АГРЕГАТ НАСОСНЫЙ ГИДРОПРИВОДНОЙ

АГРЕГАТ НАСОСНЫЙ ГИДРОПРИВОДНОЙ


RU (11) 2233994 (13) C1

(51) 7 F04B43/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2003101866/06 
(22) Дата подачи заявки: 2003.01.27 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.01.27 
(45) Опубликовано: 2004.08.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 2703055 A, 01.03.1955.
SU 1636593 A1, 23.03.1991.
SU 992817 A, 30.01.1983.
WO 94/00689 A1, 06.01.1994.
US 4755111 A, 05.06.1988.
EP 0115672 A2, 15.08.1984. 
(72) Автор(ы): Говберг А.С. (RU); Пономарев В.В. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Борец" (RU) 
Адрес для переписки: 127018, Москва, ул. Складочная, 6, ООО "Борец", И.О. начальника БНТИ Р.С. Ивановой 

(54) АГРЕГАТ НАСОСНЫЙ ГИДРОПРИВОДНОЙ 

Устройство предназначено для использования в области насосостроения, в частности в устройствах гидроприводных объемных насосных агрегатов для перекачки агрессивных, сильно загрязненных или особо чистых жидкостей в нефтедобывающей и нефтехимической, химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Агрегат насосный гидроприводной содержит две рабочие камеры, в каждой из которых неподвижно закреплен разделитель, выполненный из упругого материала. В корпусе каждой рабочей камеры установлен золотник, связанный с соответствующим разделителем таким образом, что величина перемещения золотника пропорциональна величине смещения части разделителя, с которой связан золотник. Агрегат содержит также насос для подачи рабочей жидкости, выполненный с возможностью объемного регулирования его производительности, и гидрораспределитель. Каждый золотник выполнен с возможностью перекрытия канала, связывающего соответствующую рабочую камеру с гидрораспределителем, в положении, соответствующем первому заданному положению разделителя. Агрегат содержит средства для переключения гидрораспределителя из одного состояния в другое при достижении разделителем соответствующей рабочей камеры второго заданного положения . Повышается надежность и долговечность гидроприводного насосного агрегата за счет упрощения средств управления гидроприводом и выполнения указанных средств без элементов, подвергающихся существенному механическому износу, за счет исключения воздействия агрессивной перекачиваемой жидкости на трущиеся рабочие поверхности агрегата, а также за счет исключения возможности повреждения упругого разделителя рабочей жидкости гидропривода и перекачиваемой жидкости при сбое в работе средств управления гидроприводом насосного агрегата. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к насосостроению, в частности к устройствам гидроприводных объемных насосных агрегатов, и может быть использовано для перекачки агрессивных, сильно загрязненных или особо чистых жидкостей в нефтедобывающей и нефтехимической, химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен агрегат насосный гидроприводной, описанный в патенте US 4755111 А, F 04 В 43/10, 05.07.1988, содержащий две рабочие камеры, в каждой из которых закреплена упругая диафрагма с образованием двух изолированных друг от друга полостей переменного объема, соответственно, для рабочей и перекачиваемой жидкости. Агрегат содержит также насос для подачи рабочей жидкости и электрогидравлический гидрораспределитель, выполненный с возможностью соединения в своем первом состоянии полости для рабочей жидкости первой рабочей камеры с выходом насоса для подачи рабочей жидкости, а полости для рабочей жидкости второй рабочей камеры с входом насоса, и с возможностью соединения в своем втором состоянии полости для рабочей жидкости второй рабочей камеры с выходом насоса для подачи рабочей жидкости, а полости для рабочей жидкости первой рабочей камеры с входом насоса. Агрегат содержит первый концевой выключатель, выполненный с возможностью переключения гидрораспределителя из второго состояния в первое при достижении диафрагмой первой рабочей камеры крайнего верхнего положения, и второй концевой выключатель, выполненный с возможностью формирования управляющего импульса на переключение гидрораспределителя из первого состояния во второе при достижении диафрагмой второй рабочей камеры крайнего верхнего положения. Полость для перекачиваемой жидкости каждой из рабочих камер связана с напорной линией агрегата через напорный клапан, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из указанной полости в напорную магистраль, и всасывающей линией агрегата через всасывающий клапан, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из всасывающей линии в указанную полость.

Основными недостатками аналога является недостаточная надежность и долговечность агрегата, вследствие того, что в процессе работы агрегата диафрагма периодически прижимается к стенке камеры для перекачиваемой жидкости, в которой оседает значительное количество твердых частиц, что приводит к активному абразивному износу диафрагмы, а также вследствие недостаточной надежности средств управления переключением электрогидравлического гидрораспределителя в виде концевых выключателей, размещенных непосредственно в рабочей камере. Кроме того, отсутствуют средства, ограничивающие перемещение свободной части диафрагмы при отказе упомянутых средств управления переключением гидрораспределителя, что может привести к разрыву центральной части диафрагмы в результате затягивания ее в канал для рабочей жидкости.

Наиболее близким аналогом изобретения является агрегат насосный гидроприводной, описанный в патенте US 2703055 А, кл. 417/205, 01.03.1955, содержащий две рабочие камеры, в каждой из которых неподвижно закреплен разделитель, выполненный из упругого материала, с образованием двух изолированных друг от друга полостей переменного объема, соответственно, для рабочей и перекачиваемой жидкости. Агрегат содержит также нагнетающий и всасывающий насосы для подачи рабочей жидкости и гидрораспределитель, выполненный с возможностью соединения в своем первом состоянии полости для рабочей жидкости первой рабочей камеры с выходом нагнетающего насоса, а полости для рабочей жидкости второй рабочей камеры с всасывающим насосом, и с возможностью соединения в своем втором состоянии полости для рабочей жидкости второй рабочей камеры с выходом нагнетающего насоса, а полости для рабочей жидкости первой рабочей камеры с всасывающим насосом. Каждый разделитель снабжен клапаном, выполненным с возможностью перекрытия канала, связывающего полость для рабочей жидкости с гидрораспределителем, в крайнем верхнем положении разделителя. Кроме того, каждый разделитель связан со штоком, размещенным внутри золотника, установленного в корпусе соответствующей рабочей камеры с возможностью перемещения под действием одного из двух ограничителей, выполненных на штоке с двух сторон от золотника. При этом ограничители выполнены таким образом, что перемещение золотника обеспечивает переключение гидрораспределителя из первого состояния во второе при достижении штоком первой рабочей камеры положения, соответствующего крайнему нижнему положению разделителя, и переключение гидрораспределителя из второго состояния в первое при достижении штоком второй рабочей камеры положения, соответствующего крайнему нижнему положению разделителя. Полость для перекачиваемой жидкости каждой из рабочих камер связана с напорной линией агрегата через напорный клапан, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из указанной полости в напорную магистраль, и всасывающей линией агрегата через всасывающий клапан, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из всасывающей линии в указанную полость.

Основными недостатками прототипа является высокая сложность и, соответственно, недостаточная надежность конструкции средств для определения положения диафрагмы, а также размещение обратного клапана непосредственно на разделителе, что может привести к ускоренному износу контактирующих поверхностей клапана и его седла.

Таким образом, задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании регулируемого гидроприводного насосного агрегата для перекачки агрессивных, сильно загрязненных или особо чистых жидкостей.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в повышении надежности и долговечности гидроприводного насосного агрегата за счет упрощения средств управления гидроприводом и выполнения указанных средств без элементов, подвергающихся существенному механическому износу, за счет исключения воздействия агрессивной перекачиваемой жидкости на трущиеся рабочие поверхности агрегата, а также за счет исключения возможности повреждения упругого разделителя рабочей жидкости гидропривода и перекачиваемой жидкости при сбое в работе средств управления гидроприводом насосного агрегата.

Агрегат насосный гидроприводной, обеспечивающий достижение указанного выше технического результата, содержит две рабочие камеры, в каждой из которых неподвижно закреплен упругий разделитель с образованием внутри камеры двух изолированных друг от друга полостей переменного объема, соответственно, для рабочей и перекачиваемой жидкости. В корпусе каждой рабочей камеры установлен золотник, связанный с соответствующим разделителем таким образом, что величина перемещения золотника пропорциональна величине смещения части разделителя, с которой связан золотник. Агрегат содержит также насос объемного типа, предназначенный для подачи рабочей жидкости. Кроме того, агрегат содержит гидрораспределитель, выполненный с возможностью соединения в своем первом состоянии полости для рабочей жидкости первой рабочей камеры с выходом насоса для подачи рабочей жидкости, а полости для рабочей жидкости второй рабочей камеры с баком для рабочей жидкости, и с возможностью соединения в своем втором состоянии полости для рабочей жидкости первой рабочей камеры с баком для рабочей жидкости, а полости для рабочей жидкости второй рабочей камеры с выходом насоса для подачи рабочей жидкости. Каждый золотник выполнен с возможностью перекрытия канала, связывающего полость для рабочей жидкости соответствующей рабочей камеры с гидрораспределителем, в положении, соответствующем первому заданному положению разделителя. При этом золотник выполнен таким образом, что в указанном положении между соответствующей поверхностью золотника и разделителем образуется замкнутая полость, заполненная рабочей жидкостью. Агрегат содержит средства для переключения гидрораспределителя из первого состояния во второе при достижении разделителем первой рабочей камеры второго заданного положения и переключения гидрораспределителя из второго состояния в первое при достижении указанного положения разделителем второй рабочей камеры. В корпусе каждой рабочей камеры установлен подпружиненный обратный клапан, выполненный с возможностью пропускания рабочей жидкости от гидрораспределителя в полость для рабочей жидкости этой рабочей камеры. Полость для перекачиваемой жидкости каждой из рабочих камер связана с напорной линией агрегата через напорный клапан, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из указанной полости в напорную линию, и всасывающей линией агрегата через всасывающий клапан, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из всасывающей линии в указанную полость, причем давление во всасывающей линии превышает давление в баке для рабочей жидкости.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения в корпусе первой рабочей камеры может быть выполнен канал с возможностью подачи рабочей жидкости из полости для рабочей жидкости к гидрораспределителю в положении золотника первой рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается переключение гидрораспределителя из первого состояния во второе, а в корпусе второй рабочей камеры может быть выполнен канал с возможностью подачи рабочей жидкости из полости для рабочей жидкости к гидрораспределителю в положении золотника второй рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается переключение гидрораспределителя из второго состояния в первое. Кроме того, в частном случае реализации изобретения агрегат может содержать управляющий золотник-пилот, выполненный с возможностью подачи, в своем первом положении, рабочей жидкости к гидрораспределителю таким образом, что обеспечивается его переключение из первого состояния во второе и с возможностью подачи, в своем втором положении, рабочей жидкости к гидрораспределителю таким образом, что обеспечивается его переключение из второго состояния в первое. При этом в корпусе первой рабочей камеры может быть выполнен канал с возможностью подачи рабочей жидкости из полости для рабочей жидкости к золотнику-пилоту в положении золотника первой рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота в его первое положение, а в корпусе второй рабочей камеры может быть выполнен канал с возможностью подачи рабочей жидкости из полости для рабочей жидкости к золотнику-пилоту в положении золотника второй рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота в его второе положение.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения агрегат может содержать управляющий золотник-пилот, выполненный с возможностью подачи, в своем первом положении, рабочей жидкости к гидрораспределителю таким образом, что обеспечивается его переключение из первого состояния во второе и с возможностью подачи, в своем втором положении, рабочей жидкости к гидрораспределителю таким образом, что обеспечивается его переключение из второго состояния в первое. При этом агрегат может включать в себя электрические датчики положения соответствующего золотника, выполненные с возможностью формирования управляющего импульса на подачу рабочей жидкости к золотнику-пилоту в положении золотника первой рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота в его первое положение, и с возможностью формирования управляющего импульса на подачу рабочей жидкости к золотнику-пилоту в положении золотника второй рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота в его второе положение.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения электрический датчик может представлять собой датчик Холла.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения первое заданное положение разделителя может представлять собой крайнее верхнее положение, соответствующее минимальному расчетному объему полости для рабочей жидкости, а второе заданное положение разделителя может представлять собой крайнее нижнее положение, соответствующее максимальному расчетному объему полости для рабочей жидкости.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения гидрораспределитель может включать в себя двухпозиционный распределительный золотник, первое положение которого соответствует первому состоянию гидрораспределителя, а второе положение соответствует второму состоянию гидрораспределителя.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения разделитель может представлять собой диафрагму, выполненную из упругого материала, с центральной частью которого связан золотник рабочей камеры.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения в центральной части диафрагмы с двух сторон могут быть выполнены кольцевые выступы с возможностью упора в ответную поверхность стенки соответствующей полости рабочей камеры таким образом, что между упругой частью диафрагмы и соответствующей поверхностью стенки образуется замкнутая полость, заполненная рабочей жидкостью.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения насос для подачи рабочей жидкости может быть выполнен с возможностью объемного регулирования его производительности.

На фиг.1 изображена принципиальная электрогидравлическая схема агрегата.

На фиг.2 изображена принципиальная схема рабочей камеры.

На фиг.3 изображен фрагмент диафрагмы и ответной поверхности стенки верхней крышки диафрагменного отсека рабочей камеры.

Регулируемый гидроприводной насосный агрегат 1 для закачки технологической жидкости в нагнетательную скважину при эксплуатации нефтяных месторождений, разрабатываемых с применением методов поддержания пластового давления (ППД), предназначен для установки в непосредственной близости от нагнетательной скважины, что позволяет отказаться от использования высоконапорных водоводов. При этом агрегат 1 обеспечивает возможность точного регулирования подачи жидкости в пределах от 0,4 до 20,0 м/час при давлении от 200 до 320 атм, подбираемом в соответствии с геолого-минералогической характеристикой продуктивного пласта.

Агрегат содержит установленные на раме две рабочие камеры 2 и 3, клапанную коробку 4, включающую в себя по одному напорному 4а и одному всасывающему 4b клапану для каждой рабочей камеры, блок фильтров 5 с предохранительным перепускным клапаном 6, распределительный блок 18, аксиально-поршневой насос 7 и бак 8 для рабочей жидкости.

Аксиально-поршневой насос 7 предназначен для создания постоянного потока рабочей жидкости в системе гидропривода агрегата 1. Использование насоса объемного типа для подачи рабочей жидкости в системе гидропривода при расходе до 500 3/сут обеспечивает высокий коэффициент полезного действия агрегата описываемой конструкции. При этом за счет использования в агрегате рабочих камер 2 и 3 исключается возможность воздействия агрессивной перекачиваемой жидкости на прецизионные поверхности насоса, что обеспечивает существенное повышение надежности и долговечности агрегата. Насос 7 выполнен с возможностью изменения наклона шайбы для объемного регулирования производительности насоса, что обеспечивает точное задание подачи перекачиваемой агрегатом жидкости и делает возможным применение агрегата описываемой конструкции для технологических операций, требующих регулирования подачи жидкости в широком диапазоне, например для дозировочных операций в химическом производстве или подачи реагентов при обработке призабойной зоны и капитального ремонта скважин для добычи нефти.

Каждая рабочая камера 2, 3 состоит из крышки 9, корпуса 10, а также верхней 11 и нижней 12 крышки диафрагменного отсека, между которыми неподвижно закреплена упругая диафрагма 13, выполненная из маслобензостойкой резины, разделяющая полость рабочей камеры на две изолированные друг от друга полости переменного объема, первая из которых 14 предназначена для перекачиваемой жидкости, а вторая полость 15 предназначена для рабочей жидкости.

Полость 14 каждой из рабочих камер 2, 3 связана с напорной линией 16 агрегата 1 через соответствующий напорный клапан 4а, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из полости 14 в напорную линию, и всасывающей линией 17 агрегата через соответствующий всасывающий клапан 4b, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из всасывающей линии в полость 14.

В качестве рабочей жидкости может быть использовано гидравлическое масло ВМГЗ, а перекачиваемая жидкость представляет собой сточную воду, отделенную от извлеченной из скважины водогазонефтяной смеси в процессе стабилизации и очистки нефти.

Распределительный блок 18 агрегата 1 включает в себя гидрораспределитель с двухпозиционным золотником 19 и управляющий золотник-пилот 20.

В осевом отверстии корпуса 10 с возможностью продольного перемещения установлен золотник 21, торцевая часть которого шарнирно связана с тягой 22, соединенной с шайбой 23, на которой закреплена центральная часть диафрагмы 13, таким образом величина смещения центральной части диафрагмы 13 будет пропорциональна величине продольного перемещения золотника 21. На противоположном относительно тяги 22 торце золотника 21 образована рабочая кромка 34, выполненная с возможностью перекрытия канала 24, связывающего полость 15 через трубопровод 25 с золотником 19 гидрораспределителя, в положении золотника 21, соответствующем заданному верхнему положении диафрагмы 13, то есть максимальному расчетному объему полости 15, и с возможностью открытия канала 26, связывающего полость 15 через канал 24 с золотником-пилотом 20, в положении золотника 21, соответствующем заданному нижнему положении диафрагмы 13, то есть минимальному расчетному объему полости 15.

В корпусе 10 выполнен канал 31, обеспечивающий проход жидкости из трубопровода 25 в полость 15 параллельно каналу 24. В канале 31 установлен подпружиненный обратный клапан 32, выполненный с возможностью пропускания жидкости в указанном направлении, при этом пружина клапана 32 подобрана таким образом, чтобы перепад давлений, необходимый для открытия клапана 32, превышал гидравлическое сопротивление движению рабочей жидкости в канале 24.

Двухпозиционный золотник 19 гидрораспределителя выполнен с возможностью перепускания в своем первом положении рабочей жидкости от выхода насоса 7 через блок фильтров 5, трубопровод 25 и канал 24а первой рабочей камеры в полость для рабочей жидкости 15а первой рабочей камеры 2, а из полости для рабочей жидкости 15b второй рабочей камеры 3 в бак 8 для рабочей жидкости, давление в котором равно атмосферному и всегда меньше давления во всасывающей линии 17 агрегата 1, что обеспечивает вытеснение рабочей жидкости из полости 15b, в указанном положении золотника 19. При этом золотник 19 выполнен с возможностью переключения в своем втором положении полости 15а на бак 8, а выхода насоса 7 на полость 15b.

Золотник-пилот 20 выполнен с возможностью подачи, в своем первом положении, рабочей жидкости к двухпозиционному золотнику 19 гидрораспределителя таким образом, что обеспечивается его переключение из первого положения во второе и с возможностью подачи, в своем втором положении, рабочей жидкости к золотнику 19 таким образом, что обеспечивается его переключение из второго положения в первое. При этом канал 26а, выполненный в корпусе первой рабочей камеры 2, соединен с первой полостью приводного механизма золотника-пилота 20 таким образом, что при открытии канала 26а золотником 21а первой рабочей камеры обеспечивается перемещение золотника-пилота 20, в его первое положение. Канал 26b, выполненный в корпусе второй рабочей камеры 3, соединен со второй полостью приводного механизма таким образом, что при открытии этого канала золотником 21b второй рабочей камеры обеспечивается перемещение золотника-пилота 20 в его второе положение.

Кроме того, на крышке 9 размещен герметичный отсек в котором установлен датчика Холла 33, включающий в себя постоянный магнит 27, закрепленный на стержне 28, соединенном с торцевой частью золотника 21 со стороны, противоположной тяге 22, с возможностью перемещения внутри трубы 29, установленной в отверстии крышки 9. На наружной поверхности трубы 29 закреплены полупроводниковые чувствительные элементы 30 и 35. Датчик 33а первой рабочей камеры 2 выполнен с возможностью подачи, при достижении золотником 21а положения, соответствующего крайнему нижнему положению диафрагмы 13а первой рабочей камеры, соответствующего сигнала на блок управления 38, который вырабатывает управляющий сигнал на включение приводного электромагнита золотника-пилота 20, таким образом, что сердечник электромагнита перемещает управляющий золотник в его первое положение. Датчик 33b второй рабочей камеры 3 выполнен с возможностью выработки, при достижении золотником 21b положения, соответствующего крайнему нижнему положению диафрагмы 13b второй рабочей камеры, соответствующего сигнала на блок управления 38, который вырабатывает управляющий сигнал на включение приводного электромагнита таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота 20 во второе положение.

Таким образом обеспечивается возможность определения положения золотника 21 и соединенной с ним диафрагмы 13 с помощью как гидравлических, так и электрических средств, в последнем случае канал 26 закрывают пробкой.

Центральная часть диафрагмы 13 каждой из рабочих камер закреплена на шайбе 23 таким образом, что с двух сторон диафрагмы образованы жесткие кольцевые выступы 36, выполненные с возможностью упора в ответную поверхность 37 стенки соответствующей крышки диафрагменного отсека в случае подачи чрезмерного или недостаточного объема рабочей жидкости в полость 15, при этом между упругой частью диафрагмы и соответствующей поверхностью стенки крышки диафрагменного отсека образуется замкнутое пространство, заполненное рабочей жидкостью, что исключает возможность повреждения упругой части диафрагмы при выходе из строя средств управления работой камер 2 или 3.

Устройство работает следующим образом.

В начале хода нагнетания в первой рабочей камере 2 золотник 21а находится в крайнем верхнем положении, перекрывая канал 24а, а рабочая жидкость от насоса 7 через гидрораспределитель, золотник 19 которого находится в первом положении, поступает в трубопровод 25, а затем через открывшийся клапан 32а первой рабочей камеры 2 в полость 15а, обеспечивая перемещение диафрагмы 13а и вытеснение перекачиваемой жидкости в напорную линию 16 агрегата. Диафрагма 13а и связанный с ней золотник 21а перемещаются в нижнем направлении, канал 24а открывается и рабочая жидкость продолжает поступать в полость 15а через этот канал, а клапан 32а закрывается, так как усилие его пружины выше сопротивления движению жидкости в канале 24а. Когда диафрагма 13а и золотник 21а достигают заданного нижнего положения открывается канал 26а, что вызывает перемещение золотника-пилота 20 в первое положение и, соответственно, перемещение золотника 19 гидрораспределителя из первого положения во второе. При использовании электрических средств для определения положения диафрагмы сигнал от датчика 35а поступает на блок управления 38, а от него управляющий сигнал поступает к электромагниту золотника-пилота 20, вызывая его соответствующее перемещение и переключение золотника 19 гидрораспределителя. Таким образом полость 15а оказывается соединена с баком 8, а так как давление в напорной 16 и всасывающей 17 линиях больше давления в баке 8, клапан 4а первой рабочей камеры 2 закрывается, а перекачиваемая жидкость через открывшийся клапан 4b первой рабочей камеры поступает в полость 14а первой рабочей камеры, вытесняя рабочую жидкость в бак 8 через канал 24а и трубопровод 25 и находящийся во втором положении золотник 19, что соответствует ходу всасывания в первой рабочей камере 2.

При этом диафрагма 13 с золотником 21 перемещаются в верхнем направлении и кромка 34 постепенно перекрывает канал 24. Так как скорость движения диафрагмы пропорциональна разности давления рабочей жидкости и потерь давления за счет сопротивления движению жидкости движение диафрагмы 13 будет постепенно тормозиться за счет возрастания гидравлических потерь в канале 24 при уменьшении его проходного сечения в результате перемещения золотника 21. После того как золотник 21 полностью перекроет канал 24 дальнейшее перемещение золотника и связанной с ним диафрагмы становится невозможно из-за образования заполненного рабочей жидкостью замкнутой полости между торцевой поверхностью золотника и диафрагмой, которая включает в себя камеру 15 и часть канала 24, соединяющую рабочую камеру с цилиндрической полостью корпуса 10, в которой размещен золотник 21, при этом входное отверстие этой части канала 24а в указанную цилиндрическую полость расположено выше перекрываемого кромкой 34 золотника 21 входного отверстия части канала 24, соединяющего цилиндрическую полость с трубопроводом 25. Таким образом осуществляется плавная остановка диафрагмы в заданном верхнем положении, что позволяет обеспечить более равномерное воздействие на диафрагму со стороны тяги 22 золотника и повысить надежность и долговечность устройства.

После остановки диафрагмы 13а первая рабочая камера 2 будет находиться в состоянии ожидания до завершения хода нагнетания во второй рабочей камере 3, происходящего аналогично описанному выше ходу нагнетания в первой рабочей камере 2. Таким образом управление работой камер 2 и 3 осуществляется по концу хода нагнетания, а наличие периода ожидания между ходом всасывания и ходом нагнетания обеспечивает постоянство объема перекачиваемой жидкости и стабильность работы агрегата. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Агрегат насосный гидроприводной, содержащий две рабочие камеры, в каждой из которых закреплен упругий разделитель с образованием внутри камеры двух изолированных друг от друга полостей переменного объема, соответственно, для рабочей и перекачиваемой жидкости, в корпусе каждой рабочей камеры установлен золотник, связанный с соответствующим разделителем таким образом, что величина перемещения золотника пропорциональна величине смещения части разделителя, с которой связан золотник, насос объемного типа, предназначенный для подачи рабочей жидкости, гидрораспределитель, выполненный с возможностью соединения в своем первом состоянии полости для рабочей жидкости первой рабочей камеры с выходом насоса для подачи рабочей жидкости, а полости для рабочей жидкости второй рабочей камеры - с баком для рабочей жидкости, и с возможностью соединения в своем втором состоянии полости для рабочей жидкости первой рабочей камеры с баком для рабочей жидкости, а полости для рабочей жидкости второй рабочей камеры - с выходом насоса для подачи рабочей жидкости, каждый золотник выполнен с возможностью перекрытия канала, связывающего полость для рабочей жидкости соответствующей рабочей камеры с гидрораспределителем, в положении, соответствующем первому заданному положению разделителя, при этом золотник выполнен таким образом, что в указанном положении между соответствующей поверхностью золотника и разделителем образуется замкнутая полость, заполненная рабочей жидкостью, агрегат содержит средства для переключения гидрораспределителя из первого состояния во второе при достижении разделителем первой рабочей камеры второго заданного положения и переключения гидрораспределителя из второго состояния в первое при достижении указанного положения разделителем второй рабочей камеры, в корпусе каждой рабочей камеры установлен подпружиненный обратный клапан, выполненный с возможностью пропускания рабочей жидкости от гидрораспределителя в полость для рабочей жидкости этой рабочей камеры, полость для перекачиваемой жидкости каждой из рабочих камер связана с напорной линией агрегата через напорный клапан, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из указанной полости в напорную линию, и всасывающей линией агрегата через всасывающий клапан, выполненный с возможностью пропускания перекачиваемой жидкости из всасывающей линии в указанную полость, причем давление во всасывающей линии превышает давление в баке для рабочей жидкости.

2. Агрегат по п.1, характеризующийся тем, что в корпусе первой рабочей камеры выполнен канал с возможностью подачи рабочей жидкости из полости для рабочей жидкости к гидрораспределителю в положении золотника первой рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается переключение гидрораспределителя из первого состояния во второе, а в корпусе второй рабочей камеры выполнен канал с возможностью подачи рабочей жидкости из полости для рабочей жидкости к гидрораспределителю в положении золотника второй рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается переключение гидрораспределителя из второго состояния в первое.

3. Агрегат по п.1, характеризующийся тем, что содержит управляющий золотник-пилот, выполненный с возможностью подачи, в своем первом положении, рабочей жидкости к гидрораспределителю таким образом, что обеспечивается его переключение из первого состояния во второе, и с возможностью подачи, в своем втором положении, рабочей жидкости к гидрораспределителю таким образом, что обеспечивается его переключение из второго состояния в первое, при этом в корпусе первой рабочей камеры выполнен канал с возможностью подачи рабочей жидкости из полости для рабочей жидкости к золотнику-пилоту в положении золотника первой рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота в его первое положение, а в корпусе второй рабочей камеры выполнен канал с возможностью подачи рабочей жидкости из полости для рабочей жидкости к золотнику-пилоту в положении золотника второй рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота в его второе положение.

4. Агрегат по п.1, характеризующийся тем, что содержит управляющий золотник-пилот, выполненный с возможностью подачи, в своем первом положении, рабочей жидкости к гидрораспределителю таким образом, что обеспечивается его переключение из первого состояния во второе и с возможностью подачи, в своем втором положении, рабочей жидкости к гидрораспределителю таким образом, что обеспечивается его переключение из второго состояния в первое, при этом агрегат включает в себя электрические датчики положения соответствующего золотника, выполненные с возможностью формирования управляющего импульса на подачу рабочей жидкости к золотнику-пилоту в положении золотника первой рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота в его первое положение, и с возможностью формирования управляющего импульса на подачу рабочей жидкости к золотнику-пилоту в положении золотника второй рабочей камеры, соответствующем второму заданному положению разделителя, таким образом, что обеспечивается перемещение золотника-пилота в его второе положение.

5. Агрегат по п.4, характеризующийся тем, что электрический датчик представляет собой датчик Холла.

6. Агрегат по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что первое заданное положение разделителя представляет собой крайнее верхнее положение, соответствующее минимальному расчетному объему полости для рабочей жидкости, а второе заданное положение разделителя представляет собой крайнее нижнее положение, соответствующее максимальному расчетному объему полости для рабочей жидкости.

7. Агрегат по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что гидрораспределитель включает в себя двухпозиционный распределительный золотник, первое положение которого соответствует первому состоянию гидрораспределителя, а второе положение соответствует второму состоянию гидрораспределителя.

8. Агрегат по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что разделитель представляет собой диафрагму, выполненную из упругого материала, с центральной частью которого связан золотник рабочей камеры.

9. Агрегат по п.8, характеризующийся тем, что в центральной части диафрагмы с двух сторон выполнены кольцевые выступы с возможностью упора в ответную поверхность стенки соответствующей полости рабочей камеры таким образом, что между упругой частью диафрагмы и соответствующей поверхностью стенки образуется замкнутая полость, заполненная рабочей жидкостью.

10. Агрегат по любому из предыдущих пунктов, характеризующийся тем, что насос для подачи рабочей жидкости выполнен с возможностью объемного регулирования его производительности.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru