Устройство для управления давлением жидкости

Изобретение относится к регулятору давления жидкости за насосом в магистральном трубопроводе. Вал привода подключен на вход дифференциала, который установлен концентрично оси привода и имеет возможность вращаться вокруг оси. Один выход дифференциала подключен к ведомому валу, приводящему насос, а второй - к ведущей части, якорю или индуктору управляемой электроиндукционной силовой муфты скольжения. Ответная часть муфты скольжения соединена с валом привода. Коррекция давления производится блоком управления, который получает сигнал от датчика давления и изменяет в соответствие с ним электрическую индукцию между якорем и индуктором, изменяя силу, блокирующую дифференциал, а значит и передаточное отношение от привода к насосу. Управлять силой, блокирующей дифференциал, можно изменением величины электрического тока возбуждения на индукторе электроиндукционной муфты либо изменением взаимного положения индуктора и якоря, изменением зазора между ними, если магниты индуктора постоянные. Достигается упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при конструировании механизмов, в которых необходимо в широких пределах изменять передаточное отношение, оптимизирующее управление вращением ведомого вала при постоянных оборотах вала двигателя. Примером такого механизма может быть регулятор давления жидкости за насосом в магистральном трубопроводе.

Для управления давлением жидкостей используют электропривод с регуляторами различных типов. Частотные регуляторы, управляющие частотой вращения электродвигателя позволяют регулировать давление на выходе, но при снижении частоты питания необходимо пропорционально уменьшать напряжение, иначе значительно увеличатся намагничивающий ток и потери возрастают. Работа частотных преобразователей описана, например, в: Режим работы асинхронных и синхронных электродвигателей [Текст] / И.А. Сыромятников. Госэнергоиздат, 1963. При использовании для вращения насоса не электрического двигателя, а иного источника энергии регулирование давления усложняется, либо применяется байпасирование. Использование клапанов перепуска приводит к значительному снижению коэффициента полезного действия и к колебаниям давления в сети. Используются для управления оборотами вала насоса также различные механические преобразователи и редукторы. Известны различные пути согласования передаточного отношения при передаче движения от двигателя к исполнительному механизму. Наиболее распространенным способом являются зубчатый редуктор и муфты скольжения. Эти механизмы описаны, например, в: Артоболевский И.И. «Механизмы в современной технике». Том 4 «Зубчатые механизмы» и Том 5 «Фрикционные механизмы». М.: Наука, 1980 г.

Задачей изобретения является создание устройства для автоматического регулирования давления жидкости, поддержания его величины на заданном уровне, при использовании любого типа привода насоса, достижение максимально возможной экономичности работы насоса.

Поставленная цель достигается тем, что двигатель привода подключен на вход дифференциала, который установлен концентрично оси привода и имеет возможность вращаться вокруг оси, один выход дифференциала подключен к ведомому валу, а второй к ведущей части, якорю или индуктору, управляемой электроиндукционной силовой муфты скольжения, ответная часть которой соединена с валом привода. При вращении сила индукции увлекает якорь за индуктором и частично блокирует дифференциал. Часть электроиндукционной муфты, подключенная к дифференциалу, стремится вращаться в сторону, обратную направлению вращения якоря, а сила индукции, возникающая при скольжении индуктора и якоря электроиндукционной муфты, увлекает индуктор за якорем. Это частично блокирует дифференциал и уменьшает передачу вращения через его элементы, уменьшая суммарное передаточное отношение, которое состоит из вращения дифференциала вокруг оси и передаточного отношения редуктора дифференциала. Взаимодействуя, эти две противоположно направленные силы уравновешиваются в промежуточном состоянии и устанавливают суммарное передаточное отношение. При увеличении давления в сети увеличивается нагрузка на выходном валу, он тормозится, скольжение в электроиндукционной муфте увеличивается, вращение от привода к насосу в большей степени передается через элементы дифференциала, суммарное передаточное отношение увеличивается, скорость вращения выходного вала, вращающего насос, уменьшается. При уменьшении давления в сети, нагрузка уменьшается, скольжение между индуктором и якорем электроиндукционной муфты уменьшается, вращение элементов редуктора относительно друг друга уменьшается, движение на выходной вал в большей степени передается через вращение дифференциала вокруг оси, при этом суммарное передаточное отношение уменьшается, скорость вращения насоса возрастает. Для контроля и корректировки величины давления в сети используют любой известный способ управления взаимоиндукцией между якорем и индуктором электроиндукционной муфты. Датчик давления, например, может управлять изменением величины электрического тока возбуждения на индукторе электроиндукционной муфты либо изменением взаимного положения индуктора и якоря, изменением зазора между ними, если магниты индуктора постоянные. Это позволяет регулировать давление чисто механическим путем, при отсутствии электрического тока.

Изобретение поясняется чертежом.

На Фиг. 1 для примера показана возможная схема механизма. Вал 1 привода 2 вращает водило планетарного дифференциала 3 и якорь 11 электроиндукционной муфты. Центральная шестерня 4 свободно вращается на валу 1 и соединена с индуктором электроиндукционной муфты 7. Сателлиты 5 свободно вращаются на водиле 3 и передают вращение на венец планетарной передачи 6, соединенный с насосом 10. Сигнал давления передается на датчик 9, который вырабатывает управляющее действие для блока управления 8, изменяющий взаимную индукцию между якорем и индуктором электроиндукционной муфты. При уменьшении давления за насосом 10, датчик давления 9, передает сигнал на блок управления 8, который, производит действие на увеличение взаимоиндукции между якорем и индуктором электроиндукционной муфты. Это в большей степени блокирует дифференциал, тогда вращение в большей степени передается на насос через вращение дифференциала вокруг своей оси, передаточное отношение от двигателя к насосу уменьшается, выходной вал ускоряется, давление увеличивается. При увеличении давления на выходе насоса, блок управления уменьшает взаимоиндукцию между якорем и индуктором, скольжение между якорем и индуктором увеличивается, передаточное отношение от двигателя к насосу увеличивается, ведомый вал замедляется, давление за насосом уменьшается.

Обороты вала привода могут оставаться постоянными во всем диапазоне регулирования оборотов насоса. Экономичность работы заключается в том, что оба плеча дифференциала вращают насос в одну сторону. Расходуется энергия при управлении давлением только на скольжение между якорем и индуктором электроиндукционной муфты и на потери в элементах дифференциала. Изменение расхода воды, при постоянном давлении, в магистрали может быть от максимально возможного, который может обеспечить двигатель до режима холостого хода двигателя.

1. Устройство для управления давлением жидкости, отличающееся тем, что привод насоса содержит дифференциал и электроиндукционную муфту, причем дифференциал установлен концентрично приводной оси и имеет возможность вращаться вокруг оси, один выход дифференциала подключен к ведомому валу, приводящему насос, а второй к ведущей части - якорю управляемой электроиндукционной силовой муфты скольжения, ответная часть которой соединена с валом привода, и при вращении сила индукции увлекает якорь за индуктором и частично блокирует дифференциал, а часть электроиндукционной муфты, подключенная к дифференциалу, стремится вращаться в сторону, обратную направлению вращения якоря, и сила индукции, возникающая при скольжении индуктора и якоря электроиндукционной муфты, увлекает индуктор за якорем, что частично блокирует дифференциал и уменьшает передачу вращения через его элементы, уменьшая суммарное передаточное отношение, которое состоит из вращения дифференциала вокруг оси и передаточного отношения редуктора дифференциала, тогда при взаимодействии, эти две противоположно направленные силы уравновешиваются в промежуточном состоянии и определяют суммарное передаточное отношение, при этом коррекция давления производится блоком управления, который получает сигнал от датчика давления и изменяет в соответствии с ним электрическую индукцию между якорем и индуктором, изменяя силу, блокирующую дифференциал, а значит и передаточное отношение от привода к насосу.

2. Устройство для управления давлением жидкости по п. 1, отличающееся тем, что датчик давлени, управляет изменением величины электрического тока возбуждения на индукторе электроиндукционной муфты либо изменением взаимного положения индуктора и якоря, изменением зазора между ними, если магниты индуктора постоянные, что позволяет регулировать давление чисто механическим путем, при отсутствии электрического тока.

3. Устройство для управления давлением жидкости по п. 1, отличающееся тем, что привод насоса может быть любым, а регулирование давления при постоянных оборотах вала привода происходит во всем диапазоне расхода жидкости, от максимально возможного до режима холостого хода двигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергомашиностроению. Механизм для управления крутящим моментом и оборотами синхронного электродвигателя, в котором синхронный электродвигатель с генератором возбуждения, ротор которого установлен на валу электродвигателя, соединен с входом планетарного дифференциала, один выход которого подключен к выходному валу, а второй - через повышающий обороты редуктор подключен к статору генератора возбуждения, имеющему возможность вращаться вокруг оси.

Изобретение относится к коробке (30) передач с распределением мощности для транспортного средства. Коробка (30) передач содержит один приводной вал (12), первую ветвь (16) с системой (18) планетарной передачи, бесступенчато регулируемую вторую ветвь (22), соединенную с первой ветвью (16), и содержит два регулируемых преобразователя (Н1, Н2) энергии, один выходной вал (24), для соединения с приводным валом (12).

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Вертолет содержит турбинный двигатель и трансмиссию для передачи крутящего момента к ротору.

Изобретение относится к способу запуска двигателя (4) внутреннего сгорания в гибридной силовой передаче (3). Способ включает этапы определения требуемого крутящего момента (TDrv) на выходном валу (20), определения крутящего момента (TFlywheel) на выходном валу (97) двигателя (4) внутреннего сгорания, требуемого для запуска двигателя (4) внутреннего сгорания и управления первой электрической машиной (14) и второй электрической машиной (16) таким образом, что достигаются требуемый крутящий момент (TDrv) на выходном валу (20) и крутящий момент (TFlywheel), требуемый на выходном валу (97) двигателя (4) внутреннего сгорания.

Изобретение относится к трансмиссии с регулируемой скоростью. Трансмиссия (1) с регулируемой скоростью содержит планетарный зубчатый механизм (40), с которым соединены входной вал (20) и выходной вал (30), и механизм (50) регулирования скорости, изменяющий число оборотов шестерни (41) с внутренним зацеплением, солнечной шестерни (42) или водила (44) планетарной передачи.

Изобретение относится к гибридным силовым передачам. В способе управления гибридной силовой передачей с двигателем, коробкой передач, планетарными передачами и двумя электромашинами зацепляют шестерни в коробке передач, соответствующие одной зубчатой паре, соединенной с первой планетарной передачей, и одной зубчатой паре, соединенной со второй планетарной передачей и выходным валом.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Трансмиссия содержит планетарную передачу, используемую как асимметричный дифференциал, и электромагнитную силовую муфту скольжения.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе управления гибридным силовым агрегатом зацепляют шестерни в коробке передач; соединяют два вращающихся компонента во второй планетарной передаче; стопорят соединительный механизм, размещенный между первой планетарной передачей и выходным валом; активируют первую электрическую машину.

Изобретение относится к гибридным силовым передачам. В способе управления гибридной силовой передачей соединяют два вращающихся компонента в первой планетарной передаче друг с другом; отсоединяют все вращающиеся компоненты второй планетарной передачи друг от друга; зацепляют шестерню, соответствующую одной зубчатой паре, которая соединена со второй планетарной передачей, и отсоединяют одну зубчатую пару, которая соединена с первой планетарной передачей.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе запуска двигателя внутреннего сгорания в гибридной силовой передаче соединяют вращающиеся компоненты второй планетарной передачи между собой посредством соединения с помощью второго соединительного устройства солнечного зубчатого колеса, расположенного во второй планетарной передаче, и второго водила зубчатых колес планетарной передачи между собой.

Изобретение относится к колесным редукторам. Цилиндрический несоосный бесступичный редуктор содержит корпус и крышку колесного редуктора, в которые установлены вал редуктора, две цилиндрические косозубые шестерни постоянного зацепления - ведущая и ведомая.

Изобретение относится к подвескам транспортных средств. Торсионная подвеска транспортного средства включает в себя колесо, вилку-рычаг, параллельно расположенные торсионные валы.

Изобретение относится к индукционным генераторам. Колесный узел со встроенным генератором содержит обод, диск и ось вращения.

Изобретение относится к мотор-колесу. Мотор-колесо содержит: шину, обод, диск, электродвигатель, фланец статора и датчик положения ротора.

Группа изобретений относится к расположению двигателей в ведущих колесах транспортного средства. Способ создания движущего момента в колесе транспортного средства грузоподъемностью от 170 тонн заключается в следующем.

Изобретение относится к внутриколесному узлу с двигателем. Внутриколесный узел (1) с двигателем содержит корпус (10), двигатель (20), редуктор (30), содержащий вращающуюся деталь (34), и выходной вал (36), прикрепленный к вращающейся детали (34) и проходящий в корпус (10), проходя за пределы корпуса в осевом направлении наружу, и подшипник (40) ступицы, содержащий подшипниковую часть (42) и ступичную часть (44), объединенную с подшипниковой частью (42).

Изобретение мотор-колесу. В мотор-колесе на базе циклоидального редуктора расположены цевки циклоидального редуктора и циклоидальные диски, установленные эксцентрично и диаметрально противоположно относительно друг друга, статор и ротор электродвигателя, связанные с циклоидальным редуктором.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к инерционным движителям. Инерционный движитель содержит корпус, установленные в нем ведомые валы с закрепленным на каждом из них дебалансом, вращаемые во взаимно противоположных направлениях, и механизмы для вращения ведомых валов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве мотора-колеса транспортных, дорожных и других передвижных средств. Способ бесконтактного (бесподшипникового) вращения обода колеса заключается в том, что происходит центрирование кругового цилиндрического магнитопровода и находящегося внутри него цилиндрического электромагнита, внешний диаметр которого меньше внутреннего диаметра магнитопровода, при условии прохождения магнитного потока через имеющийся между ними зазор.

Изобретение относится к области физики магнетизма и может быть использовано в качестве колеса на магнитной подушке, вместо подшипника качения колеса, применительно к работе подвижного устройства на колесном ходу.

Изобретение относится к регулятору давления жидкости за насосом в магистральном трубопроводе. Вал привода подключен на вход дифференциала, который установлен концентрично оси привода и имеет возможность вращаться вокруг оси. Один выход дифференциала подключен к ведомому валу, приводящему насос, а второй - к ведущей части, якорю или индуктору управляемой электроиндукционной силовой муфты скольжения. Ответная часть муфты скольжения соединена с валом привода. Коррекция давления производится блоком управления, который получает сигнал от датчика давления и изменяет в соответствие с ним электрическую индукцию между якорем и индуктором, изменяя силу, блокирующую дифференциал, а значит и передаточное отношение от привода к насосу. Управлять силой, блокирующей дифференциал, можно изменением величины электрического тока возбуждения на индукторе электроиндукционной муфты либо изменением взаимного положения индуктора и якоря, изменением зазора между ними, если магниты индуктора постоянные. Достигается упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх