УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫТЕСНИТЕЛЬНОЙ ПОДАЧИ ЖИДКОСТИ К ГИДРОПРИВОДУ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к установкам и системам для вытеснительной подачи жидкости к гидроприводу (ГП).
Известны насосные и вытеснительные системы подачи жидкости к ГП (см. Т.М. Башта. Гидропривод и гидропневмоавтоматика М.: Машиностроение, 1972. - 320 с.), каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. Применение той или иной системы подачи жидкости к ГП в каждом конкретном случае зависит от назначения и условий применения ГП.
Известна установка для вытеснительной подачи жидкости к гидроприводу, содержащая два вытеснительных бачка с газовой и жидкостной полостями, разделенными герметичной подвижной перегородкой, например, поршнем с уплотнениями, и с электрическим концевым контактом, срабатывающим при механическом взаимодействии с поршнем в конце его хода, газовые полости бачков соединены с источником газа высокого давления и атмосферой через четырехлинейный пневмораспределитель с электромагнитным управлением, а жидкостные полости бачков соединены с гидроприводом напорной и сливной гидролиниями через четырехлинейный гидрораспределитель с электромагнитным управлением, электрические концевые контакты бачков и электромагниты пневмо- и гидрораспределителей электрически соединены с блоком автоматического управления, установленным в составе или вне установки (см. патенты US 3100965 A (BLACBURN) 20.08.1963, US 5101907 A (SCHULTZ et al.) 07.04.1992, US 6298767 B1 (PORTER) 09.10.2001, RU 2062370 C1 (ЛОМКИН Ю.П.) 20.06.1996, SU 1418509 A1 (ГЕРАСИМОВ Г.Е.) 23.08.1988, заявка RU 2017109992/06 (017621) (ЕЛЮКИН H.H., РЕШЕТНИКОВ М.И.) 24.03.2017). Установка по патенту US 3100965 А (BLACBURN) 20.08.1963, как ближайший аналог, принята нами за прототип предлагаемой полезной модели.
Недостатком известной установки являются провалы давления и расхода жидкости на входе в гидропривод при переключениях пневмо- и гидрораспределителей, что недопустимо при работе установки в составе высокодинамичного гидропривода управления полетом летательных аппаратов, например, ракет.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанного недостатка прототипа.
Указанная задача решается тем, что к напорной гидролинии, между гидрораспределителем и гидроприводом, присоединен пневмогидравлический аккумулятор давления.
Техническая сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, на котором приведена принципиальная схема установки.
Цифрами на рисунке обозначены:
1, 2 - вытеснительные бачки (ВБ);
3, 6 - жидкостные полости бачков;
4, 7 - газовые полости бачков;
5, 8 - поршни бачков;
9 - пневмораспределитель;
10 - гидрораспределитель (ГР);
11, 12 - концевые контакты (КК);
13 - источник сжатого газа;
14 - гидропривод;
15 - блок автоматического управления;
16, 17, 18, 19 - электромагниты (ЭМ);
20 - напорная гидролиния;
21 - сливная гидролиния;
22 - пневмогидравлический аккумулятор (ПГАД).
Установка для вытеснительной подачи жидкости к ГП работает следующим образом. В исходном положении, при отсутствии команды на ЭМ 18, 19 газ высокого давления от источника 13 к ВБ 1, 2 не поступает, подачи жидкости к ГП 14 нет. Для включения установки в работу одновременно подается команда в виде напряжения электрического тока на ЭМ18 прневмораспределителя 9 и ЭМ 16 гидрораспределителя 10. При этом газ от источника 13 поступает в газовую полость 4 вытеснительного бачка 1, поршень 5 перемещается вверх и вытесняет (подает) жидкость из полости 3 в напорную гидролинию 20, на вход ГП 14 и в жидкостную полость ПГАД 22. Из сливной гидролинии 21 ГП14 жидкость через ГР 10 поступает в жидкостную полость 6 ВБ2, поршень 8 перемещается вниз, вытесняя газ из полости 7 через ПР9 в атмосферу. В конце хода вытеснения жидкости поршень 5 воздействует на концевой контакт 11, в результате чего последний замыкается, электрический сигнал от КК11 поступает в блок автоматического управления 15, в котором сформируется команда на электромагниты ПР9 и ГР10 - напряжение с ЭМ 16, 18 снимается, а на ЭМ 17, 19 подается. В результате золотники ПР9 и ГР10 перемещаются влево, газ из источника 13 поступает в газовую полость 7 ВБ2, поршень 8 перемещается вверх, жидкость из полости 6 поступает в напорную гидролинию 20 ГП14, а из сливной гидролинии 21 - в жидкостную полость 3 ВБ1, поршень 5 перемещается вниз, газ из полости 4 через ПР9 сбрасывается в атмосферу. В конце хода поршня 8 срабатывает КК12, блок автоматического управления 15 подает команду на электромагниты ПР9 и ГР10, жидкость подается из ВБ1, сливается в ВБ2. Далее циклы вытеснения - слива жидкости из (в) ВБ1, 2 повторяются, т.е. подача (слив) жидкости к (из) ГП 14 происходит попеременно из (в) ВБ1 и ВБ2. Смена ВБ, в который подается газ и из него вытесняется жидкость, обусловливается переключением золотников ПР9 и ГР10 из одного крайнего положения в другое.
Известно, что время переключения золотников электромагнитных пневмо- или гидрораспределителей из одного крайнего положения в другое составляет 0,04…0,09 с (см. книгу В.К. Свешников. Станочные гидроприводы. М., Машиностроение, 2008, стр. 180.). В этот промежуток времени подача жидкости из ВБ отсутствует и, при отсутствии в составе установки ПГАД, давление на входе в ГП падает, сила на штоке ГП и скорость его движения уменьшаются, что может привести к потере управления движением ракеты. Очевидно, что такое изменение параметров высокодинамичного ГП ракеты не допустимо. В предлагаемой полезной модели этот недостаток устранен подключением к напорной гидролинии 20, между ГП14 и ГР10, пневмогидравлического аккумулятора давления 22, из которого подается жидкость на вход ГП14 в течение кратковременных перерывов подачи жидкости из ВБ1, 2 при переключениях золотников ПР 9 и ГР 10 и, тем самым, исключаются провалы давления и расхода жидкости на входе в ГП. Первое и последующее заполнения предварительно заряженного воздухом (азотом) ПГАД 22 жидкостью происходит при подаче жидкости к ГП от ВБ1, 2 после полного переключения золотников ПР 9 и ГР 10. При этом давление в ПГАД равно давлению жидкости в ВБ.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности и расширение функциональных возможностей установки путем исключения провалов давления и расхода жидкости на входе в гидропривод при переключениях пневмо- и гидрораспределителей в установке.
Таким образом, предложена установка для вытеснительной подачи жидкости к гидроприводу, содержащая два вытеснительных бачка с газовой и жидкостной полостями, разделенными герметичной подвижной перегородкой, например, поршнем с уплотнениями, и с электрическим концевым контактом, срабатывающим при механическом взаимодействии с поршнем в конце его хода, газовые полости бачков соединены с источником газа высокого давления и атмосферой через четырехлинейный пневмораспределитель с электромагнитным управлением, а жидкостные полости бачков соединены с гидроприводом напорной и сливной гидролиниями через четырехлинейный гидрораспределитель с электромагнитным управлением, электрические концевые контакты и электромагниты пневмо- и гидрораспределителей электрически соединены с блоком автоматического управления, установленным в составе или вне установки, к напорной гидролинии, между гидрораспределителем и гидроприводом, присоединен пневмогидравлический аккумулятор давления.
При этом пневмогидравлический аккумулятор может быть выполнен сферическим, с гибким разделителем сред или цилиндрическим, с разделителем сред в виде поршня с уплотнениями.