Система прогрева гидропривода сдм с использованием малого гидробака


 


Владельцы патента RU 2559227:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидроприводу машин, работающих в полевых условиях, в частности к гидробакам. Система содержит контур тепловой подготовки гидропривода, включающий штатный гидробак, насос, гидрораспределитель, гидродвигатель. Малый гидробак с теплообменником соединен двумя гидролиниями со штатным гидробаком. Первая гидролиния имеет регулирующий вентиль и насос. Вторая гидролиния имеет обратный клапан и насос. Теплообменник малого гидробака соединен с выхлопной системой строительно-дорожных машин (СДМ), в которой имеется заслонка для направления потока выхлопных газов в теплообменник малого гидробака. Штатный гидробак и малый гидробак соединены с гидроцилиндром через золотник, насос и гидрораспределитель. Изобретение обеспечивает сокращение времени тепловой подготовки гидропривода строительно-дорожных машин и увеличение ресурса элементов гидросистемы. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидроприводу машин, работающих в полевых условиях, в частности к гидробакам.

Опыт эксплуатации машин в условиях низких отрицательных температур, а также анализ статистических данных показывает, что около 70% всех отказов приходится на узлы и детали гидропривода [Мерданов Ш.М. и др. Исследование и разработка системы тепловой подготовки гидропривода строительно-дорожных машин // «Строительные и дорожные машины», 2013, №1], что объясняется возрастанием вязкости рабочей жидкости за время стоянки машин. Работа гидропривода машин, работающих в полевых условиях, обеспечивается при разогреве рабочей жидкости, а следовательно, при снижении вязкости.

В работе [Карнаухов Н.Н. Приспособление строительных машин к условиям Российского Севера и Сибири. - М.: Недра, 1994. - с. 352.] рассматривается система утилизации тепла отработавших газов двигателя внутреннего сгорания машины. В гидробак этой системы встроен теплообменник. Горячие газы, проходя через него, нагревают его стенки, которые в свою очередь передают тепло рабочей жидкости, находящейся в гидробаке.

Недостатком такой системы является то, что необходимо прогревать весь объем рабочей жидкости в штатном гидробаке, что достаточно энерго- и временно затратно.

Разогрев рабочей жидкости осуществляется как от внешних источников тепла, так и прямым дросселированием [Каверзин С.В. Работоспособность гидравлического привода самоходных машин при низких температурах. Красноярск: Издательство Красноярского университета, 1986]. Дросселирование заключается в перекачивании рабочей жидкости из гидробака по напорному трубопроводу через насос, дроссель или другое гидравлическое сопротивление обратно в гидробак. При этом способе разогрева тепло от трения подвижных частей вышеуказанных элементов гидропривода передается рабочей жидкости - маслу. Однако при таком способе разогрева рабочей жидкости происходит повышенный износ подвижных частей насоса, дросселя, а также трубопроводов. А также в начале работы гидропривод работает под большими нагрузками.

Для обеспечения безотказной работы машины также оснащаются системами тепловой подготовки гидропривода.

Известна система предпусковой тепловой подготовки ДВС и гидропривода СДМ [Патент РФ №2258153, МПК F02N 17/06, опубл. 2005], состоящая из контура тепловой подготовки двигателя и контура тепловой подготовки гидропривода. Контур тепловой подготовки гидропривода включает в себя гидробак с теплообменником для разогрева масла, тепловой аккумулятор, насос гидрораспределитель, гидроцилиндр, причем штоковая и бесштоковая полости гидроцилиндра соединены дополнительной гидролинией с вентилем. Указанная особенность позволяет повысить скорость тепловой подготовки как двигателя машины, так и гидропривода после длительной стоянки в условиях низких температур окружающего воздуха. Технический результат реализуется путем прямого перетекания разогретой в гидробаке рабочей жидкости (от теплообменника и теплового аккумулятора) по дополнительной гидролинии, соединяющей штоковую и бесштоковую полости гидроцилиндра. Открытый вентиль дополнительной гидролинии позволяет разогретому маслу свободно перетекать по полостям гидроцилиндра, что сокращает время на разогрев элементов гидропривода.

Недостатком указанной конструкции является необходимость прогрева всего объема рабочей жидкости в гидробаке, также наличие дополнительной, вынесенной на поверхность гидроцилиндра гидролинии с вентилем, что является как дополнительным гидравлическим сопротивлением, так и потребителем (рассеивателем) тепла разогретого масла.

Задачей, на решение который направлено заявляемое техническое решение, является повышение надежности и сокращение затрат ресурсов на разогрев гидропривода машин, работающих в полевых условиях при низких отрицательных температурах путем добавления прогреваемого малого гидробака.

Технический результат предлагаемой конструкции малого гидробака заключается в сокращении времени тепловой подготовки гидропривода строительно-дорожных машин и увеличение ресурса элементов гидросистемы.

Указанный технический результат достигается тем, что в системе прогрева гидропривода с использованием малого гидробака, содержащей контур тепловой подготовки гидропривода, включающий штатный гидробак, насос, гидрораспределитель, гидродвигатель, особенностью является то, что малый гидробак с теплообменником соединен двумя гидролиниями со штатным гидробаком, первая гидролиния имеет регулирующий вентиль и насос, вторая гидролиния имеет обратный клапан и насос, теплообменник малого гидробака соединен с выхлопной системой СДМ, в которой имеется заслонка для направления потока выхлопных газов в теплообменник малого гидробака, штатный гидробак и малый гидробак соединены с гидроцилиндром через золотник, насос и гидрораспределитель.

За счет заявляемого конструктивного выполнения сокращается времея на тепловую подготовку гидросистемы, что достигается за счет прогрева части рабочей жидкости, а не всего объема рабочей жидкости штатного гидробака.

Увеличение ресурса элементов гидросистемы достигается за счет того, что на них снижается нагрузка от вязкой, холодной рабочей жидкости, так как перед тем как заявляемая система обеспечивает пуск рабочей жидкости по элементам гидросистемы, она прогревается в малом гидробаке.

На чертеже представлена гидравлическая схема малого гидробака в системе гидропривода.

Система прогрева гидропривода содержит малый гидробак 1, который оснащен теплообменником 2 (малый гидробак 1 имеет двойное дно, теплообменник 2 представляет собой полость между верхним и нижним дном малого гидробака). В теплообменнике 2 имеются отверстия для входа и выхода выхлопных газов, которые соединены с выхлопной системой СДМ. Объем малого гидробака 1 составляет 10-20% от штатного гидробака 3. Малый гидробак 1 и штатный гидробак 3 соединены между собой двумя гидролиниями. Первая гидролиния имеет регулирующий вентиль 10 и насос 11 (например, пластинчатой или винтообразной конструкции) для перекачивания холодной, вязкой рабочей жидкости из штатного гидробака 3 в малый гидробак 1. Вторая гидролиния имеет обратный клапан 13 и насос 12 для предотвращения перегрева рабочей жидкости в малом гидробаке 1. Малый гидробак 1 и штатный гидробак 3 соединены гидролиниями с насосом 6 через золотник 5. Насос 6 соединен с гидродвигателем 8 (например, гидроцилиндром) через гидрораспределитель 7. Теплообменник 2 соединен с ДВС 4 через выхлопную систему с заслонкой 9.

Система прогрева гидропривода СДМ с использованием малого гидробака работает следующим образом.

После запуска ДВС 4 поток выхлопных газов направляется заслонкой 9 в теплообменник 2 малого гидробака 1. Вместе с этим открывается регулирующий вентиль 10, включается насос 11 и рабочая жидкость из штатного гидробака 3 поступает в малый гидробак 1 и одновременно переключается золотник 5 в положение забора рабочей жидкости из малого гидробака 1. После нагрева рабочей жидкости от теплообменника 2 включается насос 6, и теплая рабочая жидкость поступает к гидроцилиндру 8 через гидрораспределитель 7. Для предотвращения перегрева рабочей жидкости и более интенсивной циркуляции рабочей жидкости включается насос 13.

После завершения цикла разогрева гидросистемы, когда вся рабочая жидкость прогреется до необходимой температуры, заслонка 9 переходит в открытое положение, тем самым перестает направлять поток выхлопных газов ДВС 4 в теплообменник 2, а направляет его дальше, по элементам выхлопной системы. Запирается регулирующий вентиль 10, прекращая подачу рабочей жидкости в малый гидробак 1. Золотник 5 переходит в положение забора рабочей жидкости из штатного гидробака 3, отключается насос 13, после этого гидропривод считается полностью прогретым и начинает работать в обычном режиме.

Применение указанной системы прогрева гидросистемы позволяет увеличить ресурс использования элементов гидропривода и ускорить процесс тепловой подготовки гидропривода.

Система прогрева гидропривода с использованием малого гидробака, содержащая контур тепловой подготовки гидропривода, включающий штатный гидробак, насос, гидрораспределитель, гидродвигатель, отличающаяся тем, что малый гидробак с теплообменником соединен двумя гидролиниями со штатным гидробаком, при этом первая гидролиния имеет регулирующий вентиль и насос, вторая гидролиния имеет обратный клапан и насос, а теплообменник малого гидробака соединен с выхлопной системой СДМ, которая снабжена заслонкой для направления потока выхлопных газов в теплообменник малого гидробака, штатный гидробак и малый гидробак соединены с гидроцилиндром через золотник, насос и гидрораспределитель.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в предпусковых и вспомогательных теплоэнергетических установках транспортных средств для одновременного производства тепла и электроэнергии.
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла включающий: внешнюю оболочку (2), нагревательные стержни (1) и регулятор температуры (3).

Изобретение относится к устройствам для облегчения запуска автомобильных двигателей внутреннего сгорания при низких температурах воздуха в зимний период за счет предпускового разогрева охлаждающей жидкости.

Изобретение относится к устройствам для нагрева дизельного топлива в топливном баке транспортного средства. Предложено автономное устройство для нагрева дизельного топлива в топливном баке 16, содержащее теплообменник 1 и систему 2 подачи и регулирования параметров теплоносителя.

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для улучшения пусковых качеств дизельных двигателей в условиях низких температур. Техническим результатом является сокращение времени и затрат энергии на подготовку дизельного двигателя к пуску.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Электрический подогреватель топлива, содержащий корпус, выполненный в форме болта с полостью в его стержне, входными и выходными отверстиями, турбулизатор, керамический нагревательный элемент, нихромовую спираль, последовательно соединенную с керамическим нагревательным элементом, и кожух.

Изобретение относится к области теплоэнергетического машиностроения и предназначено в качестве вспомогательных теплоэнергетических установок транспортных средств для поддержания их двигателей внутреннего сгорания в прогретом состоянии, нагрева воздуха в кабинах и снабжения бортовой сети электроэнергией.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для прогрева системы охлаждения двигателя в условиях низких температур атмосферного воздуха во время длительных остановок и стоянок.

Изобретение может быть использовано в системах для подготовки к запуску двигателей внутреннего сгорания. Система для поддержания готовности к запуску двигателя (7) внутреннего сгорания тепловоза содержит штатную систему (4) охлаждения двигателя (7) внутреннего сгорания, жидкостный подогреватель (1), подключенный к основной магистрали штатной системы (4) охлаждения, штатную топливную систему (18) двигателя внутреннего сгорания со штатным топливным баком (23) и штатным подкачивающим топливным насосом (19), дополнительный топливный бак (20), оснащенный переливным трубопроводом (21), сливным трубопроводом (22) с краном и трубопроводом, соединяющим дополнительный топливный бак (20) с жидкостным подогревателем (1).

Изобретение может быть использовано при запуске газового двигателя, использующего в качестве основного топлива природный газ. Способ заключается в подаче газа в цилиндры и форкамеры цилиндров, искровом воспламенении газа в форкамерах, поступлении продуктов горения газа из форкамер в камеры сгорания цилиндров двигателя.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к прогреву гидропривода и двигателя машин, работающих в полевых условиях. Устройство содержит корпус для загрузки дров с рядом каналов, в которых расположены транспортирующие стержни, один конец которых выполнен с местом для таблетки, предназначенной для розжига костра, а другой конец содержит ручку для перемещения стержня по каналу. Сверху корпус снабжен полносъемной крышкой с перфорированными возвышенностями с пазами для крепления направляющих труб. Обеспечивается сокращение времени тепловой подготовки гидропривода, сокращение вредных выбросов в окружающую среду от ДВС, снижение расхода топлива строительно-дорожных машин и увеличение ресурса элементов гидросистемы. 4 ил.

Изобретение относится к узлу камеры сгорания, в частности, для нагревательного прибора автомобиля. Узел содержит корпус (12) камеры сгорания со стенкой (16), охватывающей камеру сгорания, причем на участке стенки (16) корпуса выполнено отверстие (28) для запального элемента и в отверстии (28) для запального элемента установлен запальный элемент (30) с крепежным участком (44), причем отверстие (28) для запального элемента выполнено с внутренним профилем (54) в виде кругового клина, при этом крепежный участок запального элемента, установленного в этом отверстии, выполнен с наружным профилем в виде кругового клина и находится в крепежном зацеплении с внутренним профилем (54) в виде кругового клина. Изобретение обеспечивает устойчивое закрепление запального элемента на корпусе камеры сгорания. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Система подогрева и поддержания температур теплоносителей дизеля содержит штатную водяную систему охлаждения основного дизеля (15), водотопливный теплообменник (27), вспомогательный дизель-генератор малой мощности (1), на валу которого установлен водяной насос (5), связанный с газоводяным теплообменником (3), камеру сгорания (4), оборудованную форсункой (28), свечей зажигания (29) и подключенную к вентилятору (30). Газоводяной теплообменник (3) и водяной насос (5) подключены к радиатору первого контура (14) и к водомасляному теплообменнику (21) и к радиатору второго контура (23) штатной водяной системы охлаждения основного дизеля (15), а также к водотопливному теплообменнику (27), соединенному с радиатором первого контура (14). Вспомогательный топливный бак (32) связан с основным топливным баком (38), а топливной магистралью (39) с камерой сгорания (4) и с вспомогательным дизелем (1). В топливной магистрали (39) установлены электрические подогреватели топлива (40), (46), топливный насос (42), газовый подогреватель топлива (44), соединенный с газоводяным теплообменником (3), топливный фильтр (47), электромагнитный клапан (48). В трубопроводах (9), (16), связывающих радиаторы первого и второго контуров (14), (23) с водяными насосами (55), (56) системы охлаждения основного дизеля, установлены водяные заслонки (57), (58). Технический результат заключается в уменьшении веса и габаритов системы, снижении расхода дизельного топлива. 1 ил.
Изобретение относится к пуску резервных средне- и малооборотных двигателей внутреннего сгорания. Способ экстренного автоматического пуска поршневого двигателя внутреннего сгорания включает прокачку двигателя смазочным маслом от внешнего насоса через штатные трубопроводы, готовность к пуску двигателя и пуск двигателя, при этом прокачку смазочным маслом осуществляют с интервалом от двух до восьми часов и длительностью от 30 до 60 секунд. Изобретение обеспечивает снижение затрат времени и энергии на подготовку к пуску резервных двигателей.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к двигателестроению и, в частности, к системам жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания со средствами для предпускового подогрева охлаждающей жидкости, а также аккумулирования тепла отработавших газов в условиях низких температур для обеспечения оптимального теплового режима во всем диапазоне работы. Система поддержания оптимального теплового режима двигателя внутреннего сгорания дополнительно оборудована абсорбционным повышающим трансформатором, генератор и испаритель которого подключены к газовыпускному трубопроводу через управляемые заслонки, абсорбер подключен в контур подогрева системы охлаждения между теплообменником-утилизатором тепловой энергии отработавших газов и тепловым аккумулятором фазового перехода, а конденсатор подключен к автономному охлаждающему контуру. Изобретение обеспечивает повышение эффективности системы охлаждения транспортного средства за счет более полного использования тепловой энергии отработавших газов ДВС. 1 ил.

Изобретение относится к системам охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Устройство предпусковой тепловой подготовки двигателя содержит подключенный к системе охлаждения тепловой аккумулятор, дополнительный привод циркуляции теплоносителя с блоком управления. Дополнительно установлены датчики температуры теплоносителя внутри теплового аккумулятора на входе и на выходе из двигателя и датчик температуры окружающей среды, которые подключены к электронному блоку управления, позволяющему на основании показаний датчиков температуры изменять производительность дополнительного привода циркуляции теплоносителя. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования теплового аккумулятора. 1 ил.
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а точнее - к системам запуска в холодную погоду. Теплонакопитель, установленный в двигателе картера, имеет емкость, заполненную плавящимся веществом. Этим веществом может быть стеарин, парафин, нафталин, или их смесь, или вода. Изобретение обеспечивает увеличение времени сохранения тепла. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Шатун (1) двигателя внутреннего сгорания выполнен с устройством для охлаждения поршня в виде форсунки (2) орошения поршня, установленной в нижней головке шатуна. Форсунка (2) орошения поршня в период прогрева двигателя закрывается лепестковым клапаном (3), шторка которого выполнена из материала, обладающего эффектом памяти формы. Технический результат заключается в ускорении прогрева холодного двигателя путем отключения охлаждения поршня. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система приготовления и подачи водно-топливной смеси в ДВС, включающая емкость для воды 2, содержащую двойные стенки, между которыми осуществляется циркуляция отработавших газов, в результате чего вода в емкости нагревается до температуры около 70°C. На выпускном трубопроводе системы выпуска ДВС крепятся входной 3 и выходной 5 наконечники, а на емкости для воды - входной 4 и выходной 1 штуцеры. Штуцеры емкости и наконечники выпускного трубопровода соединены между собой с помощью патрубков. Технический результат заключается в сокращении времени нагрева водного компонента водно-топливной смеси, особенно при отрицательных температурах, повышении экономичности и снижении токсичности ДВС. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам использования тепла выхлопного газа. Устройство 100 использования тепла выхлопного газа из двигателя внутреннего сгорания содержит выхлопную трубу (1), которая проводит выхлопной газ от входной стороны к выходной стороне. Цилиндрическая оболочка (2) закрывает наружную часть выхлопной трубы (1). Секция (4) использования тепла выхлопного газа расположена между выхлопной трубой (1) и цилиндрической оболочкой (2). Секция (4) выполнена с возможностью осуществления теплообмена между выхлопным газом и теплообменной средой. При этом секция (4) использования тепла выхлопного газа включает в себя пакетное тело (10), которое составлено посредством собирания в пакет множества частей рубашки (6, 8). Каждая из множества частей рубашки имеет канал (20) теплообменной среды, предусмотренный внутри нее, причем в пакетном теле (10). Соответствующие каналы (20) теплообменной среды во множестве частей рубашки (6, 8) последовательно соединены друг с другом. Первый зазор (58), через который проходит выхлопной газ из выхлопной трубы (1), предусмотрен между наружной окружностью выхлопной трубы (1) и пакетным телом (10). Второй зазор (37), через который проходит выхлопной газ, прошедший через первый зазор (58), предусмотрен между множеством частей рубашки (6, 8), составляющим пакетное тело (10). Третий зазор (60), через который проходит выхлопной газ, прошедший через второй зазор (37), предусмотрен между внутренней окружностью цилиндрической оболочки (2) и пакетным телом (10). Технический результат заключается в увеличении скорости прогрева двигателя. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх