Система управления насосно-аккумуляторной станцией гидравлических прессов

Союэ Советскил Социалистичесиих РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 04.7.1970 ( 1437723125-27) ЗОЬ 15,1615 Ь 1 т 02 ием заявкирисоедин 1 риорит Номитет по дела бретеиий нрмтии Опубликовано 6.1.1073. Вюлл епь 9 621.226-82(088.8) при Совете МииистСССР Дата опубликования описани.111.197 ЗЗХАЯр вторызобретени В. Е, Клячко син аявител ЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРН СТАНЦИЕИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВ Известна система управления насосно-аккумуляторной станцией гидравлических прессов, содержащая насос с охолостительным клапаном и устройство контроля уровня жидкости в аккумуляторе насосно-аккумуляторных приводов гидравлических прессов.Целью изобретения является повышение надежности и более полное использование рабочего объема аккумулятора.Это достигается тем, что устройство контроля уровня снабжено установленным между дифференциальным манометром и пневматическим реле блоком опережения управляющего сигнала от дифференциального манометра, выполненным в виде усилителя и элемента сравнения, соединенных между собой по схеме повторителя, имеющего линию обратной связи, в которую включены дроссель и обратный клапан.На фиг, 1 изображена структурная схема системы управления насосно-аккумуляторным приводом; на фиг. 2 - конструктивная схема блока опережения.Система управления насосно-аккумуляторным приводом состоит из аккумулятора 1, соединенного импульсными трубками с дифманометром 2, который имеет пневматический выход, соединенный с входом блока опережения 3. Выход блока опережения соединен с пневматическим реле 4, количество которых соответствует числу контролируемых уровней.На схеме показано два реле. Одно из них уп.равляет клапаном минимального уровня 5, а другое - охолостительным клапаном 6 насоса. Уравнительный сосуд 7 установлен на полюсной импульсной магистрали на высоте, соответствующей верхнему аварийному уровню.Ьлок опережения 3 содержит (фиг, 2) уси литель 8 шарикового типа и элемент сравнения 9, соединенные друг с другом по схеме повторителя. Линия выхода Р повгоригеля через линию обратной связи, в которую параллельно включены регулируемый дроссель 10 15 и обратный клапан 11, соединяется с измерительной камерой а элемента сравнения. Вторая измерительная камера б этого жс элемента подключается к пневматическому выходудифманометра,20 Система управления работает следующимобразом. Уровень жидкости в аккумуляторе измеряется дифманометром 2. Минусовая камера дифманометра соединяется с нижней частью аккумулятора, а плюсовая - через 25 уравнительный сосуд 7, заполненный жидко.стью, с верхней частью сосуда. Разница давлений в,плюсовой и минусовой камере, равная разнице веса столба жидкости в уравнительном сосуде и аккумуляторе, преобразуется 30 дифманометром в сигнал Р в виде давлениявоздуха, который поступает на вход блока опережения.Блок опережения при полностью открытом дросселе 10, т, е, без задержки в линии обратной связи, работает следующим образом. Сигнал Р от днфманометра, пропорциональный уровню жидкости в аккумуляторе, поступает в измерительную камеру б элемента сравнения 9. Так как эффективная площадь средней мембраны больше площади крайних мембран, то при повышении давления в измерительной камере б и давления в измерительной камере а линии обратной связи, мембранный блок переместится и соединит управляющую камеру усилителя 8 с линией питания, одновременно перекрыв линию выхода в атмосферу. Под действием давления в управляющей камере шариковый клапан соединит линию питания усилителя с линией выхода Р, давление в которой повышается до тех пор, пока не станет равным давлению, поступающему от дифманометра. Другими словами блок приходит в равновесие при равенстве давлений в камерах а и б, при этом Рвых равно Р.При указанном на схеме (фиг. 1) положении уравнительного сосуда повышению уровня жидкости в аккумуляторе соответствует уменьшение сигнала от дифманометра, что вызывает перемещение мембранного блока элемента сравнения в сторону закрытия линии питания и открытия выхода в атмосферу. Давление в управляющей камере усилителя 8 падает, что вызывает падение давления и в линии выхода.Так как обратный клапан 11 обеспечивает свободное истечение воздуха из измерительной камеры а в линию обратной связи независимо от настройки дросселя 10, то при заполнении аккумулятора блок работает по схеме повторителя, как было описано выше. Так как при этом Рву х = Р, то, следовательно, система осуществляет управление по уровню без опережения,При Опорожнении аккумулятора сигнал от дифманометра увеличивается, что вызывает увеличение сигнала Р;, в линии выхода. Однако заполнению камеры а линии обратной связи препятствует дроссель 10, который создает перепад давления ЬР,Мсмбранный блок может находиться в равновесии только при равенстве давлений в его измерительных камерах, т. е.- РвыхотсюдаРвых - Р+ 1 Таким образом, управляющий сигнал Рв превышает давление Р, пропорциональное уровню жидкости в аккумуляторе на величину перепада на регулируемом дросселе 10.Величина ЛР пропорциональна секундному расходу из аккумулятора,Это видно из следующего.Как известно, весовой расход воздуха черездроссель в единицу времени пропорционаленперепаду давления ЛР на дросселе, т. е.5д 6(2) где:6 - вес воздуха;- проводимость дросселя.10 Уравнение состояния газа имеет вид;УРЛТ Учитывая, что истечение через дроссель про исходит в глухую камеру, т, е. объем У == сопз 1 ипереходя к бесконечно малым величинам, можем записать:Иб У АР20Ю ЯТ ИИз выражений (2) и (3) имеем:ЛР = -- ,йРЙТ И 25 Связь между скоростью изменения выходного сигнала дифманометра и расходом из аккумулятора может быть представлена какАР НйЖ Н= 1 Рб - 126 30 где: Рб - площадь живого сечения гидробаллона аккумулятора; Й - текущее значение высоты уровня в баллоне; 35 Й, и Й, - коэффициенты пропорциональности. Отсюда имеем;чР = АД,40 ИЛИ 1 Р а Окончательно из (1) полУчаем: Рвмх = Р+АЯ,45 Коэффициент пропорциональности й зависитот настройки дросселя (в него входит-проводимость дросселя),Таким образом, чем больше секундный расход из аккумулятора и меньше проводимость50 дросселя, тем с большим опережением будетподан управляющий сигнал.Управляющий сигнал с выхода блока олережения 3 поступает на пневматические реле4, которые преобразуют непрерывный управля 55 ющий сигнал Рв дискретные.Срабатывание реле 4 происходит в зависимости от настройки при превышении (настройка по максимуму) или при понижении (настройка по минимуму) управляющего сигнал60 заданного значения. Следовательно, настройкой реле определяется положением контролируемых уровней.Дискретный сигнал пневматического релевоздействует на сервоприводы соответствую 65 щих клапанов.Изд.189 Тпрагк 678 по делам изобретений и открытий прн Сове Москва, Ж.35, Раушская наб д. 4/5ПодписноеМинистров СССР Типография, пр. Сапунова 5В аварийных случаях (разрыв труоопровода или прямое соединение аккумулятора с наполнителем) секундный расход из аккумулятора настолько большой, что при настройке дросселя 10 на работу при нормальных рабочих расходах, сигнал на закрытие клапана минимального уровня подается практически мгновенно, не зависимо от положения уровня. Предмет изобретенияСистема управления насосно-аккумуляторной станцией гидравлических прессов, содержащая насос с охолостительным клапаном, соединенный с насосом аккумулятор с клапаном минимального уровня жидкости и с устройством контроля уровня жидкости, выполненным в виде дифференциального манометра,подключенного к верхней и нижней полостям аккумулятора и соединенного своим выходом с пневматическим реле, управляющими околостительным клапаном насоса и клапаном ми нимального уровня аккумулятора, отлючаюиаяся тем, что, с целью повышения надежности и более полного использования объема аккумулятора, устройство контроля уровня снабжено установленным между дифференци альным манометром и пневматическим релеблоком опережения управляющего сигнала, поступающего от дифференциального манометра, выполненным в виде усилителя и элемента сравнения, соединенных между собой по 15 схеме повторителя, имеющего линию обратнойсвязи, в которую включены дроссель и обратный клапан.