Устройство для ступенчатого регулирования режима работы многоцилиндрового поршневого насоса с приводом от ветряного двигателя

Класс 59 а, 1993882 ИЮ ОП ТЕНИЯ САНИЕ ИАВТОРСКОМУ ИДЕТЕЛЬСТВУ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ МНОГОЦИЛИНДРОВОГОПОРШНЕВОГО НАСОСА С ПРИВОДОМ ОТ ВЕТРЯНОГО ДВИГАТ 49 г. за Жо 8196/394708 в Гостехнику ССС аявлено 4 апрел Опубликован 95 юллетене изобретений М 6 Йзобретение от водным насосным шахтных колодце водимыми верти вращаемыми над лями. носится к глуоокоустановкам для в с насосами, прикальными валами, земными двигатеса еи ограничивания рабовозможность вания иасоШироко известны и обычно применяются кривошипно-шатунные поршневые насосы с регулированием режима работы путем изменения хода поршня посредством изменения радиуса кривошипа.Также известны бескривошипные насосы с переменным ходом поршней, что достигается изменением угла наклона косой шайбы к рабочему валу насоса.Однако оба эти вида регулирования имеют два основных недостатка: ограниченность диапазона регулирования и невозможность осуществить регулирование работы насо на ходу, без временного прекращ ния его действия.Отмеченные недостатквают масштаб регулироты насоса и устраняютоптимального использосом мощности двигателя Особенно существенное значение эти недостатки регулирования приобретают при частых колебаниях величины мощности, передаваемой к насосу от двигателя, и при значительном диапазоне изменения величины этой мощности.Так, например, в ветронасосных установках, состоящих из ветродвигателя и насоса, при диапазоне рабочих скоростей 3 12 м/сек передаваемая насосу мощность ме 12няется в 8 ) = 4 = 64 раза, причем такие значительные изменения мощности ветронасосной установки могут повторяться несколько десятков раз даже в течение суток.Кроме того, в ветронасосных установках, особенно при быстроходных ветродвигателях, большое лимитирующее значение имеют начальные моменты трогания с места, которые. в быстроходных ветродвигателях составляют 0,3 - 0,4 от рабочего момента двигателя. Поэтому для создания потребного начального момента трогания с места ветродвигателя требуется увеличивать его раз Ъ 93882меры, вес и стоимость. Однако этоположение обусловливает, при развитии оооротов ветроколеса, наличие избыточной мощности ветродвигателя, не используемой насосом.Устраняется всякая возможностьприменения в этих условиях работыспособа регулирования насоса путемизменения хода поршня.Бескривошипный насос с предлагаемым устройством для многоступенчатого ручного регулированиярежима работы отвечает условияме онитттального использования мощности двигателя даже при весьмачйс 1 ь 1 х ттт значительных по амплитуде колебания изменениях приводЙЬЙ мощности.г Оптимальное использование мотт- ности двигателя в таком насосеобеспечивается на ходу, без остановки насоса, путем последовательного ручного включения на нагнетение или, наоборот, выключения изработы на перепуск жидкости либоотдельных одиночных цилиндров,либо симметрично расположенныхгрупп цилиндров.Наличие большого количествацилиндров в насосе обусловливаетмногоступенчатость его регулирования и, следовательно, приспособленность его к полному использованиюприводной мощности при весьмабольшом диапазоне колебания ее,Возможность переключения наперепуск большинства, а при надобности и всех цилиндров насоса передлуском его в ход обеопечивает началодвижения ветроустановки при минимальных мощностях, численно равных механическим потерям в насосе.На фиг. 1 изображен в продольном разрезе бескривошипный насосс устройством ступенчатого регулирования режима работы; нафиг. 2 - тот же насос в поперечномразрезе: на фиг. 3 - совмещенныерабочие характеристики быстроходного ветряного двигателя и бескривошипного девятицилиндрового насоса.Бескривошипный насос (фиг. 1)состоит из двух частей: приводной 1,заключенной в кожухе 2, и гидравлической 3 - в кожухе 4, разделенных одна от другой средней крышкой 5,Приводная часть включает в себя рабочий вал б насоса с муфтой 7 сцепления и с косоносаженной шайбой 8.Шайба 8, воспринимающая аксиальные и тангенциальные усилия, совершает колеоательные движеттия, преобразующиеся посредством шарнирных сопряжений шайбы 8 со штоками 9 в аксиальные возвратно- поступательные движения последних.Гидравлическая часть насоса состоит из цилиндрового блока с цилиндрами 10 (например 1, П, 1 П, 1 Г, 1, Л, И 1, УП 1 и 1 Х), расположенными равномерно по кольцу аксиальио и концентрично с валом насоса.Цилиндры 10 снабжетты порнптями 11 с отверстиями 12 для прохода жидкости через всаськающие эластичные клапаны 13 и неподвижными перегородками 14, имеющими отверстия 15 для пропуска нагнетаемой жидкости через эгтастттчттьте клапаны 16 в нагнетательную камеру 18, образоваштуто перегородками 14 и крышкой 17.Нагнетательная камера при помощи специального патрубка, не указанного на чертеже, соединяется с напорным трубопроводом.Рабочие полости цилиндров насоса отводами 19 и 20 соединены со специальными кольцевыми коллекторами 21 и 22, расположенными с внешней стороны насоса и плотно обнимающими цилиндровый блок.Кольцевые коллекторы 21 и 22 (фиг. 2) посред."твом патрубков 23 и 24 с вентилями 25 и 26 сообщаются с всасывающей камерой насоса.Каждый коллектор обобщает собой рабочие полости группы симметрично расположенных цилиндров, которые при помощи вентилей 25 и 26 на патрубках 23 и 24 могут быть сообщены с всасывающей камерой и, таким ооразом, переведены на перепуск жидкости.Наоборот, путем ручного закрытия тех же вентилей осуществляется переключение группы цилиндров, обобщенных коллектором, с пере- пуска на нагнетание в напорный трубопровод.Так, например, коллектор 21 обеспечивает переключение на перепуск или, наоборот, с перепуска на нагнетание группы цилиндров П, Ч, ЪП (фиг, 2). Аналогичным образом коллектор 22 обобщает собой группу цилиндров П 1, У 1, 1 Х.При большем, чем это указано на фиг. 2, количестве цилиндров в насосе, можно расположить еще несколько коллекторов, объединяющих собой группы симметрично расположенных цилиндров.Таким образом, путем последовательного переключения на перепуск или, наоборот, с перепуска на нагнетание отдельных групп цилиндров, объединенных в кольцевые коллекторы, осуществляется ступенчатость регулирования режима работы насоса.Число ступеней регулирования определяется числом коллекторов.Ступенчатость регулирования позволяет обеспечить совпадение рабочих характеристик двигателя и насоса и, следовательно, оптимальное использование мощности двигателя.Так, на фиг. 3 в качестве примера представлены совмещенные рабочие характеристики быстроходного ветродвигателя и бескривошипного девятицилиндрового насоса с трехступенчатым ручным регулированием. Здесь О - 1 характеристика насоса, остальные кривые характеризуют ветродвигатель при различных скоростях ветра,В интервале Л - Б (фиг. 3) скоростей ветра 4 - 7 л/сек насос нагнетает одной группой симметрично расположенных цилиндров, остальные же две группы переключены на перепуск жидкости.По мере возрастания скорости ветра, а с нею и мощности ветродвигателя, последовательно переключаются с перепуска на нагнетание и две другие группы цилиндров.Так, при интервале Б - В скоростей ветра 7 - 9 м/сек переключается с перепуска на нагнетание вторая группа цилиндров и, наконец, при действии скоростей ветра в пределах 9 - 11 мсек (см. участок В - Г) переключается на рабочее нагнетание и последняя - третья - группа цилиндров. Предмет изобретенияУстройство для ступенчатого регулирования режима работы многоцилиндрового поршневого насоса с приводом от ветряного двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью регулирования режима работы насоса при изменяющейся мощности двигателя, цилиндры насоса разделены на группы, а нагнетательные камеры каждой группы снабжены обшей трубой - коллектором с вентилем, с помощью которого нагнетаемая жидкость может быть перепушена во всасывающую камеру насоса.