ДЕЛИТЕЛЬ ПОТОКА

Полезная модель относится к гидромашиностроению и может быть использована в объемном гидроприводе машин для синхронизации перемещения исполнительных органов.
Известен делитель потока, содержащий корпус с ротором, установленным в подшипнике скольжения корпуса, приводимым во вращение, оснащенным полостью, связанной с подводящей магистралью делителя потока, и, последовательно, с каналами подключения потребителей в подшипнике скольжения и корпусе делителя потока [1].
Известный делитель потока обеспечивает надежную работу в режиме деления потока рабочей жидкости с контурами нескольких потребителей.
Недостатком делителя потока являются ограниченные функциональные возможности. Это объясняется тем, что делитель потока скомпонован с шестеренной гидромашиной, и не обеспечивает деление потока любого насоса, в соответствии с гидравлической схемой гидропривода. Также, известный делитель потока невозможно установить в рациональном, с точки зрения компоновочных решений, месте машины с отбором мощности силовой передачи на привод ротора делителя потока.
Известен делитель потока, содержащий корпус с ротором, имеющим возможность вращения, установленным в подшипнике скольжения корпуса и оснащенным осевым каналом, связанным с подводящей магистралью делителя потока и каналами подключения потребителей, выполненными в подшипнике скольжения и корпусе делителя потока [2].
Известный делитель потока обеспечивает возможность деления потока рабочей жидкости любого насоса гидросистемы без изменения конструктивной схемы его. Привод ротора может осуществляться от внешнего источника энергии без увязки с параметрами насоса, поток которого делится. Делитель
потока устанавливается с учетом отбора мощности на привод ротора от внешнего источника энергии.
Недостатком делителя потока является необходимость отбора мощности на привод ротора от внешнего источника энергии, т.е. требуется использование гидромашины, работающей в режиме гидромотора, либо наличие в трансмиссии механизмов привода ротора, что сужает функциональные возможности делителя потока.
Задачей, решаемой полезной моделью, является расширение функциональных возможностей. Техническим результатом от реализации поставленной задачи будет конструкция делителя потока с возможностью привода ротора без использования внешних или выполненных в едином агрегате с делителем потока механизмов привода ротора. Данная конструкция позволяет устанавливать делитель потока в любом рациональном, с точки зрения компоновочных решений, месте.
Решение поставленной задачи достигается тем, что делитель потока содержит корпус с ротором, имеющим возможность вращения, установленным в подшипнике скольжения корпуса и оснащенным осевым каналом, связанным с подводящей магистралью делителя потока и каналами подключения потребителей, выполненными в подшипнике скольжения и корпусе делителя потока. Причем делитель потока дополнительно оснащен двухпозиционным напорным золотником, торцевые управляющие полости которого связаны с полостями продольных каналов ротора и подводящей магистралью делителя потока. На наружной поверхности ротора выполнены продольные пазы, полости которых связаны с полостью осевого канала ротора калиброванными каналами, расположенными по касательной к поверхности осевого канала ротора. Ротор делителя потока может быть оснащен маховиком.
Новым в предложенном техническом решении будет то, что делитель потока дополнительно оснащен двухпозиционным напорным золотником, торцевые управляющие полости которого связаны с полостями продольных
каналов ротора и подводящей магистралью делителя потока. На наружной поверхности ротора выполнены продольные пазы, полости которых связаны с полостью осевого канала ротора калиброванными каналами, расположенными по касательной к поверхности осевого канала ротора. Ротор делителя потока может быть оснащен маховиком.
Полезная модель поясняется следующими чертежами.
На фиг.1 представлен продольный разрез делителя потока;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;
на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2;
на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1;
на фиг.5 - разрез - разрез Г-Г на фиг.1;
на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1.
Делитель потока содержит корпус 1, ротор 2, установленный в подшипнике скольжения 3 корпуса 1. На корпусе 1 предусмотрен фланец 4 для крепления в месте установки.
Ротор 2 оснащен осевым 5, и радиальными 6 каналами, полости, которых связаны между собой и полостью кольцевой канавки 7, образованной на внутренней поверхности подшипника скольжения 3. Полость кольцевой канавки 7 связана с подводящим каналом 8 делителя потока:
На наружной поверхности ротора 2 образованы продольные пазы 9, полости которых связаны с полостью осевого канала 5 калиброванными каналами 10, расположенными по касательной к поверхности осевого канала 5. Полости продольных пазов 9 последовательно соединяются с полостями каналов групп 11, 12, образованных в подшипнике скольжения 3. Полости каналов групп 11, 12 связаны с полостями кольцевых канавок 13, 14, образованных на наружной поверхности подшипника скольжения 3, и каналами 15, 16 подключения потребителей, выполненных в корпусе 1 делителя потока.
Делитель потока оснащен двухпозиционным напорным золотником, включающим плунжер 17, установленный во втулке 18. Положение
плунжера фиксируется пружиной 19. На поверхности втулки 18 образованы радиальные каналы 20 и кольцевая канавка 21, полость которой связана через канал 22 корпуса 1 со сливом в бак гидросистемы (не показан). Плунжер 17 образует торцевые управляющие полости 23, 24. Полость 23 связана каналом 25 с подводящим каналом 8 делителя потока. Полость 24 связана с полостью кольцевой канавки 26, образованной на роторе 2, и полостями продольных пазов 9.
Ротор 2 оснащен дополнительным продольным каналом 27, разгружающим его от осевой нагрузки. На роторе 2 установлен маховик 28.
Делитель потока работает следующим образом.
Делитель потока устанавливается посредством фланца 4 и центрирующего пояска на место установки. Рабочая жидкость насоса (не показан) поступает в канал 8, кольцевую канавку 7, и через каналы 6, в полость осевого канала 5. Из полости осевого канала рабочая жидкость через калиброванные каналы 10 поступает в полости продольных пазов 9. Диаметр проходных сечений калиброванных каналов 10 выбирается исходя из условия падения давления за счет дросселирования жидкости на 0,3-0,5 МПа. При выходе струи рабочей жидкости из калиброванных каналов 10, ориентированных по касательной к поверхности осевого канала 5, ротор 2 начинает вращаться относительно своей оси за счет действия неуравновешенных гидродинамических сил. В торцевых управляющих полостях 23, 24, связанных, соответственно, с подводящим каналом 8 и кольцевой канавкой 26, и, с полостями продольных пазов 9, существует разность давлений, равная падению давления рабочей жидкости за счет дросселирования калиброванными каналами 10 (0,3-0,5 МПа). При этом давление в полости 23 выше, чем в полости 24 на указанную величину. За счет данной разности давлений плунжер 17 деформирует пружину 19 малой жесткости и запирает каналы 20. При вращении ротора 2 маховик 28 обеспечивает необходимый момент инерции. Канал 27 разгружает ротор 2 от действия продольных сил.
Делитель потока позволяет делить поток рабочей жидкости любого насоса, и устанавливается в любом, рациональном по компоновочным решениям, месте машины. Использование энергии рабочей жидкости обеспечивает возможность привода ротора при работе в режиме деления потока без использования внешних, или выполненных в едином агрегате с делителем потока, механизмов привода ротора. Это упрощает конструкцию делителя потока и снижает материалоемкость его.
При начале работы делителя потока возможна ситуация, при которой продольные пазы 9 находятся вне зоны каналов 11, 12 (нулевое перекрытие), и заперты. Рабочая жидкость не поступает через калиброванные каналы 10. Гидродинамические силы отсутствуют. При этом, давление в полостях 23, 24 выравнивается, и плунжер 17, под действием пружины 19 перемещается, открывая каналы 20. Рабочая жидкость из полостей продольных пазов 9, кольцевой канавки 26 через каналы 20, кольцевую канавку 21 поступает в канал 22, и на слив в бак гидросистемы (не показан). При начале движения жидкости через калиброванные каналы 10 возникают гидродинамические силы, поворачивающие ротор 2. Делитель потока начинает работать. При течении рабочей жидкости возникает падение давления за счет дросселирования ее калиброванными каналами 10. Давление в полости 23 превышает давление в полости 24, и плунжер 17, деформируя пружину 19, перемещается, запирая каналы 20. Маховик 28 обеспечивает ротору 2 необходимый момент инерции, уменьшая вероятность остановки ротора 2, и запирания каналов 11, 12.
Рабочая жидкость насоса дискретными порциями поступает в каналы 15, 16 напорных магистралей двух потребителей. Параметры расходов рабочей жидкости по напорным магистралям потребителей не зависят от нагрузочных режимов работы отдельных потребителей.
Параметры расходов рабочей жидкости, подаваемой насосом по напорным магистралям потребителей, определяются геометрическими параметрами продольных пазов 9, и проходных сечений каналов 11, 12, образованных в
подшипнике скольжения 3. Для изменения параметров расхода рабочей жидкости по напорным магистралям различных потребителей при заданном значении расхода насоса, изменяются центральные углы каналов 11, 12. Это приводит к изменению времени взаимодействия полостей продольных пазов 9 и каналов 11, 12. Так, для увеличения расхода рабочей жидкости в напорную магистраль данного потребителя, увеличивается центральный угол соответствующего канала, для уменьшения - уменьшается.
Предлагаемая конструктивная схема делителя потока позволяет увеличение числа потоков, и насосов, потоки рабочей жидкости которых необходимо разделить. Для этого конструктивная схема тиражируется на одном роторе и в данном корпусе.
Таким образом, предлагаемое техническое решение упрощает конструкцию делителя потока и снижает материалоемкость его за счет привода ротора без использования внешних, или выполненных в едином агрегате с делителем потока, механизмов привода ротора.
Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки:
1. Патент Республики Беларусь №2772U «Насос шестеренный», МПК F15В 11/22, F04C 2/04, опубл. 30.06.06 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. - 2006. - №3. - С.199.
2. Патент Республики Беларусь №3674U «Модульная дозирующая система», МПК F15В 11/00; опубл. 30.06.07 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. - 2007. - №3. - С.216.