, установленный в сливной гидролинии переливного клапана, отличающаяся тем, что вход переливного клапана соединен с входом редукционного клапана, а выход редукционного клапана соединен с выходом насосной станции, имеющей дроссель, соединяющий напорную гидролинию насоса и вход теплообменника.

2. Насосная станция, включающая в себя бак, насос, на выходе которого установлен переливной клапан, отличающаяся тем, что в сливной гидролинии переливного клапана установлен испаритель холодильной машины, вход переливного клапана соединен с входом редукционного клапана, а выход редукционного клапана соединен с выходом насосной станции, имеющей дроссель, соединяющий напорную гидролинию насоса и вход испарителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение используется для поузловой доводки авиационных двигателей при стендовых испытаниях, а именно доводки рабочих колес турбин и колес компрессоров. При реализации способа определения частоты вынужденных колебаний рабочего колеса (РК) определяют количество лопаток РК и количество лопаток направляющего аппарата (НА) или соплового аппарата (СА) ступени турбомашины.

Изобретение относится к области контроля технического состояния авиационных газотурбинных двигателей, оборудованных штатной измерительной аппаратурой, сигналы с которой в процессе эксплуатации записываются также штатным бортовым устройством регистрации, установленном на борту соответствующего воздушного судна.

Изобретение относится к энергетике. Газотурбинный двигатель выполнен двухконтурным, двухвальным, содержит не менее восьми модулей, смонтированных по модульно-узловой системе, включая компрессоры высокого и низкого давления, разделенные промежуточным корпусом, основную камеру сгорания, воздухо-воздушный теплообменник, турбины высокого и низкого давления, смеситель, фронтовое устройство, форсажную камеру сгорания и всережимное реактивное сопло.

Изобретение относится к энергетике. Способ серийного производства турбореактивного двигателя (ТРД), при котором изготавливают детали и комплектуют сборочные единицы, элементы и узлы модулей и систем двигателя.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройствах управления двигателем внутреннего сгорания. Технический результат - обеспечение баланса между предотвращением чрезмерного повышения температуры поршня и предотвращением ухудшения различных эксплуатационных характеристик двигателя внутреннего сгорания в результате выполнения управления, применяемого для подавления аномального сгорания даже тогда, когда аномальное сгорание происходит последовательно или практически последовательно в течение множества циклов.

Изобретение относится к энергетике. Турбореактивный двигатель выполнен двухконтурным, двухвальным, а также содержит не менее восьми модулей, смонтированных по модульно-узловой системе, включая компрессоры высокого и низкого давления, разделенные промежуточным корпусом, основную камеру сгорания, воздухо-воздушный теплообменник, турбины высокого и низкого давления, смеситель, фронтовое устройство, форсажную камеру сгорания и всережимное реактивное сопло.

Изобретение относится к энергетике. Способ капитального ремонта авиационных турбореактивных двигателей, при котором создают ротационно обновляемый запас восстановленных деталей - модулей, узлов, сборочных единиц, оставшихся после замены от предыдущих ранее отремонтированных двигателей, и используют их в порядке замены на очередном ремонтируемом двигателе.

Изобретение относится к энергетике. Способ серийного производства турбореактивного двигателя, при котором изготавливают детали и комплектуют сборочные единицы, элементы и узлы модулей и систем двигателя, собирают модули в количестве не менее восьми - от компрессора низкого давления до всережимного регулируемого реактивного сопла.

Изобретение относится к энергетике. Турбореактивный двигатель выполнен двухконтурным, двухвальным, содержит не менее восьми модулей, смонтированных по модульно-узловой системе, включая компрессоры высокого и низкого давления, разделенные промежуточным корпусом, основную камеру сгорания, воздухо-воздушный теплообменник, турбины высокого и низкого давления, смеситель, фронтовое устройство, форсажную камеру сгорания и поворотное реактивное сопло, включающее поворотное устройство и регулируемое реактивное сопло.

Изобретение относится к энергетике. Способ серийного производства газотурбинного двигателя, при котором изготавливают детали и комплектуют сборочные единицы, элементы и узлы модулей и систем двигателя.

Изобретение относится к способам для определения изменения параметра клапана для управления клапаном. Технический результат заключается в повышении точности диагностики клапанов в онлайн режимах.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при стендовых испытаниях трансмиссий машин, в частности гидрообъемных передач поворота. В стенде для испытания трансмиссий машин, содержащем раму, два электродвигателя с частотным регулированием - нагружающий и тормозящий, муфты, приводные валы и систему управления в цилиндрической полости приводного вала, жестко соединенного с полумуфтой вала электродвигателя, установлен с возможностью перемещения в осевом направлении поршень со штоком.

Стенд предназначен для испытаний цилиндров. Стенд содержит установленные на раме подвижную каретку в продольных направляющих, испытываемый цилиндр, шток которого соединен с кареткой, элементы фиксации гильзы и штока цилиндра и нагружающее устройство, устройство для измерения силы, установленное с возможностью взаимодействия с упомянутым штоком, размещенным в каретке, переходник, установленный в роликовой опоре соосно штоку, и дополнительное нагружающее устройство, связанное с гильзой, установленной шарнирно на кронштейне, закрепленном на раме, тормоз, выполненный в виде двух балок, одни концы которых через оси соединены с рамой в конце хода каретки, другие концы выполнены подпружиненными под углом к раме пружинами, фрикционные накладки, закрепленные как на балках, так и на раме, амортизатор, ограничивающий ход каретки, и элементы фиксации штока цилиндра, выполненные в виде П-образного рычага, через две оси шарнирно связанного с рамой, двух размещенных на раме втулок с двумя взаимодействующими с кареткой ползунами, выполненными с возможностью взаимодействия с осями рычага с горизонтальными пазами, при этом нагружающие устройства выполнены в виде отдельных плит.

Изобретение относится к способам технической диагностики и предназначено для определения технического состояния и остаточного ресурса рукавов высокого давления.

Стенд предназначен для испытания угловых редукторов вертолета. Стенд содержит масляную систему, состоящую из двух частей, герметически разделенные между собой, но связанные масляно-масляным теплообменником (21), расположенным в первой части.

Стенд предназначен для динамических экспериментальных исследований навесных погрузочных манипуляторов. Стенд содержит неподвижную раму, гидроцилиндр, дополнительно включает стрелу, шарнирно установленную на поворотной колонне, закрепленной на раме, и поддерживаемую гидроцилиндром, управляющим стрелой посредством рукояти, и опорный каток, имитирующий задний мост трактора, аутригеры, связанные с опорной поверхностью посредством упругодемпфирующей связи для имитации податливости грунта, и регулируемый противовес, позволяющий имитировать различные трактора с разным расположением центра масс относительно подвески трактора.

Способ может быть использован в испытательной технике. Испытания гидроцилиндров проводят под нагрузкой нагрузочного гидроцилиндра с наложением случайных по величине и длительности отклонений на номинальные значения гидравлического сопротивления гидроагрегата в сливной магистрали нагрузочного гидроцилиндра.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытательной технике, и может быть использовано при диагностике гидросистем как в процессе их эксплуатации, так и в стационарных условиях отдельных диагностируемых элементов.

Изобретение относится к методам испытания изделий на герметичность. Способ осуществляют следующим образом: сначала испытуемое изделие заполняют рабочей средой (жидкостью или газом), регулятором расхода в полости испытуемого изделия создают знакопеременное давление посредством создания вакуума и избыточного давления по чередующемуся циклу, рабочую среду нагревают до определенной температуры, причем скорость нагрева зависит от ее плотности или вязкости, а величину перепада давления рабочей среды обеспечивают механизмом пульсации давления, при этом для ускорения процесса испытания снаружи к испытуемому изделию подают воздух с заданной концентрацией озона, а контроль утечки рабочей среды, по периметру зоны герметизации, осуществляют с помощью группы датчиков, установленных на испытуемом изделии.

Агрегат относится к стендам для гидравлических испытаний изделий, преимущественно в области ракетной техники. Предложенное техническое решение позволяет произвести вакуумную заправку гидросистемы системы поворота камер сгорания с контролем качества заправки по сжимаемости рабочей жидкостью и обеспечить питание рулевых машин при проверках работоспособности и герметичности рабочей жидкостью с необходимыми для работы системы поворота камер сгорания двигательной установки блока III ступени в составе ракеты-носителя давлением, температурой, расходом и чистотой, с возможностью их контроля.

Изобретение относится к стендам испытательной техники и может быть использовано при проектировании и изготовлении стендов для испытания агрегатов летательных аппаратов. Стенд содержит насосную станцию, распределитель, программное устройство, тягу, пневматическую систему загрузки с пневматическим цилиндром, осуществляющим заданные нагрузки через тягу на испытываемый гидроэлектромеханический агрегат с подачей воздуха в пневматический цилиндр от ресивера через трубопровод, в котором установлены редукционный и предохранительные клапаны, вентили и манометры. Технический результат - уменьшение трудоемкости на разработку и изготовление стенда, повышение точности нагружения и увеличение ресурса. 1 ил.
Наверх