Устройство управления и защиты многоопорной дождевальной машины

(54) УСТРОЙСТ МНОГООПОРНОЙ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Волжский филиал Конструкторско технологического центра Автоматиэация и метрология(56) Авторское свидетельство СССР У 1233835, кл. А 01 С 25/09, 1981,ВО УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ(57) Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации. Цель изобретения - повышение надежности управления и защиты дождевальной машины(ДМ). На напорном трубопроводе 1 установлен клапан 2 подачи воды с гидроцилиндром 3. Управление гидроцилиндром 3 осуществляется с помощью гидропереключателя 4 с каналами управления. Гидропереключатель 4 имеетсопла 11 - 14, между которыми расположены заслонки 15 и 16, Гидроцилиндр 3 имеет подпоршневую 2 1 и надпоршневую 22 полости, Программный13551 блок 28 содержит мембранный привод 29 и снабжен механизмом гидрозащиты 39. Система предусматривает не только надежное управление ДМ в нормальном рабочем режиме, но и защиту в аварийном режиме. В аварийном режиме при падейии давления в трубопроводе 801 происходит падение давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичном объеме 45 исполнительного механизма 43. При этом открынается обратный клапан 48, выравнинающий давление в эластичном объеме. 1 з.п. 4-лы, 1 ил.1Изобретение относится к орошению сельскохозяйственных культур многоопорными,цождевальными машинами (ДМ) и может быть использовано для дистанционного управления ДМ.Целью изобретения является повышение недежности управления и защиты ДМ.На чертеже приведена схема данного устройства.На наборном трубопроводе 1 установлен клапан 2 подачи воды с гидро- цилиндром 3. Управление гидроцилиндром 3 осуществляется с помощью гидро- переключателя 4 с каналами напорным 5, слива 6 и выхода 7 и 8, Питание к гидропереключателю 4 подается через фильтр 9 и кран 10.Гидропереключатель 4 имеет сопла 11 - 14, между которыми расположены заслонки 15 и 16, связанные рычагом 17 со штоком 18 электромагнита 19, поджатым пружиной 20.Канал выхода 7 гидравлического переключателя 4 подключен к подпоршневой полости 21 гидроцилиндра 3, а канал выхода 8 в , к надпоршненой полости 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой гидроупранляемый клапан 23, Трехходовый клапан 23 имеет входной 24, выходной 25 каналы и сливное отверстие 26 и снабжен подвижным запорным органом 27 со сквозным отверстием. Сливное отверстие 26 сообщено с программным блоком 28. С программным блоком 28 сообщен канал слива б гидропереключателя 4. Программный блок 28 содержит мембранный привод 29, сообщенный с напорным трубопроводом 1 за клапаном 2 подачи воды в ДМ.Мембранный привод 29 контактирует со штоком 30, на котором жестко зак 2реплены цилиндрические кулачки 31,32 и 33, Шток 30 поджат пружиной 34. Кулачок 31 периодически контактирует с пбдпружиненным сливным клапаном 35, полностью перекрывающим сливное отверстие 26 трехходового клапана 23 (слин А), а кулачок 32 - с дополнительным сливным клапаном 36, частично перекрывающим сливной канал 6 гидропереключателя 4 (слив Б), Кулачок 33 периодически контактирует столкателем 37, ноздействующим черезпружину 38 на шток 18 электромагнита19.Программный блок 28 снабжен меха" низмом 39 гидрозащиты, включающим в9 себя дополнительный кулачок 40, взаимодействующий с толкателем 37. Кулачок 40 свободно насажен на шток 30 20(шток перемещается в .осевом направлении относительно кулачка), зайиксирован подпружиненной защелкой 4 1 иимеет возможность поворота вокруг осиза счет гибкой подпружиненной тяги 42.Подпружиненная защелка 41 связанас исполнительным механизмом 43, образованным двумя эластичнймч объемами 44 и 45 сообщенными с импульснойлинией 46 гидравлической защиты.30Эластичные объемы,44 и 45 развязаныобратными слапанами 47 и 48.В импульсной линии 46 гидравлической защиты последовательно включеныаварийные клапаны 49 сброса воды, ЗБ установленные на каждой тележке 50дождевальной машины. Импульсная линия 46 гидравлической защиты можетбыть подключена к напорному трубопроводу 1 как до клапана 2 подачиводы (как показано на чертеже), таки за ним. Обмотка электромагнита 19подключена к входному каналу 51 включения ( Ба) через замыкающий кон1355 180 44 подается давление воды в подпоршневую полость 21 гидроцилиндра 3.Давление воды надпоршневой полости22 гидроцилиндра 3 перебрасывает влевое крайнее положение подвижныйзапорный орган 27 со сквозным отверс-.тием трехходового гидроуправляемогоклапана 23 за счет протока жидкостипо каналу слива 6 гидравлического,переключателя 4, сообщенному с атмосферой через слив Б, частично прикрытый клапаном 36.После перемещения запорного органа27 со сквозным отверстием в левоекрайнее положение входной канал 24трехходового клапана 23 закрывается.При этом надпоршневая полость 22разобщается со сливом Б, а сообщается со сливом А через открывшеесясливное отверстие 26. В начальный момент сливной клапан 35 открыт полностью и клапан 2 подачи воды открывается,Давление воды за клапаном 2 подачиводы повышается и контролируется программным блоком 28, мембранный привод29 которого перемещается влево и призначении давления в пределах 1,21,5 кгс/смг кулачок 31, воздействуяна сливной клапан 35, закрывает сливА. Открытие клапана 2 подачи водыпрекращается, но давление за клапаномпродолжает плавно нарастать и пригвеличине 3,0 - 4,0 кгс/см (включаются в работу дождевальные аппаратыДМ)кулачок 31 открывает сливной клапан35. Клапан 2 подачи воды снова открывается, но при давлении порядка6,2 кгс/см второй кулачок 31 сновазакрывает сливной клапан 35 слива А.Открытие клапана 2 подачи воды прекращается.Если в процессе работы дождевальной машины давление за клапаном 2подачи воды падает ниже 6,2 кгс/смсливной клапан 35 открывает слив А,при этом клапан 2 подачи воды открывается, поднимая давление до заданной величины. Если же давление заклапаном 2 подачи воды поднимаетсяйвыше 7,0 кгс/см , кулачок 33 воздействует на талкатель 37, а последний через пружину 38 давит на шток18 электромагнита 19. Пружина 20воздействует на рычаг 17, которыйеребрасывает заслонки 15 и 16 гидавлического переключателя 4. Притом по каналу 8 гидравлического пе 35 такт 52 сигнализатора 53 давления, установленного в импульсной линии 46, а для отключения (о) - к входномувхгканалу 54, минуя контакт 52. Для контроля давления в напорном трубо проводе 1 за клапаном 2 подачи воды установлен второй сигнализатор 55 давления. Импульсная линия 46 гидравлической защиты соединена с напорным трубопроводом 1 через дроссель 5 . 10Устройство управления и защиты многоопорной ДМ работает следующим образом.Для надежной без гидроударов работы трубопроводной сети и ЦМ при включении последней в работу клапан 2 подачи воды сначала открывают до величины давления за ним в пределах 1,2 - 1,5 кгс/смг, после чего ход штока клапана останавливают, ДМ за полняется водой. Дальнейшие открытия клапана осуществляют при нарастании давления до 4,0 кгс/смг (например, для ДМ типа "Фрегат" ), при котором начинает работать гидропривод опорных тележек ДМ, а окончательную остановку хода штока клапана 2 подачи воды в ДМ осуществляют при достижении рабочего давления 6,2 кгс/смг для работы дождевальных аппаратов. 30 Если при остановленном клапане (режим основной работы) величина давлег ния за ним повышается до 7,0 кгс/см, клапан прикрывают. Закрытие клапана при запланированной или аварийной остановке дождевальной машины осуществляют с переменной скоростью.Вначале закрытия скорость движения запорного органа клапана 2 может быть максимальной (для данной конст О рукции клапана 2), но начиная с момента снижения давления в трубопроводе ЦМ ниже 4,0 кгс/смг (давление, при котором работает гидропривод тележек ДМ) скорость движения клапана 2 уменьшается. Относительное уменьшение скорости закрытия клапана определяют в каждом конкретном случае расчетным путем с учетом удаленности дождевальной машины от насосной станО ции.При подаче телемеханической команды на включение машины импульсный входной сигнал Ппоступает на обмотку электромагнита 19, шток 18 перемещается вниз и с помощью рычага п 17 перемещает заслонки 15 и 16. При р этом по каналу 7 гидропереключателя э55180 6 5 10 5реключателя 4 подается давление воды в надпоршневую полость 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой гидроуправляемый клапан 23Подпоршневая полость 21 гидроцилиндра 3 по каналу 7 сообщается со сливом Б, сообщенным с атмосферой (слив А в это время перекрыт). Подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием трех- ходового клапана 23 гидравлического . принципа действия перемещается в крайнее правое положение. Входной канал 24 сообщается с выходным каналом 25, а дополнительный канал 26 закрывается. Клапан 2 подачи воды закрывается до тех пор, пока давление за ним не снизится ниже 7,С кгс/см2 ри этом кулачок 33 теряет контакттолкателем 37, Шток 18 управляющего электромагнита 19 перемещается вниз и с помощью рычага 17 перемещает заслонки 15 и 16. При этом по каналу 7 гидропереключателя 4 подается давление воды в подпоршневую полость 21 гидроцилиндра 3. Давление воды надпоршневой полости 22 гидроцилиндра 3 перебрасывает в левое крайнее положение подвижный запорный орган 27 со сковоэным отверстием трехходового клапана 23 за счет протока жидкости по качалу слива 6 гидравлического переключателя 4, сообщенному с атмосферой через слив Б полностью от. - крытый дополнительным сливным клапаном 36. Как только подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием переместится в левое крайнее положение, входной канал 24 трехходового гидроуправляемого,клапана 23 закрывается. При этом надпоршневая полость 22 разобщается со сливом Б, а сообщается со сливом А через открывшийся. дополнительный канал 26. Но учитывая, что давление эа клапаном 2 подачи воды выше 6,2 кгссм , клапан 35 слива А полностью перекрыт кулачком 31. При этом клапан 2 подачи воды останавливается.При подаче телемеханической команды на отключение машины импульсный выходной сигнал Побратной полярности поступает на обмотку электромагнита 19, шток 18 перемещается вверх и с помощью рычага 17 перемещает заслонки 15 и 16, При этом по каналу 8 гидропереключателя 4 подается давление воды в надпоршневую полость Я 2 гидроцилиндра 3 через трех 15 20 25 30 35 40 45 50 ходовой клапан 23. Подпоршневая полость 21 гидроцилиндоа 3 по каналу7 сообщается со сливом Б, сооощеннымс атмосферой (слив А перекрыт). Подвижный запорный орган 27 со сквозным отверстием трехходового клапана 23гидравлического принципа действия перемещается в крайнее правое положение, Входной: канал 24 сообщается свыходным каналом 25, сливное отверстие 26 закрывается. Клапан 2 подачиводы закрывается до тех пор, покадавление за ним не снизится ниже величины начала движения гидропривода тележек. С этого момента кулачок 32 частично прикрывает дополнительный сливной клапан 36, уменьшая расход через слив Б, Клаган 2 подачи воды продолжает закрытие с меньшей скоростью. Скорость закрытия клапана 2 подачи воды можно еще уменьшить конусностью кулачка 32.Работа гидравлической защиты ДМ осуществляется следующим образом.При включении в работу подкачивающей насосной станции повышается давление в напорном трубопроводе 1 доклапана 2 подачи воды, а также в импульсной линии 46 гидравлическойзащиты и в эластичных объемах 45 и44 (через открытый обратный клапан47) исполнительного механизма 43. Когда идет процесс заполнения импульсной линии 46, давление в эластичномобъеме 44 за счет дросселя 56 ниже,чем в напорном трубопроводе 1, Обратный клапан 47 при этом открыт, а клапан 48 закрыт. При закончившемся про"цессе заполнения импульсной линии 46гидравлической защиты и эластичныхобъемов 44 и 45 обратный клапан 47закрывается. Через дроссель 56 осуществляется небольшой проток жидкости, компенсирующий утечки в импульсной линии 46 гидравлической защиты.При срабатывании гидравлической защиты (один иэ последовательно соединенных клапанбв 49 сброса воды открывается) происходит резкое падение статического давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и вэластичном объеме 45 исполнительногомеханизма 43 Обратный клапан 47 закрывается. Усилие избыточного давления в эластичном объеме 44 исполнительного механизма 43 воздействует на эластичный объем 45, перемещая подпружиненную защелку 41 вниз. КуСоставитель Г,Параев Техред М. Ходанич Корректор В.Бутяга Редактор Н.Швыдкая Заказ 5730 П Тираж 628 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 7 3551 лачок 40 поворачивается вокруг оси за счет воздействия гибкой подпружиненной тяги 42. Толкатель 37 подни-" мается вверх и .через пружину 38 воздействует на шток 18 управляющего электромагнита 19.,Рычаг 17 перемещает заслонки 15 и 16. При этом по каналу 8 гидравлического переключателя 4 подается давление воды в надпоршневую полость 22 гидроцилиндра 3 через трехходовой клапан 23 гидравлического принципа действия. Клапан 2 подачи воды закрывается, причем этот процесс аналогичен процессу при телемеханическом отключении машины. 15При падении давления в напорном трубопроводе 1 происходит падение давления в импульсной линии 46 гидравлической защиты и в эластичном объеме 45 исполнительного механизма 20 43, При этом открывается обратный клапан 48, выравнивающий давление в эластичном объеме 44. Формула изобретения 1. Устройство управления и защиты многоопорной дождевальной машины, включающее управляемый электромагнитом гидропереключатель, напорный и 3 О сливной входы которого соединены через сливной"клапан со сливом и через кран - с напорным трубопроводом до клапана подачи воды в машину, а выходы подсоединены к надпоршневой 35 и подпоршневой полостям гидроцилиндра клапана подачи воды, и аварийные клапаны сброса, установленные пос 80 8ледовательно в импульсной линии защи-ты машины, соединенной с одного конца с трубопроводом машины, а с другого - с напорным входом гидропереклю-. чателя, а также сигнализаторы давления в трубопроводе машины и в импульсной линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности управления и защиты, устройство снабжено трехходовым гидроуправляемым клапаном, имеющим сливное отверстие и установленным между одним из выходов гидропереключателя и надпоршневой полостью гидроцилиндра, и программным блоком, выполненным в виде установленных на штоке с возможностью осевого смещения под действием мембранного привода подпружиненных кулачков, кинематически связанных со штоками электромагнита и сливного клапана, а также со штоком дополнительного сливного клапана, подключенного к сливному отверстию трехходового гидроуправляемого клапана. 2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено механизмом гидрозащиты, выполненным в виде установленного на штоке нрограммкого блока с воэможностью поворота дополнительного кулачка, кинематически связанного со штоком электромагнита и приводимого исполнительным механизмом, подключЕнным к напорному входу гидропереключателя и состоящим из двух эластичных камер, связанных между собой двумя встречно включенными обратными клапанами.