Насосна станція

Насосна станція, що містить багаторядний плунжерний насос, який включає плунжери механічно не зв'язані з його привідним механізмом, пристрій розвантаження кожної робочої камери пдроблока (плунжера) у вигляді підпружиненого поршня, а також всмоктувальний та нагнітальний клапани, яка відрізняється тим, що поршень обладнаний індикаторним хвостовиком, вільний кінець якого виконаний з можливістю виходу зовні на величину, достатню для візуального контролю його положення, при цьому пристрій розвантаження і всмоктувальний клапан встановлені в одному корпусі з нагнітальним клапаном СПІВВІСНО з ним Корисна модель належить до гірничошахтного обладнання, зокрема до насосних станцій, що використовуються, наприклад, для пдроприводу шахтних механізованих кріплень Для роботи таких насосних станцій актуальною є проблема надійної роботи пристроїв розвантаження робочих камер пдроблоків, елементи яких, при відсутності механічного зв'язку між плунжерами і деталями привідного механізму, підлягають впливу ударних навантажень, зумовлених пружними якостями робочої рідини при перепадах тиску на різних режимах роботи станції Відома насосна станція, яка складається з багаторядного плунжерного і підживлюючого насосів, що має прилади розвантаження робочих камер пдроблоку При цьому плунжери не зв'язані механічно з водним механізмом (див авт свід СРСР № 1355758 "Объемная поршневая насосная станция" кл Р04В13/00, бюл № 44 ЗО 11 87 р ) Пристрій розвантаження виконано у вигляді пдроклапана прямої дії з камерою управління, розташованою з боку виходу пдроклапана і сполученою з виходом плунжерного насоса, а вхід - із зливом у бак При вмиканні подачі плунжерного насоса пдроклапан закритий зусиллям, створеним тиском підживлення в камері управління Злив робочої рідини в бак закритий При вимиканні подачі плунжерного насоса, тиск підживлення в камері управління падає до нуля, пдроклапан відкривається і частина рідини з робочих камер плунжерного насоса через нагнічувальні клапани зливається в бак Недоліками такого виконання насосної станції є низька надійність і ДОВГОВІЧНІСТЬ пдроклапана розвантаження, обумовлена тим, що розвантажувані робочі камери плунжерного насоса знаходяться під високим тиском, а управління клапаном розвантаження здійснюється тиском підживлення При цьому злив у бак робочої рідини відбувається через отвір малого діаметра, в результаті чого з-за великої швидкості протоку йде розмив герметизуючих поверхней у пдрскклапані Це призводить до появлення витоку з напірної магістралі в бак, що знижує подачу насосної станції і її к к д Відсутність у конструкції насосної станції засобів візуального контролю працездатності розвантажувального обладнання знижує надійність роботи станції В якості прототипу прийнята насосна станція (див патент України № 5812, опубл29 12 94 р, бюл №8-1, 1994р) Насосна станція містить багаторядний плунжерний насос з плунжерами, не зв'язаними механічно з привідними механізмами, і з пристроєм розвантаження в кожній робочій камері пдроблоку, підживлюючий насос, з'єднаний з плунжерним через нормально закритий розподільник, всмоктувальний та нагнічувальний клапани Пристрій розвантаження виконано у вигляді підпружиненого поршня, встановленого СПІВВІСНО ю 1275 підпружиненому всмоктувальному клапану з можливістю контакту торцевих поверхностей поршня і всмоктувального клапана Недоліком цієї насосної станції є відсутність засобів візуального контролю працездатності розвантажувальних пристроїв, неспроможність своєчасного визначення несправності пдроблоку, що знижує надійність роботи станції При цьому частковий чи повний вихід із строю розвантажувального пристрою, є наслідком не контрольованого зношення високонавантажених елементів гідроблока станції, що визначає важливість візуального контролю з метою попередження непродуктивної роботи станції з великими витоками і трудомістких ремонтів Недоліком насосної станції є також розташування всмоктувального клапана і пристрою розвантаження під кутом 90° до нагнічувального клапана і розміщення їх у різних корпусних деталях, з'єднаних болтовим кріпленням, що не забезпечує необхідну точність збирання і, як наслідок , погіршує якість роботи розвантажувального пристрою Крім того, без роз'єднання пдроблоків від колектора підводу рідини, неможливо визначити, в якому з пдроблоків плунжерного насосу несправний пристрій розвантаження В основу корисної моделі поставлене завдання в насосній станції шляхом зміни конструкції розвантажувального пристрою і пдроблоку забезпечити підвищення надійності та ефективності роботи насосної станції, а також зниження трудомісткості ремонтних робіт за рахунок введення засобів візуального контролю працездатності розвантажувального пристрою насосної станції Поставлена задача вирішується тим, що в насосній станції, що складається з багаторядного плунжерного насоса з пристроєм розвантаження кожної робочої камери гідроблока, підживлюючого насоса, розподілюючого клапана, всмоктувальних і нагнітувальних клапанів, згідно з корисною моделлю, кожний пристрій розвантаження постачений індикаторним хвостовиком і встановлений в одному корпусі із всмоктувальним та нагнітувальним клапанами, СПІВВІСНО з ними Причинно - наслідковий зв'язок між ознаками, що заявлені, і технічним результатом полягає в тому, що застосування засобу візуального контролю працездатності пристроїв розвантаження дозволяє визначити наявність несправності елементів пдроблоків станції на ранній стадії зношення, що дає можливість своєчасно визначити необхідність проведення ремонтних робіт, знизити їх трудомісткість, а також підвищити надійність і ефективність роботи станції Співвісне розташування пристроїв розвантаження із всмоктувальними і нагнітувальними клапанами, в одному корпусі з ними спрощує конструкцію вузла і також забезпечує зниження трудомісткості ремонтних робіт і підвищення надійності роботи станції На фіг 1 - гідравлічна схема насосної станції На фіг 2 - перетин по пдро-блоку плунжерного насоса Насосна станція (див фіг1) містить плунжерний 1 і підживлюючий 2 насоси, бак 3 з робочою рідиною, всмоктуючу 4 і напірну 5 магістралі, пне вмопдроакумулятор 6, запобіжний клапан 7, розподільник 8 і зливну магістраль 9 Плунжерний насос 1 виготовлений багаторядним з плунжерами 10, механічно не пов'язаними з привідним механізмом 11, встановленими в робочих камерах пдроблоку 12, сполученими через всмоктувальні 13 і нагнітальні 14 клапани, СПІВВІДНОСНО ІЗ всмоктувальною 4 і напірною 5 магістралями Крім того, плунжерний насос 1, обладнаний за КІЛЬКІСТЮ робочих камер гідроблока 12 пристроями розвантаження, що з'єднують із зливом у бак З робочі камери пдро-блоку 12, при відключенні подачі в мережу плунжерним насосом Пристрій розвантаження (див фіг 2) виконано з поршня 15, обладнаного індикаторним хвостовиком 16, підпружиненим з боку вільного простору пружиною 17 запірної втулки 18 Пристрій розвантаження сумісно із всмоктувальним 13 і нагнітувальним 14 клапанами встановлено в СПІВВІСНІЙ вертикальній розточці пдроблоку 12, з контактом із всмоктувальним клапаном по їх торцевим поверхням Вхід плунжерного насоса 1 з'єднаний з виходом підживлюючого насоса 2 через нормально закритий розподільник 8, механізм перевмикання 19 якого зв'язаний ЛІНІЄЮ керування 20 з напірною магістраллю Вхід і вихід розподільника 8, через дроселі 21 і 22 з'єднані із зливом у бак З Режим роботи насосної станції в частині вмикання подачі при досягненні завданої нижньої межі тиску робочої рідини і вимиканні її при досягненні завданої верхньої межі робочої рідини в напірній магістралі 5, визначається настроюванням механізма переключення 19, який керує роботою розподільника 8 Насосна станція працює наступним чином У вихідному положенні, коли тиск в напірній 5 і всмоктувальній 4 магістралях відсутній, розподільник 8 закритий Всмоктувальний клапан 13 відкритий поршнем 15 розвантажувального пристрою тому, що зусилля його пружини 17 більше зусилля пружини всмоктувального клапана Робоча камера пдроблоку 12 плунжерного насосу з'єднана із зливом у бак 3 через відкритий всмоктувальний клапан 13, всмоктувальну магістраль 4 і дросель 21 При вмиканні підживлюючого 2 і плунжерного 1 насосів, розподільний клапан 8 відкривається і робоча рідина під тиском підживлення надходить у всмоктувальну магістраль 4 на вхід у плунжерний насос 1 Під ДІЄЮ тиску підживлення поршень 15 відтискає пружину 17 і переміщується на величину ходу "а", при цьому хвостовик індикатора 16 виходить назовні з запірної втулки 18 на цю величину Це забезпечується тим, що сила, діюча на пружину 17 з боку поршня 15 при наявності тиску підживлення, більше сили робочої деформації цієї пружини Після переміщення поршня 15 контакт між ним і всмоктувальним клапаном 13 за торцевими поверхнями розривається Плунжер 10 тиском підпитки притискається до торцевої поверхні привідного механізма 11 плунжерного насоса 1 і останній подає робочу рідину в напірну магістраль 5 і в пневмопдроакумулятор 6 Коли тиск робочої рідини в напірній магістралі 5 досягне верхньої межі, на яку настроєний меха 1275 нізм переключення 19 розподільного клапана 8, останній закривається У всмоктувальній магістралі 4 на ДІЛЬНИЦІ від виходу з розподільного клапана 8 до входу в плунжерний насос 1 робоча рідина зливається в бак 3 через дросель 21 і тиск в ній падає до нуля Контакт між плунжером 1 і привідним механізмом 11 плунжерного насоса 1 розмикається і насос вимикає подачу рідини в напірну магістраль Поршень 15 силою стиснутої пружини 17 переміщується у вихідне положення, відкриваючи всмоктувальний клапан 13, і робоча камера пдроблоку 12 з'єднується із зливом у бак 3 При цьому поршень 15 сумісно з індикатором піднімається вгору і хвостовик індикатора 16 входить у запірну втулку 18 Якщо хвостовик індикатора 16 в цьому режимі залишається у висунутому положенні, то це вказує на наявність завеликих витоків через нагнітувальний клапан 14 і закривання всмоктувального кла пана 13 При цьому рідина не зливається з робочої камери пдроблока насоса, а плунжер 10 починає висуватися, підпадаючи під удари з боку привідного механізму 11 В цьому випадку необхідно провести ремонт Висунуте положення хвостовика характеризує стан, при якому злив у бак не відбувається, тобто витікань немає І навпаки, занурений хвостовик вказує на наявність зливу робочої рідини в бак Запропоноване технічне рішення дозволяє візуально визначити, який з розвантажувальних пристроїв робочих камер пдроблоку плунжерного насоса несправний, без проведення будь-яких демонтажних робіт Своєчасне виявлення пошкоджених розвантажувальних пристроїв і їх ремонт у кінцевому результаті ведуть до підвищення ДОВГОВІЧНОСТІ плунжерного насоса й надійності роботи насосної станції ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул СІМІХОХЛОВИХ 15 м Київ 04119 Україна (044)456-20- 90 ТОВ Міжнародний науковий комітет вул Артема 77 м Київ 04050 Україна (044)216-32-71