СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ

Техническое решение относится к машиностроению и может быть использовано для регулирования температуры рабочей жидкости в объемном гидроприводе самоходных машин.
Известен регулятор температуры рабочей жидкости в магистрали гидросистемы, содержащий устройства для подогрева и охлаждения жидкости и распределитель жидкости между этими устройствами (АС СССР №378660, МКИ F 15 В 13/02, опуб. 1973 г.)
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система регулирования температуры рабочей жидкости, содержащее выхлопную трубу, подвижную заслонку и неподвижную заслонку, под вогнутой частью которой расположено отверстие, соединяющееся трубопроводом с теплообменником масляного бака (гидробака) в который встроен сильфонный термодатчик. Насос и распределитель соединенные с маслобаком трубопроводами. (АС СССР №408904, МКИ В 67 D5/62, опуб. 1974 г.)
Недостатком известных устройств является то, что движение потока отработавших газов имеет ламинарный характер. После запуска двигателя внутреннего сгорания за счет тепловой энергии отработавших газов происходит разогрев рабочей жидкости гидросистемы. Так как теплообменник гидробака представляет собой пучок гладких труб, то отработавшие газы движутся внутри теплообменника ламинарно, вследствие чего теплообмен недостаточно интенсивен, что ведет к более длительному периоду разогрева рабочей жидкости в баке и выхода на оптимальный тепловой режим. Задачей технического решения является создание системы
регулирования температуры рабочей жидкости с интенсивным теплообменом между отработавшими газами и рабочей жидкостью и с наименьшим периодом разогрева и охлаждения рабочей жидкости за счет турбулизации потока отработавших газов двигателя внутреннего сгорания.
Поставленная задача решается тем, что в системе регулирования температуры рабочей жидкости в объемном гидроприводе самоходных машин, содержащая выхлопную трубу, подвижную заслонку и неподвижную заслонку, под вогнутой частью которой расположено отверстие, соединенное трубопроводом с теплообменником гидробака, сильфонный термодатчик, соединенный связями с подвижной заслонкой, на наружной поверхности, по всей длине каждой из труб теплообменника гидробака выполнены спиральные канавки, а на внутренней поверхности, соответственно выступы, причем отношение шага канавки к внутреннему диаметру трубы находится в соотношении 0,25-2,5, а диаметр выступа к внутреннему диаметру трубы - 0,88-0,98.
На фиг.1 приведена схема системы регулирования температуры рабочей жидкости; на фиг.2 изображен участок трубы теплообменника со спиральными канавками на наружной поверхности и спиральными выступами на внутренней поверхности.
Система содержит гидробак 1, с установленным в нем теплообменником 2, состоящим из пучка труб 3, на наружной поверхности каждой из которых выполнены выдавленные спиральные канавки 4 по всей их длине, а на внутренней поверхности, соответственно - выступы 5, причем отношение шага канавки (Т) к внутреннему диаметру (dвн) трубы находится в соотношении 0,25-2,5. При значениях меньше 0,25 гидравлическое сопротивление возрастает до значений, при которых система регулирования температуры рабочей жидкости не будет функционировать так, чтобы выполнялась задача технического решения, а при значениях более 2,5 теплоотдача будет недостаточна для наименьшего периода разогрева и охлаждения рабочей жидкости. Оптимальные значения периода разогрева
получаются при отношении шага канавки (Т) к внутреннему диаметру (dвн) трубы равном 0,25-2,5. А диаметр выступа (dв) к внутреннему диаметру трубы - 0,88-0,98, так как, эти значения позволяют, не превышать гидравлическое сопротивление выше допустимых значений, и соблюдается максимальное увеличение теплоотдачи.
Трубы 3 соединены с атмосферой и трубопроводом 6 с выхлопной трубой 7 двигателя 8 внутреннего сгорания, содержащей подвижную заслонку 9 и неподвижную заслонку 10, под вогнутой частью которой расположено отверстие трубопровода 6. Гидробак 1 соединен с насосом 11 и распределителем 12 трубопроводами 13. Насос 11 соединен с распределителем 12 трубопроводом 14. В гидробаке 1 размещен сильфонный термодатчик 15. Подвижная часть термодатчика 15 соединена связями 16 и 17 с подвижной заслонкой 9.
Система работает следующим образом.
Для разогрева рабочей жидкости используется тепловая энергия отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. С этой целью при понижении температуры рабочей жидкости термодатчик 15 сжимается и через связи 16 и 17 подвижной заслонкой 9 перекрывает выхлопную трубу 7. Отработавшие газы через отверстие трубопровода 6 попадают в трубы 3 теплообменника 2 гидробака 1, закручиваясь в трубе, их движение приобретает турбулентный характер, вследствие чего более интенсивно происходит передача тепла рабочей жидкости находящейся в гидробаке 1.
Охлаждение жидкости в гидробаке 1 происходит за счет кинетической энергии отработавших газов. При повышении температуры рабочей жидкости термодатчик 15 расширяется и приводит в движение связи 16 и 17, которые в свою очередь приоткрывают подвижную заслонку 9 и отработавшие газы, проходя над неподвижной заслонкой 10, увеличивают скорость истечения, и под заслонкой 10 создается зона разряжения. Окружающий воздух по трубам 3 теплообменника 2 устремляется в выхлопную трубу 7, сталкивается с выступами 5 на внутренней поверхности
каждой из труб 3, вследствие чего образуются завихрения в пристеночном слое потока, а также поток закручивается за счет спиральной формы выступов. Это ведет к турбулизации потока и как следствие интенсификации теплообмена между газами и рабочей жидкостью гидросистемы. За счет этого сокращается период разогрева и охлаждения рабочей жидкости.