×
23.07.2019
219.017.b7fb

Устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в компрессорном оборудовании для нагнетания газа под высоким давлением. Устройство содержит механизм преобразования энергии и гидравлическое устройство управления механизмом. Механизм преобразования энергии содержит две или более пары соединенных штоками пневмо- и гидроцилиндров одностороннего действия. Штоки гидроцилиндров подпружинены, а заштоковые полости каждого из пневмоцилиндров соединены как с входным портом, так и с выходным портом. Гидравлическое устройство управления механизмом содержит входной порт подачи рабочей жидкости под давлением, управляемые гидравлически два нормально открытые и три нормально закрытые двухпозиционные двухлинейные гидрораспределители, гидравлические управляемые редукционные и неуправляемые обратные клапаны. Повышается эффективность процесса преобразования энергии и эффективность работы пневмо- и гидроприводов машин и оборудования. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в компрессорном оборудовании для нагнетания газа под высоким давлением.

Известно устройство (А.с. №1687855 СССР; МПК F04B 35/02; опубл. 30.10.1989), содержащее две рабочие камеры, снабженные эластичными перегородками с газовыми и гидравлическими полостями, гидролинию, соединяющую гидравлические полости, включенный в гидролинию реверсирующий гидравлический распределитель и установленные на камерах контакторы, электрически соединенные с гидрораспределителем.

Недостатком известного устройства является сложная и недостаточно надежная конструкция электромеханической системы управления попеременной работой рабочих камер.

Известно устройство (Патент №2641317 Китай; МПК F04B 35/02; опубл. 15.09.2004), содержащее оснащенные поршнями цилиндры, разделяющие их на газовые и масляные камеры, верхние концы цилиндров снабжены впускными и выпускными отверстиями для газа с обратными клапанами, нижние концы цилиндров снабжены отверстиями для впуска и выпуска масла и связаны с масляной камерой через гидравлический насос и двухпозиционный четырехходовой электромагнитный клапан.

Недостатком известного устройства является сложная конструкция электрогидравлической системы управления попеременной работой цилиндров.

Известно устройство (Патент №4585039 США; МПК В65В 31/00; опубл. 25.04.1986), содержащее механизм преобразования энергии давления рабочей жидкости в энергию сжатого газа и гидравлическое устройство управления механизмом. Принято за прототип.

Недостатком известного устройства является наличие в системе управления попеременной работой цилиндров электрических приборов управления в виде электронных реле и электромагнитных клапанов переменного положения, требующих дополнительно электроснабжение устройства.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в разработке устройства для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа, повышающего эффективность процесса преобразования энергии за счет гидравлического автоматического управления подачей рабочей жидкости, повышающего эффективность пневмо- и гидроприводов машин и оборудования.

Технический результат достигается тем, что устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа, содержащее механизм преобразования энергии давления рабочей жидкости в энергию сжатого газа и гидравлическое устройство управления механизмом, согласно изобретению, механизм преобразования энергии давления рабочей жидкости в энергию сжатого газа дополнительно содержит две или более пары соединенных штоками пневмо- и гидроцилиндров одностороннего действия, причем штоки гидроцилиндров подпружинены, а заштоковые полости каждого из пневмоцилиндров с помощью обратных пневматических клапанов соединены как с входным портом низкого давления, так и с выходным портом высокого давления, гидравлическое устройство управления механизмом содержит входной порт подачи рабочей жидкости под давлением, управляемые гидравлически два нормально открытые и три нормально закрытые двухпо-зиционные двухлинейные гидрораспределители, гидравлические регулируемые редукционные и нерегулируемые обратные клапаны, соединительные и сливные трубопроводы, а также гидробак, при этом заштоковые полости каждого из гидроцилиндров при работе устройства автоматически попеременно соединяются с входным портом подачи рабочей жидкости под давлением посредством нормально открытого и нормально закрытого двухпозиционных двухлинейных гидрораспределителей, гидравлических регулируемого редукционного и нерегулируемого обратного клапанов, обеспечивающих с помощью дополнительного нормально закрытого двухпозиционного двухлинейного гидрораспределителя подачу в заштоковые полости гидроцилиндров рабочей жидкости при рабочем ходе и сброс ее в гидробак при возвращении в исходное положение штоков гидроцилиндров под воздействием их возвратных пружин.

На чертеже изображена схема устройства для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа.

Устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа включает механизм преобразования энергии 1 и гидравлическое устройство управления механизмом 2. Механизм преобразования энергии 1 состоит из двух или более пар соединенных штоками пневмо- 3, 4 и гидроцилиндров 5, 6 одностороннего действия, причем штоки гидроцилиндров подпружинены возвратными пружинами 7. Заштоковые полости пневмоцилиндров 3, 4 с помощью обратных пневматических клапанов 8, 9 соединены как с входным портом низкого давления 12, так и с помощью обратных пневматических клапанов 10, 11 с выходным портом высокого давления 13. Гидравлическое устройство управления механизмом 2 содержит входной порт подачи рабочей жидкости под давлением 14, управляемые гидравлически двухпозиционные двухлинейные гидрораспределители 15-19, среди которых 15 и 17 - нормально закрытые двухпозиционные двухлинейные гидрораспределители, 16 и 18 - нормально открытые двухпозиционные двухлинейные гидрораспределители, 19 - дополнительный нормально закрытый двухпозиционный двухлинейный гидрораспределитель, гидравлические редукционные регулируемые 20, 21 и обратные нерегулируемые 22, 23 клапаны, соединительные 24-31 и сливные 32, 33 трубопроводы, гидробак 34. Заштоковые полости каждого из гидроцилиндров 5, 6 соединены посредством соединительных трубопроводов 24-31, нормально открытых 16, 18 и нормально закрытых 15, 17 двухпозиционных двухлинейных гидрораспределителей и гидравлических нерегулируемых обратных клапанов 22, 23 с входным портом подачи рабочей жидкости под давлением 14 гидравлического устройства управления механизмом 2. При этом заштоковые полости каждого из гидроцилиндров 5, 6 при работе устройства автоматически попеременно соединяются с портом подачи рабочей жидкости под давлением 14 посредством нормально открытых 16, 18 и нормально закрытых 15, 17 двухпозиционных двухлинейных гидрораспределителей, гидравлических регулируемых редукционных 20, 21 и нерегулируемых обратных 22, 23 клапанов, обеспечивающих с помощью дополнительного нормально закрытого двухпозиционного двухлинейного гидрораспределителя 19 подачу рабочей жидкости в заштоковые полости гидроцилиндров 5, 6 при рабочем их ходе и сброс жидкости в гидробак 34 при возвращении в исходное положение штоков гидроцилиндров под воздействием их возвратных пружин 7.

Работа устройства для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа заключается в следующем.

В исходном положении устройства для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа, при отсутствии давления рабочей жидкости на входном порте подачи рабочей жидкости под давлением 14, поршни обоих гидроцилиндров 5 и 6 полностью вдвинуты в цилиндры под воздействием усилий возвратных пружин 7, размещенных на штоках этих гидроцилиндров. При подаче рабочей жидкости под давлением на входной порт подачи рабочей жидкости под давлением 14 она беспрепятственно поступает через нормально открытый двухпозиционный двухлинейный гидрораспределитель 16, гидравлический нерегулируемый обратный клапан 22 и соединительный трубопровод 27 в заштоковую полость гидроцилиндра 5. При этом гидравлический регулируемый редукционный клапан 20 закрывает доступ жидкости в соединительные трубопроводы 25 и 29, посредством которых осуществляется гидравлическое управление двухпозиционными двухлинейными гидрораспределителями 15-18, предотвращая их срабатывание. Далее, под воздействием рабочей жидкости, шток гидроцилиндра 5 выдвигается полностью из цилиндра до упоров (на фиг 1. не показано) и сжимает возвратную пружину 7. Одновременно с этим шток гидроцилиндра 5 вдвигает соединенный с ним шток с поршнем в цилиндр пневмоцилиндра 3, сжимая находящийся в нем газ, который через обратный пневматический клапан 10 под давлением поступает потребителю через выходной порт высокого давления 13. При этом, вследствие возросшего давления рабочей жидкости в заштоковой полости гидроцилиндра 5 и соответственно в соединительном трубопроводе 27 от поступающей под давлением жидкости через входной порт подачи рабочей жидкости под давлением 14, гидравлический регулируемый редукционный клапан 20 срабатывает, открывая доступ рабочей жидкости в соединительные трубопроводы 25 и 29, вследствие чего управляемые гидравлически двухпозиционные двухлинейные гидрораспределители 15-18 переключаются из исходной первой (положение на фиг. 1) во вторую позицию. В результате этого нормально открытый двухпозиционный двухлинейный гидрораспределитель 16 после переключения в закрытую позицию перекрывает доступ рабочей жидкости с входного порта подачи рабочей жидкости под давлением 14 по соединительному трубопроводу 27 в заштоковую полость гидроцилиндра 5, а с помощью нормально закрытого двухпозиционного двухлинейного гидрораспределителя 15, переключенного в открытую позицию, рабочая жидкость посредством соединительного 24 и сливного 32 трубопроводов вытесняется под воздействием возвратной пружины 7 гидроцилиндра 5 в гидробак 34. При этом связанный со штоком гидроцилиндра 5 шток пневмоцилиндра 3 выдвигается из цилиндра, в результате чего в нем создается разряжение газа, что ведет к закрытию обратного пневматического клапана 10, открытию обратного пневматического клапана 8 и поступлению очередной порции газа низкого давления через входной порт низкого давления 12 в заштоковую полость пневмоцилиндра 3.

После окончания совместной работы гидроцилиндра 5 и пневмоцилиндра 3 включение в работу гидроцилиндра 6 и пневмоцилиндра 4 осуществляется также автоматически с помощью переключенных во вторую позицию нормально закрытого 17 и нормально открытого 18 двухпозиционных двухлинейных гидрораспределителей следующим образом. Нормально открытый двухпозиционный двухлинейный гидрораспределитель 18, переключенный в закрытую позицию, перекрывает слив рабочей жидкости из заштоковой полости гидроцилиндра 6 в гидробак 34 посредством соединительных 28, 30 и сливного 32 трубопроводов. В то же время нормально закрытый двухпозиционный двухлинейный гидрораспределитель 17, переключенный в открытую позицию, открывает доступ рабочей жидкости, поступающей под давлением от входного порта подачи рабочей жидкости под давлением 14 по соединительному трубопроводу 26 через гидравлический нерегулируемый обратный клапан 23 и соединительные трубопроводы 31 и 28 в заштоковую полость гидроцилиндра 6. Далее работа соединенных штоками гидроцилиндра 6 и пневмоцилиндра 4 осуществляется аналогично уже рассмотренному случаю работы соединенных штоками гидроцилиндра 5 и пневмоцилиндра 3. После полного заполнения заштоковой полости гидроцилиндра 6 рабочей жидкостью давление в нем и соединительных трубопроводах 26, 28, 31 возрастает, вследствие чего срабатывает гидравлический регулируемый редукционный клапан 21, который переключает дополнительный нормально закрытый двухпозиционный двухлинейный гидрораспределитель 19 в открытую позицию. В результате этого рабочая жидкость, посредством соединительных 25, 29 и сливного 33 трубопроводов, вытесняется в гидробак 34 из управляющих гидроэлементов (пилотов) двухпозиционных двухлинейных гидрораспределителей 15-18, которые таким образом переключаются в исходную первую позицию (изображено на фиг. 1). В свою очередь, вернувшийся в исходное положение нормально открытый двухпозиционный двухлинейный гидрораспределитель 18, возвращает в исходное (закрытое) положение гидравлический регулируемый редукционный клапан 21 вследствие уменьшения давления в соединительном трубопроводе 31 из-за сброса рабочей жидкости в гидробак 34 посредством соединительных 28, 30 и сливного 32 трубопроводов. Таким образом, устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа вернулось в исходное состояние, после чего в автоматическом режиме начинается очередной цикл его рабочего процесса, аналогично описанному выше.

Предлагаемое устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа позволяет разрабатывать более совершенные технологические процессы, системы и гидропневмоприводы машин и оборудования. В частности устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа может найти широкое применение при транспортировании и аккумулировании различных газов под давлением, а также при создании эффективных рекуперативных механизмов и систем. При этом производительность получаемого сжатого газа может быть легко повышена до необходимой величины путем увеличения числа параллельно подключаемых попарно соединенных штоками пневмо- и гидроцилиндров.

Устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа, содержащее механизм преобразования энергии давления рабочей жидкости в энергию сжатого газа и гидравлическое устройство управления механизмом, отличающееся тем, что механизм преобразования энергии давления рабочей жидкости в энергию сжатого газа содержит две или более пары соединенных штоками пневмо- и гидроцилиндров одностороннего действия, причем штоки гидроцилиндров подпружинены, а заштоковые полости каждого из пневмоцилиндров с помощью обратных пневматических клапанов соединены как с входным портом низкого давления, так и с выходным портом высокого давления, гидравлическое устройство управления механизмом содержит входной порт подачи рабочей жидкости под давлением, управляемые гидравлически два нормально открытые и три нормально закрытые двухпозиционные двухлинейные гидрораспределители, гидравлические регулируемые редукционные и нерегулируемые обратные клапаны, соединительные и сливные трубопроводы, а также гидробак, при этом заштоковые полости каждого из гидроцилиндров при работе устройства автоматически попеременно соединяются с входным портом подачи рабочей жидкости под давлением посредством нормально открытого и нормально закрытого двухпозиционных двухлинейных гидрораспределителей, гидравлических регулируемого редукционного и нерегулируемого обратного клапанов, обеспечивающих с помощью дополнительного нормально закрытого двухпозиционного двухлинейного гидрораспределителя подачу в заштоковые полости гидроцилиндров рабочей жидкости при рабочем ходе и сброс ее в гидробак при возвращении в исходное положение штоков гидроцилиндров под воздействием их возвратных пружин.
Устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа
Устройство для преобразования энергии давления жидкости в энергию сжатого газа
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 84 items.
20.10.2015
№216.013.867d

Дисковая пила для обработки мягколиственной древесины

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к пилам для обработки древесины мягких лиственных пород. Дисковая пила включает корпус (1), чередующиеся основные (2) и подрезающие (3) зубья с разностью между диаметром окружностей резания основных и подрезающих зубьев не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566032
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.8680

Ленточная пила для обработки мягколиственной древесины

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к пилам для обработки мягколиственной древесины. Ленточная пила включает корпус (1), чередующиеся основные (2) и подрезающие (3) зубья. Разность между высотами основных и подрезающих зубьев пилы составляет до 0,5 мм. Все...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566035
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.01.2016
№216.013.9fd7

Способ раскряжевки хлыстов

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к раскряжевке хлыстов. Осуществляют поштучную загрузку хлыстов. Перемещают хлыст на продольном транспортере. Сортиментный план задают процентным содержанием сортиментов в хлысте. Измерение длины и диаметра на середине...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572561
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.06.2016
№217.015.049d

Гидравлический вибратор

Изобретение относится к вибрационной технике и может найти применение в качестве генератора механических колебаний, например, в гидравлических прессах для прессования древесины или выкопочных машинах для вырезания корневых систем взрослых деревьев и пней. Предложенный гидравлический вибратор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587496
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2b2e

Устройство для бесчокерной трелевки леса

Изобретение относится к машинам, применяемым для трелевки леса в лесном хозяйстве. Устройство смонтировано на навесной системе трактора 5 и содержит раму 1, шарнирно закрепленный на раме двуплечий рычаг 12, двухшарнирное звено с захватом 2, снабженным челюстями 3 и гидроцилиндром 4,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579776
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3a9a

Многофункциональный лесной лемешный плуг

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к конструкциям почвообрабатывающих орудий для основной полосной подготовки почвы, и может быть использовано для нарезки посадочных борозд и создания противопожарных полос. Плуг включает сцепное устройство, основную поперечную раму, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583609
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3dc0

Рабочий орган машины для обрезки крон деревьев

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для обрезки ветвей деревьев при лесоводственных уходах за лесом. Рабочий орган машины для обрезки крон деревьев включает гидроманипулятор 2, режущий орган в виде дисковой пилы 5 с приводом 4,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583685
Дата охранного документа: 10.05.2016
12.01.2017
№217.015.6446

Установка для объемного тензометрирования

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Задачей технического решения является разработка конструкции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589217
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.90af

Лесная сеялка крупноплодных семян

Изобретение относится к лесохозяйственному машиностроению, в частности к сеялкам для высева крупноплодных семян, например желудей дуба, плодов каштана, фундука. Сеялка включает раму 1, бункер 2, высевающий аппарат 4, семяпровод 5, сошник 6 и заделывающие рабочие органы. Высевающий аппарат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603926
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9d51

Механизм поворота колонны стрелового манипулятора

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно к механизмам поворота с гидравлическим приводом. Механизм поворота колонны стрелового манипулятора содержит поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610848
Дата охранного документа: 16.02.2017
Showing 1-10 of 54 items.
10.07.2013
№216.012.5289

Предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к предохранительным устройствам почвообрабатывающих орудий для обработки почв. Устройство содержит цилиндрический корпус со штоком. В шток помещена пружина сжатия. Внутри штока расположен амортизатор растяжения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486732
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.57cf

Стенд для испытания предохранительных механизмов почвообрабатывающих орудий и изучения влияния ударных нагрузок на навесные механизмы тракторов

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению. Стенд содержит гидропривод, регистрирующее оборудование с комплектом датчиков, приборную стойку, рамную конструкцию, на которой закреплен навесной механизм трактора, протаскивающее устройство в виде двух направляющих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488087
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.10.2013
№216.012.7117

Устройство для бесчокерной трелевки леса

Устройство содержит раму, захват с двумя челюстями и гидроцилиндром челюстного захвата, смонтированные на навесной системе трактора. Навесная система трактора включает верхнюю и нижнюю тяги, управляемые гидроцилиндром навесного механизма трактора. Захват посредством двухшарнирного звена связан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494608
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.10.2013
№216.012.77a3

Корнеподрезчик

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для подрезания корней сеянцев лесных пород. Корнеподрезчик содержит раму с направляющими и вертикально подрезающими рабочими органами. Для подрезки боковых корней сеянцев вертикально подрезающие рабочие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496289
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.789e

Пожарный грунтомет-полосопрокладыватель

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для тушения низовых пожаров грунтом, а также для прокладки защитных минерализованных полос, особенно в безводных массивах, и решает задачу создания пожарного грунтомета с высокой эффективностью работы в условиях грунтов, насыщенных корнями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496540
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.01.2014
№216.012.9624

Корнеподрезчик

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для подрезания корней растений. Корнеподрезчик содержит раму (1) с направляющей (5) и подрезающими рабочими органами в виде дисков (8). Диски (8) выполнены разного диаметра и кинематически связанны с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504135
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.09.2014
№216.012.f2f9

Корнеподрезчик

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для подрезания корней сеянцев лесных пород. Корнеподрезчик содержит раму (1) с направляющей (8) и дисковыми рабочими органами (14). Дисковые рабочие органы (14) кинематически связаны с силовыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528023
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.11.2014
№216.013.0735

Устройство для изготовления прокладок

Изобретение относится к области ремонта и обслуживания автомобилей и может быть использовано для изготовления прокладок с отверстиями плоской произвольной формы, например прямоугольной, круглой или эллипсовидной, из паронита, армированного и полимерного материала. Для решения указанной задачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533246
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.02.2015
№216.013.2922

Пожарный грунтомет-полосопрокладыватель

Изобретение относится к машинам для прокладки противопожарных минерализованных полос и тушения низовых лесных пожаров грунтом. Пожарный грунтомет-полосопрокладыватель содержит раму, шнеки левый и правый, расположенные на одной оси вращения, рыхлительную стрельчатую лапу, два фрезерных метателя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541987
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2c1d

Механизм навески трактора

Изобретение относится к лесохозяйственному и сельскохозяйственному машиностроению, а именно к механизмам навески тракторов для навешивания преимущественно лесных дисковых орудий. Механизм содержит верхнюю и нижние тяги, треугольное звено, стойку орудия. Треугольное звено связывает задние концы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542761
Дата охранного документа: 27.02.2015
+ добавить свой РИД