система маслоснабжения

Формула изобретения

СИСТЕМА МАСЛОСНАБЖЕНИЯ, содержащая два маслонасоса и гидравлически связанные с ними распределитель с подпружиненным с торца основным золотником в корпусе, выключатель с подпружиненным золотником и два гидравлических реле, имеющих каждое подпружиненный золотник, расположенный в расточке своего корпуса с образованием торцевых камер управления и межпоясковых полостей с нормально открытыми и нормально закрытыми окнами, гидравлически соединенных между собой, с потребителями масла и с дренажом, отличающаяся тем, что она снабжена резервным источником масла, распределитель снабжен подпружиненным с одного торца вспомогательным золотником, размещенным в дополнительной расточке корпуса распределителя, выполненной соосно с расточкой основного золотника и отделенной от последней перегородкой с центральным отверстием, основной золотник распределителя выполнен с цилиндрическим штоком, опертым через перегородку на торец вспомогательного золотника со стороны противоположной его пружине, выключатель выполнен в виде ступенчатого золотника с двумя поясками большего диаметра со стороны пружины и двумя поясками меньшего диаметра со стороны торцевой камеры управления с образованием трех межпоясковых полостей и кольцевой камеры, а каждое гидравлическое реле выполнено в виде двухпояскового золотника с торцевой камерой управления и смежной с ней и отделенной от нее в нейтральном положении дренажной камерой, при этом первый маслонасос линией нагнетания подключен к нормально открытому окну первой межпоясковой полости и к нормально закрытому окну второй межпоясковой полости основного золотника распределителя, к торцевой камере управления первого гидравлического реле и через нормально открытое окно его межпоясковой полости к камере подпружиненного торца основного золотника распределителя и к торцевой камере управления выключателя, а второй маслонасос - к нормально закрытому окну первой межпоясковой полости и к нормально открытому окну второй межпоясковой полости основного золотника распределителя, к торцевой камере управления второго гидравлического реле и через нормально открытое окно межпоясковой полости последнего к торцевой камере со стороны подпружиненного торца вспомогательного золотника распределителя и к кольцевой камере выключателя, выход первой межпоясковой полости основного золотника распределителя подключен к первому потребителю масла и через нормально открытое окно первой межпоясковой полости выключателя к второму потребителю масла, выход второй межпоясковой полости основного золотника распределителя - к третьему потребителю масла, к второй межпоясковой полости выключателя и через два нормально открытых окна межпоясковой полости вспомогательного золотника распределителя - к линии всасывания маслонасосов, причем нормально закрытые окна первой, второй и третьей межпоясковых полостей выключателя подключены к резервному источнику масла, камера неподпружиненного торца вспомогательного золотника распределителя подключена через третью межпоясковую полость выключателя и ее нормально открытое окно к дренажу, а камера неподпружиненного торца основного золотника распределителя подключена к линии всасывания маслонасосов, причем нормально закрытые окна межпоясковых полостей гидравлических реле подключены к дренажу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается смазочного оборудования и относится преимущественно, к системам маслоснабжения систем автоматического регулирования турбинных установок.

Известна система маслоснабжения, содержащая два маслонасоса и устройство для коммутации потоков масла, в качестве которого используется система запорных и обратных клапанов [1]

Техническим недостатком этой системы является сложность и низкая надежность.

Известна система маслоснабжения, содержащая два маслонасоса и гидравлически связанные с ними распределитель с подпружиненным с торца основным золотником в корпусе, выключатель с подпружиненным золотником и два гидравлических реле, имеющих каждое подпружиненный золотник, расположенный в расточке своего корпуса с образованием торцевых камер управления и межпоясковых полостей с нормально открытыми и нормально закрытыми окнами, гидравлически соединенных между собой, с потребителями масла и дренажем [2]

Технические недостатки данной системы маслоснабжения заключаются в повышенной пульсации давления в магистрали подвода масла к потребителям, а также давления и расхода при колебаниях потребления масла и кроме того, в пониженной надежности маслоснабжения.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, повышение стабильности давления в магистрали подвода масла к потребителям масла постоянного давления и расхода и повышении надежности системы маслоснабжения.

Сущность изобретения заключается в том, что система маслоснабжения, содержащая два маслонасоса и гидравлически связанные с ними распределитель с подпружиненным с торца основным золотником в корпусе, выключатель с подпружиненным золотником и два гидравлических реле, имеющих каждое подпружиненный золотник, расположенный в расточке своего корпуса с образованием торцевых камер управления и межпоясковых полостей с нормально открытыми и нормально закрытыми окнами, гидравлически соединенных между собой, с потребителями масла и с дренажем, причем она снабжена резервным источником масла, а распределитель снабжен подпружиненным с одного торца вспомогательным золотником, размещенным в дополнительной расточке корпуса распределителя, выполненной соосно с расточкой основного золотника и отделенной от последней перегородкой с центральным отверстием, основной золотник распределителя выполнен с цилиндрическим штоком, опертым через перегородку на торец вспомогательного золотника со стороны, противоположной его пружине, выключатель выполнен в виде ступенчатого золотника с двумя поясками большего диаметра со стороны пружины и с двумя поясками меньшего диаметра со стороны торцевой камеры управления с образованием трех межпоясковых полостей и кольцевой камеры, а каждое гидравлическое реле выполнено в виде двухпояскового золотника с торцевой камерой управления и смежной с ней и отделенной от нее в нейтральном положении дренажной камерой, при этом первый маслонасос линией нагнетания подключен к нормально открытому окну первой межпоясковой полости и к нормально закрытому окну второй межпоясковой полости основного золотника распределителя, к торцевой камере управления первого гидравлического реле и через нормально открытое окно его межпоясковой полости к камере подпружиненного торца основного золотника распределителя и к торцевой камере управления выключателя, а второй маслонасос к нормально закрытому окну первой межпоясковой полости и к нормально открытому окну второй межпоясковой полости основного золотника распределителя, к торцевой камере управления второго гидравлического реле и через нормально открытое окно межпоясковой полости последнего к торцевой камере со стороны подпружиненного торца вспомогательного золотника распределителя и к кольцевой камере выключателя, выход первой межпоясковой полости основного золотника распределителя подключен к первому потребителю масла и через нормально открытое окно первой межпоясковой полости выключателя ко второму потребителю масла, выход второй межпоясковой полости основного золотника распределителя подключен к третьему потребителю масла, ко второй межпоясковой полости выключателя и через два нормально открытых окна межпоясковой полости вспомогательного золотника распределителя к линии всасывания маслонасосов, причем нормально закрытые окна первой, второй и третьей межпоясковых полостей выключателя подключены к резервному источнику масла, камера не подпружиненного торца вспомогательного золотника распределителя подключена через третью межпоясковую полость выключателя и ее нормально открытое окно к дренажу, а камера неподпружиненного торца основного золотника распределителя подключена к линии всасывания маслонасосов, причем нормально закрытые окна межпоясковых полостей гидравлических реле подключены к дренажу.

На чертеже изображена схема системы маслоснабжения.

Система маслоснабжения содержит маслонасосы 1, 2, распределитель масла 3 и устройство для управления распределителем 3, включающее выключатель 4 и гидравлические реле 5, 6. Распределитель 3 имеет основной золотник 7 со штоком 8 и вспомогательный золотник 9. В корпусе 10 распределителя 3 выполнены расточка 11 и соосная с ней дополнительная расточка 12, отделенные друг от друга перегородкой 13 с центральным отверстием (не обозначено). Основной золотник 7 расположен в первой расточке 11 так, что его шток 8 введен через центральное отверстие в перегородке 13 в дополнительную расточку 12 корпуса 10, в которой расположен вспомогательный золотник 9. Оба золотника 7, 9 подпружинены через тарелки 14, 15 с отверстиями 16, 17 пружинами 18, 19. В корпусе 10 выполнены кольцевые проточки 20, 21, торцевые поверхности которых 22, 23 и 24,2 5 являются упорами для поверхностей 26, 27 тарелок 14, 15. При этом поверхности 23 и 24 расположены по отношению друг к другу так, что когда тарелки 14, 15 под действием пружин 18, 19 упираются в корпус 10, торец штока 8 находится в контакте с торцем вспомогательного золотника 8. В сборе с корпусом 10 основной золотник 7 образует камеру 28 подпружиненного торца, первую и вторую межпоясковые полости 23, 30 и камеру 31 неподпружиненного торца, а вспомогательный золотник 9 камеру 32 неподпружиненного торца и камеру 33 подпружиненного торца и межпоясковую полость 34. Камера 28 имеет окно 35, первая межполосковая полость 29 имеет нормально закрытое окно 36, выход 37, окно 38, вторая межпоясковая полость 30 нормально открытое окно 39, выход 40, окно 41, а камера 31 имеет окно 42, камеры 32 и 33 имеют соответственно окна 43, 44 и межпоясковая полость 34 имеет нормально открытые окна 45, 46.

Золотник 47 выключателя 4 выполнен двухступенчатым по диаметру. Соответственно и корпус 48 выключателя 4 имеет соосные расточки двух размеров.

В сборе с корпусом 48 золотник 47, подпружиненный пружиной 49, образует торцевую камеру 50 и торцевую камеру управления 51, кольцевую камеру 52, а также первую, вторую и третью межпоясковые полости 53, 54, 55 соответственно. Золотник 47 снабжен расположенными со стороны пружины 49 двумя поясками 56 большего диаметра. Торцевая камера 51 управления имеет окно 57, первая межпоясковая полость 53 имеет окно 58, нормально открытое окно 59, нормально закрытое окно 60, вторая межпоясковая полость 54 имеет нормально открытое окно 61, окно 62, нормально закрытое окно 63, а третья межпоясковая полость 55 нормально закрытое окно 64. Золотник 47 снабжен расположенными со стороны торцевой камеры управления 51 двумя поясками 65 меньшего диаметра.

Кольцевая камера 52 имеет окно 66. Золотник 47 изображен на верхнем упоре в корпус 48. Поверхность 67 является упором для торца 68 золотника 47 в нижнем положении.

Реле 5 и 6 идентичны. Их двухпоясковые золотники 69, 70 имеют кольцеобразные пояски 71, 72, притертые к торцевым поверхностям 73, 74 корпусов 75, 76.

Золотники 69, 70 подпружинены пружинами 77, 78. В корпусах 75, 76 золотники 69, 70 образуют верхние торцевые камеры 79, 80, торцевые камеры управления 81, 82, межпоясковые полости 83, 84 и дренажные камеры 85, 86. Верхние торцевые камеры 79, 80 имеют окна 87, 88, торцевые камеры 81, 82 окна 89, 90 и межпоясковые полости 83, 84 окна 91, 92 нормально открытое окно 93 и окно 94, нормально закрытое окно 95, нормально открытое окно 96. Дренажные камеры 85, 86 имеют дренажные отверстия 97, 98. Поверхности 99, 100 являются упорами для двухпоясковых золотников 69, 70 в нижнем положении.

Линия 101 всасывания масла низкого давления (например, от инжектора, не изображенного на чертеже) подключена к входу маслонасосов 1, 2 и подведена к окну 42 распределителя 3. Маслопроводы 102, 103 масла высокого давления подключены к окнам 73, 91 соответственно и к окнам 74, 94 соответствующих реле 5, 6, а также через обратный клапан 104 к окнам 38, 41 и через обратный клапан 105 к нормальнозакрытому и нормальнооткрытому окнам 36, 39 распределителя 3. Окна 92, 35, 57 соединены между собой маслопроводом 106, а окна 96, 44, 66 маслопроводом 107. Выход 37 и окно 58 соединены маслопроводом 108. Маслопровод 109 периодически включаемого в работу потребителя масла (на чертеже не показан) подключен к выходу 40 и окну 45, маслоповод 110 резервного источника силового масла ограниченной производительности (на чертеже не показан) подключен к нормально закрытым окнам 60, 63, 64 выключателя 4, маслопровод 111 потребителей стабильного по расходу масла повышенной надежности (на чертеже не показан) подключен к нормально открытому окну 59. Окна 56, 61, 87, 88, 97 и 98 сообщены с дренажем 112.

Система маслоснабжения работает следующим образом.

На основном режиме работают маслонасосы 1, 2. Масло высокого давления по маслопроводам 102, 103 подводится в торцевые камеры 81, 82 управления соответствующих реле 5, 6, под действием которых золотники 69, 70 занимают крайнее верхнее, изображенное на чертеже положение. Кроме того, масло через межпоясковые полости 83, 84 по маслопроводам 106, 107 подводится в камеры 28, 33 и 51, 52. Под действием давления масла в золотник 47 выключателя 4 занимает крайнее верхнее, изображенное на чертеже положение. Диаметры основного и вспомогательного золотников 7, 9 одинаковы, пружины 18, 19 одинаковы и имеют равное натяжение, поэтому силы давления масла в камерах 28 и 33 и силы напряжения пружин 18, 19 взаимно уравновешиваются и золотники 7, 9 занимают среднее, изображенное на чертеже положение. При этом масло от маслонасоса 1 через выход 37 и окно 38 и межпоясковую полость 29 подводится в маслопровод 108 и через окна 58, 59, поступает в маслопровод 111, подключенный к потребителю масла стабильного по расходу и давлению, а масло от маслонасоса 2 через окно 39, выход 40 и межпоясковую полость 30 подводится в маслопровод 109, подключенный к потребителю переменного количества масла, а также через окна 45, 46 и межпоясковую полость 34 сливается в линию 101 всасывания и из нее подводится к маслонасосам 1 и 2. При включении в работу потребителей переменного количества масла давление в маслопроводе 109 понижается, в результате чего количество масла, сливаемого в линию 101, уменьшается, а поступление масла в маслопровод 109 от маслонасоса 2 увеличивается. Сумма прироста поступления масла в маслопровод 109 и уменьшения слива масла из него равна количеству масла, поступающему к потребителю переменного расхода масла. Колебание давления масла в маслопроводе 109 на стабильность давления масла в маслопроводе 108 не влияет.

При отключении маслонасоса 1 давление масла в камере 81 исчезает и золотник 69 реле 5 перемещается вниз до упора в поверхность 99. При этом в момент срыва притертого пояска 71 от упора 73 силовое масло из камеры 81 управления поступает в дренажную камеру 85. Давление масла в камерах 81 и 85 выравнивается, в результате чего осевая сила давления масла на золотник 69 уменьшается на величину, пропорциональную площади, заключенной между наружным диаметром притертого пояска 71 и диаметром золотника 69. Это обеспечивает астатическое перемещение золотника 69 на нижний упор корпуса 75. В этом положении окно 91 перекроется и окно 93 откроется и камеры 28 и 51 будут сообщены через окно 93 с дренажем 112. Сила от давления масла в камере 52 по-прежнему будет удерживать золотник 47 выключателя 4 в крайнем верхнем положении. Под действием силы от давления масла в камере 33 золотник 9 вместе с золотником 7 начнет перемещаться влево, сжимая пружину 18 до упора поверхности 26 тарелки 14 в поверхность 22 проточки 20. Поскольку камеры 28 и 32 сообщены с дренажем 112 и окно 42 имеет достаточную площадь, то обеспечивается быстрое перемещение золотников 7, 9. Золотники 7 и 9 займут крайнее левое положение, при котором окна 38 и 46 будут перекрыты, а окно 36 откроется. В результате маслонасос 2 примет на себя подачу силового масла в маслопроводы 108 и 109. Слив масла из маслопровода 109 через межпоясковую полость 34 вспомогательного золотника 9 в линию всасывания 101 при этом перекрывается (как нецелесообразный на этом режиме).

Если же при работе двух маслонасосов 1, 2 выключить маслонасос 2, то аналогичным образом реле 6 соединит камеры 33 и 52 через окно 95 с дренажем 112. При этом сила от давления масла в камере 51 управления удержит золотник 47 выключателя 4 в крайнем верхнем положении и, следовательно, камера 32 через окно 61 по-прежнему будет сообщена с дренажем 112. Под действием силы от давления масла в камере 28 золотники 7 и 9 переместятся до упора поверхности 27 тарелки 15 в поверхность 25 проточки 21. В этом положении окна 39 и 45 закроются, а окно 41 откроется. В результате подачу силового масла в маслопроводы 108, 109 и 111 примет на себя маслонасос 1. Слив масла из маслопровода 109 в линию всасывания 101 при этом также перекрывается.

Поскольку силовое масло при работе одного из маслонасосов 1, 2, поступает в маслопроводы 108 и 109 через основной золотник 7 распределителя 3 раздельно через первую и вторую межпоясковые полости 29, 30, то их сопротивление сглаживает пульсацию давления масла в маслопроводах 108 и 111.

При аварийном отключении маслонасоса 1 и маслонасоса 2 камеры 28, 51 и 33, 52 через окна 93 и 95 соединяются с дренажем 112. В начальный момент золотники 7, 9 под действием силы натяжения пружины 18, 19 занимают среднее, изображенное на чертеже, положение. Золотник 47 выключателя 4 под действием силы натяжения пружины 49 переместится вниз до упора торца 68 золотника 47 в поверхность 67. При этом окна 58 и 61 закроются, а окна 60, 36 и 64 откроются. В результате силовое масло из маслопровода 110 резервного источника силового масла поступит в маслопроводы 109 и 111, а также через окна 62 и 43 в камеру 32 распределителя 3. Сила от давления масла в камере 32 сжимает пружину 19 и перемещает вспомогательный золотник 9 вправо по чертежу до упора поверхности 27 тарелки 15 в поверхность 25 проточки 21. Золотник 9 перекрывает окна 45 и исключает слив (рециркуляцию) масла из маслопровода 109 в линию всасывания 101, что обеспечивает экономию масла на аварийном режиме. Сила от действия масла в камере 32 действует также на торцевую площадь штока 8 основного золотника 7. При этом площадь торца штока 8 такова, что суммарная сила давлений масла на шток 8 и на кольцевую площадь торца золотника 7 в камере 31 не превышает силы натяжения пружины 18.

Золотник 7 под действием этой силы прижимается к тарелке 14 и фиксируется в своем среднем положении, изображенном на чертеже. При этом окно 58 перекрыто верхним пояском золотника 47. Обратный клапан 105 препятствует сливу масла из маслопровода 109 через межпоясковую полость 30 и маслонасос 2 в линию 101 всасывания.