Компенсатор гідравлічного удару для лічильників палива у транспортних засобах (варіанти)

1. Компенсатор гідравлічного удару, який складається з центрального трубопроводу з патрубками або штуцерами і охоплюючої його демпфіруючої камери, яка виконана у вигляді циліндрового жорсткого корпусу більшого діаметра, а кільцевий простір між ним і трубкою заповнений вкладишами з пружного матеріалу, який відрізняється тим, що центральний трубопровід відокремлений з обох боків від приєднувальних патрубків або штуцерів, при цьому центральний трубопровід виконаний суцільним і всередині має заглушку для зміни напрямку руху потоку робочого середовища, а всередині корпусу по всій його довжині розташований циліндричний патрубок, що розділяє радіально кільцеву порожнину демпфіруючої C2 2 83285 1 3 83285 4 Основним недоліком цього пристрою є складНайбільш близьким по своїй суті і ефекту, що ність і нераціональність його конструкції, які обудосягається, та який приймається за прототип, є мовлені необхідністю розміщення однієї частини компенсатор гідравлічного удару, який складаєтьпристрою в трубопроводі, що захищається, а друся з центрального перфорованого трубопроводу, гий - зовні. Крім того, експлуатація цього пристрою охопленого пружною мембраною, з приєднувальвимушує постійно підживляти допоміжну місткість ними патрубками або штуцерами і охоплюючої водою, що, у свою чергу, вимушує забезпечувати його демпфуючої камери, яка виконана у вигляді додатковою системою водопостачання сам прициліндрової трубки з еластичного матеріалу, о хострій. При монтажі пристрою на трубопроводі випленої жорстким корпусом більшого діаметру, заникає необхідність в порушенні його цілісності для повненого в кільцевому просторі між ним і труброзміщення всередині частини пристрою. Все це кою, вкладишами з пружного матеріалу, створює певні незручності і приводить до істотного виконаними у вигляді кілець з розподіленими по їх підвищення витрат на монтаж та експлуатацію поверхні виїмками у вигляді кільцевих, або радівідомого пристрою для гасіння гідравлічного удаальних, або спіральних канавок або поглиблень ру. довільної форми і/або за їх обсягом порожнинами Цей недолік усунений в пристрої для гасіння у вигляді подовжніх або радіальних проточок, а гідроудару, який містить корпус, і розміщені в ньотакож вкладиші розділені кільцями меншого діамему нормально відкритий клапан, виконаний у витру, утворюючими кільцеві канавки. При різкому гляді поворотних неперфорованих заслінок, спопідвищенні тиску робочого середовища, вона, челучених між собою за допомогою пружного зв'язку рез перфораційні отвори в трубопроводі, розриває і демпфуючи х елементів, встановлених в корпусі пружну мембрану, і хвиля тиску гаситься за рахуодна перед клапаном і інша - після клапана, при нок дисипації енергії на перфораційних отворах, а цьому демпфуючі елементи виконані у вигляді також внаслідок податливості трубки і вкладиша з нерухомого профільованого сердечника з кільцепружного матеріалу, який під впливом хвилі тиску вими канавками і опорним елементом, упорних видавлюється у виїмки або порожнини [див. паелементів у ви гляді упорних ребер жорсткості і тент Росії №2144641 з класу F16L55/04 опублікоповоротних профільованих і перфорованих пелюваний 20.01.2000 року]. сток, пов'язаних шарнірно з сердечником. Шарніри Основним недоліком відомого компенсатора розміщені в канавках, пелюстки сполучені між согідравлічного удару є одноразовість його викорисбою пружним елементом. При цьому пелюстки тання з-за розриву мембрани внаслідок тиску седемпфуючих елементів встановлені до і після кларедовища у момент гасіння гідравлічного удару пана і можуть мати різну величину перфорації, а значної сили. кут нахилу пелюсток демпфуючи х пристроїв в поДругим недоліком цього компенсатора гідравчатковому положенні може бути менше або рівний лічного удару є не ефективність використання його куту нахилу заслінок в їх початковому положенні. окремих частин, зокрема, вкладишів, при невелиПри виникненні гідроудару, хвиля підвищеного кій силі гідравлічного удару, оскільки в цьому витиску на його фронті розкриває, пелюстки демппадку мембрана не розривається і доступ до вклафуючого елементу, встановленого перед клападишів відсутній. ном, долаючи опір пружного елементу. Розкриті Третім недоліком відомого компенсатора гідперфоровані пелюстки гасять пікові навантаження равлічного удару є нетехнологічність виготовлення тиску обуреного середовища. Далі хвиля підвищейого конструкції. Цей недолік обумовлений необного тиску закриває поворотні заслінки клапана, і хідністю використання спеціальних литєвих форм підвищений тиск у відсіченій зоні перед клапаном для виготовлення вкладишів, які мають нестандапродовжує гаситися перфорованими пелюстками, ртну конструкцію. Крім того, оскільки вкладиші мапричому фіксація пелюсток в розкритому полоють різні види канавок і виїмок, потрібні, відповідженні інтенсифікує процес розсіювання енергії і но, і різні литтєві форми, а це, у свою чергу, витрачання енергії потоку на складання пелюсток і відбивається в гіршу сторону на собівартості компереклад їх в початкове положення. Одночасно в пенсатора, збільшуючи його вартість. зоні за клапаном відбувається рух рідини за інерВ основу вина ходу поставлене завдання цією, при цьому за рахунок частини енергії потоку, спрощення конструкції компенсатора гідравлічного що проскочила, розкриваються перфоровані пеудару з одночасним підвищенням його експлуаталюстки демпфуючого елементу, встановленого за ційних характеристик, зокрема, терміну служби і клапаном, що веде до подальшого розсіювання нечутливості до потужності гідравлічного удару, за енергії потоку до прийнятного рівня [див. патент рахунок відсутності руйнованих при гідравлічному Росії №2031300 з класу F16L55/04 опублікований ударі елементів конструкції компенсатора і постій20.03.1995 року]. ної готовності вкладишів до гасіння удару шляхом Основним недоліком цього пристрою для газабезпечення постійного обмивання їх плинним сіння гідравлічного удару, разом з його надмірною робочим середовищем і багатократної зміни наскладністю і великою номенклатурою мініатюрних пряму руху останнього. деталей, є його висока інерційність, яка обумовлеРішення поставленої задачі досягається тим, на можливістю проскакування частини потоку чещо у відомому компенсаторі гідравлічного удару, рез нормально відкритий клапан, що неприпустиякий складається з центрального трубопроводу з мо для деяких приладів, що встановлюються в приєднувальними патрубками або штуцерами і гідросистему, особливо лічильників, що встановохоплюючої його демпфуючої камери, яка виконалюються в паливну систему рідинних двигунів на у вигляді циліндрового жорсткого корпусу більтранспортних засобів. шого діаметру, заповненого в кільцевому просторі 5 83285 6 між ним і трубкою, вкладишами з пружного матерілічного удару (варіант, зображений Фіг.2). Різниця алу, згідно пропозиції, всередині корпусу, на всю полягає лише в тому, що згадана заглушка 8 встайого довжину, розташований циліндровий патруновлена на вихідному торці центрального трубобок, що розділяє радіально кільцеву порожнину проводу 1, в якому біля цього ж торця виконані демпфуючої камери на дві рівні частини, які запорадіальні отвори 9 для виходу робочого середовнені без зазорів вкладишами у формі кульок з вища в компенсаційну камеру. пружного матеріалу, а також торці циліндрового Перший варіант виконання компенсатора запатрубка закриті перфорованими кришками, діабезпечує паралельне протікання робочого сереметр яких дорівнює внутрішньому діаметру демпдовища декількома потоками, другий варіант - пофуючої камери, а всередині центрального трубослідовне проходження робочим середовищем всіх проводу встановлена заглушка для зміни напряму порожнин компенсатора. руху потоку робочого середовища. У іншому варіПодальша сутність запропонованого технічноанті виконання компенсатора, згадана заглушка го рішення пояснюється спільно з принципом ровстановлена на вихідному торці центрального боти запропонованого компенсатора гідравлічного трубопроводу, в якому, біля цього ж торця, викоудару. нані радіальні отвори для виходу робочого сереПри сталому режимі руху робочого середовидовища в компенсаційну камеру. Перший варіант ща в гідросистемі, воно під тиском потрапляє чевиконання компенсатора забезпечує паралельне рез штуцер 4 в центральний трубопровід 1 і, удапротікання робочого середовища декількома поторяючись об заглушку 8 (глуха перешкода), міняє ками, другий варіант - послідовне проходження свій напрям руху (варіант, зображений Фіг.1) і поробочим середовищем всіх порожнин демпфуючої трапляє через: перфоровані кришки 7 в радіальні камери. частини кільцевого простору між центральним Завдяки зміні напряму руху потоку робочого трубопроводом 1 і циліндровим жорстким корпусередовища, воно постійно взаємодіє їй і вкладисом 2 демпфуючої камери. Тут робоче середовишами, якими заповнена демпфуюча камера. У разі ще, протікаючи і омиваючи вкладиші 6, повертапояви гідравлічного удару, хвиля тиску гаситься за ється в гідросистему. рахунок дисипації енергії на перфораційних отвоПри виникненні гідравлічного удару, хвиля підрах у кришках, а також внаслідок пружного стисвищеного тиску, з першу чергу, стикається з пернення вкладишів. Регулювання діапазону частот форованими кришками 7, де частково (пікові навахвиль, що гасяться, і ступеня зниження їх амплітунтаження) гаситься за рахунок дисипації енергії на ди досягається варіюванням розмірами пружних перфораційних отворах кришок 7. Далі частина кульок і їх жорсткості. Виконання вкладишів у виневрівноваженого потоку робочого середовища, гляді пружних кульок гранично спрощує їх конструщо проскочила, стикається з вкладишами 6, які, кцію, а також дозволяє використовувати тільки завдяки своїй податливості (пружності), розсіюють одну конструкцію вкладишів. хвилю енергії до прийнятного рівня. Сутність винаходу пояснюється ілюстративУ другому варіанті (Фіг.2) виконання компенсаним матеріалом, на якому зображено наступне: тора гідравлічного удару, при сталому режимі руху Фіг.1 - запропонований компенсатор гідравлічного робочого середовища в гідросистемі, воно під тисудару, варіант з паралельним рухом декількох ком потрапляє через штуцер 4 в центральний трупотоків робочого середовища, подовжній розріз; бопровід 1 і, ударяючись об заглушку 8 (глуха пеФіг.2 - теж саме, варіант з послідовним рухом порешкода), проникає через радіальні отвори 9, току робочого середовища. спочатку, в першу частину (ту, що ближче до Запропонований компенсатор гідравлічного центральної осі компенсатора) кільцевого простоудару (варіант, зображений Фіг.1) складається з ру між центральним трубопроводом 1 і циліндроцентрального трубопроводу 1 і охоплюючої його вим жорстким корпусом 2 демпфуючої камери, демпфуючої камери, яка виконана у вигляді цилінпотім, в другу частин у (ту, що далі від центральної дрового жорсткого корпусу 2 більшого діаметру. осі компенсатора) кільцевого простору між Торці циліндрового жорсткого корпусу 2 закриті центральним трубопроводом 1 і циліндровим жоркришками 3 з приєднувальними штуцерами 4 (як стким корпусом 2 демпфуючої камери. Тут робоче варіант, кришки 3 можуть бути виконані у вигляді середовище, протікаючи і омиваючи вкладиші 6, приєднувальних патрубків). Всередині циліндровоповертається в гідросистему. При виникненні гідго жорсткого корпусу 2, на всю його довжину, розравлічного удару, хвиля підвищеного тиску гаситьташований циліндровий патрубок 5, що розділяє ся також, як і в компенсаторі, виготовленого по радіально кільцеву порожнину демпфуючої камери першому варіанту. на дві рівні частини. У кожній розділеній частині Істотна відмінність об'єкту винаходу, що заявкільцевого простору поміщені вкладиші 6 з пружляється, від раніше відомих полягає в тому, що ного матеріалу, наприклад, з маслобензостійкої компенсаційна камера розділена на декілька кільгуми, виконаними у вигляді кульок. Торці циліндцевих порожнин і закрита по торцях перфороварового патрубка 5 закриті перфорованими кришними кришками і заповнена простими вкладишаками 7, діаметр яких дорівнюється внутрішньому ми, а в центральному тр убопроводі робоче діаметру демпфуючої камери. Всередині центрасередовище міняє напрям свого руху. Вказані відльного трубопроводу 1 встановлена заглушка 8 мінності, у сук упності, забезпечують надійне подля зміни напряму руху потоку робочого середоетапне гасіння енергії гідравлічного удару за рахувища. нок збільшення довжини тракту руху робочого Аналогічну конструкцію має і другий варіант середовища і постійного проходження ним вклавиконання запропонованого компенсатора гідравдишів (гасителів енергії), без зміни їх просторової 7 83285 8 орієнтації і без їх руйнування енергією хвилі під- можливість регулювання експлуатаційних хавищеного тиску. Жоден з відомих пристроїв такого рактеристик компенсатора за рахунок використанкласу не може володіти відміченими властивостяня вкладишів різної жорсткості. ми, оскільки конструктивно містять або руйновані Соціальний ефект від впровадження запропоелементи, або що механічно міняють своє полонованого технічного рішення, в порівнянні з викоження щодо вузлів їх кріплення, або вимагають ристанням прототипу, одержують за рахунок роздодаткового відведення робочого середовища з ширення області застосування компенсатора гідросистеми, або автономного підживлення. гідравлічного удару в результаті високої надійності До технічних переваг запропонованого технічі повного гасіння енергії обуреного середовища. ного рішення, в порівнянні з прототипом, можна Саме з цієї причини відомі компенсатори не виковіднести наступне: ристовуються в паливних системах двигунів - збільшення довжини тракту руху робочого транспортних засобів, оскільки не забезпечують середовища по демпфуючій камері за рахунок повне гасіння гідравлічного удару. Це особливо використання розподільного циліндрового патрубактуально, якщо в паливну систему включають ка і зміни напряму руху потоку робочого середолічильники палива. Як відомо, ці прилади дуже вища; чутливі до перепадів тиску і, надають невірні свід- збільшення терміну експлуатації (практично чення за наявності таких перепадів, що виникають не обмежений) до природного зносу пружних при роботі паливних насосів. Наявність же ж лічивкладишів за рахунок відсутності в конструкції льників палива дозволяє не тільки точно контроруйнованих деталей і рухомих елементів; лювати його витрату, але і попередити його роз- підвищення технологічності виготовлення та крадання. спрощення конструкції за рахунок використання Економічний ефект від впровадження запровкладишів сферичної форми, тобто поширеної понованого технічного рішення, в порівнянні з випростої форми; користанням прототипу, одержують за рахунок - надійність гасіння гідравлічного удару за разниження вартості компенсатора гідравлічних удахунок постійного протіканні робочого середовища рів, а також за рахунок підвищення точності обліку через компенсуючі елементи і збільшення довживитрати палива в двигунах транспортних засобів. ни тракту гасіння; Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601