RU2521821C1 - Hydraulic ram - Google Patents
Hydraulic ram Download PDFInfo
- Publication number
- RU2521821C1 RU2521821C1 RU2013130099/06A RU2013130099A RU2521821C1 RU 2521821 C1 RU2521821 C1 RU 2521821C1 RU 2013130099/06 A RU2013130099/06 A RU 2013130099/06A RU 2013130099 A RU2013130099 A RU 2013130099A RU 2521821 C1 RU2521821 C1 RU 2521821C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- shock
- tank
- shock valve
- pipe
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции гидравлических таранов, и может быть использовано при проектировании систем транспортировки жидкости, в практике машинного подъема в системе мелиорации и сельском хозяйстве.The invention relates to pump engineering, in particular to the design of hydraulic rams, and can be used in the design of fluid transportation systems, in the practice of machine lifting in land reclamation and agriculture.
Известен воздушный колпак гидротарана, содержащий корпус с впускным клапаном и штуцером на напорной магистрали и установленный в корпусе поршень, последний установлен на пружине, соединенной с корпусом, и выполнен в виде цилиндра, установленного соосно корпусу, причем на дне корпуса жестко закреплен направляющий цилиндр, установленный между корпусом и поршнем (Авторское свидетельство СССР №1250736, кл. F04F 7/02, 1986).Known air cap of a hydraulic ram containing a housing with an inlet valve and a fitting on the pressure line and a piston installed in the housing, the latter mounted on a spring connected to the housing and made in the form of a cylinder mounted coaxially to the housing, and a guide cylinder mounted on the bottom of the housing is rigidly fixed between the body and the piston (USSR Author's Certificate No. 1250736, class F04F 7/02, 1986).
Недостатком гидротарана является низкая надежность из-за сложности конструкции, включающей подвижные элементы в виде ударного клапана со штоком и пригруженным сменными грузами, утяжеляющими ударный клапан в работе, пружина недолговечна в агрессивной среде, что ведет ее к поломке, с которой закреплен поршень, размещенный в цилиндре. Сложность работы такого гидротарана в движении вызывает увеличение динамических нагрузок, как и самого ударного клапана. Возникают условия заклинивания элементов устройства.The disadvantage of ram is its low reliability due to the complexity of the design, which includes movable elements in the form of a shock valve with a rod and loaded with interchangeable weights, which make the shock valve in operation, the spring is short-lived in an aggressive environment, which leads to a breakage with which the piston located in top hat. The complexity of the operation of such a ram in motion causes an increase in dynamic loads, as well as the shock valve itself. There are jamming conditions of the elements of the device.
Наиболее близким к предлагаемому является воздушный колпак гидротарана, содержащий корпус с воздушной и жидкостной полостями, впускным клапаном и штуцером на напорной магистрали, колпак снабжен поршнем, разделяющим корпус на воздушную и жидкостную полости, и жестко закрепленным подпружиненным штоком, на котором установлен ограничитель хода (Авторское свидетельство СССР №1224464, кл. F04F 7/02, 1986).Closest to the proposed one is an air cap of a hydraulic ram containing a body with air and liquid cavities, an inlet valve and a fitting on the pressure line, the cap is equipped with a piston separating the body into air and liquid cavities, and a spring-loaded rod on which a travel stop is mounted (Copyright USSR certificate No. 1224464, class F04F 7/02, 1986).
Недостатком гидротарана является низкая производительность. Конструкция ударного клапана позволяет закрывать проходное сечение питающего трубопровода, однако, большая инерционность в работе его снижает производительность тарана. Требуется искусственная подзарядка сверхвысокого давления в колпаке с подпружиненным поршнем, а также использование дополнительного компрессора, сложность устройства.The disadvantage of ram is low productivity. The design of the shock valve allows you to close the bore of the supply pipe, however, a large inertia in its operation reduces the performance of the ram. Requires artificial recharging of ultrahigh pressure in the cap with a spring-loaded piston, as well as the use of an additional compressor, the complexity of the device.
Другим недостатком является неполное использование его потенциальных возможностей, связанных с перемещением поршня в виде ударного клапана вверх-вниз, во время холостого хода.Another disadvantage is the underutilization of its potential capabilities associated with the movement of the piston in the form of a shock valve up and down during idle.
Цель изобретения - повышение надежности и производительности путем снижения динамических нагрузок на ударный клапан.The purpose of the invention is to increase reliability and performance by reducing dynamic loads on the shock valve.
Указанная цель достигается тем, что гидравлический таран, содержащий питающий трубопровод, корпус в виде воздушного колпака с впускным клапаном и ударный клапан, он снабжен открытой регулировочной емкостью со сливным патрубком и ударным клапаном, а второй ударный клапан расположен во входном вертикальном переливном патрубке, сообщающем емкость между собой, при этом второй ударный клапан связан с поплавковым шарнирно-рычажным приводом, размещенным в емкости, причем оба ударных клапана установлены параллельно питающему трубопроводу. Кроме того, с целью уменьшения металлоемкости на ударный клапан без увеличения потерь его мощности на привод, второй ударный клапан выполнен шаровым, при этом в сливном патрубке установлена сменная калиброванная диафрагма.This goal is achieved by the fact that a hydraulic ram containing a supply pipe, a casing in the form of an air cap with an inlet valve and a shock valve, it is equipped with an open adjustment tank with a drain pipe and a shock valve, and the second shock valve is located in the inlet vertical overflow pipe communicating the tank with each other, while the second shock valve is connected to the float articulated lever actuator located in the tank, both shock valves installed parallel to the supply pipe. In addition, in order to reduce the metal consumption for the shock valve without increasing the loss of its power to the drive, the second shock valve is made spherical, while a replaceable calibrated diaphragm is installed in the drain pipe.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и снижение динамических нагрузок на ударный клапан.The problem to which the invention is directed, is to increase reliability and reduce dynamic loads on the shock valve.
Следовательно, ударные оба клапана, при наполнении емкости, перекрывают в ней впускные отверстия. Затем поток воды в питающем трубопроводе за счет ударной кинетической энергии надавливает на впускной клапан воздушного колпака, происходит гидравлический удар.Therefore, the shock of both valves, when filling the tank, block the inlet openings in it. Then, the flow of water in the supply pipe due to shock kinetic energy presses on the inlet valve of the air cap, a hydraulic shock occurs.
В период подъема уровня воды в открытой регулировочной емкости, вода постепенно заполняет ее через первый и второй ударные клапаны, причем второй ударный клапан, размещенный во входном вертикальном и переливном патрубке, связан шарнирно с коромыслом и с поплавком, размещенным в регулируемой емкости. При этом поплавок всплывает, и шарнирно-рычажный привод воздействует на второй ударный клапан, выполненный шаровым. Одновременно с закрытием отверстия во впускном вертикальном патрубке напор в трубопроводе повышается до тех пор, пока ударный клапан в управляющей емкости не закроется до заданного давления в трубопроводе, а следовательно, и увеличения давления, происходит гидравлический удар, давление которого открывает впускной клапан на колпаке и жидкость поступает в воздушный колпак.During the period when the water level rises in the open control tank, water gradually fills it through the first and second shock valves, and the second shock valve, located in the inlet vertical and overflow nozzles, is pivotally connected to the beam and the float placed in the adjustable tank. In this case, the float pops up, and the articulated lever actuator acts on the second ball valve. At the same time as the opening in the vertical inlet port is closed, the pressure in the pipeline rises until the shock valve in the control tank closes to the specified pressure in the pipeline and, consequently, the pressure increases, a hydraulic shock occurs, the pressure of which opens the inlet valve on the cap and liquid enters the air cap.
Следовательно, второй ударный клапан с шарнирно-рычажным приводом работает совместно в режиме управления клапаном регулирующей открытой емкости. Происходит процесс повышенной чувствительности вследствие взаимной гидравлической связи ударных клапанов в переходных процессах заполнения регулирующей емкости и опорожнения ее через сливной патрубок со сменной калиброванной диафрагмой. Далее процесс работы в автоматическом режиме всех элементов гидравлического тарана повторяется.Consequently, the second articulated lever-operated shock valve operates together in a valve control mode of a regulating open reservoir. A process of increased sensitivity occurs due to the mutual hydraulic connection of the shock valves in the transient processes of filling the regulating tank and emptying it through a drain pipe with a replaceable calibrated diaphragm. Further, the process of automatically operating all the elements of a hydraulic ram is repeated.
В режиме срабатывания ударных клапанов не предъявляют к ним высоких требований к качеству очистки воды от взвешенных наносов, уменьшаются перестановочные усилия на гидравлически разгрузочный ударный клапан. Время, затрачиваемое на постепенное самотеком вытекание воды из емкости через сливной патрубок со сменной калиброванной диафрагмой, расположенной в ее нижней части дна, при опускании поплавка на опоры, осуществляется заданным промежутком времени. Компактное, рациональное конструирование нового устройства имеет практическое применение в качестве водоподъемного устройства.In the operation mode of shock valves, they do not impose high requirements on the quality of water purification from suspended sediment, and the permutation forces on the hydraulically unloading shock valve are reduced. The time taken for gradual gravity flow of water from the tank through the drain pipe with a replaceable calibrated diaphragm located in its lower part of the bottom, when lowering the float on the supports, is carried out for a predetermined period of time. The compact, rational design of the new device has practical applications as a water-lifting device.
Следует обратить внимание и на форму второго ударного клапана в том, что форма позволяет разгрузить во входном вертикальном и водосливном патрубке от прямых усилий напорной магистрали при заполнении открытой управляемой емкости с поплавком.You should pay attention to the shape of the second shock valve in that the shape allows you to unload in the inlet vertical and spill pipe from the direct efforts of the pressure line when filling an open controlled tank with a float.
За счет обтекаемости и снижения энергии отраженной ударной волны возрастает полезная работа гидроудара и достигается повышение производительности гидравлического тарана.Due to streamlining and reducing the energy of the reflected shock wave, the useful work of hydraulic shock increases and the productivity of the hydraulic ram is increased.
Все это обеспечивает уменьшение инерционности ударного клапана в переходных процессах, т.е. возможностей, связанных с перемещением ударного клапана вверх-вниз.All this provides a decrease in the inertia of the shock valve in transients, i.e. the possibilities associated with moving the shock valve up and down.
Конструктивные размеры входного вертикального патрубка, размещенного в емкости, второго ударного клапана задаются для конкретных гидравлических режимов работы, учитывая и время срабатывания регулирующей емкости на слив воды через выпускной патрубок со сменной калиброванной диафрагмой.The design dimensions of the inlet vertical pipe located in the tank, the second shock valve are set for specific hydraulic modes of operation, taking into account the response time of the control tank to drain the water through the outlet pipe with a replaceable calibrated diaphragm.
Гидравлический таран (см. чертеж)содержит питающий трубопровод 1, открытую регулирующую емкость 2, размещенную на питающем трубопроводе 1 со сливным нижним патрубком 3. Для изменения времени слива воды на сливном патрубке 3 имеется сменная калиброванная диафрагма 4 с вентилем 5. В регулирующей емкости 2 размещен входной переливной вертикальный патрубок 6, сообщающейся с емкостью 2. Регулирующая емкость 2 снабжена на дне ударным клапаном 7, а входной переливной вертикальный патрубок 6 в верхней части имеет второй ударный клапан 8. В регулирующей открытой емкости 2 также расположен поплавковый шарнирно-рычажный привод, взаимодействующий со вторым ударным клапаном 8. Поплавковый шарнирно-рычажный привод включает в себя управляющее коромысло (рычаг) 9, закрепленное одним концом через шарнир 10 со стенкой емкости 2, а другим посредством штока 11 со вторым ударным клапаном 8 во входном переливном вертикальном патрубке 6 с фиксатором-ограничителем 12 ударного клапана 8. Ударный клапан 8 установлен параллельно клапану 7 и расположен в верхней части седла-фиксатора 12 во входном вертикальном патрубке 6. В средней части коромысла 9 шарнирно закреплен шток 13 с поплавком 14, опирающимся на опоры 15, закрепленные на дне емкости 2. Ударный клапан 8 выполнен в виде шарового. Воздушный колпак 16 связан с питающим трубопроводом 1, на котором установлен впускной подпружиненный клапан 17. Колпак 15 соединен водопадающей трубой 18 с водонапорной емкостью 19. Элементы, связанные с регулирующей открытой емкостью 2, составляют принципиальную схему со вторым ударным клапаном 8, сливным нижним патрубком 3 со сменной калиброванной диафрагмой 4, и связанные с чувствительным элементом поплавком 14 шарнирно-рычажного привода.The hydraulic ram (see drawing) contains a supply pipe 1, an open control tank 2, located on the supply pipe 1 with a lower drain pipe 3. To change the time of water discharge, the drain pipe 3 has a replaceable calibrated diaphragm 4 with valve 5. In the control tank 2 a vertical inlet overflow pipe 6 is placed, which communicates with the tank 2. The control tank 2 is provided with a shock valve 7 at the bottom, and the vertical overflow inlet pipe 6 has a second shock valve 8 in the upper part. open tank 2 is also located float articulated lever actuator, interacting with the second shock valve 8. Float articulated lever actuator includes a control beam (lever) 9, fixed at one end through a hinge 10 with the wall of the tank 2, and the other through the rod 11 with the second shock valve 8 in the inlet overflow pipe 6 with a stopper-limiter 12 of the shock valve 8. The shock valve 8 is installed parallel to the valve 7 and is located in the upper part of the saddle-retainer 12 in the inlet vertical tube 6. In the middle part of the rocker arm 9 is pivotally mounted rod 13 with a float 14 resting on the support 15, fixed to the bottom of the container 2. The impactor valve 8 is in the form of a ball. The air cap 16 is connected to the supply pipe 1, on which the spring-loaded inlet valve 17 is installed. The cap 15 is connected by a water drop pipe 18 to a water tank 19. Elements associated with a regulating open tank 2 make up a circuit diagram with a second shock valve 8, a drain lower pipe 3 with interchangeable calibrated diaphragm 4, and connected to the sensing element by the float 14 of the articulated lever drive.
Гидравлический таран работает следующим образом.Hydraulic ram operates as follows.
При превышении уровня воды у емкости 2 питающего трубопровода 1 вода заполняет емкость 2 через ударные клапаны 7 и 8. При этом входной вертикальный патрубок 6 открыт, поток воды, переливаясь через его кромку, заполняет также емкость 2. Заполнение емкости 2 продолжается до тех пор, пока ударный клапан 8 не закроет ограничительное фиксированное седло 12 патрубка 6, вследствие всплытия поплавка 14, шарнирно-рычажный привод будет воздействовать на ударный клапан 8, который находился ниже фиксированного седла 12 в патрубке 8. За счет повышения давления в питающем трубопроводе 1, одновременно, в регулирующей емкости 2 закрывается ударный клапан 7, срабатывающий от закрытия ударного клапана 8. Закрытие ударных клапанов 7 и 8 вызывает гидроудар, что принуждает нагнетательный клапан 17 открываться. Гидравлический удар сопровождается возникновением обратной ударной волны, открывая клапан 17. Вода через открытый нагнетательный клапан 17 поступает в воздушный колпак 16 и далее поступает через трубу 18 в емкость 19 к потребителю.When the water level at the tank 2 of the supply pipe 1 is exceeded, water fills the tank 2 through the shock valves 7 and 8. At the same time, the inlet vertical pipe 6 is open, the water flow overflowing its edge also fills the tank 2. The filling of the tank 2 continues until until the shock valve 8 closes the restrictive fixed seat 12 of the pipe 6, due to the float 14, the articulated lever actuator will act on the shock valve 8, which was below the fixed seat 12 in the pipe 8. By increasing the pressure in the supply pipe 1, at the same time, in the control tank 2, the shock valve 7 is closed, which is activated by closing the shock valve 8. Closing the shock valves 7 and 8 causes a water hammer, which forces the pressure valve 17 to open. Water hammer is accompanied by the occurrence of a backward shock wave, opening the valve 17. Water through the open discharge valve 17 enters the air cap 16 and then enters through the pipe 18 into the container 19 to the consumer.
Таким образом, вслед за опорожнением воздушного колпака 16 от воды, происходит опорожнение емкости 2 через сливной патрубок 3 со сменной диафрагмой 4, что приводит, сохраняя некоторый запас воды в емкости 2, автоматически включающий гидравлический таран в работу при последующем повышении уровня воды во входном вертикальном патрубке 6 питающего трубопровода 1. После опорожнения открытой регулирующей емкости 2, следующий цикл работы повторяется.Thus, after emptying the air cap 16 from the water, the tank 2 is emptied through the drain pipe 3 with a replaceable diaphragm 4, which results, while maintaining a certain supply of water in the tank 2, automatically turning the hydraulic ram into operation with a subsequent increase in the water level in the input vertical pipe 6 of the supply pipe 1. After emptying the open control tank 2, the next cycle of work is repeated.
Таким образом, наличие в конструкции второго ударного клапана во входном вертикальном патрубке и подачи воды в регулирующую емкость исключает создание больших усилий на его работу, позволяет повысить надежность работы тарана и снизить динамические нагрузки на ударный клапан. Следовательно, КПД гидравлического тарана значительно выше этого показателя у известного устройства ударного типа. Конструкция отличается относительной несложностью изготовления, проста в эксплуатации, благодаря легкому доступу к ударным клапанам и сливному патрубку.Thus, the presence of a second shock valve in the design of the inlet vertical pipe and the supply of water to the regulating tank eliminates the creation of great efforts on its work, improves the reliability of the ram and reduces the dynamic load on the shock valve. Therefore, the efficiency of the hydraulic ram is much higher than that of the known impact type device. The design is distinguished by the relative simplicity of manufacture, easy to operate, thanks to easy access to the shock valves and the drain pipe.
За счет обтекаемости ударного клапана и снижения энергии отраженной волны возрастает полезная работа гидроудара и достигается повышение производительности гидравлического тарана.Due to the streamlining of the shock valve and the decrease in the energy of the reflected wave, the useful work of the water hammer increases and the productivity of the hydraulic ram is increased.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130099/06A RU2521821C1 (en) | 2013-07-01 | 2013-07-01 | Hydraulic ram |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130099/06A RU2521821C1 (en) | 2013-07-01 | 2013-07-01 | Hydraulic ram |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2521821C1 true RU2521821C1 (en) | 2014-07-10 |
Family
ID=51217113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013130099/06A RU2521821C1 (en) | 2013-07-01 | 2013-07-01 | Hydraulic ram |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2521821C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576100C1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-02-27 | Михаил Иванович Голубенко | Hydraulic ram |
RU2576095C1 (en) * | 2014-11-10 | 2016-02-27 | Михаил Иванович Голубенко | Hydraulic ram |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1132075A1 (en) * | 1983-06-08 | 1984-12-30 | Ереванский политехнический институт им.К.Маркса | Hydraulic ram |
SU1343122A1 (en) * | 1985-09-25 | 1987-10-07 | Кубанский сельскохозяйственный институт | Hydraulic ram |
DE19926226A1 (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Peter Weinmann | Hydraulic valve for esp. hydraulic ram is positioned so that valve passage flow and gradient pipe flow extend along a common straight line |
RU40411U1 (en) * | 2004-03-19 | 2004-09-10 | Нижегородское региональное отделение Международной академии авторов научных открытий и изобретений | HYDROTARAN |
-
2013
- 2013-07-01 RU RU2013130099/06A patent/RU2521821C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1132075A1 (en) * | 1983-06-08 | 1984-12-30 | Ереванский политехнический институт им.К.Маркса | Hydraulic ram |
SU1343122A1 (en) * | 1985-09-25 | 1987-10-07 | Кубанский сельскохозяйственный институт | Hydraulic ram |
DE19926226A1 (en) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Peter Weinmann | Hydraulic valve for esp. hydraulic ram is positioned so that valve passage flow and gradient pipe flow extend along a common straight line |
RU40411U1 (en) * | 2004-03-19 | 2004-09-10 | Нижегородское региональное отделение Международной академии авторов научных открытий и изобретений | HYDROTARAN |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576095C1 (en) * | 2014-11-10 | 2016-02-27 | Михаил Иванович Голубенко | Hydraulic ram |
RU2576100C1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-02-27 | Михаил Иванович Голубенко | Hydraulic ram |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201218219Y (en) | Sleeve type multi-functional water power control valve | |
CN102032221B (en) | High-lift and large-flow automatic control pressure water pump | |
RU2521821C1 (en) | Hydraulic ram | |
CN102927269A (en) | Volumetric capacity-variable constant-pressure maintenance device of pressure vessel | |
CN202432035U (en) | Leather cup piston-type self-operated pipeline control valve | |
CN202927028U (en) | Pressure container variable volume constant-pressure keeping device | |
RU2489605C1 (en) | Hydraulic ram | |
CN202469456U (en) | Quick pressure regulating type gas chamber | |
RU2576100C1 (en) | Hydraulic ram | |
RU76085U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE DEPTH BAR PUMP | |
WO2020053486A1 (en) | Fluid pump | |
RU2577681C1 (en) | Hydraulic ram | |
CN109268325A (en) | The electro-hydraulic driving unit of position control can be accurately protected towards Exceed load | |
CN2668709Y (en) | Pressure-relieve water-complementing full-automatic constant-pressure water-feeding device for use in peak-hour of water use | |
CN208364902U (en) | A kind of pressure adjustment relief valve | |
CN202631265U (en) | Tractor hydraulic hoisting test device | |
RU2511775C9 (en) | Hydraulic pneumatic ram | |
RU2368818C1 (en) | Hydraulic ram | |
CN201159104Y (en) | Hydraulic brake of engine | |
RU2382912C2 (en) | Mobile hydraulic ram | |
CN205207176U (en) | Automatic water supply device of soil pick -up car vacuum pump supply tank | |
CN101315130B (en) | Design method and device of check valve | |
CN208346771U (en) | A kind of novel headstock gear | |
CN102537651A (en) | Rapid pressure regulating method of gas tank and rapid pressure regulating type gas tank | |
RU2630050C1 (en) | Hydraulic ram |