Льдоразрушающее устройство

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 02 В 15 02 ЗОБРЕТЕНИ ельстВУ(21) 44 (22) 08 (46) 15 (71) Пс политех линии а (72) В,37914/31-15,07.90, Бюл. Р 26ковский Филиал Ленингнического института и ског ,И.К А. М, Ветлицын,В.М,Иванова Д. Глебо ончук и 2.24(08 торское 6, кл. я В, В.Ми (53),6 (56) Ав 9 7613 свидетельство СССРВ 63 В 35/10, 1978. УСТРОЙСТВ носится к гидроельству. Цель иэое эффективности рнижение энергозаы устроиств СЛ 1 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТНРЦТИПРИ ГННТ СССР АВТОРСКОМУ СВ(54) ЛЬДОРАЗРУ 1 ЧАЮЩЕ (57) Изобретение от техническому строит бретения - повышени.801578252 трат, Устройство содержит вибратор,включающий корпус 7 с плитой 6, груз 8, пружины 9 и уплотнительную манжету 10, выполненную в виде гибкойупругой оболочки, внутренняя полость 11 которой сообщена через пневмораспределитель 14 с источником сжато го газа. Рабочая камера 15, герметич ная благодаря манжете 10, заполняетсводой через гидрораспределитель 19 иподнимает груз 8, сжимая пружину 9.При опускании груза 8 манжета 10 разгерметизирует рабочую камеру 15, гидрораспределитель 19 перекрывает подвод воды. При падении груз 8 ударяетпо плите 6 и его кинетическая энергирасходуется на разрушение льда,2 ил.1578252 45 50 Изобретение относится к защите морских гидротехнических сооружений отразрушения подвижками ледяных полейи может быть использовано для эксплуатации гидротехнических сооружений типа морских буровых платформ в арктических морях, а также на ледоколах.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства и снижение энергозатрат.а фиг.1 изображено льдоразрушающее устройство; на фиг,2 - вибратор,разрез,Льдоразрушающее устройство содержит вибратор 1, прикрепленный посредством гидроцилиндров 2, 3 к поворотной части 4, которая установлена наопоре 5. Вибратор 1 включает плиту 6и корпус 7, В корпусе вибратора установлены груз 8, пружины 9 и уплотнительная манжета 10. Манжета 10 прикреплена к плите 6 и выполнена в виде полой гибкой упругой оболочки, внутренняя замкнутая полость 11 кото.рой сообщена пневмолинией 12 с источником 13 сжатого газа через управляемый пневмораспределитель 14, Рабочаякамера 15 вибратора каналом 16 и трубопроводом сообщена с насосом 17, Кнапорной гидролинии насоса 17 подключен гидропневмоаккумулятор 18 иуправляемый гидрораспределитель 1.9.В плиту 6 встроен гидроцилиндр 20 соштоком 21, соединенным с грузом 8.Рабочая (поршневая) полость гидроцилиндра 20 сообщена с гидробаком 22через обратный клапан 23 и гидрораспределитель 24, Гидрораспределитель24 удерживается пружиной 25, а открывается только упором 26, прикрепленным к поршню гидроцилиндра 20, Рабочая полость гидроцилиндра 20 сообщена гидролинией 27 с камерой 28 управления гидрораспределителем 19, агидролинией 29 - с камерой 30 управления пневмораспределителем 14 и сгидроаккумулятором 31.Льдораэрушающее устройство работает следующим образом.С помощью гидроцилиндров 2 и 3вибратор 1 устанавливают.и прижимают к поверхности льда, а затем включают вибратор путем подачи в рабочуюкамеру 15 энергоносителя, напримерводы, под давлением.В исходном положении груз 8 вибратора находится на плите 6, а упор26 удерживает гидрораспределитель 24 открытым. Гидрораспределитель 24 сообщает с гидробаком 22 рабочую полость гидроцилиндра 20 и соединенныес ней камеры 28 и 30 управления распределителями 19 и 14, а также гидравлическую полость гидроаккумулятора 31. Поскольку гидробак 22 сообщен с атмосферой, то в, указанномконтуре избыточного давления нет, апоэтому золотники распределителей 4и 19 удерживаются пружинами в позициях, изображенных на фиг,2,. Золотник пневмораспределителя 14 сообщаетс напорной пневмолинией внутреннююполость 11 манжеты 10, которая поддействием давления распрямляется иприжимается к нижней поверхности груза 8, замыкая рабочую камеру 15 вибратора. Волотник гидрораспределителя 19 сообщает рабочую камеру 15 снасосом 17, Рабочая среда, напримервода, под давлением поступает по каналу 16 в рабочую камеру 15 и начинает поднимать груз 8,При движении вверх (Фиг.2) груз 8в начальный период разгоняется поддействием давления рабочей среды,а затем его движение замедляетсявследствие сопротивления, оказываемого пружинами 9.Сила упругости пружин 9 увеличивается по мере подъема груза 8, и внекоторой точке наступает равновесие сил упругости пружин 9 и весагруза 8, с одной, стороны, и сил инерции груза 8 и сил, создаваемых давлением рабочей среды с другой стороны,Груз, 8 останавливается, а .го кинетическая энергия и энергия давлениярабочей среды переходят в потенциальную энергию сжатых пружин и потенциальную энергию поднятого относительно плиты 6 груза Ь, При движении груза 8 вверх в рабочей (поршневой) полости гидроцилиндра 20 создается раз. -режение и она заполняется рабочей жидкостью из гидробака 22 через обратный клапан 23.После остановки в верхней мертвойточке груз 8 под действием пружин исобственной силы тяжести начинает движение вниз. Гибкая манжета 10 допускает некоторое перемещение груза за счетдеформации гибкой оболочки манжеты.В самьпй начальный момент перемещениягруза 8 вниз в рабочей полости гидроцилиндра 20 управления повышается давление рабочей жидкости, которое пере 1578252дается в камеры 30 и 28 управления, Золотник пневмораспределителя 14, преодолевая усилие пружин, перемещается и сообщает полость 11 манжеты 1 О с атмосферой, поэтому манжета 10 вследствие упругости приобретает первоначальные форму и положение (показано на фиг.2 пунктиром) и раэгерметизирует рабочую камеру 15, Золотник гидрораспределителя 19 под действием давления в камере 28 управления перемещается влево и сообщает рабочую каьгеру 15 с атмосферой, а напорную линию перекрывает. Рабочая среда че-рез гидрораспределитель 19 и окна в корпусе 7 быстро освобождает рабочую камеру 15, что дает возможность грузу 8 беспрепятственно опускаться с большой скоростью. При ударе груза 8 о плиту б кинетическая энергия груза расходуется на разрушение льда.В нижнем положении груза 8 упор 26 открывает гидрораспределитель 24, и контур управления, включающий камеры 28, 30 управления и гидравлическую полость гидроаккумулятора 31, сообщается с гидробаком, поэтому золотники распределителей 14 и 19 возвращаются пружинами в исходное положение. Цикл вновь повторяется.Гидроаккумулятор 31 вмещает лишнюю рабочую жидкость при движении поршня гидроцилиндра 20 вниз, обеспечивая включение обоих распределителей во время движения поршня вниз, вплоть до открытия гидрораспределителя 24. Гидропневмоаккумулятор 18 предотвращает возникновение гидравлического удара в напорной линии насоса 17. 15 20 25 30 40 45 50 Применение предложенного льдоразрушающего устройства в сравнении с прототипом обеспечивает повышение эффективности и.снижение затрат энергии. Это достигается за счет того, что уплотнительная манжета 10 выполнена управляемой и герметизирует рабочую камеру вибратора в течение все;го времени подъема груза 8. Управляемая манжета 10 позволяет запасти в пружинах боггьшую потенциальную энер рекрытия напорной линии насоса 17при движении груза 8 вниз. Формула изобретения Ъ Льдоразрушающее устройство,включающее корпус с плитой, насос, гидробак, гидролинии и размещенные внутри корпуса вертикально перемещающийся подпружиненный груз, упругую уплотнительную манжету и рабочую камеру, соединенную с напорной гидролинией насоса, о т л и ч а ю щ е. е с ятем,.что, с ггелью повышения эффективности работы устройства и снижения энергозатрат, оно снабжено двухпоэиционными пневмораспределителеми гидрораспределителем с камерамиуправления, гидроаккумуляторами, обратным клапаном, подпружиненным гидрораспределителем, источником сжатого газа и встроенным в плиту гидроци-. линдром с поршневой и штоковой полостями, шток которого соединен с грузом, а поршень выполнен с упором,взаимодействующим с подпружиненным гидрораспределителем, посредством которого поршневая полость гидроцилиндра соединена с гидробаком, при этомрабочая камера соединена с насосом через управляемый гидрораспределитель, уплотнительная манжета выполнена в виде полой оболочки, внутренняяполость которой соединена.с источником сжатого газа через пневмораспределитель, причем камеры управлениядвухпоэиционных пневмо- и гидрораспределителей соединены с гидроаккумулятором и поршневой полостью гидроцилиндра и через обратный клапан - сгидробаком, а второй гидроаккумулятор подключен к напорной гидролиниинасоса,гию, которая .затем преобразуется вбольшую кинетическую энергию удара,что и повышает эффективность разрушения льда. Уменьшение расхода рабочейсреды, а следовательно, и энергии обеспечивается эа счет герметизации рабочей камеры 15 при движении груза8 вверх и за счет автоматического пе,Об Маковск оррек едак Тираж 534 4 дписное ГКНТ СС роизводственно-издательский комбинат "Гатент", г, Ужгород, ул гарина, 10 ЗаказВНИИПИ Составитель Г.ВашинаТехред Л,Олийнык сударственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, И, Раушская наб д, 4/5