РЕГУЛИРУЕМАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению, в частности к регулируемым насосным установкам.
Известна регулируемая насосная установка, содержащая приводной двигатель, два объемных нерегулируемых насоса, имеющих общий вал, соединенный с валом приводного двигателя, линии всасывания насосов, соединенные с баком рабочей жидкости, линии нагнетания, соединенные в одну общую линию подачи рабочей жидкости к потребителю, устройства регулирования подачи, установленные на выходе каждого насоса, схема которой изображена на рис. 2.19б в книге «Навроцкий К.Л. Теория и проектирование гидро- и пневмоприводов. М., Машиностроение, 1991», принятая за прототип предполагаемой полезной модели.
1
1
2
1
2
1
2
2
1
2
В известной насосной установке устройствами регулирования подачи являются переливные клапаны, настроенные на разные давления - низкое и более высокое. При низком давлении р в гидросистеме, меньшем давления p настройки переливного клапана первого насоса, подача равна Q+Q, а при давлении р>p переливной клапан первого насоса открывается и его подача поступает на слив, подача насосной установки становится равной подаче только второго насоса Q, т.е. регулирование подачи осуществляется ступенчато. При постоянной частоте вращения вала приводного двигателя здесь возможны только два значения подачи - Q+Q и Q, где Q, Q - подача первого и второго насосов соответственно.
Недостатком известной насосной установки является ограниченная возможность регулирования подачи - только ступенчато и только два значения подачи.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанного недостатка прототипа.
Указанная задача решается тем, что устройства регулирования подачи насосов выполнены в виде пропорционального гидрораспределителя (ГР), который может быть установлен параллельно или последовательно с линией нагнетания, может быть выполнен с ручным, электромагнитным или пневмогидравлическим управлением.
Техническая сущность предлагаемой полезной модели поясняется рисунками (фиг. 1, 2), на которых приведены принципиальные гидравлические схемы вариантов исполнения насосной установки.
Цифрами на фиг. 1, 2 обозначены:
1 - приводной двигатель;
2, 3, 4 - насосы;
5 - общий вал;
6, 7, 8 - линии всасывания;
9 - бак рабочей жидкости;
10, 11, 12 - линии нагнетания;
13 - общая линия подачи к потребителю;
14, 15, 16 - предохранительные (переливные) клапаны;
17, 18, 19 - устройства регулирования подачи.
На фиг. 1 устройства регулирования 17, 18, 19 установлены последовательно с линиями нагнетания 10, 11, 12 насосов, а на фиг. 2 - параллельно. Пропорциональные ГР 17 выполнены с ручным управлением, 18 - с пневматическим или гидравлическим управлением, а 19 - с электромагнитным управлением.
Насосная установка содержит три или большее число объемных нерегулируемых насосов, например шестеренных. Валы насосов 2, 3, 4 соединены между собой так, что образуют один общий вал 5, соединенный с валом приводного двигателя 1, и вращаются, соответственно, с одной частотой. Всасывающие линии 6, 7, 8 насосов соединены с баком 9 рабочей жидкости. Линии нагнетания 10, 11, 12 насосов соединены с общей линией 13 подачи к потребителю. На выходе каждого насоса 2, 3, 4 установлены предохранительный (переливной) клапан 14, 15, 16 и устройство регулирования подачи - пропорциональный ГР 17, 18, 19, который может быть соединен с линией нагнетания последовательно (фиг. 1) или параллельно (фиг. 2). Пропорциональный ГР 17, 18, 19 может быть выполнен с ручным (17), пневмогидравлическим (18) или электромагнитным (19) управлением.
Регулирование подачи насосной установки с параллельным соединением ГР (фиг. 2) происходит следующим образом. При отсутствии управляющего воздействия на ГР 17, 18, 19 проходные сечения их окон полностью открыты, подача каждого насоса через ГР сливается в бак и подача насосной установки равна нулю. По мере прикрытия окна ГР его проходное сечение уменьшается, уменьшается подача насоса, сливаемая в бак, а подача к потребителю увеличивается. При полностью закрытом окне ГР вся подача насоса идет к потребителю. Подача каждого насоса может регулироваться независимо от остальных или они могут регулироваться все одновременно. Таким образом подача каждого насоса может изменяться от нуля до максимального пропорционально степени открытия окна ГР. Соответственно подача всей насосной установки может плавно изменяться от нуля до максимального значения, равного сумме максимальных подач всех насосов.
При выполнении насосной установки с последовательно включенными пропорциональными ГР (фиг. 1) максимальная подача обеспечивается при отсутствии на них управляющего воздействия. С уменьшением проходного сечения окна ГР подача насосов к потребителю уменьшается, часть подачи сливается через переливные клапаны 14, 15, 16 в бак. При полностью закрытых окнах ГР подача к потребителю равна нулю, вся подача насосов через переливные клапаны сливается в бак. В данном случае клапаны 14, 15, 16 работают в режиме переливного клапана, а при параллельном соединении ГР - в режиме предохранительного клапана. Насосная установка с последовательно включенными ГР по сравнению с параллельно включенными ГР обеспечивает более жесткую зависимость расхода от давления нагрузки. Насосная установка с параллельно включенными ГР по сравнению с последовательно включенными ГР имеет более высокий кпд управления.
Применение предлагаемой насосной установки целесообразно в тех случаях, когда требуется плавно изменять подачу в широком диапазоне, например, от 0,1 до 500 л/мин, что невозможно обеспечить только одним регулируемым объемным насосом. В составе насосной установки может быть от 2…3 до 5…8 насосов с различными рабочими объемами, что дает возможность изменять подачу от 0,1 до 1000 л/мин, используя в составе насосной установки недорогие, простые по конструкции нерегулируемые объемные насосы, например шестеренные.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение плавного изменения в широком диапазоне подачи насосной установки с нерегулируемыми объемными насосами.
Таким образом, предложена регулируемая насосная установка, содержащая приводной двигатель и несколько объемных нерегулируемых насосов, имеющих общий вал, соединенный с валом приводного двигателя, линии всасывания, соединенные с баком рабочей жидкости, линии нагнетания, соединенные в одну общую линию подачи к потребителю, предохранительные клапаны, соединенные с линиями нагнетания, устройства регулирования подачи, установленные на выходе каждого насоса и выполненные в виде пропорционального гидрораспределителя. При этом пропорциональные гидрораспределители могут быть установлены параллельно или последовательно с линией нагнетания, могут быть выполнены с ручным, пневмогидравлическим или электромагнитным управлением, а насосы могут быть выполнены с равными или разными по величине рабочими объемами.