Система поддержания теплового режима гидропривода строительной машины с помощью теплоаккумулирующего вещества

Система относится к области машиностроения, а именно к эксплуатации строительной и дорожной техники, оснащенной объемным гидроприводом в зимний период. Система представляет собой гидроцилиндр с полым штоком, наполненным теплоаккумулирующим материалом, при этом гидроцилиндр покрыт слоями теплоизоляции и влаго-грязезащиты. Аккумулирование тепла во время работы и его отдача во время простоя позволяют поддерживать температуру рабочей жидкости гидроцилиндра в пределах оптимальной для запуска. 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области машиностроения, а именно к эксплуатации строительной и дорожной техники, оснащенной объемным гидроприводом в зимний период.

Установлено, что оптимальной температурой рабочей жидкости объемного гидропривода является -10°C…+10°C, в случае если температура рабочей жидкости ниже, то объемный гидропривод нуждается в тепловой подготовке, т.к. снижается объемный КПД гидропривода и, как следствие, производительность строительной машины.

Известно изобретение №992853 по а.с. СССР, МПК F15B 21/04, которое представляет из себя систему, включающую в себя гидробак, насос, всасывающую линию, исполнительный орган, напорную гидролинию, сливную гидролинию, управляемый дроссель. Данная система при помощи циркуляции рабочей жидкости по малому кругу через дроссель нагревает рабочую жидкость в гидробаке за счет смятия рабочей жидкости в дросселе.

Недостатками данного технического решения являются возникающие дополнительные нагрузки на главный гидравлический насос, что ведет к его досрочному выходу из строя, отсутствие тепловой подготовки гидроцилиндров и примыкающих соединений и, как следствие, задиры зеркальной поверхности, подтекание через уплотнители и резинометаллические соединения.

Также предложена система предпусковой тепловой подготовки двигателя и гидропривода строительно-дорожных машин RU №2258153, МПК F02N 17/06.

Система предпусковой тепловой подготовки двигателя внутреннего сгорания и гидропривода строительно-дорожных машин, содержащая контур тепловой подготовки двигателя внутреннего сгорания, включающий в себя двухкамерный теплоаккумулятор, теплообменник отработавших газов, насос, гидрораспределители, вентили, подогреватель жидкостной дизельный, а также контур тепловой подготовки гидропривода, включающий в себя гидробак, в котором расположен теплообменник отработавших газов, насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр, отличающаяся тем, что указанный двухкамерный теплоаккумулятор представляет собой две камеры, причем одна из камер - внутренняя, расположена внутри второй камеры - внешней, материал стенки внутренней камеры имеет низкую теплопроводность, во внутренней камере расположен теплообменник теплоносителя, соединенный гидролинией с теплообменником отработавших газов и двигателем внутреннего сгорания, гидроцилиндр имеет дополнительную гидролинию с вентилем, соединяющую штоковую и рабочую полости гидроцилиндра.

Недостатком данного технического решения является то, что этот способ сложный по конструкции, требует внедрения и изменения элементов гидропривода машины, нуждаются в постоянном контроле и техническом обслуживании.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение безотказной работы и увеличения ресурса объемного гидропривода за счет использования теплоаккумулирующего материала в качестве источника для поддержания температуры рабочей жидкости в гидроцилиндрах машины.

Данная задача решается за счет того, что заявленное изобретение является теплоаккумулирующим материалом для поддержания температуры рабочей жидкости в гидроцилиндрах, находящимся в полости штока гидроцилиндра, слоем, предотвращающим отвод тепла в окружающую среду, и влаго-грязезащитным слоем.

Фиг.1: изображен общий вид изобретения на гидроцилиндре 1, слой предотвращающий отвод тепла в окружающую среду 2, влаго-грязезащитный слой 3, застежки внешние 4.

Фиг.2: изображен поперечный разрез гидроцилиндра 1, слой, предотвращающий отвод тепла в окружающую среду 2, влаго-грязезащитный слой 3, рабочая жидкость 5 и теплоаккумулирующий материал 6 штока гидроцилиндра 7.

Заявленное изобретение является системой поддержания температуры рабочей жидкости в гидроцилиндрах объемного гидропривода строительно-дорожной машины при помощи теплоаккумулирующего материала 6, слой предотвращающий отвод тепла в окружающую среду 2 и слой влаго-грязезащиты 3 также закреплены на них при помощи внешних застежек 4.

Работает системы следующим образом - полый шток заполнен теплоаккумулирующим материалом, под действием высокой температуры во время работы гидропривода теплоаккумулирующий материал плавится, накапливая тепло за счет перехода вещества из твердого состояния в жидкое, после остановки машины шток находится внутри гидроцилиндра. Благодаря теплозащитному слою происходит меньшие потери тепла в окружающую среду. Теплоаккумулирующий материал постепенно отдает теплоту гидравлическому маслу. Когда температура теплоаккумулирующего материала опустится до минус 5°C, теплоаккумулирующий материал кристаллизуется, становясь твердым. При этом фазовом переходе происходит выделение тепла (до 50°C).

Результатом такой работы системы является обеспечение оптимального теплового режима рабочей жидкости в гидроцилиндрах по истечению 8-ми часов межсменного простоя, что сократит износ гидрооборудования машины на 10-30% и повысит производительность на 10-15%.

Система для поддержания температуры рабочей жидкости в гидроцилиндрах объемного гидропривода строительно-дорожной машины, характеризующаяся тем, что представляет из себя гидроцилиндр с полым штоком, наполненным теплоаккумулирующим материалом, при этом гидроцилиндр покрыт слоем, предотвращающим отвод тепла в окружающую среду, и влаго-грязезащитным слоем, а поддержание температуры происходит за счет аккумулирования тепла во время работы машины и постепенной отдачи его во время простоя, также при достижении теплоаккумулирующим материалом температуры минус 5°С происходит кристаллизация материала с нагревом до плюс 50°С.