×
20.04.2023
223.018.4e98

Результат интеллектуальной деятельности: Пневмогидравлический насос для наполнения и испытания ёмкостей высокого давления

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002793040
Дата охранного документа
28.03.2023
Аннотация: Изобретение относится к насосостроению, а именно к пневмогидравлическому насосу для наполнения и испытания емкостей высокого давления. Насос содержит корпус 1, на котором размещены неподвижно противоположно друг другу пневмоцилиндр 2 для создания низкого давления и пневмоцилиндр 3 для создания высокого давления с крышками 29 и 42. В каждом пневмоцилиндре 2, 3 смонтирован поршень 35, 44 с закреплённым плунжером 39, 46, входящим в осевую расточку патрубка 21, 22 с образованием насосной камеры 24, 27 со стороны всасывающего и нагнетательного клапанов 4, 8, 5, 11. С противоположной стороны от насосных камер 24, 27 установлена направляющая 40, 47 с двумя упорами 41, 48, регулирующими величины ходов поршней 35, 44 через пилотные распределители 31, установленные на кронштейнах 30 крышек 29, 42 пневмоцилиндров 2, 3. На основании корпуса 1 на стороне каждого из пневмоцилиндров 2, 3 установлен распределитель 19 приводной среды. В корпусе 1 параллельно друг другу размещены всасывающие и нагнетательные клапаны 4, 8, 5, 11 линий высокого и низкого давлений, общий манометр 14 и предохранительный клапан 12. Изобретение направлено на повышение мобильности и компактности устройства, а также на повышение его надежности при эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Пневмогидравлический насос для наполнения и испытания емкостей высокого давления относится к насосостроению и может найти применение в различных отраслях промышленности, в том числе судостроении, для перекачивания текучих сред и испытания на определенное давление емкостей, расположенных в местах, имеющих повышенные требования безопасности (затесненные помещения, пожаровзрывобезопасность, электробезопасность).

Предлагаемое изобретение относится к специальному технологическому оборудованию для испытания гидравлических устройств, как при строительстве, так и ремонте в энергомашиностроении и судостроении, при этом, испытуемое давление может достигать до 25 ÷ 30 МПа.

Ресурс и высокая надежность гидравлических устройств зависят от качества изготовления и проверяются гидравлическими испытаниями на прочность и герметичность. Эти требования изложены в соответствующих нормативных и конструкторских документах.

Испытания гидравлических устройств высокого давления предприятия судостроительной промышленности проводят на стапельных линиях или непосредственно на объекте, поэтому предлагаемая конструкция пневмогидравлического насоса должна быть мобильной, компактной и безопасной.

Известен пневмогидравлический насос по авторскому свидетельству № SU 1735612. Пневмогидравлический насос содержит основной мультипликатор двустороннего действия, дополнительный мультипликатор одностороннего действия, два управляемых четырехчленных распределителя. Полости управления распределителей сообщены с пневмоклапаном и выходом клапана «или», входы которого сообщены с пневмоклапанами. Кинематическая связь обеспечивается профилированными кулачками, связанными с толкателем через ползушку, которая приводит в движение кулачок. Обеспечивается непрерывная подача рабочей жидкости в гидросистему. В момент переключения основного мультипликатора включается в работу дополнительный мультипликатор, так как срабатывание пневмоклапана осуществляется с выдержкой по времени.

При включении в работу основного мультипликатора дополнительный мультипликатор отводится на исходную позицию.

Недостатки изобретения: пневмогидравлический насос не может быть использован для наполнения и испытания судовых гидравлических механизмов и емкостей на стапельных линиях без принципиальных переделок конструкции и оснащения контрольно-измерительными приборами.

Известен малогабаритный пневмогидравлический насос для переносных домкратов, прессов и им подобных устройств по авторскому свидетельству №SU116214 класс 59а, 10.

С целью сокращения размеров и веса насоса, в нем применена съемная распределительная головка с золотником, взаимодействующим с поршнем через толкатель, причем втулка головки входит в рабочую полость цилиндра насоса и охватывается поршнем при одном из его рабочих ходов.

Недостатки изобретения: пневмогидравлический насос не может быть использован для наполнения и испытания судовых гидравлических механизмов и емкостей на стапельных линиях без принципиальных переделок конструкции и оснащения контрольно-измерительными приборами.

Известен пневмогидравлический насос по авторскому свидетельству №SU1404686. Пневмогидравлический насос, содержащий корпус, размещенный в корпусе подвижный цилиндр с крышками, установленный в цилиндре с образованием двух приводных камер и связанный с корпусом неподвижный поршневой блок, насосные камеры со всасывающими и нагнетательными клапанами и распределитель приводной среды. В торцах поршневого блока выполнены осевые расточки, цилиндр снабжен двумя плунжерами, закрепленными своими хвостовиками с возможностью радиального перемещения в крышках и входящими в осевые расточки поршневого блока с образованием в них насосных камер. Цилиндр снабжен продольной прорезью, а корпус - выступом, входящим в прорезь и связанным с поршневым блоком в его центральной части, причем распределитель приводной среды размещен в выступе, а клапаны в центральной части поршневого блока между расточками.

Недостатки изобретения: из-за малой величины подачи текучих сред пневмогидравлический насос целесообразно использовать только для испытания судовых гидравлических механизмов и емкостей на стапельных линиях, а для наполнения указанных механизмов и емкостей потребуется принципиальные изменения в конструкции этого насоса.

Несмотря на указанные недостатки, изобретение по а.с. № SU 1404686 является наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату и поэтому принято за прототип.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка простого и надежного устройства для работы в корабельных отсеках или затесненных помещениях с повышенными требованиями к электробезопасности и пожаровзрывобезопасности при наполнении и испытании оборудования и емкостей высокого давления.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение мобильности и компактности устройства, а также повышение его надежности при эксплуатации.

Указанный технический результат достигается за счет того, что пневмогидравлический насос для наполнения и испытания емкостей высокого давления содержит корпус, патрубки, пневмоцилиндр, крышки, поршни с закрепленными плунжерами, входящими в осевые расточки патрубков с образованием в них насосных камер со стороны всасывающих и нагнетательных клапанов, распределитель приводной среды, общий манометр и предохранительный клапан, при этом насос снабжен вторыми пневмоцилиндром и распределителем приводной среды, и на корпусе неподвижно, противоположно друг другу размещены пневмоцилиндр для создания низкого давления и пневмоцилиндр для создания высокого давления с крышками, в каждом из которых смонтирован поршень, с противоположной стороны от насосных камер установлена направляющая с двумя упорами, регулирующими величины ходов поршней через пилотные распределители, установленные на кронштейнах крышек пневмоцилиндров, при этом на основании корпуса на стороне каждого из пневмоцилиндров установлен распределитель приводной среды, а в корпусе параллельно друг другу размещены всасывающие и нагнетательные клапаны линий высокого и низкого давлений.

В частном случае, диаметры каждого плунжера определены расчетным путем в зависимости от требуемых расходов и давлений для наполнения и испытания емкостей.

В другом частном случае, распределители приводной среды выполнены в виде силовых распределителей и подключены к пневмоисточнику через пилотные распределители, взаимодействующие с упорами.

На корпусе неподвижно и противоположно друг другу размещены два пневмоцилиндра с крышками, в которых смонтированы поршни, имеющие плунжеры со стороны всасывающих и нагнетательных клапанов, а с противоположной стороны - направляющие с упорами, регулирующими величины ходов поршней через пилотные распределители. Такая компоновка позволяет установить на корпусе два пневмоцилиндра с разными диаметрами плунжеров «D» и «D1», которые позволяют создать две независимых гидравлических линии потоков рабочей жидкости для наполнения (линия низкого давления) и испытания на прочность, герметичность (линия высокого давления) устройств и емкостей объектов судостроения.

Закрепленные на поршнях и выведенные через уплотнения крышек пневмоцилиндров направляющие с упорами позволяют регулировать величины ходов поршней через пилотные распределители и расстояния «L» и «L1» между упорами, что дает возможность регулирования подачи рабочей жидкости каждого плунжера.

Размещение в корпусе пневмогидравлического насоса параллельно друг другу всасывающих и нагнетательных клапанов линий высокого и низкого давлений подачи рабочей жидкости позволяет создать компактную и сравнительно легкую конструкцию пневмогидравлического насоса для заполнения и испытания емкостей с надежным ручным управлением.

Диаметр каждого плунжера и диаметр пневмоцилиндров определяется расчетным путем в зависимости от требуемых расходов и давлений для наполнения и испытания емкостей.

Например, исходя из заводских условий судостроительного завода и условий отсека строящегося судна необходим пневмогидравлический насос со следующей технической характеристикой, с учетом указанных исходных данных:

- давление сжатого воздуха в заводской сети, МПа 0,4 ÷ 0,5;
- давление рабочей жидкости в заводской магистрали, Мпа 0,5;

- давление, развиваемое насосом, МПа

высокого давления 30,0;
низкого давления 2,5;

- производительность при заполнении, л/мин

через линию высокого давления 2,0;
через линию низкого давления 30,0;
- ход поршня и плунжера, мм 65.

Результаты расчетов диаметров плунжеров и поршней пневмоцилиндров, количество двойных ходов:

- диаметры плунжеров, мм

высокого давления «D» 12;
низкого давления «D1» 55;
- диаметр поршней пневмоцилиндров «D2», мм 150;
- количество двойных ходов в минуту 120.

Результаты расчетов подтверждают компактность конструкции при использовании предлагаемого изобретения и оптимальной технической характеристики пневмогидравлического насоса.

Сущность и работа пневмогидравлического насоса для наполнения и испытания емкостей высокого давления поясняются в чертеже.

Пневмогидравлический насос для наполнения и испытания емкостей высокого давления содержит корпус 1, на котором неподвижно и противоположно друг другу размещены пневмоцилиндр 2 для создания низкого давления и пневмоцилиндр 3 для создания высокого давления рабочей жидкости.

В корпусе 1 смонтированы всасывающий клапан 4, нагнетательный клапан 5, каналы 6 и запорный кран 7 линии высокого давления, а параллельно им - всасывающий клапан 8, нагнетательный клапан 9, запорный кран 10, каналы 11 линии низкого давления.

К каналам 6 линии высокого давления и каналу 11 линии низкого давления подсоединен предохранительный клапан 12, обратный клапан 13 и манометр 14. Канал 15 соединяется с испытываемой емкостью, а через канал 16 и запорный кран 17 сбрасывается давление рабочей жидкости.

На основании 18 корпуса 1 устанавливаются силовые распределители 19 приводной среды. Высота основания 18 от опорной поверхности регулируется винтовыми опорами 20. К корпусу 1 соосно приварены патрубки 21 и 22. Патрубок 21 имеет осевую расточку 23, образующую камеру низкого давления 24 и блок шевронных уплотнений 25. Патрубок 22 имеет осевую расточку 26, образующую камеру высокого давления 27 и блок шевронных уплотнений 28.

Пневмоцилиндр 2 скомпонован из направляющей крышки 29 с кронштейном 30, на котором установлен пилотный распределитель 31 приводной среды, плунжерной крышки 32, обечайки 33, комплекта шпилек 34 с гайками и шайбами, поршня 35 в сборе, комплекта уплотнений 36, амортизаторов 37, и смонтирован на резьбе 38 патрубка 21. На поршне 35 установлен плунжер низкого давления 39 со стороны камер низкого давления 24, а с противоположной стороны - направляющая 40 с двумя упорами 41.

Пневмоцилиндр 3 скомпонован из направляющей крышки 42 с кронштейном 30, на котором установлен пилотный распределитель 31 приводной среды, плунжерной крышки 43, обечайки 33, комплекта шпилек 34 с гайками и шайбами, поршня 44 в сборе, комплекта уплотнений 36, амортизаторов 37, и смонтирован на резьбе 45 патрубка 22. На поршне 44 установлен плунжер высокого давления 46 со стороны камеры высокого давления 27, а с противоположной стороны - направляющая 47 с двумя упорами 48.

Входная магистраль 49 насоса подачи рабочей жидкости подключена к заводской магистрали через быстроразъемное соединение (БРС), а выходная магистраль 15 к испытуемой емкости.

Два силовых распределителя 19 приводной среды подключены к пневмоисточнику 50 через запорные воздушные краны 51, 52 и пилотные распределители 31, взаимодействующие с упорами 41 и 48, установленные на направляющих 40 и 47. Упоры 41 и 48 взаимодействуют на пилотные распределители 31, которые реверсируют силовые распределители 19 и происходит независимое возвратно-поступательное движение поршней 35 или 44 с плунжерами 39 или 46.

Насос имеет два рабочих режима:

- режим наполнения испытуемой емкости;

- режим испытания испытуемой емкости.

Для настройки работы насоса на режим наполнения испытуемой емкости открывается запорный кран 10, при этом запорный кран 7 закрыт. В соответствии с технологическим процессом, настраивается на определенное давление предохранительный клапан 12, закрывается запорный кран 17. Затем открывается запорный воздушный кран 51, при этом запорный воздушный кран 52 закрыт и сжатый воздух через силовой распределитель 19 поступает в пневмоцилиндр 2, где производится возвратно-поступательное движение поршня 35 с плунжером 39 и направляющей 40, которая взаимодействует с упорами 41 на пилотный распределитель 31. Расстояние «L» между упорами 41 установлено и соответствует величине хода плунжера 39. При выходе плунжера 39 из камеры низкого давления 24 происходит всасывание рабочей жидкости через всасывающий клапан 8, а при входе плунжера 39 в камеру низкого давления 24 производится нагнетание рабочей жидкости через нагнетательный клапан 9 и обратный клапан 13 по каналу 15 рабочая жидкость попадает в полость испытуемой емкости. При достижении заданного давления на предохранительном клапане 12 закрывается запорный кран 10 и запорный воздушный кран 51.

Для настройки работы насоса на режим испытания емкости высокого давления открывается запорный кран 7, запорный кран 10 закрыт. В соответствии с технологическим процессом, настраивается предохранительный клапан 12, закрывается запорный кран 17. Затем открывается запорный воздушный кран 52, при этом запорный воздушный кран 51 закрыт и сжатый воздух через силовой распределитель 19 поступает в пневмоцилиндр 3, где производится возвратно-поступательное движение поршня 44 с плунжером 46 и направляющей 47, которая взаимодействует с упорами 48 на пилотный распределитель 31. Расстояние «L1» между упорами 48 установлено и соответствует величине хода плунжера 46. При выходе плунжера 46 из камеры высокого давления 27 происходит всасывание рабочей жидкости через всасывающий клапан 4, а при входе плунжера 46 в камеру высокого давления 27 производится нагнетание рабочей жидкости через нагнетательный клапан 5 и обратный клапан 13 по каналу 15 рабочая жидкость попадает в полость испытуемой емкости. При достижении заданного давления на предохранительном клапане 12 закрывается запорный кран 7, запорный воздушный кран 52 и открывается запорный кран 17 для сбрасывания давления с испытуемой емкости.

Таким образом, конструкция заявленного пневмогидравлического насоса обеспечивает мобильность, компактность, простую и надежную работу при наполнении и испытании емкостей высокого давления в корабельных отсеках и/или затесненных помещениях с повышенными требованиями к электробезопасности и пожаровзрывобезопасности.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 27 items.
20.11.2015
№216.013.9341

Способ торкретирования наружных поверхностей радиационно-защитной блок-упаковки

Изобретение относится к атомной технологии, в частности к комплексной утилизации, консервации, временному и длительному хранению радиационно-опасных крупногабаритных объектов. На наружной поверхности блок-упаковки закрепляют арматурную сетку и наносят под давлением сжатого воздуха слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569315
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.03.2016
№216.014.c657

Способ определения формы судовой забойной трубы и настроечный шаблон

Изобретение относится к области метрологии. Cпособ предполагает определение оптимальных размеров и формы судовой забойной трубы, трассы её расположения на судне. Размещают трубу между двумя конечными фланцами, соединяют фланцы настроечным шаблоном и измеряют координаты нанесенных на нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578175
Дата охранного документа: 20.03.2016
27.05.2016
№216.015.442e

Универсальное полупогружное крупнотоннажное транспортное судно для плавания в морях с ледовым покровом и на чистой воде

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции полупогружных судов, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях Арктики и в незамерзающих морях. Предложено универсальное полупогружное крупнотоннажное транспортное судно для плавания в морях с ледовым покровом и на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585199
Дата охранного документа: 27.05.2016
13.01.2017
№217.015.7170

Универсальный перегрузочный защитный контейнер

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к обращению чехлов с облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС) в хранилищах ОЯТ на плавучих технических базах (ПТБ) и береговых технических базах (БТБ). Технический результат - повышение надежности работы контейнера по обращению...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596848
Дата охранного документа: 10.09.2016
25.08.2017
№217.015.9ac8

Способ стабилизации формы и размеров корпусов судов, построенных каркасным методом

Изобретение относится к судостроительной отрасли промышленности в части изготовления металлических корпусов судов, построенных каркасным методом. Вибровозбудитель устанавливают на обшивку в местах пересечения ребер жесткости корпуса судна, закрепленного на сборочной плите днищем вверх. Проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610195
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9ba9

Способ стабилизации формы и размеров корпусов судов, построенных в лекальных стендах

Изобретение относится к судостроительной отрасли промышленности в части изготовления металлических корпусов судов, построенных в лекальных стендах. Корпус судна закрепляют в лекальном стенде и к обшивке палубы, над узлами пересечения набора устанавливают вибровозбудитель так, чтобы ось вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610194
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9d8b

Стенд промывочный

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к методам промывки контурных систем атомных паропроизводящих установок (АППУ), и может быть использовано при промывке трубопроводов различных энергетических объектов, а также при ремонте энергетических и транспортных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610776
Дата охранного документа: 15.02.2017
25.08.2017
№217.015.acac

Способ вибрационной правки деформированных металлических конструкций

Изобретение относится к области изготовления сварных металлических конструкций с протяженными сварными швами, получающих остаточный изгиб или скручивание вследствие образования остаточных сварочных деформаций. в первую очередь узлов и секций корпусов судов и кораблей. Концы конструкции жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612463
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.c262

Способ измерения формы корпусов подводных лодок

Использование: для измерении отклонений округлости формы крупногабаритных тел вращения, главным образом сечений шпангоутов корпусов цилиндрических или конических вставок судов и подводных лодок. Сущность изобретения заключается в том, что используют маркированные с помощью кернения на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617721
Дата охранного документа: 26.04.2017
26.08.2017
№217.015.d4ed

Способ измерения формы прочного корпуса подводной лодки, закрытого конструкциями легкого корпуса

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении отклонений от круговой формы корпусов крупногабаритных тел вращения, например, в сечениях шпангоутов цилиндрических корпусов или конических вставок, преимущественно, подводных лодок (ПЛ), а также судов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622230
Дата охранного документа: 13.06.2017
Showing 1-10 of 21 items.
10.11.2013
№216.012.7ff4

Машина для резки трубопровода

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к оборудованию и методам обращения с радиоактивными отходами. Изобретение может использоваться при резке трубопроводов в труднодоступных зонах нефтехимической, газовой промышленности и общем машиностроении. Машина для резки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498429
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ff8

Способ демонтажа кессонов с дефектными отвс из хранилища судов атомно-технологического обслуживания

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к методам обращения с радиоактивными отходами, и может быть использовано при демонтаже кессонов с размещенными в них дефектными облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС), находящимися в хранилищах судов атомного технологического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498433
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.01.2014
№216.012.98f0

Станок для вырезки кессонов с дефектными облученными тепловыделяющими сборками

Изобретение относится к области технологического оборудования в атомной энергетике, а более конкретно, к устройствам для промышленной реализации технологии демонтажа кессонов с дефектными ОТВС из баков хранилищ плавучих технических баз (ПТБ). Задачей предлагаемого технического решения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504851
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.04.2014
№216.012.bcdc

Энергосберегающий стабилизатор напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электропитания электротехнической аппаратуры, приводов, двигателей, осветительных сетей, блоков питания систем связи, автоматики и телемеханики с целью оптимизации работы электрооборудования и энергосбережения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514087
Дата охранного документа: 27.04.2014
20.11.2014
№216.013.0897

Пульсатор

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к методам промывки контурных систем атомных паропроизводящих установок. Пульсатор содержит корпус с герметичными камерами пульсаций 1, в которых соосно им смонтированы вращающиеся от двигателя валы 2 с неподвижно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533600
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.02.2015
№216.013.2ec3

Устройство для запуска ракет

Изобретение относится к ракетной технике. Устройство для запуска ракет содержит пусковой контейнер, имеющий передний и задний торцы, установленный на основании прицельно-пускового модуля (ППМ), и газоотражательный лоток. Газоотражательный лоток выполнен в виде плоского листа-крыши, жестко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543439
Дата охранного документа: 27.02.2015
20.11.2015
№216.013.9341

Способ торкретирования наружных поверхностей радиационно-защитной блок-упаковки

Изобретение относится к атомной технологии, в частности к комплексной утилизации, консервации, временному и длительному хранению радиационно-опасных крупногабаритных объектов. На наружной поверхности блок-упаковки закрепляют арматурную сетку и наносят под давлением сжатого воздуха слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569315
Дата охранного документа: 20.11.2015
13.01.2017
№217.015.7170

Универсальный перегрузочный защитный контейнер

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к обращению чехлов с облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС) в хранилищах ОЯТ на плавучих технических базах (ПТБ) и береговых технических базах (БТБ). Технический результат - повышение надежности работы контейнера по обращению...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596848
Дата охранного документа: 10.09.2016
25.08.2017
№217.015.9d8b

Стенд промывочный

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к методам промывки контурных систем атомных паропроизводящих установок (АППУ), и может быть использовано при промывке трубопроводов различных энергетических объектов, а также при ремонте энергетических и транспортных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610776
Дата охранного документа: 15.02.2017
25.08.2017
№217.015.cadf

Вяжущее для цветного асфальтобетона

Изобретение относится к бесцветному (прозрачному) синтетическому полимерному вяжущему, которое является дорожно-строительным материалом, и может быть использовано для производства цветного асфальтобетона. Вяжущее включает ароматическое нефтяное масло, глицериновый эфир канифоли,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620120
Дата охранного документа: 23.05.2017
+ добавить свой РИД