Гидравлическая насосная станция

 

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к автономным источникам энергии. Гидравлическая насосная станция содержит силовую установку, насосный узел и соединенные с ним бак для рабочей жидкости и гидравлическую аппаратуру. Станция снабжена системой охлаждения рабочей жидкости, установленной в сливной магистрали, сопрягаемой с рабочим инструментом, которая может включать по крайней мере два теплообменника, соединенных последовательно. Технический результат заключается в создании необходимого давления и напора жидкости при сохранении необходимого теплового баланса гидросистемы за счет исключения перегрева и снижения вследствие этого вязкости рабочей жидкости. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к малогабаритным, небольшим по массе автономным источникам энергии (мобильной гидравлической насосной станции) для обеспечения работоспособности ручного гидрофицированного инструмента (отбойных молотков, перфораторов, бурильных машин и т.п.) при проведении различных работ, связанных с разрушением кирпичных кладок, асфальта и железобетонных конструкций.

Известна гидравлическая насосная станция (см. патент Великобритании 1350843, 24.04.74), содержащая силовую установку, насосный узел и соединенные с ним бак для рабочей жидкости и гидроаппаратуру, а также теплообменник.

Недостатком известной системы является низкая эффективность, т.к. теплообменник установлен в замкнутой магистрали, и поэтому для эффективного охлаждения рабочей жидкости теплообменник должен иметь большие габариты, кроме того, во всасывающем патрубке насоса объединяются два потока жидкости, имеющих разные температуры, что может привести к возникновению кавитации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по конструктивному выполнению является техническое решение (см. полезная модель РФ 9274), содержащее силовую установку, насосный узел и соединенные с ним бак для рабочей жидкости и гидроаппаратуру.

Недостатком известного устройства является отсутствие охлаждения рабочей жидкости, что приводит к снижению функциональных возможностей насосной станции вследствие снижения энергии удара из-за снижения вязкости рабочей жидкости при ее перегреве.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании необходимого давления и напора жидкости при сохранении необходимого теплового баланса гидросистемы за счет исключения перегрева и снижения вследствие этого вязкости рабочей жидкости, тем самым обеспечивается работа ручного гидрофицированного инструмента с различными техническими характеристиками и с требуемыми энергетическими показателями.

Указанный результат достигается тем, что гидравлическая насосная станция, содержащая силовую установку, насосный узел и соединенные с ним бак для рабочей жидкости и гидравлическую аппаратуру, снабжена системой охлаждения рабочей жидкости, установленной в сливной магистрали, сопрягаемой с рабочим инструментом, которая может включать в себя, по крайней мере, два теплообменника, соединенных последовательно.

Для повышения надежности и исключения кавитационных процессов бак для рабочей жидкости целесообразно располагать над шестеренчатым насосом.

Привод насоса от силовой установки может включать в себя две зубчатые полумуфты с наружными и внутренними зубьями соответственно, одна из которых подпружинена и выполнена с шестигранным элементом, а другая выполнена, по крайней мере, с двумя ручьями для ремня привода вентилятора системы охлаждения, имеющими различные диаметры.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показан вид сбоку станции; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - гидравлическая схема станции; на фиг.5 - привод насоса.

Станция (фиг.1, 2, 3) состоит из: рамы 1 с двумя опорными и одним поворотным колесами; силовой установки 2 в комплекте с топливным баком и приводом управления; насосного узла 3; бака 4 для рабочей жидкости; блока воздушных теплообменников 5 с обдувом от вентилятора 6 с натяжным шкивом и приводным ремнем; гидравлического аккумулятора 7; напорного фильтра 8; гидроблока 9, состоящего из встроенных в корпус дросселя, предохранительного клапана и двухпозиционного золотникового распределителя.

Принцип работы станции показан на гидравлической схеме станции (фиг.4).

Рабочая жидкость через всасывающую магистраль из бака 4, размещенного с целью исключения кавитации над насосным узлом 3, под давлением, создаваемым шестеренным насосом 10, поступает в напорный фильтр 11, а затем в гидроблок с золотниковым распределителем 12, предохранительным клапаном 13 и дросселем 14.

При положении золотникового распределителя "I" он пропускает рабочую жидкость по малому контуру в гидравлический бак.

При положении золотникового распределителя "II" рабочая жидкость под давлением поступает для привода ручного гидрофицированного инструмента.

В напорной линии установлен гидравлический аккумулятор 7, который обеспечивает сглаживание пульсации рабочего давления и тем самым обеспечивает надежность станции.

Рабочая жидкость после прохождения инструмента 15 по сливной магистрали через блок теплообменников 5 поступает в бак 4 для гидравлической жидкости.

Последовательное соединение теплообменников в блоке 5 и монтаж его на сливной магистрали обеспечивают лучшее охлаждение рабочей жидкости, чем в схемах гидросистем станций, у которых теплообменники устанавливаются во всасывающей магистрали, исключают дополнительное сопротивление во всасывающей линии шестеренного насоса, что снижает эффект кавитации.

Привод насоса 10 от силовой установки 2 (фиг.5) осуществляется через две полумуфты 16, 17 с внутренними и наружными зубьями, которые, находясь в зацеплении, передают крутящий момент от силовой установки к шестеренному насосу 10. Одна из полумуфт 16 подпружинена и имеет шестигранный элемент 18, что позволяет при повороте полумуфты 16 ключом в ходе монтажа силовой установки произвести смещение зубьев до автоматического под действием пружины входа полумуфт 16, 17 в зацепление. На второй полумуфте 17 имеются два ручья для ремня привода вентилятора (не показаны), имеющих различные диаметры. При перестановке ремня с одного ручья на другой изменяется частота вращения вентилятора, что обеспечивает необходимое изменение скорости потока воздуха для охлаждения рабочей жидкости в зависимости от температуры окружающей среды.

Указанные отличия позволили обеспечить устойчивый тепловой баланс гидросистемы станции в различных климатических условиях, повысить ее надежность и ресурс, обеспечить необходимые энергетические показатели и в 1,5 - 2 раза снизить массогабаритные показатели в отличие от существующих образцов автономных гидравлических станций.

Бак для рабочей жидкости располагается над шестеренным насосом, что позволяет в отличие от существующих станций создать подпор рабочей жидкости во всасывающей магистрали, исключить кавитационные процессы в насосе и тем самым обеспечить повышение энергетических показателей ручного гидрофицированного инструмента, питающегося от станции.

При использовании станции достигается положительный эффект, выражающийся в возможности ее экономичного и эффективного использования для привода ручного гидрофицированного инструмента при проведении работ в местах с ограниченным доступом, а также в возможности использования станции с комплектом различного инструмента как по типам, так и по предназначению в различных климатических условиях, ее транспортировки любым видом транспорта, включая легковой, вследствие незначительных массогабаритных показателей.

Формула изобретения

1. Гидравлическая насосная станция, включающая силовую установку, насосный узел и соединенные с ним бак для рабочей жидкости и гидравлическую аппаратуру, отличающаяся тем, что она снабжена системой охлаждения рабочей жидкости, установленной в сливной магистрали, сопрягаемой с рабочим инструментом.

2. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что система охлаждения рабочей жидкости включает в себя по крайней мере два теплообменника, соединенных последовательно.

3. Станция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что бак для рабочей жидкости расположен над шестеренным насосом.

4. Станция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что привод насоса от сливной установки включает в себя две зубчатые полумуфты, одна из которых подпружинена и выполнена с шестигранным элементом, а другая выполнена по крайней мере с двумя ручьями для ремня привода вентилятора системы охлаждения, имеющими различные диаметры.

5. Станция по п.4, отличающаяся тем, что зубчатые полумуфты выполнены с внутренними и наружными зубьями соответственно, посредством которых они сопряжены.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5