Устройство для подогрева рабочей жидкости гидросистемы

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ ГИДРОСИСТЕМЫ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Щемелв Анатолий Мефодьевич Науменко Анатолий Евгеньевич Малахов Александр Леонидович(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(56) БЕРКМАН И.Л. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы.М. Высшая школа, 1977. - С. 231,рис. 191.9698 1, 2007.9871 С 1, 2007.10611 1, 2008.11573 1, 2009.2187604 2, 2002.2278404 , 1994.(57) Устройство для подогрева рабочей жидкости гидросистемы, включающее насос, основной гидрораспределитель и гидробак, отличающееся тем, что в напорную магистраль насоса установлен двухпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением от установленного в гидробаке температурного реле, один выход двухпозиционного 16515 1 2012.10.30 гидрораспределителя гидравлически связан с основным гидрораспределителем, а второй выход двухпозиционного гидрораспределителя гидравлически связан с входом теплогенератора, представляющего собой герметичный кожух, в который установлены имеющий возможность вращения барабан с пазами, соединяющими нижнюю и верхнюю части барабана, и диск с отверстиями, при этом выход теплогенератора гидравлически связан с гидробаком. Изобретение относится к области строительных и дорожных машин и может быть использовано на гидрофицированных мобильных машинах. Известна гидросистема мобильной машины, включающая насос, гидрораспределитель, гидроцилиндры и гидробак 1. Отличительной особенностью этой гидросистемы является высокое значение потерь энергии при работе машины после длительного простоя, связанное с высоким значением вязкости рабочей жидкости при низкой температуре окружающей среды. Время подогрева рабочей жидкости до рабочей температуры может составлять до двух и более часов в зависимости от режима работы машины. Известна гидросистема мобильной машины, включающая насос, основной гидрораспределитель и гидробак 2. Отличительной особенностью такой гидросистемы, как и предыдущей, является высокое значение потерь энергии при работе машины после длительного простоя. Задача изобретения - снижение потерь энергии в гидросистеме при запуске двигателя после длительного простоя мобильной машины. Эта задача решается за счет того, что в устройстве для подогрева рабочей жидкости гидросистемы, включающем насос, основной гидрораспределитель и гидробак, согласно изобретению, в напорную магистраль насоса установлен двухпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением от установленного в гидробаке температурного реле, один выход двухпозиционного гидрораспределителя гидравлически связан с основным гидрораспределителем, а второй выход двухпозиционного гидрораспределителя гидравлически связан с входом теплогенератора, представляющего собой герметичный кожух, в который установлены имеющий возможность вращения барабан с пазами, соединяющими нижнюю и верхнюю части барабана, и диск с отверстиями, при этом выход теплогенератора гидравлически связан с гидробаком. Установка в напорную магистраль насоса двухпозиционного гидрораспределителя с электромагнитным управлением обеспечивает подачу рабочей жидкости или на основной гидрораспределитель машины, или на теплогенератор. Управление золотника гидрораспределителя от температурного реле, установленного в гидробаке машины, обеспечивает направление потока рабочей жидкости, подаваемого насосом на теплогенератор, в котором происходит ее подогрев. Направление рабочей жидкости по контуру насос - теплогенератор - гидробак обусловлено тем, что при работе машины отдается приоритет работе гидросистемы с требуемой температурой рабочей жидкости (от 50 до 60 С), при которой в гидросистеме отсутствуют кавитация и большие потери энергии на преодоление внутренних сопротивлений гидросистемы. Конструкция теплогенератора позволяет получить вихревой поток, направить этот поток на диск с отверстиями, в результате чего осуществляется подогрев рабочей жидкости с высоким значением КПД. Дополнительно подогрев рабочей жидкости происходит за счет трения жидкости в пограничных областях между барабаном и корпусом. Пазы,соединяющие верхнюю и нижнюю части барабана, обеспечивают создание реактивной,силы, вращающей барабан, и создание вращающего (вихревого) потока. Наличие диска с отверстиями обеспечивает торможение потока и превращение кинетической энергии дви 2 16515 1 2012.10.30 жущейся рабочей жидкости в тепловую. Вихревой эффект подогрева описан в литературе как трубка Вентури и получил развитие в исследованиях ученого Ю.С.Потапова. Сущность изобретения поясняется фигурами. На фиг. 1 показана гидравлическая схема машины с устройством для подогрева рабочей жидкости, на фиг. 2 - конструкция теплогенератора. Устройство для подогрева рабочей жидкости гидросистемы состоит из насоса 1, двухпозиционного гидрораспределителя 2 с электромагнитным управлением от температурного реле 3, установленного в гидробаке 4. Двухпозиционный гидрораспределитель 2 гидравлически связан одним выходом с основным гидрораспределителем машины 5, а вторым - с теплогенератором 6 и далее с гидробаком 4. Теплогенератор 6 состоит из герметичного кожуха 7, вращающегося барабана 8 с пазами, соединяющими верхнюю и нижнюю части барабана 8, и диска 9 с отверстиями. Поступление рабочей жидкости в теплогенератор осуществляется через штуцер 10, а отвод - через штуцер 11. Работает устройство для подогрева рабочей жидкости следующим образом. После запуска двигателя машины начинает работать насос 1. Если рабочая жидкость имеет достаточную температуру, то рабочая жидкость подается через двухпозиционный гидрораспределитель 2 на основной гидрораспределитель машины 5. Если рабочая жидкость имеет недостаточную температуру, то температурное реле 3 замыкается и переключает золотник двухпозиционного гидрораспределителя 2, в результате чего рабочая жидкость от насоса 1 через двухпозиционный гидрораспределитель 2 подается на теплогенератор 6. В теплогенераторе рабочая жидкость через штуцер 10 попадает на вращающийся барабан 8 в выполненные на нем пазы. Двигаясь по пазам, рабочая жидкость создает реактивную силу, которая вращает барабан 8, в результате чего происходит закручивание потока жидкости. Выходя из пазов, выполненных на барабане 8, рабочая жидкость попадает на диск 9 с отверстиями, где происходит торможение движущегося вихревого потока рабочей жидкости, в результате чего происходит превращение ее кинетической энергии в тепловую. Кроме того, дополнительное выделение тепловой энергии происходит из-за трения при движении потока рабочей жидкости между барабаном 8 и стенками кожуха 7. После прохождения через диск 9 с отверстиями рабочая жидкость через штуцер 11 подается в гидробак 4. После достижения рабочей жидкостью в гидробаке 4 требуемой температуры, температурное реле 3 размыкается, в результате чего золотник двухпозиционного гидрораспределителя 2 перемещается и направляет рабочую жидкость от насоса 1 на основной гидрораспределитель машины 5. Использование устройства для подогрева рабочей жидкости гидросистемы позволяет сократить время нагрева рабочей жидкости до требуемой температуры, сократив тем самым период работы гидросистемы с высоким значением потерь энергии, что особенно важно для машин, работающих в условиях низкой температуры окружающей среды. Источники информации 1. Забегалов, Г.В., Ронинсон Э.Г. Бульдозеры, скреперы, грейдеры. - М. Высшая школа, 1991. - С. 23, рис. 9. 2. Беркман И.Л., Ранеев А.В., Рейш А.Н. Универсальные одноковшовые экскаваторы. М. Высшая школа, 1977. - С. 231, рис. 191. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4