RU2115025C1 - Vane pump regulation method - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; cooling systems of internal combustion engines and water supply systems. SUBSTANCE: method comes to physical action onto liquid by providing or interrupting supply of liquid flow along bypass branch pipe from delivery branch pipe of pump into its inlet branch in direction of common flow in inlet branch pipe. Bypassing is done by signal from pressure transmitter by opening-closing valve with electromagnetic drive. Transmitter is installed on rear part of pump rotor vane, pressure in zone of its mounting is measured and bypass of liquid is carried out when surface pressure exceeds normal pressure by 10-15%, i.e. when cavitational appears. EFFECT: improved accuracy of regulation , elimination of cavitation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и жидкостных системах водоснабжения. The invention relates to mechanical engineering and can be used in cooling systems of internal combustion engines and liquid water supply systems.

Известен способ регулирования лопаточного насоса, включающий физическое воздействие на жидкость, заключающееся в том, что на входе в насос жидкость барботируют газом, направленным навстречу потоку жидкости (авт. св. СССР 1786292, кл. F 04 D 15/00, 1993). A known method of regulating a vane pump, including the physical effect on the liquid, consists in the fact that at the pump inlet the liquid is bubbled with gas directed towards the liquid flow (ed. St. USSR 1786292, class F 04 D 15/00, 1993).

Однако известный способ имеет следующие недостатки: в его основе лежит активация кавитационных процессов в межлопаточных каналах ротора насоса, что приводит к преждевременной эрозии лопаток насоса, разрушению его деталей, то есть к уменьшению срока эксплуатации насоса и преждевременному выходу его из строя. However, the known method has the following disadvantages: it is based on the activation of cavitation processes in the interscapular channels of the pump rotor, which leads to premature erosion of the pump blades, the destruction of its parts, that is, to reduce the life of the pump and premature failure of it.

Наиболее близким к изобретению является способ регулирования лопаточного насоса, включающий физическое воздействие на жидкость путем обеспечения или прекращения подачи струи жидкости по перепускному патрубку из нагнетательного патрубка насоса во входной его патрубок по направлению общего потока жидкости во входном патрубке при возникновении кавитации в насосе за счет открытия-закрытия клапана с электромагнитным приводом, установленного в перепускном патрубке, по сигналу от датчика давления (патент Франции 1130511, кл. F 04 D 9/02, 1957). Closest to the invention is a method of regulating a vane pump, including physically affecting the liquid by providing or stopping the flow of a liquid stream through the bypass pipe from the discharge pipe of the pump to its inlet pipe in the direction of the total liquid flow in the inlet pipe when cavitation occurs in the pump due to opening closing the valve with an electromagnetic actuator installed in the bypass pipe, by a signal from a pressure sensor (French patent 1130511, CL F 04 D 9/02, 1957).

Однако известный способ не обеспечивает необходимой точности регулирования. However, the known method does not provide the necessary accuracy of regulation.

Изобретение направлено на повышение точности регулирования при устранении кавитационных процессов в межлопаточном пространстве насоса, на повышение стабильности и срока эксплуатации его работы. The invention is aimed at improving the accuracy of regulation while eliminating cavitation processes in the interscapular space of the pump, at increasing the stability and life of its operation.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе регулирования лопаточного насоса, включающем физическое воздействие на жидкость путем обеспечения или прекращения подачи струи жидкости по перепускному патрубку из нагнетательного патрубка насоса во входной его патрубок по направлению общего потока жидкости во входном патрубке при возникновении кавитации в насосе за счет открытия-закрытия клапана с электромагнитным приводом, установленного в перепускном патрубке, по сигналу от датчика давления, последний устанавливают на тыльной (внутренней) стороне лопатки ротора насоса, замеряют давление в зоне установки датчика и перепуск жидкости осуществляют при превышении поверхностного давления на 10 - 15%. The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of regulating a vane pump, which includes physical impact on the liquid by providing or stopping the flow of a liquid stream through the bypass pipe from the pump discharge pipe to its inlet pipe in the direction of the total liquid flow in the inlet pipe when cavitation occurs in the pump, the opening-closing account of the valve with an electromagnetic actuator installed in the bypass pipe, by a signal from the pressure sensor, the latter is set to t To the rear (inner) side of the pump rotor blade, measure the pressure in the sensor installation area and the liquid bypass is carried out when the surface pressure is 10-15% higher.

Сущность предлагаемого способа регулировки выходных параметров заключается в автоматическом поддержании поверхностного давления на лопатках ротора. The essence of the proposed method for adjusting the output parameters is to automatically maintain the surface pressure on the rotor blades.

Данный способ осуществляется следующим образом. This method is as follows.

При возникновении кавитационных явлений на лопатках ротора насоса наблюдается явление "схлопывания" пузырьков водяного пара, по этой причине происходит повышение поверхностного давления на внутренней стороне лопаток ротора на 10 - 15%. В этот момент жидкость во входном патрубке насоса барботируют струей жидкости из напорного патрубка, подаваемой по направлению общего потока жидкости, вследствие резкого увеличения напора H во входном патрубке кавитационные явления устраняются, поверхностное давление нормализуется и подача дополнительной струи жидкости прекращается. Данный процесс происходит непрерывно. When cavitation phenomena occur on the rotor blades of the pump, the phenomenon of "collapse" of water vapor bubbles is observed, for this reason, the surface pressure on the inner side of the rotor blades increases by 10-15%. At this moment, the liquid in the pump inlet pipe is bubbled by a stream of liquid from the discharge pipe supplied in the direction of the total liquid flow, due to a sharp increase in pressure H in the inlet pipe, cavitation phenomena are eliminated, the surface pressure normalizes and the supply of an additional liquid stream is stopped. This process is ongoing.

На чертеже показано устройство, реализующее способ регулирования лопаточного насоса. The drawing shows a device that implements a method of regulating a vane pump.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором расположен ротор 2 насоса, и элемента 4 подвода жидкости во входном патрубке 3. На внутренней стороне лопатки ротора 2 установлен датчик давления 5, который электропроводом 11 связан с входом усилителя сигнала, выход которого соединен с входом электромагнитного клапана 7. Последний механически связан с золотниковым клапаном 8, установленным в проводящем патрубке 9, который служит для соединения нагнетательного патрубка 10 с входным патрубком 3. The device consists of a housing 1, in which the pump rotor 2 is located, and a fluid supply element 4 in the inlet pipe 3. A pressure sensor 5 is installed on the inner side of the rotor blade 2, which is connected by an electric wire 11 to the input of the signal amplifier, the output of which is connected to the input of the electromagnetic valve 7. The latter is mechanically connected to the spool valve 8 installed in the conductive pipe 9, which serves to connect the discharge pipe 10 with the inlet pipe 3.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При возникновении кавитации на лопатках ротора 2 датчик давления 5 дает сигнал о повышении поверхностного давления, сигнал поступает на усилитель сигнала 6, электромагнитный клапан 7 включается и механически перемещает золотниковый клапан 8, тем самым обеспечивает подачу жидкости во входной патрубок 3 через элемент 4 подвода жидкости, направленный по направлению общего потока жидкости. Поверхностное давление уменьшается (вследствие прекращения кавитационных процессов), на электромагнитный клапан 7 начинает поступать меньшее напряжение, и он возвращает золотниковый клапан 8 в первоначальное закрытое положение. При работе насосной установки открытие-закрытие золотникового клапан 8 происходит непрерывно. When cavitation occurs on the blades of the rotor 2, the pressure sensor 5 gives a signal about the increase in surface pressure, the signal is supplied to the signal amplifier 6, the electromagnetic valve 7 is turned on and mechanically moves the spool valve 8, thereby supplying fluid to the inlet pipe 3 through the fluid supply element 4, directed in the direction of the total fluid flow. The surface pressure decreases (due to the cessation of cavitation processes), a lower voltage starts to flow to the solenoid valve 7, and it returns the spool valve 8 to its original closed position. During operation of the pump installation, the opening-closing of the spool valve 8 is continuous.

Данный способ регулирования выходных параметров позволяет повысить стабильность работы насосных установок, устранить кавитационные давления на лопатках ротора насоса, что позволит увеличить надежность, безотказность, сроки эксплуатации насосных установок. This method of controlling the output parameters allows to increase the stability of the pump units, to eliminate cavitation pressure on the blades of the pump rotor, which will increase the reliability, reliability, life of the pump units.

Claims (1)

Способ регулирования лопаточного насоса, включающий физическое воздействие на жидкость путем обеспечения или прекращения подачи струи жидкости по перепускному патрубку из нагнетательного патрубка насоса во входной его патрубок по направлению общего потока жидкости во входном патрубке при возникновении кавитации в насосе за счет открытия-закрытия клапана с электромагнитным приводом, установленного в перепускном патрубке, по сигналу от датчика давления, отличающийся тем, что датчик давления устанавливают на тыльной (внутренней) стороне лопатки ротора насоса, замеряют давление в зоне установки датчика и перепуск жидкости осуществляют при превышении поверхностного давления на 10 - 15%. A method of regulating a vane pump, including physical effect on the liquid by providing or stopping the supply of a liquid stream through the bypass pipe from the pump discharge pipe to its inlet pipe in the direction of the total liquid flow in the inlet pipe when cavitation occurs in the pump due to the opening-closing of the valve with an electromagnetic actuator installed in the bypass pipe, according to the signal from the pressure sensor, characterized in that the pressure sensor is installed on the back (inner) side no pump rotor blade is measured at the pressure sensor setting zone and the liquid bypass is performed at a surface pressure exceeding 10 - 15%.