ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для проведения испытаний и снятия характеристик элементов гидроприводов.
Она позволяет обеспечивать гидропитанием и проводить испытания двух гидравлически не зависимых между собой по давлению питания объектов одновременно. К таким объектам, например, можно отнести два гидропривода, объединенных на одну общую нагрузку (механически связанных) и работающих на разных уровнях давления питания.
Известно изобретение «Гидравлическая насосная станция» (Патент РФ №99116968 кл. F15B 1/02), и заявка на изобретение «Автономная насосная станция» (Заявка РФ №2008111532 кл. F15B 1/02), выбранные в качестве аналогов. Известные устройства не отвечают современным требованиям стандартов на проведение испытаний.
В качестве прототипа выбрано изобретение «Насосная станция» (Патент РФ №97101187 кл. F15B 1/02). Известная насосная станция содержит рабочий насос, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, вспомогательное гидравлическое оборудование, систему управления и систему сбора и возврата утечек.
Указанная насосная станция ограничена наличием только одной линии нагрузки и, таким образом, не позволяет запитывать два объекта одновременно. Кроме этого она не обладает возможностью осуществления пропорционального регулирования давления и расхода в линии нагнетания нагрузки с возможностью стабилизации задаваемых параметров, а также регулирования и стабилизации давления подпора в линии слива. В прототипе отсутствует возможность поддержания температуры рабочей жидкости.
Целью создания промышленного образца является разработка станции, позволяющей запитывать два объекта одновременно с возможностью осуществления пропорционального регулирования давления и расхода рабочей жидкости, стабилизации задаваемых параметров, обеспечения различных уровней рабочего давления для каждой из нагрузок, а также обеспечение возможности поддержания температуры рабочей жидкости.
Поставленная цель достигается тем, что гидравлическая насосная станция, содержит бак с рабочей жидкостью, электродвигатель, насос, линии всасывания, нагнетания, слива, гидрораспределители разгрузки насоса и подключения нагрузок и систему управления. В линии 2-ой нагрузки установлены два дополнительными гидрораспределителя. В качестве насоса применяется аксиально-поршневой регулируемый насос, снабженный пропорциональными регуляторами давления и расхода с электрическими каналами управления. Гидравлическая насосная станция снабжена датчиком расхода, установленным в линии нагнетания, и датчиками давления, установленными после распределителей подключения нагрузок. Во 2-ой линии нагрузки установлен пропорциональный редукционный клапан. В линии слива установлен пропорциональный клапан ограничения давления и датчик давления. Гидравлическая насосная станция снабжена датчиком температуры рабочей жидкости и теплообменником, установленными в линии слива. При этом в линиях нагнетания обеих нагрузок установлены модули гидроаккумуляторные.
Такое выполнение модели позволяет обеспечить возможность осуществления пропорционального регулирования давления и расхода в напорной линии с возможностью стабилизации задаваемых параметров, регулирование и стабилизацию уровня давления в линии нагнетания 2-ой нагрузки, регулирование и стабилизацию давления подпора в линии слива, а также обеспечить возможность поддержания температуры рабочей жидкости.
Предлагаемая гидравлическая насосная станция содержит бак 1, электродвигатель 2, насос 3, гидрораспределитель 4, гидрораспределитель 5, модуль гидроаккумуляторный 6, гидрораспределитель 7, гидрораспределитель 8, клапан редукционный пропорциональный 9, модуль гидроаккумуляторный 10, клапан ограничения давления пропорциональный 11, теплообменник 12, датчик расхода 13, датчик температуры 14, датчик давления 15, датчик давления 16, датчик давления 17, блок управления 18, линию всасывания 19, линию нагнетания 20, линию слива 21, линию нагнетания 1-ой нагрузки 22, линию слива 1-ой нагрузки 23, линию нагнетания 2-ой нагрузки 24 и линию слива 2-ой нагрузки 25.
Линия всасывания 19 соединяет бак 1 с насосом 3. Насос 3 посредством линии нагнетания 20 соединяется с гидрораспределителями 4, 5, 7 и 8. Между насосом 3 и гирораспределителями 4, 5, 7 и 8 в линии нагнетания 20 установлены датчик расхода 13 и датчик температуры 14. На выходе из гидрораспределителя 5 в линии нагнетания 1-ой нагрузки 22 установлен модуль гидроаккумуляторный 6 и датчик давления 15. Линия слива 1-ой нагрузки 18 подходит к гидрораспределителю 5. Гидрораспределитель 7 предназначен для подключения линии нагнетания 2-ой нагрузки 24 через пропорциональный редукционный клапан 9. Гидрораспределитель 8 коммутирует линию нагнетания 2-ой нагрузки с линией нагнетания 20 напрямую, без реализации функции понижения давления. Линия слива 2-ой нагрузки 25 подходит к гидрораспределителям 7 и 8. Линия слива 21 соединяет гидрораспределители 4, 5, 7 и 8 с баком 1. В линии слива 21 установлены теплообменник 12, клапан 11 ограничения давления пропорциональный и датчик давления 17. Блок управления 18 подключен к датчикам 13, 14, 15, 16, 17, к клапанам 9 и 11, теплообменнику 12, гидрораспределителям 4, 5, 7 и 9, а также к насосу 3.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Насос 3, приводимый электродвигателем 2, подает рабочую жидкость к гидрораспределителям 4, 5, 7 и 8. Базовое значение расхода насоса 3 задается посредством электрического сигнала от блока управления 18. Настройка давления срабатывания регулятора давления насоса 3 осуществляется также в зависимости от сигнала управления с блока управления 18. Значение расхода, идущего в линии нагнетания 20, контролируется с помощью датчика расхода 13, сигнал с которого поступает в блок управления 18. Датчик температуры 14 измеряет температуру рабочей жидкости в линии нагнетания 20 и передает значение температуры в блок управления 18.
Гидрораспределитель 4 предназначен для осуществления разгрузки насоса 3 путем соединения линии нагнетания 20 с линией слива 21. Гидрораспределитель 4 управляется посредством сигнала, идущего от блока управления 18.
Гидрораспределитель 5 предназначен для подключения/отключения 1-ой нагрузки. Во включенном состоянии он соединяет линию нагнетания 20 с линией нагнетания 1-ой нагрузки 22 и линию слива 1-ой нагрузки 23 с линией слива 21. В выключенном состоянии он перекрывает линию нагнетания 20 и соединяет обе линии нагрузки 1-ой 22 и 2-ой 23 с линией слива 21. Сигнал управления на гидрораспределитель 5 подается с блока управления 18.
Гидрораспределители 7 и 8 предназначены для подключения/ отключения 2-ой нагрузки. Гидрораспределитель 7 подключает 2-ю нагрузку на редуцированное давление, обеспечиваемое посредством клапана 9. Гидрораспределитель 8 подключает 2-ю нагрузку напрямую к линии нагнетания 20. В выключенном состоянии гидрораспределители 7 и 8 перекрывают линию нагнетания 20 и соединяют линию слива 2-ой нагрузки 25 с линией слива 21. Сигнал управления на гидрораспределители 7 и 8 подается с блока управления 18.
Модули гидроаккумуляторные 6 и 10, подключенные к линиям нагнетания 1-ой 22 и 2-ой 24 нагрузок соответственно, позволяют компенсировать «голодание» нагрузок в случае если их быстродействие превышает быстродействие системы управления насосом 3 и его регуляторов, а также пропорционального редукционного клапана 9 (для случая 2-ой нагрузки). Также модули гидроаккумуляторные 6 и 10 выполняют функцию сглаживания возможных в процессе работы пульсаций давления и расхода.
Датчик давления 15 контролирует давление в линии нагнетания 1-ой нагрузки 22 и передает сигнал в блок управления 18.
Датчик давления 16 контролирует давление в линии нагнетания 2-ой нагрузки 24 и передает сигнал в блок управления 18
Пропорциональный редукционный клапан 9 позволяет устанавливать уровень рабочего давления для 2-ой нагрузки меньше, чем уровень давления для 1-ой нагрузки.
Пропорциональный клапан 11 ограничения давления позволяет создавать давление подпора в линиях слива 1-ой 23 и 2-ой 25 нагрузок. Значение давления подпора задается посредством сигнала управления, подаваемого с блока управления 18. Датчик давления 17 контролирует значение давления подпора, создаваемого клапаном 11. Теплообменник 12 предназначен для охлаждения рабочей жидкости в случае необходимости. Он задействуется по сигналу с блока управления 18.
Блок управления 18 осуществляет генерирование сигналов управления на основании задающего воздействия оператора, а также обработки сигналов обратной связи, получаемых с соответствующих датчиков.
Такое выполнение устройства позволяет запитывать два объекта одновременно и осуществлять пропорциональное регулирование давления и расхода в линии нагнетания с возможностью стабилизации задаваемых параметров, регулирование и стабилизацию уровня давления в линии нагнетания 2-ой нагрузки, регулирование и стабилизацию давления подпора в линии слива, а также обеспечить возможность поддержания температуры рабочей жидкости.