Гаситель гідравлічного удару

1 Гаситель гідравлічного удару, що містить послідовно розміщені з боку насоса вузол затвора зворотного із перекривальним елементом у вигляді диска, корпус для розміщення на ньому принаймні одного диференційного клапанарегулятора автоматичної дії, виконаного у вигляді вертикально встановленого циліндричного корпусу з розміщеним в його нижній частині сідлом і бічним отвором для проходу робочого середовища, що спрацьовується, шток із перекривальним елементом вказаного клапана-регулятора, а надплунжерна частина циліндричного корпусу сполучена імпульсною трубкою із затвором зворотним в зоні до місця установки диска затвора зворотного, який відрізняється тим, що вузол затвора зворотного виконаний у вигляді вставки в горизонтальній ДІЛЯНЦІ трубопроводу, з розміщеним на поворотному валу дисковим перекривальним елементом, з встановленим дроселем для проходу робочого середовища і оснащений на виведеній назовні частині вала рухомим елементом датчика контролю положення диска, корпус виконаний трубчастим горизонтальним з опорною площадкою знизу і з фланцем зверху для приєднання заданого числа диференційних клапанів-регуляторів автоматичної дії, шток із перекривальним елементом вказаного клапана-регулятора виконаний у вигляді плунжера з некомпенсованими площами верхнього і нижнього торців, забезпеченого в нижній частині перекривальним елементом у вигляді вставки із сферичною поверхнею в МІСЦІ контакту з крайкою вказаного сідла, по осі плунжера виконаний отвір з установленим в ньому дроселем заданого перерізу, на верхньому торці плунжера встановлений протиударний амортизатор із пружнього матеріалу, отвори клапан а-регулятора, що підводять робоче середовище, рівномірно розміщені по колу і з'єднані за допомогою пат рубків з порожниною корпусу, при цьому вказані диференційні клапани-регулятори поміщені в загальну знімну приймальну камеру, що закріплюється до фланця корпусу з можливістю и кутової перестановки відносно ПІДВІДНИХ отворів для орієнтації труби скидання камери приймальної в необхідне положення, плунжер клапанарегулятора виконаний складеним з кутовою рухливістю сферичної поверхні відносно осі бічної напрямної частини, що сама встановлюється відносно крайки сідла його нижнього перекривального елемента, зовнішня поверхня протиударного амортизатора вказаного плунжера оснащена упорним роздільним елементом, що запобігає її щільному контакту при ударі з кришкою клапанарегулятора, а надплунжерні порожнини всіх надплунжерних клапанів-регуляторів об'єднані єдиним колектором, оснащеним краном випуску повітря і сполученим з імпульсною трубкою 2 Гаситель за п 1, який відрізняється тим, що бічна напрямна складеного плунжера виконана у вигляді стакана, в порожнині якого розміщений опорний вкладиш з внутрішньою півсферою, в яку 3 можливістю кутової рухливості встановлена верхня сферична частина перекривального елемента, а на його протилежному торці, віддаленому на деяку відстань, що складає плече гойдання, встановлена вказана сферична поверхня, при цьому перекривальний елемент зафіксований від осьового переміщення відносно стакана 3 Гаситель гідравлічного удару за пп 1, 2, який відрізняється тим, що фіксація від осьового переміщення перекривального елемента виконана у вигляді пружного розрізного кільця, встановленого в проточці всередині стакана і притисненого до верхньої сферичної частини перекривального елемента натискними гвинтами 4 Гаситель гідравлічного удару за пп 1-3, який відрізняється тим, що упорний роздільний елемент на верхньому торці протиударного амортизатора виконаний у вигляді кільця або багатокутника різного поперечного перерізу, оснащеного поперечним розрізом твірної для проходу робочого середовища 5 Гаситель гідравлічного удару за пп 1-3, який відрізняється тим, що упорний роздільний елемент виконаний у вигляді кільця або багатокутника різного поперечного перерізу і оснащений місце ю ^о (О 60459 вими виїмками в місцях контакту з кришкою 6 Гаситель гідравлічного удару за п 1, який відрізняється тим, що для забезпечення самоустановлення в закрите положення затвор зворот ний оснащений противагою, розміщеною на поворотному валу дискового перекривального елемента Винахід відноситься до пристроїв захисту напірних трубопроводів від гідравлічних ударів, зокрема для застосування в шахтному ВОДОВІДЛИВІ Зміна величини тиску в процесі гідравлічного удару в трубопроводі має вигляд затухаючого з часом коливального процесу, викликаного поширенням спочатку прямої ударної хвилі, а потім зворотної ударної хвилі Приймаючи швидкість поширення хвилі тиску в трубопроводі, заповне1 ному водою, рівною 1300 мс , частоту коливань тиску можна оцінити по формулі ВІДОМО, ЩО ДЛЯ ПОВНОГО забезпечення без аварійної і надійної роботи пдротранспортних систем, їх потрібно оснащувати всіма необхідними засобами протиударного захисту Приклади розміщення протиударного захисту при різних профілях напірних пдротранспортних систем різного технологічного призначення, а також конструктивні схеми різних компенсаторів, що застосовуються, приведені в розділі 5 4 "Оценка гидравлического удара при применении противоударных мероприятий", А М Курганов, А Ф Федоров "Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения" Ленинград, Стройиздат,1986, стр 122-135 Гідравлічний удар у водоводах спричинюється стрімкою зміною швидкості руху рідини, що супроводиться великою зміною тиску Як правило, на напірному трубопроводі відразу за насосом встановлюється зворотний клапан або затвор, безпосередньо за яким розміщуються пристрої для гасіння гідравлічних ударів Призначення зворотних клапанів і затворів запобігати можливості виникнення зворотного потоку в трубопроводах Клапани і затвори спрацьовують автоматично під дією енергії робочого середовища, що транспортується по трубопроводу Нормативними документами на проектування шахтного водовідливу регламентується, що при висотах підйому води 400м і більш необхідно передбачати спеціальні пристрої для захисту трубопроводів від можливого гідравлічного удару В умовах сучасного шахтного водовідливу застосовуються, як правило, стальні трубопроводи для одноступінчатого підйому води на поверхню на геометричну висоту 1200м і більш при прийнятій швидкості руху води в межах 2-Зм сек 1 Реальна довжина трубопровода звичайно приймається на 100м більше геометричної У загальному випадку різкі зміни швидкості руху води в шахтному трубопроводі можуть виникнути в насосних установках під час пуску, зупинці і регулюванні Особливо небезпечні коливання тиску в шахтних водовідливних установках спостерігаються при раптовому відключенні електродвигунів приводів насосів У цьому випадку, при відсутності спеціальних пристроїв для захисту від гідравлічного удару, відбувається руйнування насоса, оскільки при подібному аварійному режимі, звичайний керуючий засув не може бути миттєво використаний (см В Г Гейер, Г М Тимошенко "Шахтные вентиляторные и водоотливные установки" М , Недра, 1987, гл 4 9, стр 218-227) 4L Д Є • 1 С - швидкість поширення хвилі тиску, мс , L - довжина трубопровода, м Стосовно до шахтних умов указана формула частоти коливань виглядає як 325 Нгеон - висота підйому води Отже, частота коливань тиску знижується із зростанням висоти підйому від % 0,65с 1 для 400м до % 0,25с 1 для 1200м Ця величина близька до власної частоти коливань трубопровода, тому, виникає небезпека резонансу, внаслідок якого трубопровід може бути зруйнований В умовах гірничої промисловості на рудниках успішно застосовують спосіб захисту нагнітальних трубопроводів за допомогою встановлення зворотних клапанів на проміжних горизонтах або посередині трубопровода, який при цьому секцюнується на два більш коротких трубопроводи Внаслідок цього знижується статичний напір і скорочується тривалість фази гідравлічного удару Експериментальні дослідження дозволили встановити селективність спрацьовування зворотних клапанів при роботі водовідливних установок, при цьому в більш коротких трубопроводах відбувається більш швидке загасання хвильових процесів і зменьшується тиск в трубопроводах Однак, в умовах шахти секцюнування трубопровода не застосовується тому що істотно ускладнює систему водовідливу (В М Попов «Рудничные водоотливные установки», М Недра, 1983, стр 271280) Осцилографування режимів роботи водовідливних установок показало, що гідравлічний удар найбільш небезпечний в нагнетательных трубопроводах великого діаметра і при великій геодезичній глибині шахт Застосування для гасіння гідравлічного удару тільки зворотних клапанів в цих умовах неефективне через малу надійність трубопровода і необхідність повного усунення виникнення ударної хвилі Оцінка відомих способів захисту від гідравлічного удару показує, що перспективним є застосування авто 60459 матичних гасителів удару, працюючих за принципом скидання частини робочого середовища, що транспортується з нагнітального трубопроводу ВІДОМІ гасителі гідравлічного удару прямої і непрямої дм У гасителях першого типу (з клапанами запобіжними або клапанами-регуляторами) переміщення виконавчого елементу здійснюється енергією робочого середовища під керуванням вимірювального пристрою перепаду тиску, виникаючого в початковій стадії гідравлічного удару, а в гасителях непрямої дії ця операція реалізується допоміжним приводом, що використовує енергію спеціального підсилювача Протягом цілого ряду років розроблялися модифікації гасителя гідравлічного удару непрямої дії конструкції Донецького політехнічного інституту (ДПІ), захищені авторськими свідоцтвами СРСР на винаходи а с СРСР № 464751, F16К 47/00, бюл №11,1975, а с СРСР № 773367, F 16K 47/10, бюл № 39, 1980, а с СРСР № 992883, F16K47/10, бюл № 4, 1983, а с СРСР № 1681107, F16K 47/10, F16L 55/02, бюл №36, 1991 До відомих недоліків вищенаведених конструкцій гасителів гідравлічного удару потрібно віднести по-перше, необхідність використання допоміжної рідини, як, наприклад, в а с СРСР № 464751 і а с СРСР № 773367, причому в останньому рішенні герметична еластична камера повинна бути заповнена антикорозійною рідиною і стислим газом, по-друге, складність настроювання і забивання отворів механічними домішками, що є у великій КІЛЬКОСТІ в шахтних водах Для захисту дроселів в конструкцію гасителів необхідно вводити спеціальні фільтри Також ВІДОМІ автоматичні клапани-гасителі гідравлічних ударів системи «Укрводгео», дія яких заснована на гідравлічному принципі відкриваються при підвищенні або зниженні тиску проти нормального і скидають частину води з трубопровода, тим самим знижуючи тиск Гаситель розроблений для насосного устаткування, коли гідравлічний удар починається з фази зниженого тиску біля зворотного затвора Відсутність пружин підвищує надійність роботи конструкції, чому сприяє і переміщення виконавчих пристроїв безпосередньо енергією робочого середовища нагнітального трубопровода Тут і далі по тексту використані терміни у ВІДПОВІДНОСТІ ДСТУ 2611-94 «Арматура трубопровідна загал ьнопромислового призначення Терміни та визначення», а не як в джерелах інформації В умовах роботи водовідливного устаткування рекомендуються дві схеми використання автоматичних гасителів 1) встановлення гасителя за зворотним затвором і скидання води у водозбірник і використання гасителя як безударного зворотного затвора (В М Попов «Рудничные водоотливные установки», М , Надра, 1972, стр 261) 2) використання практично тієї ж схеми для скидання води через насос У шахтних умовах друга схема практично неприйнятна, тому що приводить до неминучої поломки відцентрових багатосекційних насосів, які найчастіше використовуються у водовідливному устаткуванні Обидві схеми використання гасителя гідравлічного удару передбачають його встановлення спільно із зворотним затвором, який є невід'ємним елементом системи гасіння гідравлічного удару і тому конструкцію і роботу гасителя необхідно розглядати тільки спільно із зворотним затвором У першій схемі циліндр корпусу гасителя, в якому розміщений клапан-регулятор, приєднується імпульсними трубками через розподільник тиску до трубопровода таким чином, що клапанрегулятор гасителя знаходиться в закритому стані При певному співвідношенні тиску в трубопроводі до і після затвора зворотного, клапан-регулятор гасителя відчиняється, скидає робоче середовище і знижує тиск в трубопроводі до заданої величини Для повернення клапан а-регулятора гасителя в початкове положення і припинення скидання робочого середовища, розподільник з'єднує надпоршневий простір циліндра з напірним трубопроводом до зворотного затвора Під час пуску насосного агрегату розподільник з'єднує циліндр гасителя з нагнітальним трубопроводом до зворотного затвора і готує його до роботи До недоліків відомого пристрою потрібно віднести те, що переміщення перекривального елемента клапан а-регулятора при його відкритті і закритті здійснюється не тільки безпосередньо перепадом тиску робочого середовища, а із застосуванням спеціального масляного гальма Тривалість спрацювання клапан а-регулятора становить % 40-50сек , внаслідок чого відбувається закидання ударного тиску під час пдроудару, а також скидання значної КІЛЬКОСТІ ВОДИ ПІД час його закриття Для умов шахтного водовідливу це створює значні додаткові труднощі для повторного запуску насоса в роботу У переважній більшості випадків при експлуатації шахтних водовідливних установок виникає прямий гідравлічний удар, коли тривалість закриття зворотного затвора менше тривалості фази гідравлічного удару Експериментально встановлено, що тривалість спрацювання зворотних клапанів і затворів різного діаметра на закриття складає в межах 0,61,5сек Звідси, внаслідок значних динамічних навантажень, виникають вимоги до високих параметрів МІЦНОСТІ вказаних пристроїв До недоліків відомого пристрою варто віднести і складність конструкції через наявність допоміжних механізмів, таких як масляне гальмо і його важільна система приводу, розподільник і його гідравлічна система керування, а також складність дотримання суворої СПІВВІСНОСТІ сполучених поверхонь рухомих деталей клапана-регулятора перекриваючого елемента, штока, поршня, тяги з поверхнями нерухомих деталей сідла, фланця, циліндра корпусу, кришки Відомий гаситель гідравлічного удару по заявці авторів на видачу патента України на винахід № 2001031525 від 06 03 2001р. призначений для гасіння прямого удару першої фази гідравлічного удару При відключенні насосного агрегату ударна хвиля, відбиваючись від кінця трубопровода, біля затвора зворотного сполучається через отвори проходу потоку робочого середовища клапана 60459 8 ним елементом у вигляді диска, в якому встановлений дросель для проходу робочого середовища, корпус для розміщення декількох або, принаймні, одного диференційного клапанарегулятора автоматичної дії, виконаного у вигляді вертикально встановленого циліндричного корпусу клапана-регулятора з розміщеним в його нижній частині високоміцним сідлом і бічними отворами для проходу робочого середовища, що скидається, вміщеного в приймальну камеру з трубою скидання робочого середовища, шток із перекривальним елементом вказаного клапан а-регулятора виконаний у вигляді плунжера з пористого антифрикційного матеріалу із заповненням пір і його контактної поверхні мастилом з некомпенсованими площами верхнього і нижнього торців, забезпеченого в нижній частині перекривальним елементом у вигляді високоміцної вставки зі сферичною поверхнею в МІСЦІ контакту з гострою кромкою вказаного високоміцного сідла, по осі плунжера викоВІДПОВІДНО ДО ЦЬОГО рішення були виготовлені наний отвір з розміщеним в йому дроселем зададекілька гасителів гідравлічного удару, які показаного діаметра, на верхньому торці плунжера встали задовільну працездатність і можливість довеновлений протиударний амортизатор з пружного дення їх до стадії виготовлення настановної серії матеріалу, а його надплунжерна частина сполучеОднак, в процесі їх дослідної експлуатації буна імпульсною трубкою із трубопроводом до місця ли виявлені деякі конструктивні недоробки установки диска зворотного клапана З'ясувалося, що відносно великі габарити гасителя, особливо по висоті, істотно ускладнюють або В основу винаходу поставлено задачу такого унеможливлюють навіть його монтаж в обмежених удосконалення гасителя гідравлічного удару, щоб умовах, наприклад, в трубних ходках, що харакза рахунок особливостей конструктивного викотерно для багатьох глибоких шахт Донбасу нання окремих його елементів зменшити габарити, поліпшити герметичність і надійність спрацьовуІншим недоліком прототипу є випадки завивання перекривальних елементів і за рахунок цьосання плунжера клапан а-регулятора у верхньому го гарантувати стабільність технічних характериположенні при пдроударі, так як розміщений на стик в умовах тривалої експлуатації в складних його верхньому торці протиударний амортизатор з шахтних умовах пружного матеріалу звичайно «присмоктується» до верхньої кришки клапан а-регулятора, зменшуПоставлена задача вирішується тим, що в гаючи тим самим його робочу площу в порівнянні з сителі гідравлічного удару, що включає послідовно незмінною площею нижнього торця, внаслідок чого розміщені з боку насоса вузол затвора зворотного плунжер і зависає у верхньому положенні Тільки із перекривальним елементом у вигляді диска, в після випорожнення напірного трубопровода і якому встановлений дросель для проходу робочопадіння тиску під плунжером, він під впливом го середовища, корпус для розміщення на ньому власної ваги може повернутися в робоче полопринаймні одного диференційного клапанаження, тобто знову впаде на сідло регулятора автоматичної дії, виконаного у вигляді вертикально встановленого фланцевого Перевірка в шахтних умовах також показала, циліндричного корпусу з розміщеними в його що для забезпечення герметичності клапананижній частині сідлом і бічним отвором для прохорегулятора необхідна висока точність виготовленду робочого середовища, що спрацьовується, ня і монтажу всіх елементів, і насамперед СПІВВІСвміщеного в приймальну камеру з трубою скиданності перекривальних елементів і виключення ня, шток із перекривальним елементом вказаного будь-яких витоків води через ущільнюючі елеменклапана-регулятора виконаний у вигляді плунжера ти з некомпенсованими площами верхнього і нижньоКрім того, в обмежених умовах монтажу важко го торців, забезпеченого в нижній частині перекриотримати інформацію про положення затвора звовальним елементом у вигляді вставки зі сферичротного («відкрито» або «закрито») як при провеною поверхнею в МІСЦІ контакту з крайкою вказаноденні технічного обслуговування, так і при автомаго сідла, по осі плунжера виконаний отвір з устатизації процесів управління роботою шахтного новленим в ньому дроселем заданого перетину, водовідлива на верхньому торці плунжера встановлений проВказане більш раннє рішення авторів по укратиударний амортизатор із пружнього матеріалу, а їнській заявці № 2001031525 було вибране в якості надплунжерна частина циліндричного корпусу прототипа, що співпадаюче з винаходом, що заявсполучена імпульсною трубкою із затвором зволяється за призначенням і цілим рядом істотних ротним в зоні до місця установки диска затвора ознак зворотного, згідно з винаходом, вузол затвора Спільними ІСТОТНИМИ ознаками прототипу і визворотного виконаний у вигляді вставки в горизоннаходу, що заявляється, є наступні тальній ДІЛЬНИЦІ трубопровода з розміщеним на послідовно розміщені на трубопроводі за наповоротному валу дисковим перекривальним елесосом - вузол затвора зворотного із перекривальментом, забезпеченим виведеним назовні рухорегулятора з атмосферою і гідравлічний удар практично відсутній Наступні фази ударної хвилі (гармоніки) після спрацьовування клапана і скидання частини робочого середовища будуть по амплітуді невеликими При цьому клапанрегулятор швидко реагує на перепади тиску відчиняється при підвищенні тиску і зачиняється при зниженні тиску, запобігаючи скиданню великого об'єму робочого середовища з нагнітального трубопровода Наявність отвору з дроселем в диску затвора зворотного забезпечує поступове плавне вирівнювання тиску робочого середовища по обидві сторони затвора зворотного після гасіння гідравлічного удару, знижує тривалість запізнення підвищення тиску в імпульсному трубопроводі та у в над плунжерному просторі, а також згладжує фронт ударної хвилі та пом'якшує ефект гідравлічного удару на ДІЛЯНЦІ ПІСЛЯ диска, що підвищує якість гідравлічного захисту 60459 мим елементом датчика контролю положення диска, корпус виконаний трубчастим горизонтальним з опорною площадкою знизу і з фланцем зверху для приєднання заданого числа диференційних клапанів-регуляторів автоматичної дії, отвори, що підводять робоче середовище, якого рівномірно розміщені по колу і з'єднані за допомогою патрубків з порожниною корпусу, при цьому вказані диференційні клапани-регулятори розміщені в загальну знімну приймальну камеру, що прикріплюється до фланця корпусу з можливістю и кутової перестановки відносно отворів, що підводять, для орієнтації труби скидання камери приймальної в необхідне положення, плунжер клапана-регулятора виконаний складовим з кутовою рухливістю сферичної поверхні відносно осі бічної напрямної частини, що сама встановлюється відносно крайки сідла його нижнього перекривального елемента, зовнішня поверхня протиударного амортизатора вказаного плунжера забезпечена упорним розділовим елементом, що запобігає и щільному контакту при ударі з кришкою клапана-регулятора, а надплунжерні порожнини всіх надплунжерних клапанів-регуляторів об'єднані єдиним колектором, забезпеченим краном випуску повітря і сполучені з імпульсною трубкою Наведені вище ознаки складають суть винаходу, бо вони є необхідні у будь-яких варіантах реалізації винаходу і достатніми для досягнення поставленої задачі Конкретною ВІДМІННІСТЮ гасителя, що заявляється, є те, що бічна направляюча частина складового плунжера виконана у вигляді стакана, в порожнині якого розміщений опорний вкладиш з внутрішньою напівсферою, в яку з можливістю повороту кутової рухливісті встановлена верхня сферична частина перекривального елемента, а на його протилежному торці, віддаленим на відстань, що складає плече гайдання, встановлена вказана сферична поверхня, при цьому перекривальний елемент зафіксований від осьового переміщення відносно стакана Конкретною ВІДМІННІСТЮ є те, що фіксація від осьового переміщення перекривального елемента виконана у вигляді розрізного кільця, встановленого в проточці всередині стакана і притиснутого до верхньої сферичної частини перекривального елемента натискними гвинтами Ще однією конкретною ВІДМІННІСТЮ є те, що упорний розділовий елемент на верхньому торці протиударного амортизатора плунжера виконаний у вигляді кільця або багатокутника різного поперечного перетину, забезпеченого розрізом упоперек твірної для проходу робочого середовища Конкретна ВІДМІННІСТЬ полягає також в тому, що вказаний упорний розділовий елемент виконаний у вигляді кільця або багатокутника різного поперечного перетину і забезпечений місцевими виїмками в місцях контакту з кришкою Додаткова ВІДМІННІСТЬ полягає в тому, що для забезпечення самоустановлення в закрите положення затвор, зворотний забезпечений противагою, розміщеною на поворотньому валу дискового перекривального елемента 10 Причинно-слідчий зв'язок ВІДМІТНИХ ознак з технічним результатом, що досягається, полягає в наступному Горизонтальне виконання корпусу гасителя гідравлічного удару з вертикальним приєднанням декількох клапанів-регуляторів, що вміщуються в одну загальну приймальну камеру, значно зменшує габаритні розміри гасителів і дозволяє монтувати їх в безпосередній близькості від насосів в обмежених шахтних умовах, наприклад, в трубних ходках Розташування декількох клапанів-регуляторів з рівномірним кроком по колу в приймальній камері дозволяє змінювати положення труби скидання в потрібне місце шляхом перестановки и спільно з камерою приймальною в зборі з клапанамирегуляторами відносно ПІДВІДНИХ отворів фланця Розміщення на протиударних амортизаторах клапанів-регуляторів упорних розділових елементів, виконаних у вигляді кілець або багатокутників трикутного, напівкруглого або круглого перетину з розрізом упоперек твірної і/або виїмками, забезпечує постійне затікання робочого середовища між кришками клапанів-регуляторів і плунжерами при незначному зменшенні верхньої робочої площі плунжерів, тим самим не дозволяє їм зависати у верхньому положенні і забезпечує прискорене закриття клапанів-регуляторів після гасіння піка тиску ударної хвилі при незначному зливі робочого середовища Виконання плунжера клапан а-регулятора складовим з відділенням його бічної напрямної циліндричної частини від нижньої частини із перекривальним сферичним елементом і з'єднанням їх через важіль зі сферичним шарніром, дозволяє самовстановлюватись перекриваючому сферичному елементу відносно гострої крайки сідла і тим самим забезпечувати герметичність клапанарегулятора Виконання клапана зворотного у вигляді вставки з поворотним однодисковим перекривальним елементом, при необхідності, з противагою, і з рухомим елементом датчика контролю положення перекривального елемента на валу, дозволяє підвищити надійність роботи клапана зворотного і отримувати достовірну інформацію про положення його перекривального елемента в будь-який час Об'єднання надплунжерних порожнин всіх клапанів-регуляторів єдиним кільцевим або у вигляді ялинки колектором, який сполучений з краном випуску повітря і через імпульсну трубку збільшеного перетину із зворотним затвором, дозволяє не ставити крани на кожний клапанрегулятор, а обійтися одним, а також зменшити гідравлічні втрати в трубопроводах, що позначається на якості роботи гасителя гідравлічного удару Фіг 1 - загальний вигляд гасителя гідравлічного удару Фіг 2 - диференційний клапанрегулятор Гаситель гідравлічного удару - арматура запобіжна для автоматичного захисту системи від підвищення тиску зверх робочого шляхом скидання надлишку робочого середовища, а також для припинення скидання при відновленні робочого тиску 12 11 60459 У залежності від прохідного перетину трубоКорпус плунжера 17 виконаний у вигляді провода, робочого тиску і забруднення робочого циліндричного стакана з канавками на ЗОВНІШНІЙ середовища, гаситель гідравлічного удару може поверхні для мастила, з різьбовим отвором на складатися із затвора зворотного і декількох клаверхньому торці для монтажу-демонтажу плунжепанів-регуляторів, КІЛЬКІСТЬ ЯКИХ визначається вира в корпусі і для установки змінного дроселя 18, а тратою і тиском робочого середовища, а також також з проточкою для монтажу протиударного необхідного ступеня надійності роботи гасителя амортизатора 19 На фіг 1 зображений гаситель гідравлічного На протиударнім амортизаторі встановлений удару із затвором зворотним дисковим 1 і чотирма упорний елемент 20, що запобігає щільному конклапанами-регуляторами 2 середовища, що такту і зависанню амортизатора 19 до кришки 14 транспортується, вміщеними в загальну прийклапана-регулятора при пдроударі Упорний елемальну камеру 3, закріплену на фланці 4 корпусу мент може бути виконаний у вигляді кільця або гасителя 5 багатокутника трикутного, круглого або напівкруглого перетину з розрізами 22 і/або Затвор зворотний виконаний у вигляді вставки виїмками 23 в місцях контакту з кришками, що заі складається з корпусу 6, всередині якого спільно безпечує однаковий тиск робочої рідини по обидві з валом 7, зміщеним відносно діаметрального песторони кільця, тобто по всій верхній площі плунретину корпусу повертається перекривальний жера 13 елемент - диск 8, в якому встановлений змінний дросель 9 Ущільнення затвора зворотного забезПерекривальний елемент 21 плунжера викопечується наплавленими високоміцним мананий у вигляді штока, нижня частина якого забезтеріалом ущільнюючими кільцями на корпусі і диспечена вставкою або наплавкою зі сферичною ку, при цьому воно може бути виконане як під куповерхнею 24 в МІСЦІ контакту з гострою крайкою том до осі вхідного отвору, як показано на фіг1, сідла 15, верхня частина виконана у вигляді сфери так і вздовж його осі У першому випадку для пе25, а по центру є наскрізний отвір Центр сфери 25 рекриття отвору досить сили власної ваги диска, а і центр нижньої сферичної поверхні 24 вставки або у другому випадку необхідне прикладення додатнаплавки рознесені на деяку відстань, що складає кового зусилля до вала 7 від вантажу через плече гойдання нижньої сфери 24 Верхня сфера важіль, розташований як всередині корпусу, так і 25 спирається на вставку 26 з антифрикційного за його межами Для другого випадку, при вивематеріалу з внутрішньою полусферой і різьбовим денні вала 7 за межі корпусу, на ньому додатково, отвором по її центру Перекривальний елемент 21 крім важеля з вантажем, встановлюється рухомий в корпусі 17 фіксується гвинтами 27 через розрізне елемент датчика контролю положення перекрипружне кільце 28 вального елемента - диска в затворі зворотному Над плунжерні порожнини 29 клапанівВал 7 може виводитися за межі корпусу в обидві регуляторів через штуцера кришок 14 об'єднані сторони для установки важеля і рухомого елеменміж собою колектором ЗО, який в свою чергу пов'ята датчика в зручне для обслуговування полозаний імпульсною трубкою 31 із затвором зворотження ним 1 до його диска 8 Колектор може бути виконаним кільцевим або у вигляді ялинки На колекКамера приймальна 3 виконана у вигляді торі встановлений кран випуску повітря 32 з верхциліндричної МІСТКОСТІ з бічною трубкою 10 скиньої зони гасителя після його заповнення робочою дання робочого середовища і з вмонтованими в рідиною кришки з рівномірним кроком по колу корпусами 11 клапанів-регуляторів 2 При великій КІЛЬКОСТІ клаКорпус 5 гасителя виконаний трубчастим з панів-регуляторів (більше шести) корпус одного з фланцями і рухомими кільцями на кінцях, а також них розташовується по центру кола Положення з опорною площадкою і фланцем, що підводить, 4, труби скидання 10 можна змінювати в просторі сполученим через патрубки 12 з корпусом шляхом перестановки камери приймальної 3 на Гаситель гідравлічного удару монтується на фланці 4 відносно його отворів 15, сполучених горизонтальній ДІЛЬНИЦІ трубопровода між насочерез патрубки 12 з порожниною корпусу гаситесом і засувом, в безпосередній близькості до наля 5 соса Диференційний клапан-регулятор 2 зображеПрацює гаситель гідравлічного удару таким ний на фіг 2 і складається з корпусу 11, плунжера чином 13, кришки 14 з штуцером, сідла 15 Під ДІЄЮ енергії робочого середовища, що транспортується по трубопроводу, затвор зворотКорпус виконаний циліндричним з рівномірно ний 1 автоматично відкривається - диск 8 поверрозташованими по колу бічними отворами 16 протається і відкривається вхідний отвір 6 Одночасно ходу потоку робочого середовища, яке викиз відкриттям затвора зворотного робоче середодається, з поясками на ЗОВНІШНІЙ поверхні під завище подається по імпульсній трубці 31 і пресування або приварку до кришок камери прийкільцевому колектору ЗО в надплунжерні порожнимальної і посадочним місцем в нижній частині для ни 29 і по патрубках 12 в підплунжерні порожнини впресування сідла 15 33 клапанів-регуляторів 2, які є диференційними, Плунжер 13 диференційного клапана виконаоскільки площі порожнин 29 більше площ порожний збірним, що складається з циліндричного корнин 33 Під ДІЄЮ власної ваги і зусилля, виникаюпусу 17, змінного дроселя 18, протиударного чого через різницю площ над- і підплунжерних поамортизатора 19 з упорним елементом 20 і рожнин 29 і 33, плунжер 13 сферичною поверхнею шарнірно закріпленого всередині корпусу перекри24 вставки притискується до гострої крайки сідла вального елемента 21 15, закриваючи прохід робочого середовища через 14 13 60459 клапан-регулятор 2 на злив Виконання плунжера середовища досягає сотень метрів в секунду, на складовим з сферичною поверхнею 24, що гойщо затрачується велика КІЛЬКІСТЬ енергії Плунжер дається, забезпечує щільне перекриття клапана13 при сприйнятті ударної хвилі, спричиняючи регулятора навіть при неспіввісності отвору корпудросування робочого середовища через отвір су 11 і гострої крайки сідла 15 Сідло і вставка видроселя 18, витрачає енергію свого руху, втрачає конані з високоміцного матеріалу типу твердого швидкість і поступово зупиняється Для скороченсплаву, що забезпечує надійну роботу клапана під ня об'єму надплунжерної порожнини 29, зупинка час закриття, розбиваючи забруднюючі робоче руху плунжера 13 здійснюється упорним елеменсередовище частки, наприклад, частки вугілля і том 20 і протиударним амортизатором 19 при породи певній незначній швидкості плунжера У аварійних ситуаціях, наприклад, при раптоЕнергія першої гармоніки хвилі гідравлічного вому відключенні електродвигуна насоса, тиск в удару переходить в енергію руху плунжерів 13 і трубопроводі до затвора зворотного 1 падає і осробочого середовища в надплунжерних порожнитанній закривається - диск 8 перекриває вхідний нах 29, дросілюючи робоче середовище через отвір Падає тиск і в надплунжерних порожнинах отвори в дроселях 18, а також через імпульсну 29 Тиск же після диска 8 в задисковій порожнині в трубку Зів піддискову порожнину затвора звороткорпусі гасителя спочатку падає, а потім, ного внаслідок гідравлічного удару, починає При ПІДЙОМІ плунжерів 13 звільняється прохід підійматися При підвищенні тиску на певну велиробочого середовища через отвори 16 в корпусах чину, достатню для створення зусилля на підйом 11 в приймальну камеру 3, а з неї, через трубу плунжерів 13, вони підіймаються Переміщенню скидання 10, на злив в атмосферу або в зливний плунжерів 13 вгору чинить гідравлічний опір роботрубопровід Внаслідок вищесказаного, тиск не че середовище, що знаходиться в надплунжерних може піднятися вище заданої величини, і гідравліпорожнинах 29 На подолання цього опору витрачний удар ліквідується Після незначного зливу чається частина енергії руху ударної хвилі робочого середовища, тиск в трубопроводі і в підШвидкість переміщення плунжерів в обидві стороплунжерних порожнинах 33 падає до робочого, ни залежить від площ поперечного перетину отдиференційний плунжер під дією власної ваги і ворів дроселів 18, а також форми перетину по зусилля, виникаючого через різницю площ над- і довжині підплунжерних порожнин переміщується в початкове положення, перекриваючи злив Отвір в диску Об'єм робочого середовища, витісненого 8 з дроселем 9 виконує роль байпаса, вирівнюючи плунжером з порожнини 29, рівний об'єму, що тиск по обидві сторони диска 8 Після закриття протікає через отвір дроселя 18, так як робоче клапана-регулятора, гаситель гідравлічного удару середовище є практично нестискуваним У надготовий до дії плунжерной порожнині 29 швидкість руху робочого /З // / Ы А 29 32 50 З 2 15 Комп'ютерна верстка С Волобусв 60459 16 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119