МНОГООПОРНАЯ ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА С СИСТЕМОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно, к искусственному орошению полей, и может использоваться в конструкции многоопорной дождевальной машины преимущественно кругового действия.
Известна многоопорная дождевальная машина с системой гидравлической защиты, описанная в авторском свидетельстве СССР №1412663 (публ. 30.07.1988 г.). Дождевальная машина выполнена самоходной, с гидроприводами опорных тележек, подключенными к водопроводящему трубопроводу машины, установленному на опорных тележках. Водопроводящий трубопровод соединен с неподвижным напорным трубопроводом, снабженным задвижкой с гидроприводом, управляемым через гидрореле, подключенным к напорному трубопроводу. Система гидравлической защиты включает в себя подключенную к гидрореле и через кран к напорному трубопроводу трубку управления, заполненную водой под давлением. В разрывах трубки установлены исполнительные клапаны со штоками, при воздействии на которые происходит открытие клапана, приводящее к выбросу воды во внешнюю среду и сбросу давления в трубке управления. На шток каждого клапана воздействует копир, связанный с системой регулирования скорости опорной тележки. Конец трубки управления подключен к узлу привода гидроуправляемого клапана, соединяющего гидропривод крайней, наиболее дальней опорной тележки, с водопроводящим трубопроводом машины.
В рабочее состояние система гидравлической защиты дождевальной машины приводится при подаче воды под давлением в напорный трубопровод, при этом вода при открытом кране заполняет также трубку управления с повышением давления из-за разницы в площадях проходного сечения напорного трубопровода и трубки управления. Соответственно, через трубку управления вода заполняет также исполнительные клапаны и полость узла привода гидроуправляемого клапана питания гидропривода крайней тележки. Полости гидрореле и гидропривода задвижки напорного трубопровода заполняются водой через ответвление от линии питания трубки управления, подключенное между напорным трубопроводом и краном трубки управления. При достижении давления воды в трубке управления необходимого значения срабатывает гидрореле и привод задвижки напорного трубопровода переходит в положение удержания задвижки в открытом состоянии, гидроуправляемый клапан питания гидропривода крайней тележки переходит в открытое состояние. Происходит заполнение водой водопроводящего трубопровода, через который вода под давлением подается в гидропривод каждой тележки и на распылители. Осуществляется процесс перемещения дождевальной машины и орошение соответствующей территории.
При аварийном изгибе водопроводящего трубопровода на шток исполнительного клапана воздействует копир, связанный с системой регулирования скорости выбежавшей или отставшей тележки. Шток отклоняется вместе с закрепленным на нем тарельчатым элементом, герметизирующим клапан, происходит выброс воды во внешнюю среду и сброс давления в трубке управления.
Гидроуправляемый клапан питания гидропривода крайней тележки закрывается, прерывая поток воды в гидропривод тележки. Тележка останавливается, а поскольку она задает скорость движения дождевальной машины через систему синхронизации перемещения тележек, останавливается вся машина.
Гидрореле отключает гидропривод от источника воды под давлением, гидропривод переводит задвижку напорного трубопровода в закрытое состояние. Подача воды на дождевальную машину прекращается.
После устранения аварийной ситуации и восстановления герметичности системы защиты работа дождевальной машины может быть продолжена.
Описанная дождевальная машина работает при относительно высоком давлении в водопроводящем трубопроводе, так как необходимо обеспечить одновременно полив и перемещение машины. Кроме того, при необходимости перемещения машины без полива необходимо заглушить все распылители, а затем восстановить их работоспособность, что увеличивает трудоемкость обслуживания дождевальной машины.
В патенте Российской Федерации на изобретение №2212787 (публ. 27.09.2003 г.) описана многоопорная дождевальная машина кругового действия с системой гидравлической защиты, взятая за прототип. Машина состоит из неподвижной опоры, поворотного колена, водопроводящего трубопровода с разбрызгивателями, установленного на самоходных опорных тележках, и дополнительного трубопровода, расположенного поверх водопроводящего трубопровода и соединенного с гидроприводами опорных тележек. Поворотное колено соединено с неподвижным напорным трубопроводом и снабжено механической задвижкой, установленной на водопроводящем трубопроводе машины. Неподвижный напорный трубопровод снабжен задвижкой с гидроприводом, управляемым через гидрореле, которое подключено к напорному трубопроводу через кран. Дополнительный трубопровод соединен с водопроводящим трубопроводом машины до механической задвижки через гидроуправляемый клапан, а также с гидроприводами опорных тележек.
Система гидравлической защиты включает в себя подключенную к гидрореле и через кран к напорному трубопроводу трубку управления, заполненную водой под давлением. В разрывах трубки установлены исполнительные клапаны со штоками, при воздействии на которые происходит открытие клапана, приводящее к выбросу воды во внешнюю среду и сбросу давления в трубке управления. На шток каждого клапана воздействует копир, связанный с системой регулирования скорости перемещения опорной тележки. Трубка управления связана также с гидроприводом гидроуправляемого клапана.
В рабочее состояние система гидравлической защиты дождевальной машины приводится при подаче воды под давлением в напорный трубопровод, при этом вода при открытом кране заполняет также трубку управления с повышением давления из-за разницы в площадях проходного сечения напорного трубопровода и трубки управления. Соответственно, через трубку управления вода заполняет также исполнительные клапаны и полость гидропривода гидроуправляемого клапана дополнительного трубопровода. Полости гидрореле и гидропривода задвижки напорного трубопровода заполняются водой через ответвление от линии питания трубки управления, подключенной к напорному трубопроводу через кран. При достижении давления воды в трубке управления необходимого значения срабатывает гидрореле и привод задвижки напорного трубопровода переходит в положение удержания задвижки в открытом состоянии, гидроуправляемый клапан дополнительного трубопровода переходит в открытое состояние. Происходит заполнение водой водопроводящего трубопровода, через который вода под давлением подается на распылители, и дополнительного трубопровода с последующей подачей воды в клапан-распределитель гидропривода каждой опорной тележки. Осуществляется процесс перемещения дождевальной машины и орошение соответствующей территории.
При аварийном изгибе водопроводящего трубопровода на шток исполнительного клапана воздействует копир, связанный с системой регулирования скорости выбежавшей или отставшей тележки. Шток отклоняется вместе с закрепленным на нем тарельчатым элементом, герметизирующим клапан, при этом происходит выброс воды во внешнюю среду и сброс давления в трубке управления.
Гидроуправляемый клапан дополнительного трубопровода закрывается, прерывая поток воды в гидроприводы тележек. Все опорные тележки останавливаются.
Гидрореле отключает гидропривод от источника воды под давлением, гидропривод переводит задвижку напорного трубопровода в закрытое состояние. Подача воды на дождевальную машину прекращается.
После устранения аварийной ситуации и восстановления герметичности системы защиты работа дождевальной машины может быть продолжена.
Конструкция рассмотренной дождевальной машины с функциональным разделением трубопроводов позволяет снизить в водопроводящем трубопроводе давление воды, предназначенной для орошения. Наличие механической задвижки, перекрывающей водопроводящий трубопровод, предоставляет возможность перемещения дождевальной машины без орошения территории.
Все элементы системы гидравлической защиты дождевальной машины находятся в агрессивной среде и подвержены коррозии, а трубопроводы малого диаметра, например, трубка управления, имеют склонность к засорению, что может нарушить регламентированный порядок работы данной системы.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы многоопорной дождевальной машины с системой гидравлической защиты.
Указанная задача в многоопорной дождевальной машине с системой гидравлической защиты, включающей неподвижную опору, в которой установлен выход неподвижного напорного трубопровода, связанного поворотным коленом с содержащим разбрызгиватели водопроводящим трубопроводом, установленным на самоходных опорных тележках, и дополнительным трубопроводом, закрепленным на водопроводящем трубопроводе и подключенным к гидроприводам опорных тележек, где система гидравлической защиты образована установленной на напорном трубопроводе задвижкой с гидроприводом, управляемым через гидрореле, подключенному к напорному трубопроводу, трубкой управления, подключенной к гидрореле и через кран к напорному трубопроводу с возможностью заполнения водой под давлением, в разрывах трубки на опорных тележках установлены исполнительные клапаны со штоками, взаимодействующими с копирами, связанными с системой регулирования скорости перемещения опорных тележек, первым гидроуправляемым клапаном, подключенным между источником водоснабжения и дополнительным трубопроводом и управляемым посредством гидропривода, связанного с трубкой управления, решается тем, что на напорном трубопроводе сформированы два вывода с краном и фильтром на каждом из них, один из которых через регулировочный кран на гидрореле подключен к трубке управления, а другой подключен к входу гидрореле с возможностью передачи рабочей среды под давлением на гидропривод задвижки напорного трубопровода, при этом конец трубки управления подключен к гидроприводу второго гидроуправляемого клапана, соединяющего дополнительный трубопровод с гидроприводом крайней тележки через кран-задатчик скорости перемещения крайней тележки, а источник водоснабжения дополнительного трубопровода выполнен в виде L-образной трубы, вертикальная часть которой соединена снизу с поворотным коленом, а на торце горизонтальной части установлен первый гидроуправляемый клапан.
Водопроводящий трубопровод выполнен, как правило, секционным.
Между поворотным коленом и водопроводящим трубопроводом предпочтительно установлена механическая задвижка.
Дополнительный трубопровод может быть выполнен из пластмассы и закреплен снизу водопроводящего трубопровода на шпильках.
Технический результат выражается в дополнении системы гидравлической защиты гидроуправляемым клапаном, отключающим подачу воды из дополнительного трубопровода в гидропривод крайней, наиболее дальней опорной тележки многоопорной дождевальной машины с последующей ее остановкой в случае отказа гидроуправляемого клапана дополнительного трубопровода. Надежность работы дождевальной машины также повышается за счет формирования на напорном трубопроводе двух выводов с краном и фильтром на каждом из них, один из которых через регулировочный кран на гидрореле подключен к трубке управления, а другой подключен к входу гидрореле и служит источником рабочей среды под давлением для гидропривода задвижки на напорном трубопроводе. Данное решение позволяет, в частности, осуществлять профилактику отдельно цепи питания трубки управления и цепи питания гидрореле. Кроме того, надежность работы дождевальной машины обеспечивается расположением гидроуправляемого клапана дополнительного трубопровода ниже водопроводящего трубопровода, что способствует его регулировке непосредственно с поверхности обрабатываемого поля.
Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, заявляемое техническое решение применимо в сельском хозяйстве при искусственном орошении полей, поэтому оно соответствует условию "промышленная применимость".
Заявляемая полезная модель представлена на следующих рисунках.
На фиг. 1 показана многоопорная дождевальная машина, вид спереди.
На фиг. 2 изображена схема системы гидравлической защиты многоопорной дождевальной машины.
Многоопорная дождевальная машина с системой гидравлической защиты включает в себя неподвижную опору 1, в которой установлен выход неподвижного напорного трубопровода 2, связанного поворотным коленом 3 с содержащим разбрызгиватели 4 водопроводящим трубопроводом 5, установленным на самоходных опорных тележках 6 и выполненным преимущественно секционным.
Между поворотным коленом 3 и водопроводящим трубопроводом 5, как правило, установлена механическая задвижка 7. На водопроводящем трубопроводе 5 закреплен дополнительный трубопровод 8, подключенный к гидроприводам 9 опорных тележек 6. Дополнительный трубопровод 8 выполнен предпочтительно из пластмассы и закреплен снизу водопроводящего трубопровода 5 на шпильках 10, каждая из которых одним концом соединена с водопроводящим трубопроводом 5, а другим - с хомутом, в котором расположен дополнительный трубопровод 8. Источник водоснабжения дополнительного трубопровода 8 сформирован в виде L-образной трубы 11, вертикальная часть 12 которой соединена снизу с верхней горизонтальной частью поворотного колена 3, а на торце горизонтальной части 13 установлен первый гидроуправляемый клапан 14, соединенный с входом дополнительного трубопровода 8.
Система гидравлической защиты образована установленной на напорном трубопроводе 2 задвижкой 15 с гидроприводом 16, управляемым через гидрореле 17, подключенном к напорному трубопроводу 2, трубкой управления 18, подключенной к гидрореле 17 и напорному трубопроводу 2 с возможностью заполнения водой под давлением, первым гидроуправляемым клапаном 14, подключенным между источником водоснабжения в виде L-образной трубы 11 и дополнительным трубопроводом 8 и управляемым посредством гидропривода 19, связанного с трубкой управления 18, и вторым гидроуправляемым клапаном 20, соединяющим дополнительный трубопровод 8 с гидроприводом 9 крайней тележки 21 через кран-задатчик 22 скорости перемещения крайней тележки 21.
В разрывах трубки управления 18 на опорных тележках 6 установлены исполнительные клапаны 23 со штоками 24, взаимодействующими с копирами 25, связанными с системой регулирования скорости перемещения конкретной опорной тележки 6, при этом конец трубки управления 18 подключен к гидроприводу 26 второго гидроуправляемого клапана 20.
На напорном трубопроводе 2 сформированы первый вывод 27 с краном 28 и фильтром 29 и второй вывод 30 с краном 31 и фильтром 32. Первый вывод 27 через регулировочный кран 33 на гидрореле 17 подключен к трубке управления 18, второй вывод 30 подключен к входу гидрореле 17 с возможностью передачи рабочей среды под давлением на гидропривод 16 задвижки 15 напорного трубопровода 2.
В рабочее состояние система гидравлической защиты дождевальной машины приводится при подаче давления в напорный трубопровод 2, при этом вода через открытый кран 28 и фильтр 29 первого вывода 27 и через регулировочный кран 33 на гидрореле 17 заполняет также трубку управления 18 с повышением давления из-за разницы в площадях проходного сечения напорного трубопровода 2 и трубки управления 18. Через открытый кран 31 и фильтр 32 второго вывода 30 вода под давлением заполняет соответствующие полости гидрореле 17 гидропривода 16 задвижки 15 напорного трубопровода 2. Соответственно, через трубку управления 18 вода заполняет также исполнительные клапаны 23 и соответствующие полости гидроприводов 19, 26 первого и второго гидроуправляемых клапанов 14, 20. При достижении давления воды в трубке управления 18 необходимого значения срабатывает гидрореле 17 и гидропривод 16 задвижки 15 напорного трубопровода 2 переходит в положение удержания задвижки 15 в открытом состоянии, первый и второй гидроуправляемые клапаны 14, 20 переходят в открытое состояние. Происходит заполнение водой водопроводящего трубопровода 5 и дополнительного трубопровода 8, через который вода под давлением подается в клапаны-распределители гидроприводов 9 опорных тележек 6. Осуществляется процесс перемещения дождевальной машины и орошение соответствующей территории.
При аварийном изгибе водопроводящего трубопровода 5 на шток 24 исполнительного клапана 23 в направлении F воздействует копир 25, связанный с системой регулирования скорости выбежавшей или отставшей тележки 6. Шток 24 отклоняется вместе с закрепленным на нем тарельчатым элементом 34, герметизирующим клапан 23, происходит выброс воды во внешнюю среду и сброс давления в трубке управления 18.
Второй гидроуправляемый клапан 20 питания гидропривода 9 крайней тележки 21 закрывается, прерывая поток воды в клапан-распределитель гидропривода 9 тележки 21. Крайняя опорная тележка 21 останавливается.
Первый гидроуправляемый клапан 14 дополнительного трубопровода 8 закрывается, прерывая поток воды во все гидроцилиндры гидроприводов 9 тележек 6, 21. Дождевальная машина останавливается.
Гидрореле 17 отключает гидропривод 16 от источника воды под давлением, гидропривод 16 переводит задвижку 15 напорного трубопровода 2 в закрытое состояние. Подача воды на дождевальную машину прекращается.
После устранения аварийной ситуации и восстановления герметичности системы гидравлической защиты работа дождевальной машины может быть продолжена.
В процессе проведения профилактических работ каждая из цепей питания трубки управления 18 и гидрореле 17 может быть обслужена отдельно. Кроме того, разделение цепей питания трубки управления 18 и гидрореле 17 устраняет их взаимозависимость при изменении давления в одной из цепей.