Насосна установка

Реферат: Насосна установка містить бак, насос малої подачі і високого тиску, насос великої подачі і малого тиску, які з'єднані муфтами з електродвигуном. Насос великої подачі і малого тиску трубопроводами з'єднаний з регульованим запобіжним клапаном малого тиску. Насос малої подачі і великого тиску з'єднаний трубопроводами з регульованим запобіжним клапаном високого тиску. Вихід насоса малої подачі і високого тиску з'єднаний трубопроводом з напірним трубопроводом. Вихід насоса великої подачі і малого тиску з'єднаний трубопроводами з напірним трубопроводом через зворотний клапан, зливний трубопровід, на виході якого встановлено повнопоточний фільтр. В баку по всій його ширині розміщена перегородка, яка поділяє його на порожнини всмоктування і зливу та нахилена під гострим кутом в бік порожнини зливу. Регульований запобіжний клапан малого тиску з'єднаний трубопроводом з неповнопоточним гідродинамічним фільтром, очищена рідина з якого основним відвідним трубопроводом зливається в порожнину всмоктування, а решта допоміжним відвідним трубопроводом в порожнину зливу. UA 118875 U (12) UA 118875 U UA 118875 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування, зокрема до насосних установок гідроприводів з цикловим програмним управлінням технологічного обладнання різного призначення для забезпечення працездатності їх виконавчих механізмів. Відомим аналогом є насосна установка [Патент 101748 РФ, МПК F04B 23/00. 27.01.2011], що містить бак, насос, з'єднаний муфтою з двигуном, напірний трубопровід, в якому встановлено повнопоточний фільтр і який з'єднаний з зливним трубопроводом регульованим запобіжним клапаном, зливний трубопровід. Недоліком найближчого аналога є те, що в певні проміжки часу під час роботи виконавчих механізмів гідроприводу значна частина робочої рідини з виходу насоса, через регульований запобіжний клапан, зливається в бак. При цьому відбуваються значні втрати потужності робочої рідини на виході із насоса та її нагрівання, що призводить до необхідності встановлення теплообмінного апарата чи збільшення об'єму бака. Крім цього певні втрати потужності робочої рідини із насоса на виході відбуваються у повнопоточному фільтрі, встановленому у напірному трубопроводі. Відомим аналогом є також насосна установка [Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1995. - 448 с. Рис. 8.37 б, с. 336.], що містить бак, двопотоковий насос, з'єднаний муфтою з електродвигуном, який подає в гідросистему два незалежні потоки робочої рідини, зливний трубопровід, в напірному трубопроводі додаткового насоса встановлено зворотний клапан та регульований запобіжний клапан, який з'єднаний з зливним трубопроводом, в напірному трубопроводі основного насоса встановлено повнопоточний фільтр і зворотний клапан та регульований запобіжний клапан, який з'єднаний з зливним трубопроводом. До недоліків аналога належить стале, незалежне від циклу робочого процесу, значення потоків робочої рідини на виході основного і додаткового насосів. Це, в певні періоди робочого циклу, призводить до зливу частини робочої рідини з виходу як допоміжного, так і основного насосів через регульовані запобіжні клапани в бак, тобто втрати потужності. При цьому відбуваються нагрівання робочої рідини, що також призводить до необхідності встановлення теплообмінного апарата чи збільшення об'єму бака. Крім цього певні втрати потужності робочої рідини на виході відбуваються у повнопоточному фільтрі, встановленому у напірному трубопроводі. В баку відбувається перемішування робочої рідини, яка зливається з гідроприводу та через регульовані запобіжні клапани. Тобто до насосів надходить робоча рідина, яка містить частки забруднення, що знижує ресурс роботи елементів гідроприводу. Найближчим аналогом до корисної моделі є насосна установка, що містить бак, насос великого тиску і малої подачі та насос низького тиску і великої подачі, з'єднані муфтами з електродвигуном, виходи яких з'єднані з регульованими запобіжними клапанами, відповідно високого і низького тиску, які з'єднані між собою трубопроводом, в якому розміщено зворотний клапан, і з'єднані з напірним трубопроводом, зливний трубопровід, у якому встановлено повнопоточний фільтр [Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро- и пневмоприводов: Учебник для студентов вузов по специальности "Гидравлические машины, гидропривод и гидропневмоавтоматика". - М.: Машиностроение. 1991. - 384 с. Рис. 2.19 б, с. 1 П.], Особливістю даної насосної установки є те, що вибір видатків насосів великого та малого тиску, які залежать тільки від параметрів робочого циклу, може бути здійснений незалежно. Це дозволяє зменшити витрату робочої рідини, яка зливається в бак крізь регульований запобіжний клапан малого тиску, і як наслідок зменшити втрати потужності та на нагрівання робочої рідини. Недоліком найближчого аналога є значне зношення пар тертя елементів гідроприводу, неефективне використання потужності робочої рідини, яка зливається в бак крізь регульований запобіжний клапан малого тиску, змішування в баку очищеної робочої рідини, яка надходить з зливного трубопроводу, в якому встановлено повнопоточний фільтр, та неочищеної з регульованого запобіжного клапана малого тиску і перемішування її в баку. Таким чином до насосів надходить робоча рідина, яка містить частки забруднення, що знижує ресурс роботи елементів гідроприводу. В основу корисної моделі поставлена задача створення насосної установки, у якій завдяки новому конструктивному виконанню бака, а саме розміщення в ньому по всій ширині перегородки, зануреної в масло, яка поділяє його на порожнини всмоктування та зливу, та нахилена гострим кутом в бік порожнини зливу, та встановлені зовні бака, за регульованим запобіжним клапаном малого тиску неповнопоточного гідродинамічного фільтра, очищена рідина з якого зливається в порожнину всмоктування, а решта в порожнину зливу. Це дозволяє додатково очищувати та охолоджувати робочу рідину, за рахунок чого забезпечити збільшення ресурсу роботи елементів гідроприводу та підвищення його енергетичної ефективності. 1 UA 118875 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що у насосній установці, що містить бак, насос малої подачі і високого тиску та насос великої подачі і малого тиску, які з'єднані муфтами з електродвигуном та трубопроводами з регульованими запобіжними клапанами високого та малого тиску відповідно, вихід насоса малої подачі і високого тиску з'єднаний з напірним трубопроводом, а вихід насоса великої подачі і малого тиску з'єднаний з напірним трубопроводом через зворотний клапан, зливний трубопровід, на виході з якого встановлено повнопоточний фільтр, згідно з корисною моделлю, в баку по всій його ширині розміщена перегородка, яка поділяє його на порожнини всмоктування та зливу, та нахилена під гострим кутом в бік порожнини зливу, та встановлений зовні бака, за регульованим запобіжним клапаном малого тиску неповнопоточного гідродинамічного фільтра, очищена рідина з якого зливається в порожнину всмоктування, а решта в порожнину зливу, зливний трубопровід, на виході якого встановлено повнопоточний фільтр. Така конструкція насосної установки, на відміну від найближчого аналога, дозволяє розділити бак на дві порожнини всмоктування та зливу, в якій заримуються частки зношення елементів гідроприводу і додатково очищувати робочу рідину яка зливається через регульований запобіжний клапан малого тиску та відводити забруднену її частину в порожнину злива бака, а також здійснювати її охолодження. Це дозволяє, без збільшення енергоспоживання насосної установки, за рахунок покращення якості робочої рідини забезпечити збільшення ресурсу роботи елементів гідроприводу. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображена схема насосної установки. Насосна установка містить бак 1, насос малої подачі і високого тиску 10 та насос великої подачі і малого тиску 7, які з'єднані муфтами 8 з електродвигуном 9, насос великої подачі і малого тиску 7 трубопроводами 14, 13 з'єднаний з регульованим запобіжним клапаном малого тиску 12, а насос малої подачі і великого тиску 10 з'єднаний трубопроводами 17, 19 з регульованим запобіжним клапаном високого тиску 20, вихід насоса малої подачі і високого тиску 10 з'єднаний трубопроводом 17 з напірним трубопроводом 18, а вихід насоса великої подачі і малого тиску 7 з'єднаний трубопроводами 14 і 15 з напірним трубопроводом 18 через зворотний клапан 16, в баку 1 по всій його ширині розміщена перегородка 2, яка поділяє його на порожнини всмоктування 3 та зливу 23, та нахилена під гострим кутом в бік порожнини зливу 23, регульований запобіжний клапан малого тиску 12 з'єднаний трубопроводом 11 з неповнопоточним гідродинамічним фільтром 6, який розміщено зовні бака 1, очищена рідина з якого основним відвідним трубопроводом 4 зливається в порожнину всмоктування 3, а решта допоміжним відвідним трубопроводом 5 в порожнину зливу 23, зливний трубопровід 21, на виході якого встановлено повнопоточний фільтр 22. Насосна установка працює наступним чином. Після включення електродвигуна 9 насоси великої подачі і малого тиску 7 та малої подачі і високого тиску 10 починають обертатися, всмоктуючи робочу рідину з порожнини всмоктування 3 бака 1, який поділено похилою перегородкою 2 на порожнину всмоктування 3 і зливу 23, утворюючи таким чином відповідні видатки на своїх виходах. Похила перегородка 2 нахилена під гострим кутом в бік порожнини зливу 23 і забезпечує осідання часток забруднення в ній, таким чином на вхід насосів надходить очищена робоча рідина. Робоча рідина з насоса малої подачі і високого тиску 10 трубопроводом 17 надходить до напірного трубопроводу 18 та в гідропривід. Одночасно робоча рідина з насоса великої подачі і малого тиску 7 трубопроводами 14, 15, через зворотний клапан 16 також надходить до напірного трубопроводу 18 та в гідропривід. Регульовані запобіжні клапани малого тиску 12 та високого тиску 20 закриті, таким чином робоча рідина з обох насосів великої подачі і малого тиску 7 та малої подачі і високого тиску 10 надходить до гідроприводу, виконавчі механізми якого здійснюють робочий рух, який потребує великої подачі та малий тиск. При переході на робочий цикл, який потребує малої подачі та великий тиск, тиск в напірному трубопроводі 18 збільшується. Це приводить до закриття зворотного клапана 16, який з'єднує насос великої подачі і малого тиску 7 трубопроводами 14 і 15 з напірним трубопроводом 18. Тиск на виході насоса великої подачі і малого тиску 7 підвищується до рівня, коли регульований запобіжний клапан малого тиску 12 відкривається і робоча рідина трубопроводами 14 і 13, через регульований запобіжний клапан 12 трубопроводом 11 надходить до неповнопоточного гідродинамічного фільтра 6. В неповнопоточному гідродинамічному фільтрі 6 крізь чарунку проходять тільки частки явно менші за величину чарунок, таким чином забезпечується постійна "чистота" чарунок і безперервне самоочищення фільтра. Очищена робоча рідина з неповнопоточного гідродинамічного фільтра 6 основним відвідним трубопроводом 4 зливається в порожнину всмоктування 3 бака 1, а решта допоміжним відвідним трубопроводом 5 в його порожнину зливу 23. Розміщення неповнопоточного гідродинамічного фільтра 6 зовні бака 1 забезпечує додаткове охолодження робочої рідини. При зменшенні тиску в гідроприводі та в 2 UA 118875 U 5 10 15 20 25 напірному трубопроводі 18, зворотний клапан 16 відкривається і видаток з насоса великої подачі і малого тиску 7 трубопроводами 14 і 15 надходить до напірного трубопроводу 18, а регульований запобіжний клапан малого тиску 12 закривається. Робота насосної установки відбувається при потребі в гідроприводі великої подачі та малого тиску. Злив робочої рідини з гідроприводу відбувається через зливний трубопровід 21 повнопоточний фільтр 22, де робоча рідина додатково очищується, та надходить до зливної порожнини бака 1. Таким чином, збільшення ресурсу роботи елементів гідроприводу живлення якої відбувається запропонованою насосною установкою досягається за рахунок додаткового очищення робочої рідини неповнопоточним гідродинамічним фільтром 6, встановленим за регульованим запобіжним клапаном малого тиску 12 та з'єднаним з ним трубопроводом 11. Крім цього зменшення забруднення робочої рідини, яка всмоктується насосами великої подачі і малого тиску 7 та малої подачі і високого тиску 10, досягається за рахунок розділення бака 1 на порожнину всмоктування 3 і зливу 23 перегородкою 2, яка нахилена під гострим кутом в бік порожнини зливу 23 і забезпечує осідання часток забруднення в порожнині зливу 23. При цьому очищена робоча рідина з неповнопоточного гідродинамічного фільтра 6 основним відвідним трубопроводом 4 зливається в порожнину всмоктування 3 бака 1, а решта (приблизно 15 %) допоміжним відвідним трубопроводом 5 в його порожнину зливу 23. Це забезпечує, в окремі періоди робочого циклу гідроприводу, раціональне використання гідравлічної енергії з виходу регульованого запобіжного клапана малого тиску 12 та за рахунок розміщення неповнопоточного гідродинамічного фільтра 6 зовні бака 1 додатково відводити теплову енергію від робочої рідини. Таке конструктивне виконання дозволяє збільшити ресурс роботи елементів гідроприводу, за рахунок використання гідравлічної енергії з виходу регульованого запобіжного клапана малого тиску підвищити її енергоефективність, а також стабілізувати температуру робочої рідини без додаткового встановлення теплообмінника, або збільшення об'єму бака. Запропонована насосна установка ефективно працює у широкому діапазоні як робочих тисків так і видатків насоса. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 1. Насосна установка, що містить бак, насос малої подачі і високого тиску, насос великої подачі і малого тиску, які з'єднані муфтами з електродвигуном, насос великої подачі і малого тиску трубопроводами з'єднаний з регульованим запобіжним клапаном малого тиску, а насос малої подачі і великого тиску з'єднаний трубопроводами з регульованим запобіжним клапаном високого тиску, вихід насоса малої подачі і високого тиску з'єднаний трубопроводом з напірним трубопроводом, а вихід насоса великої подачі і малого тиску з'єднаний трубопроводами з напірним трубопроводом через зворотний клапан, зливний трубопровід, на виході якого встановлено повнопоточний фільтр, яка відрізняється тим, що в баку по всій його ширині розміщена перегородка, яка поділяє його на порожнини всмоктування і зливу та нахилена під гострим кутом в бік порожнини зливу, регульований запобіжний клапан малого тиску з'єднаний трубопроводом з неповнопоточним гідродинамічним фільтром, очищена рідина з якого основним відвідним трубопроводом зливається в порожнину всмоктування, а решта, допоміжним відвідним трубопроводом, в порожнину зливу. 2. Насосна установка за п. 1, яка відрізняється тим, що неповнопоточний гідродинамічний фільтр розміщено зовні бака. 3 UA 118875 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4