МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ГИДРОПЕРЕХОД

Заявляемое техническое решение относится к специальным соединениям для труб, в частности к конструкции устройства передачи рабочей жидкости к вращающимся элементам боевого модуля.
В настоящее время актуальна проблема размещения различных энергоагрегатов вне боевого модуля артустановки с целью его облегчения, а, следовательно, повышения маневренности. В частности в зенитной артиллерии, где требуются большие скорости и ускорения поворота боевого модуля, предпочтительно чтобы размещение гидростанции гидросистемы и насоса системы охлаждения ствола осуществлялось в неподвижном месте вне боевого модуля. Следовательно, возникает вопрос о передаче рабочих жидкостей данных систем в артустановку, вращающуюся в горизонтальном направлении, причем вращение имеет полноповоротный характер, что не позволяет использование рукавов высокого давления. При этом необходимо исключить смешение рабочих жидкостей с различными физико-химическими свойствами и попадание их в системы с различающимися рабочими жидкостями при любых условиях.
Известные на настоящий момент технические решения данного вопроса осуществляются с помощью применения гидроперехода или коллектора поворотного.
Известно устройство «Коллектор центральный КС-5576А.206.00.000» [1], предназначенное для передачи рабочей жидкости в конструкциях, содержащих неподвижные и вращающиеся части. Данное устройство состоит из установленного на неподвижной части конструкции неподвижного сердечника и наружного корпуса, вращающегося вокруг сердечника. В нижней части неподвижного сердечника размещен штуцер подачи рабочей жидкости из неподвижной части конструкции, которая по каналам передается к наружному корпусу. На наружном корпусе размещены штуцер подачи рабочей жидкости во вращающуюся часть конструкции и водило, связанное с вращающейся частью конструкции и предназначенное для поворота наружного корпуса устройства.
К недостаткам данного устройства относится то, что оно предназначено для передачи рабочих жидкостей с одинаковыми физико-химическими свойствами.
Кроме того данная конструкция предназначена для передачи рабочей жидкости по одному каналу.
Известно устройство «Коллектор 130-00-52.00.900-20» [2]. Устройство предназначено для применения в конструкциях, имеющих неподвижную и вращающуюся относительно нее части и используется для передачи рабочей жидкости из неподвижной части конструкции к гидравлическим механизмам, находящимся в ее вращающейся части. Конструкция устройства состоит из корпуса с фланцем, устанавливаемого на неподвижной части конструкции и ротора, установленного в корпусе соосно с ним. Корпус выполнен в форме стакана, на наружной поверхности которого установлены штуцеры для подачи рабочей жидкости из неподвижной части конструкции. На внутренней поверхности корпуса выполнены канавки для установки в них опорных, направляющих и уплотнительных колец, а также образования полостей для передачи рабочей жидкости к отверстиям, выполненным в роторе. В роторе выполнены каналы, сообщающиеся с отверстиями для передачи рабочей жидкости к штуцерам, расположенным в верхней части ротора. Штуцера на роторе предназначены для присоединения к гидравлическим механизмам, размещенным во вращающейся части конструкции. Для передачи вращения от вращающейся части конструкции к ротору в верхней части ротора установлено водило.
К недостаткам данного устройства относятся:
Невозможность использования рабочих жидкостей с различающимися физико-химическими свойствами (например для системы охлаждения и гидравлической системы), так как при возможных протечках рабочих жидкостей с различными физико-химическими свойствами через уплотнения и попадании в одну или несколько систем некачественной рабочей жидкости, возникает вероятность неправильной работы этой системы или нескольких систем, а также поломка механизмов, в которые попадут некачественные рабочие жидкости.
В данном устройстве отсутствует возможность удаления протечек через уплотнения между корпусом и ротором устройства и сигнализация возможных протечек.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является патент на полезную модель «Многоканальный гидравлический соединитель» [3].
Данное устройство состоит из корпуса с фланцем и установленного в корпус сердечника с фланцем.
Устройство работает следующим образом. Корпус устанавливается с помощью фланца на неподвижный объект, а сердечник посредством фланца - на подвижный (поворотный или вращающийся) объект. При подаче рабочей жидкости в осевые отверстия сердечника, она проходит через радиальные отверстия к кольцевым канавкам корпуса и далее через отверстия к гидравлической системе неподвижного объекта. Аналогично, при подаче рабочей жидкости в отверстия корпуса она поступает в кольцевые канавки и далее через отверстия - на гидравлическую систему подвижного объекта. При просачивании жидкости через уплотнения кольцевых канавок со стороны подшипников, она попадает в кольцевые канавки сердечника и через радиальные отверстия в дренажный канал сердечника.
К недостаткам данного устройства относится то, что оно предназначено для передачи рабочих жидкостей с одинаковыми физико-химическими свойствами, а так же не позволяет быстро обнаружить наличие протечек рабочей жидкости.
Технической задачей заявляемого устройства является создание многоканального гидроперехода, позволяющего одновременно применять рабочие жидкости с различающимися физико-химическими свойствами, исключающего смешивание этих рабочих жидкостей и попадание их в механизмы вращающейся части конструкции.
Решение поставленной задачи состоит в том, что в предлагаемой конструкции гидроперехода, по сравнению с прототипом выполнена дренажная полость для сбора возможных протечек при выходе из строя уплотнительных колец, которая выполнена в виде радиального зазора между внутренней поверхностью неподвижного корпуса многоканального гидроперехода, установленном на неподвижной части конструкции и наружной поверхностью ротора. При этом дренажная полость ограничена сверху и снизу крайними уплотнительными кольцами соответствующих систем. Для исключения избыточного давления слива протечек рабочих жидкостей из дренажной полости в корпусе выполнены радиальные отверстия, соединяющие дренажную полость с наружной поверхностью неподвижного корпуса.
Заявляемое устройство пояснено чертежом (Фиг. 1).
Рассмотрим заявляемое устройство на примере использования в качестве передающего устройства для системы гидравлики и системы охлаждения механизмов в поворотной части конструкции.
Предлагаемая конструкция многоканального гидроперехода содержит:
Корпус с фланцем 1;
Ротор 2;
Водило 3;
Кольцо опорное верхнее 4;
Кольцо опорное нижнее 5;
Кольцо направляющее 6;
Полость системы гидравлики 7;
Полость системы охлаждения 8;
Кольцо уплотнительное системы гидравлики 9;
Кольцо уплотнительное системы охлаждения 10;
Дренажная полость 11;
Дренажные отверстия 12;
Штуцер корпуса системы гидравлики 13;
Штуцер корпуса системы охлаждения 14;
Штуцер ротора системы гидравлики 15;
Штуцер ротора системы охлаждения 16.
Предлагаемый многоканальный гидропереход работает следующим образом.
Корпус с фланцем 1 устанавливается на неподвижной части конструкции (например шасси). На внутренней поверхности корпуса 1 в форме кольцевых проточек выполнены полости системы гидравлики 7, полости системы охлаждения 8, дренажная полость 11, кольцевые канавки для установки колец уплотнительных системы гидравлики 9 и колец уплотнительных системы охлаждения 10. Дренажная полость 11 отделяет полость системы гидравлики 7 от полости системы охлаждения 8 и предназначена для предотвращения вероятных протечек рабочих жидкостей из одной системы в другую. Дренажная полость 11 выполнена в виде радиального зазора между внутренней поверхностью корпуса с фланцем 1 и наружной поверхностью ротора 2. При этом дренажная полость 11 ограничена сверху и снизу крайними уплотнительными кольцами 9 и 10 соответствующих систем. Для слива протечек и сигнализации появления протечек в корпусе выполнены дренажные отверстия 12, соединяющие дренажную полость 11 с наружной поверхностью корпуса 1. На наружной поверхности корпуса 1 установлены штуцеры системы гидравлики 13 й штуцеры системы охлаждения 14, через которые подаются соответствующие рабочие жидкости в полость системы гидравлики 7 и полость системы охлаждения 8 соответственно. Внутрь корпуса 1 установлен ротор 2, предназначенный для передачи рабочих жидкостей от неподвижной части конструкции к ее поворотной (или вращающейся) части. Ротор 2 зафиксирован относительно корпуса 1 от осевых перемещений кольцом опорным верхним 4 и кольцом опорным верхним 5, а от радиальных перемещений кольцами направляющими 6, выполняющими также функцию подшипников скольжения. Рабочие жидкости от полости системы гидравлики 7 и полости системы охлаждения 8 поступают через соответствующие канавки и отверстия ротора 18 к штуцеру ротора системы гидравлики 15 и штуцеру ротора системы охлаждения 16 соответственно, от которых направляются к соответствующим механизмам систем гидравлики и охлаждения. Рабочим органом, осуществляющим поворот ротора 2 в корпусе 1 вокруг оси, является водило 3, закрепленное в верхней части ротора 2.
Источники информации:
1. Коллектор центральный КС-5576А.206.00.000 Описание и технические характеристики, ООО «Уралкрандеталь».
2. Коллектор 130-00-52.00.900-20 Описание и технические характеристики, ПАО «Пневмостроймашина».
3. Патент RU 159651 от 25.02.2015, МПК F16L 39/04.