Линия разгрузки насоса зачем

Линия разгрузки насоса зачем

В гидроприводах, в которых гидродвигатели работают непродолжительно, необходимо устраивать системы разгрузки насоса от давления. Благодаря этому уменьшаются эксплуатационные расходы, увеличивается КПД системы и повышается долговечность насоса.

Разгрузка через распределитель осуществляется путем соединения напорной линии насоса непосредственно через распределитель с баком. На рис.9.1, а показан момент разгрузки насоса при помощи трехпозиционного реверсивного распределителя с электромагнитным управлением. Разгрузка осуществляется при среднем положении плунжера за счет каналов, сделанных в плунжере золотника.

Разгрузка насоса с удержанием в гидромагистрали установившегося давления необходима для гидросистем машин с прижимом или зажимом деталей при их обработке (в станкостроении) или в гидросистемах, где продолжительное время должно поддерживаться высокое давление при отсутствии расхода. В таких случаях применяют гидроаккумуляторы. Данная система разгрузки насоса была уже рассмотрена в п.7.4 на рис.7.22. Рассмотрим еще один вариант разгрузки. На рис.9.1, б представлена гидросхема, где разгрузка насоса с удержанием давления в гидромагистрали осуществляется следующим образом. После прижима штоком поршня груза 1 к упору начинается зарядка гидроаккумулятора 2. В это же время жидкость под высоким давлением по линии управления 3 подводится к напорному клапану.

Когда давление достигнет значения, на которое настроен клапан 4, он откроется и соединит напорную линию с гидробаком. Насос разгрузится от высокого давления, при этом обратный клапан 5 блокирует магистраль от слива, а нужное давление поддерживается гидроаккумулятором 2. Гидроаккумулятор при этом компенсирует утечки рабочей жидкости в гидроаппаратуре и перетечки в гидродвигателе.

Разгрузка насоса в положении «стоп» исполнительного механизма применяют в станках, работающих по циклам: рабочий ход — «стоп» — реверс — холостой ход. В этом случае к гидроцилиндру и гидромагистрали необходимо подключить обратные клапаны (рис.9.1, в, г). При достижении поршнем крайнего правого положения (рис.9.1, в) насос разгружается по линии 1-2-3-4-5-6-7, а при достижении крайнего левого положения (рис.9.1, г) — по линии 1-2-6-8-9-3-7.

Очень часто во многих рабочих процессах необходимо изменять скорости движения выходных звеньев гидродвигателей. Изменение скорости может осуществляться разными способами. Одним из них является дроссельное управление.

Дроссельный способ регулирования скорости гидропривода с нерегулируемым насосом основан на том, что часть жидкости, подаваемой насосом, отводится в сливную гидролинию и не совершает полезной работы. Простейшим регулятором скорости является регулируемый дроссель, который устанавливается в системе либо последовательно с гидродвигателем, либо в гидролинии управления параллельно гидродвигателю.

При параллельном включении дросселя (рис.9.2, а) рабочая жидкость, подаваемая насосом, разделяется на два потока. один поток проходит через гидродвигатель, другой — через регулируемый дроссель.

Скорость поршня для этой схемы определится выражением

В такой системе при постоянной внешней нагрузке F_Н = const, скорость движения будет изменяться от υ _min до υ_max при изменении S_др от S_{др max} до S_др = 0. Поскольку в рассматриваемом гидроприводе давление на выходе насоса зависит от нагрузки P_H = F_H /S и не является постоянной величиной, такую систему называют системой с переменным давлением. Клапан, установленный в системе, является предохранительным. Эта система позволяет регулировать скорость только в том случае, если направление действия нагрузки противоположно направлению движения выходного звена гидропривода (отрицательная нагрузка).

Последовательное включение дросселя осуществляется на входе в гидродвигатель, на выходе гидродвигателя, на входе и выходе гидродвигателя. При этом во всех трех случаях система регулирования скорости строится на принципе поддержания постоянного значения давления PH на выходе нерегулируемого насоса за счет слива части рабочей жидкости через переливной клапан. Поэтому система дроссельного регулирования с последовательным включением дросселей получила название система с постоянным давлением.

Гидропривод с дросселем на входе (рис.9.2, б) допускает регулирование скорости только при отрицательной нагрузке. При положительной нагрузке, направленной по движению поршня, может произойти разрыв сплошности потока рабочей жидкости, особенно при зарытом дросселе, когда поршень продолжает движение под действием сил инерции.

Скорость движения поршня в таком гидроприводе определяется выражением

Гидропривод с дросселем на выходе (рис.9.2, в) допускает регулирование скорости гидродвигателя при знакопеременной нагрузке, так как при любом направлении действия силы F_Н изменению скорости препятствует сопротивление дросселя, через который рабочая жидкость поступает из полости гидродвигателя на слив. Для такой схемы включения дросселя скорость движения выходного звена определится

При установке дросселя на выходе в случаях больших положительных нагрузок давление перед дросселем может превысить допустимый уровень. Поэтому для предохранения системы параллельно дросселю включают предохранительный клапан.

Недостатком дроссельного регулирования является то, что при регулировании часть энергии тратится на преодоление сопротивления в дросселе и предохранительном клапане, вследствие чего повышается температура жидкости, а это отрицательно сказывается на работе гидросистемы. При дроссельном регулировании снижается КПД гидропривода, и отсутствует постоянство скорости движения выходного звена гидродвигателя при переменной нагрузке.

Для изменения скорости рабочих органов применяют системы, у которых вся жидкость от насосов поступает к гидродвигателю, а регулирование его скорости достигается изменением рабочего объема насоса или гидродвигателя.

Ступенчатой регулирование, являясь разновидностью объемного, обычно осуществляется или путем подключения в систему различных по производительности насосов (различных по расходу гидродвигателей).

Изменение скорости перемещения поршня гидроцилиндра (рис.9.3) осуществляется в результате соединения одного или нескольких насосов 1 с линией слива (при помощи кранов 2). Обратные клапаны 3 в системе отключают разгруженный насос от линии высокого давления.

Подключение в гидросистему трех насосов разной производительности Q₁, Q₂ и Q₃ позволяет получать до семи значений скоростей движения выходного звена гидродвигателя.

Плавное изменение скорости движения выходного звена гидропривода реализуется за счет изменения рабочего объема либо насоса, либо двигателя, либо за счет изменения рабочего объема обеих машин.

Регулирование путем изменения рабочего объема насоса может быть использовано в гидроприводах поступательного, поворотного или вращательного движений.

На рис.9.4, а приведена принципиальная схема гидропривода поступательного движения с замкнутой циркуляцией, в котором регулирование скорости движения штока гидроцилиндра 1 осуществляется за счет изменения подачи насоса 4. Выражение для скорости движения штока при F_H /S 10 кВт), где выигрыш в энергетике компенсирует увеличение стоимости, целесообразно использовать систему объемного управления. В приводах же небольшой мощности рационально использовать системы дроссельного регулирования, обеспечив при этом стабильность скорости при изменении нагрузки.

Источник статьи: http://gidravl.narod.ru/sistemraz.html

Линия разгрузки насоса зачем

Для уточнения понятия осевого давления рассмотрим центробежный насос консольного типа, схема которого представлена на рисунке 38.

Рис. 38. Схема протекания воды в рабочем колесе и в зазоре между колесом и
крышкой корпуса

Отличительной особенностью подобных насосов, имеющих рабочие колеса с односторонним входом, является то, что во время их работы возникает осевое гидравлическое давление, которое направлено против движения жидкости во всасывающем патрубке насоса и стремится сдвинуть вал с рабочим колесом в эту сторону. Оно возникает вследствие отсутствия симметрии в рабочем колесе с односторонним входом. Действительно, пусть жидкость во входном отверстии рабочего колеса имеет давление р₁ (обычно меньше атмосферного), а по выходе из колеса, в отводящем канале, — давление р₂ больше атмосферного.

Ввиду наличия большого свободного пространства между колесом и стенками корпуса (рис. 38) давление на каждую квадратную единицу наружной поверхности рабочих колес (в пространствах В и С) можно принять одинаковым и равным р₂. На основании вышесказанного можно записать, что общее давление на наружную поверхность заднего диска (справа) будет равно:

(3 — 1)

где: — площадь наружной поверхности заднего диска за вычетом площади вала.

Общее давление на наружную поверхность рабочего колеса со стороны всасывания (то есть слева) равняется:
(3 — 2)
Из сравнения этих двух уравнений видно, что давление на рабочее колесо справа больше, чем давление слева, поэтому результативная сила после вычитания урав­нения (3-2) из (3-1) окажется равной
(3 — 3)

Это и есть приближенная величина осевого давления. Оно направлено в данном случае справа налево, то есть против движения жидкости, поступающей в колесо.

Для разгрузки осевого давления в одноколесных насосах используются следующие способы:

Рис. 40. Схема рабочего колеса с двумя уплотнительными кольцами у входа и разгрузочными отверстиями во втулке.

1)применение рабочих колес с двусторонним всасыванием (рис. 34). Это наиболее эффективный прием разгрузки. Для восприятия остаточных случайных осевых усилий применяются механические средства в виде шариковых или кольцевых пят (упорные подшипники) или установочных колец на валу насоса. При больших числах оборотов крупных насосов (больших окружных скоростях вала) применяются упорно-радиальные и радиальные глубококанавчатые подшипники;

2) устройство второго кольцевого уплотнения с наружной стороны заднего диска колеса и отверстий во втулке (рис. 40), вследствие чего выравнивается давление по обе стороны рабочего колеса. Суммарная площадь разгрузочных отверстий во втулке должна превышать площадь зазора не менее чем в 4 раза. При этом способе возможны также остаточные или случайные осевые усилия (появившиеся, например, в результате неодинакового износа уплотнительных колец), для восприятия которых требуется устройство упорных подшипников.

Наличие разгрузочных отверстий в рабочем колесе насоса уменьшает его к. п. д. на 4-6% вследствие того, что щелевые утечки здесь происходят с двух сторон колеса;

3) устройство механических пят в виде упорных подшипников в опорной части насоса. Данный способ отличается небольшой затратой мощности вследствие малого коэффициента трения таких подшипников.

Разгрузка осевых усилий в многоколесных насосах достигается в основном двумя способами:

1)симметричным и взаимопротивоположным расположением рабочих колес с односторонним входом. Эффективность этого способа та же, что и при использовании колес с двусторонним всасыванием. Восприятие остаточных усилий осуществляется вышеприведенными способами;

2)применением уравновешивающего диска (гидравлической пяты). На рисунке 41 приведена схема одного из таких устройств. Гидравлическая пята в виде металлического диска А закрепляется на валу с напорной стороны за последним рабочим колесом насоса. Между колесом и неподвижной стенкой корпуса имеется зазор З₂. Такой же зазор З₃ имеется меж­ду диском А и стенкой корпуса. Разгрузочная камера Е сообщается с подводом первой ступени специальной трубкой, вследствие чего в камере Е устанавливается давление, близкое к давлению в подводе 1-й

Рис. 41. Схема разгрузочного устройства с помощью гидравлической пяты

ступени р₁. Давление в промежуточной камере D превышает давление в разгрузочной камере Е, поэтому на диск гидравлической пяты действует усилие, разгружающее осевое давление ротора. Действие этого устройства происходит автоматически. Действительно, пусть по какой-либо причине давление в разгрузочной камере Е уменьшится. Вследствие этого диск А вместе с валом и колесом немедленно переместится влево и изменит величины обоих зазоров: за­зор З₃ увеличится, а зазор 3₂ уменьшится. Это повлечет за собой уменьшение давления в промежуточной камере Д что приведет к смещению колеса в правую сторону, то есть колесо вернется в прежнее положение.

Из описания следует, что подобное устройство характеризуется также дополнительными щелевыми утечками, снижающими объемный к. п. д. насоса.

Источник статьи: http://hydrotechnics.ru/nasos/nasosni43.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Линия — разгрузка

Линия разгрузки не создает затруднений в обычных условиях, если только давление не высоко и жидкость не пенится. Трубопровод должен быть достаточного сечения, чтобы мог выделиться какой-либо увлеченный газ. Наибольшие затруднения причиняют осадки, особенно очень влажные. Бункеры должны быть достаточно широкими и с крутыми стенками. Иногда приходится вводить механические конвейеры для передвижения полученного твердого продукта; в других случаях приходится разжижать или растворять осадок и в таком виде перекачивать. [1]

Линия разгрузки DD параллельна ОТ. [3]

На линию разгрузки практических динамограмм наносили ряд точек и определяли соответствующие им давления Р и перемещение плунжера S. Полученные таким образом значения Р и St наносились на графики ( рис. 3) в виде точек. На этих же графиках сплошными линиями показаны теоретические кривые, рассчитанные по формуле ( 7) для тех же условий. Поскольку точнее значение S0 неизвестно, нами было построено семейство. [4]

Отвод в линию разгрузки должен быть сделан до обратного клапана насоса. Если разгрузочные линии насосов объединены ( разрешается только для однотипных насосов), на каждой из них должен быть установлен обратный клапан. [5]

Отвод в линию разгрузки делается до обратного клапана насоса. Если разгрузочные линии для однотипных насосов объединены, то на каждый из них устанавливается обратный клапан. [6]

Обычно жидкость из линии разгрузки подают либо в резервуар сбора утечек, либо в коллектор насосной станции со стороны всасывания. Наличие постоянной циркуляции жидкости из полости всасывания насоса через щелевые уплотнения 1 и полость камеры 2 торцевого уплотнения 3 обеспечивает не только снижение напора в камерах уплотнений, но и охлаждение деталей торцевого уплотнения. Отсутствие такой циркуляции контактных колец торцевого уплотнения может привести к нарушению режима работы торцевого уплотнения и даже к аварии. [7]

Наличие нелинейных участков линии разгрузки , а также различие в истории нагружения до отдельных точек границы текучести при условии, когда соответствующие деформации ошибочно могут быть приняты за пластические деформации, при, малых допусках могут привести к тому, что этим методом находятся точки, принадлежащие к поверхностям нагружения для различных состояний, и, в частности, эти точки могут оказаться точками некоторого овала. [8]

Обычно жидкость из линии разгрузки подается либо в резервуар сбора утечек, либо в коллектор насосной станции со стороны всасывания. Наличие постоянной циркуляции жидкости из полости всасывания насоса через щелевые уплотнения 1 и полость камеры 2 торцового уплотнения 3 обеспечивает не только снижение напора в камерах уплотнений, но и охлаждение деталей торцового уплотнения. Отсутствие такой циркуляции контактных колец торцового уплотнения может привести к нарушению режима работы торцового уплотнения и даже к аварии. [9]

Большая утечка происходит через линии разгрузки концевых уплотнений . [10]

Если — теплообменники размещают в линии разгрузки 46, насосы охлаждения на НПС не устанавливают. [11]

Линия восприятия нагрузок идет положе линии разгрузки . [12]

В этом случае получим веер линий разгрузок , выходящих из одной точки оси абсцисс. [14]

Лопату устанавливают на складе перед линией разгрузки . При включении переднего холостого хода трос сматывается с барабана и щит может быть заведен вглубь вагона. При включении заднего рабочего хода трос наматывается на барабан и щит подтягивается к лебедке, толкая впереди себя груз. [15]

Источник статьи: http://www.ngpedia.ru/id127706p1.html