Размещено на http://www.allbest.ru/

Петербургский государственный университет путей сообщения

Экономический эффект от модернизации насоса НК20

Грушко А.Ю.

Основное содержание исследования

Одним из важнейших и основных требований предъявляемых к современным судовым гидравлическим машинам является управление. Это продиктовано постоянно усложняющимися и совершенствующимися механизмами, работающими на борту любого судна. Ввиду сложности управления такими устройствами многие агрегаты, входящие в их состав, переводят на автоматическое управление, что возможно сделать только при введении в систему управление машиной электрической ступени.

Но при введении такого управления, предприятия сталкиваются с проблемой включения такой ступени. Проблема заключается в том, что гидравлические машины, отвечающие параметрам устройства, не имеют возможности включения в свой состав устройства электрического управления.

Актуальность этой задачи также справедлива для насосов типа НК, так как насосы этого типа используются в большинстве судовых устройств с гидравлическим приводом. Но серийная его модификация имеет гидравлическое управление, а моноблочная конструкция не допускает подключение каких-либо сторонних устройств.

По этому модернизация продиктована, в первую очередь, поиском упрощенных конструктивных решений, направленных на:

- внедрение в конструкцию насоса устройств управления отвечающих современным требованиям и вместе с тем позволяющих при необходимости возврата к исходной серийной схеме;

- обеспечение изделия новыми качествами, улучшающими его адаптацию к требованиям потребителей и внедрением передовых технологий в серийное производство; - уменьшение стоимости изготовления насоса НК20.

Основными недостатками серийного насоса НК20, как следствие ставшими причиной модернизации, являются:

- серийная модификация подразумевает только гидравлическое управление; исполнения насоса с электрогидравлическим управлением нет.

Это приводит к необходимости введения в конструкцию дополнительных деталей (плиты переходные, плиты управления), что увеличивает массогабаритные показатели насоса и, как следствие, его себестоимость.

- существующая конструкция золотника системы управления моноблочного исполнения, что исключает возможность использования дешевых материалов при его изготовлении. Это связано с высокими требованиями, предъявляемыми к материалу конструкции золотника и смежных с ним деталей и сложной технологией его производства;

- применение постоянного давления рабочей жидкости в системе управления, не зависящего от величины сигнала на перекладку люльки насоса. Это приводит к повышенным тепловыделениям в гидросистеме при длительных режимах работы на малых подачах;

- случаи отказа узла стопорения тяги регулятора в управляющем золотнике, при длительной эксплуатацией насоса;

- случаи выхода из строя подшипников люльки насоса, что обусловлено режимами работы насоса;

- наличие технологически сложных узлов, содержащих трудоемкие детали с притиркой труднодоступных поверхностей.

В конструкцию модернизированного насоса НК20Э необходимо заложить технические решения, наилучшим способом обеспечивающие предъявляемые к насосу требования и в значительной мере устраняющие перечисленные выше недостатки.

Для этого были внесены необходимые изменения в ряд устройств и механизмов серийного насоса.

- изменение гидравлической схемы управления;

- введение в состав насоса клапана электрогидравлического (далее КЭГ) разработанного на базе пропорциональных серийных магнитов и конусных клапанов. Клапан имеет, помимо электрического, ручное управление.

Кроме того, анализ существующей конструкции регулятора насоса выявил следующие недостатки: а) наличие пар трения по большим поверхностям;

б) наличие зазора в серьге между тягой пружины регулятора и золотником управляющим.

Рис. 1. Конструкции регулятора насоса НК20: а - серийная; б - модернизированная

насос судовая гидравлическая машина

Учитывая изложенный выше материал, конструкция регулятора была изменена путем доработки корпуса с заменой части деталей пружинного блока обратной связи (см. Рис.1).

Из рисунка видно, что в управляющем следящем золотнике новой конструкции два дросселя подвода жидкости, камеры датчика мощности исключены, при этом сигнал по давлению для датчика мощности поступает непосредственно из камер управления золотника через челночный клапан. Такая коммутация гидравлических камер и каналов позволила отказаться от сложных в изготовлении деталей с притиркой труднодоступных поверхностей.

Применение клапана электрогидравлического потребовало совершенно нового качества системы управления и позволило отказаться от дополнительных деталей, служивших на серийной модификации насоса для передачи управляющего потока рабочей жидкости исполнителям (плиты переходные, плиты управления).

Предохранительный клапан, обеспечивающий необходимое давление подачи от вспомогательного насоса в системе управления, выполнен в стыковом исполнении, что позволяет для изготовления корпуса золотника управляющего использовать более дешевые материалы.

При помощи клапана предохранительного и прибора КЭГ, управление модернизированным насосом осуществляется не постоянным, а переменным давлением рабочей жидкости. Они обеспечивают давление в системе управления при среднем положении люльки и повышение давления рабочей жидкости до номинальной величины, необходимой для поворота люльки насоса на угол, обеспечивающий требуемую скорость. Для этого в полость пружины клапана предохранительного подведено давление рабочей жидкости от каналов прибора КЭГ через челночный клапан.

Предложенный выше путь модернизации насоса НК20 обеспечивает изменение его компоновки в зависимости от нужд потребителя, что было подтверждено соответствующим актом внедрения. Ожидаемый годовой экономический эффект должен составить 38,7 тысяч рублей.

Размещено на Allbest.ru