Автомат разгрузки насоса

Автомат разгрузки насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретен приводу горных использовано в механизированн ческой разгруз ретения - повы ширение функци путем регулиро настройки. Пос пану 22 со сто хвостовика 24 ные поршегь-то ный толкатеть катель 38, вза 34 23 2 22 20 212428511 41 36 М 37 4S По35од цЈ 1

Изобретение относится к гидроприводу горных машин и может быть использовано в насосных станциях механизированных крепей для автоматической разгрузки насосов. Цель изобретения - повышение надежности, расширение функциональных возможностей путем регулирования нижнего предела настройки. Последовательно сервоклапану 22 со стороны направляющего хвостовика 24 установлены уплотнительные поршегь-толкатель 36, промежуточный толкатеть 37 и дополнительный толкатель 38, взаимоденствуюшин с пруоэ 00 го о 4 w

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1682641 (Я)5 Р 15 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

X А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 -„;ЕМЗ Й,", N1 N- ТИИ ЧЕРУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРМТИЯМ

ПРИ CHHT СССР (21) 4776263/29 (22) 02.01 ° 90 (46) 07. 10.91. Бюл, Р 37 (71) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения (72) АЛ,Рагутский, Г.!1.Лузиков, С.Б.Роганов, И.В.Таратынов, В.В,Гордеев и !Э.И.Иров (53) 621. 225-82(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 214317, кл, F 15 В 11/00, 1963. (54) ЛВТОИАТ РАЗГРУ3101 ЛАСОСА (57) Изобретение относится к гидропривопу горных машин и может быть использовано в насосных станциях механизированных крепей для автоматической разгрузки насосон. Цель изобретения — повышение надежности, расширение Функциональных возможностей путем регулирования нижнего предела настройки. Последовательно сервоклапану 22 со стороны направляющего хвостовика ?4 установлены уллотнительные поршень-толкатель 36, промежуточный толкатепь 37 и дополнительный толкатель 38, взаимодейств ":олий с пру1682641 жиной 39 регулирования нижнего преде" ла настройки автомата. Полость 44 посредством канала 47 сообщена с каналом 2 подвода рабочей жидкости от насоса. Полость 48 соединена каналом

5f связи с каналом 3 отвода рабочей жидкости в гидросистему. Полость 41 сообщена с каналом 5 слива. Площадь поперечного сечения промежуточного толкателя 37 больше разности площадей поперечных сечений поршня-толкателя 36 и седла":сервоклапана 22 и больше площади поперечного сечения дополнительного толкателя 38, Па направляюшем хвостовике 24 сервокла1

Изобретение относится к гидроприводу горных машин и может быть использовано в насосных станциях механиэированных крепей для автоматическом разгрузки насосов, Цель изобретения — повышение надежности автомата разгрузки и расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения регучирования нижнего предела настройки. 3О

На фиг. 1 изображен автомат раз" грузки насоса, разрез; на фиг. 2— узел сервоклапана с толкателем; на фиг. 3 — сечение Л-A на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг, 2.

Автомат разгрузки насоса содержит корпус 1, в котором выполнены канал 2 подвода рабочей жидкости от насоса (не показан), кангл 3 отвода рабочей жидкости в гидросистему механизированной крепи (не показана), каналы 4 и 5 слива. В расточке 6 корпуса 1 установлен обратный клапан 7, а в расточке 8 — - клапан 9 разгрузки, выполненный в форме дифференциального поршня. Клапан 9 разгрузки имеет уплотненную часть 10 большего диаметра, которая образует с расточкой 8 корпуса 1 полость 11 управления, и часть 12 меньшего диаметра, на которой выполнены î" åâûå пазы 13, Клапан

9 разгрузки со стороны торца части 12 меньшего диаметра расположен в сливной полости 14, которая соединена с каналом 4 слива. Спивная полость

f4 отделена уплотнением 15 манжеткого типа от полости 16, образованной расточкой 8 и частьн 12 меньшего диаметра клапана 9 разгрузки и соедипана 22 выполнены лыски для прохода рабочей жидкости, проточка и поясок 28. Площадь проходного сечения щели, образованной лысками и расточкой 20, больше проходного сечения щели, образованнсй другими лысками и расточкой 20. За счет воэможности плавного регулирования нижнего предела настройки автомата расширяются функциональные возможности автомата разгрузки и, кроме того, .данная конструкция повышает его надежносгь и устойчивость в работе. 1 з,п. A-лы, 4 ил, ненной каналом 17 связи с каналом 2 подводя рабочей жидкости от насоса, Кроме того, полость 16 каналом 13 связи через обратный клапан 7 соединена с каналом 3 отвода рабочей жидкости в гидросистему. Полость 11 управления клапана 9 разгрузки соедииена каналом 19 с расточкой 20 в уплотненной втулке 21, в которой установлен сервоклапан 22 с возможностью возвратно-поступательного перемещения, Сервоклапан 22 содержит задорный элемент 23 и направляющий хвостовик 24, на котором выполнены лыски 25 и 26 для прохода рабочей жидкости и проточка 27. На конце хвостовика 24 выполнен поясок 28, который в одном из крайних положений сервоклапана 22 (левом) размещен в расточке 20, а г. другом (правом) — вне ее.

Площадь F1 проходного сечения щели 29, образованной лысками 25 и расточкой 20, больше площади Г проходного сечения щели 30, образованной лысками 26 и расточкой 20. напорный элемент 23 поджат к седлу 31„ выполненному в уплотненной втулке 21, регулировочной пружиной

32 через упор 33. Подвод рабочей жидкости к запорному элементу 23 от канала 2 подвода рабочей жидкости осуществляется чере" отверстия 34, выполненные во втулке 35, в которой расположена регулирочная пружина 32.

Последовательно сервоклапану 22 со стороны направляющего хвостовика

24 установлены толкатель, выполненный в виде уплотненного поршня-талкателя

36 H промежуточного т 31K . å 3 7, 1682641 дополнительный толкатель 38, взаимодействующий с пружиной 39 регулирования нижнего предела настройки автомата, которая расположена во втулке 40 °

Полость 41, в которой размещены торцы 42 и 43 соответственно направляющего хвостовика 24 и поршня-толкателя 36, сообщена с каналом 5 слива.

Полость 44, в которой размещены торцы 45 и 46 соответственно поршнятолкателя 36 и промежуточного толкателя 37, посредством канала 47 сообщена с каналом 2 подвода рабсчей жидкости от нассса. Полость 43, в которой расположены торцы 49 и 50 соответственно промежуточного толкателя

37 и дополнительного толкателя 38, соединена каналом 51 связи через проточку 6 с каналом 3 отвода рабочей жидкости в гидросистему, на выходе которого установлен гидропневмоаккумулятор 52, Автомат разгрузки насоса работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости от насоса в канал 2 подвода она через канал 17 связи, полость 16, канал 18 связи и обратный клапан 7 поступает в гидросистему механизированной крепи и через канал 51 связи в по лость 48, При этом сервоклалан 22 находится в крайнем правом положении (ло чертежу), а клапан 9 раэгрузки— в крайнем нижнем положении, При повышении давления рабочей жидкости s гидросистеме возрастает усилие, действующее со стороны поршня-толкателя 37 через сервоклапан 22 и упор 33 на регулировочную пружину 32, а усилие от пружины 39 при этом уменьшается вследствие воздействия давления на дополнительный толкатель 38, усилие от которого направлено в противоположную сторону от направления усилия пружины 39. Промежуточный толкатель 37 в этот момент усилий не создает, поскольку с обеих его сторон действует практически одинаковое давление °Баланс сил в момент времени, предшествующий момент переключения aròoмата разгрузки, следующий:

11Д2 71id2 Д2

Т +P — ", Р.— — +Т -P --, i 4 " 4: - 4 (1) где Т1 — усилие регулировочной пружи ны 32;

Т вЂ” усилие пружины 39 регул -..рования нижнего предела настройки автомата;

Р— текущее значение давления

1 в гидросистеме;

d — диаметр седла 31 запорного

1 элемента 23 серяоклална 22, практически равный диаметру

10 расточки 20, в которой установлен сервоклалан 22;

d — диаметр поршня-толкателя 36;

d y — диаметр дополнительного толкателя 38, 15 Величина давления, лри которой происходит перемещение сервоклалана

22, определяется из выражения

Тл

i2)

20 4(а, d() где P — давление рабочей жидкости, 1 соответствующее верхнему пледелу настройки автомата разгрузки.

25 g(Э

При этом величина Т -1 < †. не оказывает влияния на верхний предел срабатывания автомата, поскольку результирующее усилие направлено в сторону, 30 лротивоположнуи от направления усилия, создаваемого давлением на поршне-толкателе 36, либо равно нулю (т.е., р

P --,Т ).

4 !

Лри перемещении сервоклалана 22 влево (по чертежу) запорный элемент

23 отходит от седла 31, соединяя при этом канал 2 подвода раоочей жидкос40 ти от насоса через зазор, образованный седлом 31 и запорным элементом

23, через щели 29, образованные лысками 25 и расточкой 20, через проточку 27, через канал 19 связи с лолос45 тью 11 управления клапана 9 разгрузки.

При этом поясок 28 направляющегo хвостоника 24 входит в расточку 20, перекрывая тем самым доступ рабочей жидкости в полость 41, которая соединена

50 со сливом каналом 5, Вследствие разности площадей клапана 9 разгрузки, на которые действует давление со стороны полости 11 управления H co стороны полости 16, кла55 пан 9 разгрузки перемещается в крайнее (ло чертежу) верхнее положение, соединяя между собой полость 16 и сливную полость 14 через осевые пазы 13.

1682641 (4) Из выражения (3):

Таким образом, канал 2 подвода рабочей жидкости соединяется с кана1 лом 4 слива через канал 17, осевые пазы 13 и полость 14 слива, При этаи насос работает на слив, а давление 5 в гидросистеме механизированной крепи поддерживается гидропневмоаккумуляторам 52 °

Сервоклапан 22 удерживается в крайнем левом положении с помощью про 0 межуточного талкателя 37, на торец

49 которого са стороны полости 48 действует давление жидкости из гидросистемы крепи. Обратный клапан 7 при этом закрыт.

Баланс сил при этом выглядит следующим образом

Х =Р— — + Т-P ——

7id@ . {{ d

{ г. (3) где P — давление, соответствующее нижнему пределу настройки автомата;

dy — диаметр промежуточного толкателя 37, Из выражения (3} значение величины давления нижнего предела настройки автоиата разгрузки равна

Т,{ — Т я

Р

3 сР Т «-" .. .г

lc 71

Ввиду тога, ч;о усилие регулираночной пружины 32 задается постоянным в прс цессе эксплуатации автомата разгрузки из выражения (4) вытекает> что величину давления нижнего предела 35 настройки автомата разгрузки можно измечять (если это позволяет сделать гидросистема), меняя усилие затя>{абаи

Tq пружины 39 регулирования нижнего предела настройки автомата,. не меняя при этом толкатели на другие типоразмеры.

Определим соотношения диаметраль— ных размеров поршня-толкателя 36, седла 31 сервоклапана 22, промежуточ- "5 ного толкателя 37 и дсполнительного толкателя 38, необходимые для обеспечения работоспособности автомата разгрузки насоса.

Рассмотрим выражения (1) и (3) при условии, что усилие пружины 39 выбрано меньше усилия, действующего со стороны дсполнительного талкателя 38 при давлении нж .него предела настройки автомата; Из выражения (1): 55

/)(1г {{ й{

Т {-Р{ — .=Р{--4 (5) г т =P, — >.

4 (б)

Преобразовав выражения (5) и (6) относительна Р{ и Р, определяют их соотношение

P { dÐ (7)

P d -d, Из палучепнаго выражения (7) видна, чта для того, чтобы Pg — давление нижнего предела настройки автомата быЛо меньше давлеш{я Р1„ соответствуют. .ега верхнему пределу настройки, необходимо условие (8) d )d" -d т,е. площадь попере ного сечения дрсиежуточнага талкателя 37 должна быть больше разности площади паперечнага сечения поршня-талкателя 36 и площади папе сечения седла 31 серваклапана 22, Рассмотрим также выражение (4}, преобразуя ега следующим образом:

T{с{г {{с{г Т { (9}

4 4 P где Т{ -Т 0 (иначе серваклапан 22 {>удет постоянно находиться в крайнем левам положении).

Из выражения (9) видно, что площадь поперечнога сечения дополнительного толкателя 38 должна. быть меньше площади поперечнога сечения промежуточного толкателя 37.

При понижении давления в гидросистеме киже величины нижнего предела настройки автомата серваклапан 22 пад действием усилия сс стороны пружины

32 перемещается в крайнее правое поло-жепие, запорный элемент 23 при этом с.адится на седло 31.

Полость 11 управления через канал

19, проточку 27 и щель 30, образованную лысками 26 и расточкой 20, соединяется " полостью 41, которая соединена с каналом 5 слива. Поскольку осевые пазы !3 в клапане 9 разгрузки создают некоторый перепад давления на уплотнении 15,, та давление в полости 16 аольше давления в голос{и 11 управления, соединенной с каналам 5 -пива, >ледова > ельпа г>ад де>{> ч в "ем перепада давлении клапан 9 разгрузки перемещается в крайнее нижнее полажение, а насос вновь на*-иснает нагнетать раба.-|ун жидкость в гидрасистеиу механизированной крепи, Рассмотрим также режим рабаты автомата разгрузки в момент времени

1682641

10 когда серваклапан 22 находится в промежуточном положении, т,е. когда запорный элемент 23 уже отошел от седла 3 1, а поясок 28 на хвостовике 24 еще не вошел в расточку 20, В случае равенства щелей 29 и 30, образованных расточкой 20 и лысками

25 и 26, рабочая жидкость из канала 2 подвода рабочей жидкости от насоса !

О перетекает на слив через канал 5 слива. Перемещения клапана 9 разгрузки при этом не происходит, поскольку давление в полости 11 управления меньше давления в полости 16. При этом ттроисходит интенсивный износ седла 31 и сервоклапана 22, катарьгй находится под полным перепадам дав30 давления, соответствующего верхнему пределу на(:тройки автомата, поскольку отсутствует необходимость замены поршней-толкателей на другие типоразмеры т,е. за счет возможности плавного регулираванття ттиг(нега пределa настройки автомата расширя))тся (bvHK цианапьные вазможттасти предлага 1мого автамаVFr разгрузки и. кроме того, данная конструкция повышает его надежность и устойчивость в работе.

Формула и з а б р е т е н и я

1. Автомат разгрузки насоса, преимущественно для гидропривада механизированных крепеи, содержащий корпус с каналами отвода, гадвода и слива рабочей жидкос ги, обратный клапан, втулку с седлам, размещенную в карIIyce,сервакла11ан, установленный в расточке втулки и имеющий запорный элемент, взаимодействующий с седлом ления . 1тобы избежать описанного эф(1)ек20 та, площадь Р щели 30, образованной

1расточкай 20 и лыской 26, делается

1 меньше, чем площадь Р,(щели 29, образованной расточкой 20 и лыской 25.

Таким образом достигается повышение давления рабочей жидкости на входе в полость if управления, а следовательно, повьгя;ется надежность предлагаемого автама-а, Применение предлагаемого автомата разlрузки насоса целесообразно гидрасистемах пазваляюцих изменять диапазон регулирования давления без изттененття максимального значения втулки, клап.lн раз гт)узки с уп:I т.тением манжетнога типа, выполненный в форме ди(т(фере циальнага пар(пня, полость управления которого через . серваклапан соедтптеиа с каналам слн ва, регулировочную пружтгл, устанаг:.—

ЛЕННУЮ С ВОЗМажиаСтЬЮ Вэан 10ДЕйт(ТВ11(1 с. серваклапа«ам, уплотнетигый тслкатель, установленный пас)тедс ватель! с, серваклапану, о тл H ÷ ею щи и с тем, чта, с целью !f01)h!t!1(HH)f надежнас— тп II p÷ñøèðåíèÿ функциат(аль111,1 poçмажнастей путем регулттравантттт 1(ижпега предела настройки, он снабжен п1)у— жинай регулттрования нижнего предела настройки и дополнительным толкателем, одним торцам взапмадействут,)1((ттм с уплотненным толкателем, а другим торцам — с пружиной регулирования нижнего предела настройки автомата, уплотненный толкатель выполнен в виде кантактирут()щих между собой прамежутачнога толкателя и поршня-толка(теля, причем полость, в которой рас положены торцы дополнительного и промежу Гачнага талкятелей саед!11(еlта канало:1 Отвода раба-l = !l:)т,!,1,1 асtH и.. "

ЛОС Т Ь Б К а ГОРОЙ P (1 (. Па. l(!mt. !! т T()P! Ifrl

Г,;)а 1Е)т(УТГ Чиа r"O O)(К ат ЛЯ 1(IIO(r(!IHJI . а ткателя, саабще та .-. 1(а1(а,ам подвода ГабОЧЕй жf!äK()oò)f -:; ПО"", Ст, т) KaTop 0 ряс г(аложены т(.pIIL: пор(1 т(я толкля больше разности пла;1а: †.:".:I паперечны). сечений поршня-талкат(lля и седл» ттапееречнога сечения дополнительного толкат эля °

2, Автомат па г:., 1, () т ."т и ч а;ощ l и с я тем чтс) сервОклапатт и те(т запарный эт)емзнт с направляющим хвоста -иком, в сред.".ей части которого выполнена протечка, а на конце — и )яс rK, при этом на образукщей поверхности направляюгтего хвоставика выполнены лыски„ причем площадь проходного сечения щели, образованной растачкай во втулке и лысками на участке хвоставика между проточкой и запорным элементом, больше плошади граходнага сечения щели, абразаваннаи ра-.òî÷Koé ва втулке и лысками на участке хваставика между прОтачкой и и(ясеам ° iостаi и i ель г 1 g,« (äÿ

Техред Л,герд::окова Корректор .i! eKMap

Редактор И.Горная

Производственно-издатенвский комбинат Патент, Заказ 3989 ирли Подписное

ВНИИПИ Государственного ком тета по изобре сенияи и открытиям прн i КНТ ПС<7

113535, Москва, Ж-3"„Рауцк:кач на6,, д, 4/5