Казарезов Проеектування пристроiв и систем пiдводных апаратiв

ПРОЕКТУВАННЯ ПРИСТРОЇВ І СИСТЕМ ПІДВОДНИХ АПАРАТІВ

Рис. 2.33. Шестеренний гідромотор:

1 – маслозабірний патрубок; 2 – фільтрувальна сітка; 3 – кришка; 4 – ведена шестірня (9 зубців); 5 – корпус; 6 – вісь веденої шестірні; 7 – валик привода переривника-розподільника запалювання, масляного і паливного насосів; 8 – шестірня (14 зубців) привода масляного насоса і переривникарозподільника; 9 – ведучий валик; 10 – канал для подачі масла від насоса; 11 – болт кріплення насоса; 12 – ведуча шестірня (9 зубців); 13 – редуцій-

ний клапан; 14 – пружина клапана

71

А.Я. Казарєзов, А.Ф. Галь, С.М. Пишнєв

Функція клапана визначається його схемою і способом переміщення золотника.

Р Т

д

Рис. 2.34. Умовні позначення і схеми трипозиційних чотириходових клапанів:

а – з відкритим центральним каналом; б – з перекритим центральним каналом; в – доступ рідини під тиском перекритий, канали А і Б спарені з резервуаром; г – канал В перекритий; д – канали Р і Т з’єднані

між собою

Клапани ручного керування застосовують у тих випадках, коли є оператор і час відкриття особливої ролі не відіграє, але важлива послідовність (як у системах дистанційного керування, коли оператор може почати операцію за своїм розсудом). Для зручності монтажу і захисту котушок соленоїдів від морської води клапани поміщають усередину спеціальних клапанних коробок, що заливаються діелектриком. У багатьох випадках соленоїдні котушки агрегатуються разом з корпусом клапанної коробки, поліпшуючи таким чином надійність і масогабаритні показники приладу. Зовнішній вигляд і будова таких коробок зображені на рис. 2.35.

Сервоклапани (електрогідравлічні підсилювачі) призначені для

72

ПРОЕКТУВАННЯ ПРИСТРОЇВ І СИСТЕМ ПІДВОДНИХ АПАРАТІВ

плавної зміни витрати рідини в залежності від керуючого сигналу і застосовуються для пропорційного керування роботою різних пристроїв, двигунів, гідроциліндрів і т. д.

Більша частина гідропідсилювачів є двоступінчастими пристроями, де двигун чи осердя соленоїда переміщає керуючий золотник чи заслінку сопла або струминну трубку, що, у свою чергу, переміщає головний золотник, виконаний у тричи чотириходовому варіанті.

Некеровані клапани призначені для автоматичного регулювання потоком рідини в заздалегідь визначеному діапазоні. Це зворотні клапани, які забезпечують прохід потоку робочої рідини тільки в одному напрямку; запобіжні клапани, які спрацьовують при надмірно великому тиску в робочій порожнині; регулятори тиску, які нормально знаходяться у відкритому положенні і спрацьовують при падінні тиску робочої рідини нижче розрахункового; перепускні клапани, які служать для з'єднання порожнин високого тиску зі зливною порожниною гідравлічної системи, якщо тиск усередині напірної гілки перевищить заданий рівень. Після скидання надлишкового тиску перепускний клапан закривається.

Усі перераховані типи клапанів виготовляються в корпусах зі сталі чи алюмінієвих сплавів. Вони дуже компактні – маса становить від 0,1 до 0,6 кг, найбільший розмір не перевищує 0,15 м. Їхній зовнішній вигляд показаний на рис. 2.36.

73

А.Я. Казарєзов, А.Ф. Галь, С.М. Пишнєв

Клапани керування потоком служать для регулювання потоку рідини до споживачів з постійною витратою. Використовуються шунтувальні трубки; дросельні шайби і регульовані голчасті клапани, які можна використовувати для перекриття чи регулювання

станції.

Рис. 2.37. Схема фільтра-відстійника:

41 – нагнітальний патрубок; 2 – фільтрувальні

12

9

11 10

Рис. 2.38. Повноструминний масляний фільтр тонкого очищення масла:

1 – корпус фільтра; 2 – фільтрувальний вкладиш із віскозного волокна; 3 – опора пропускного клапана; 4 – пропускний клапан; 5 – вікно в корпусі пропускного клапана; 6 – корпус пропускного клапана; 7 – паперовий фільтрувальний елемент; 8 – перфорована центральна трубка фільтра; 9 – протидренажний клапан; 10 – підсилювальна пластинка кришки; 11 – кришка фільтра; 12 – канал подачі

масла для фільтрації

74

ПРОЕКТУВАННЯ ПРИСТРОЇВ І СИСТЕМ ПІДВОДНИХ АПАРАТІВ

Як фільтрувальні елементи застосовують металеві сітки, тканину, паперові фільтри, шайби з пористої кераміки. Розрізняють фільтри грубого (із крупністю чарунок 30...50 мкм) і тонкого (12...15 мкм) очищення. Характеристики фільтрів серії ФГ наведені в табл. 2.12.

Таблиця 2.12. Характеристики фільтрів серії ФГ

2.7. Джерела електроенергії

Електрика є основним видом енергії, що забезпечує роботу більшості систем ПА, як силових, так і керуючих. Передача електроенергії на борт ПА, її зберігання і вироблення пристроями ПА можуть бути реалізовані декількома способами [40].

Силове електроживлення подається на борт прив'язних ПА по спеціальному кабелю під напругою 200...3000 В. Підвищення напруги виправдовується зниженням утрат на передачу енергії по довгому кабелю. Конкретне значення робочої напруги визначається в процесі проектування. На борту ненаселеного ПА струм високої напруги перетворюється до вигляду, необхідного для роботи бортових пристроїв [5].

Автономні ПА найчастіше використовують хімічні джерела електроенергії у вигляді гальванічних елементів, електричних акумуляторів і паливних елементів. Останніми десятиліттями для великих ПА (як населених, так і ненаселених) стали використовувати теплоенергетичні установки на основі двигуна Стірлінга, радіоізотопні джерела і малі ядерні реактори на швидких нейтронах з наступним перетворенням в електроенергетичні. Діапазони застосування різних джерел енергії наведені на рис. 2.39, а їх необхідна потужність – на рис. 2.40 [5, 21].

Вибір конкретного типу акумуляторної батареї (АБ) визначається призначенням ненаселеного ПА й особливостями його експлу-

75

А.Я. Казарєзов, А.Ф. Галь, С.М. Пишнєв

атації. В даний час більш ніж на 80 % всіх автономних апаратів використовують свинцево-кислотні батареї завдяки їх низькій вартості і високій струмовіддачі. У деяких випадках (в основному на апаратах спеціального призначення) використовують лужні срібно-цин- кові, нікель-кадмієві чи нікель-метал гідридні акумулятори, які мають набагато кращі показники питомої енергомісткості порівняно зі свинцевими. Порівняльні дані щодо вартості основних типів акумуляторних батарей та інших джерел електроенергії для ПА на-

ведені в табл. 2.13 [5, 21, 26, 35, 42, 46, 56].

76

ПРОЕКТУВАННЯ ПРИСТРОЇВ І СИСТЕМ ПІДВОДНИХ АПАРАТІВ

Акумулятори, застосовувані на ненаселених ПА, можуть бути як у звичайному, так і в заглибному виконанні з індивідуальним чи загальним компенсатором. У першому випадку їх установлюють усередині міцного корпусу (рис. 2.41–2.43).

2

1

8

9

Рис. 2.41. Схема заглибної акумуляторної батареї з загальним компенсатором тиску:

1 – акумулятори; 2 – контейнер із пластмаси; 3 – кришка контейнера; 4, 9 – шланги системи компенсації; 5 – клапан для скидання надлишкового тиску газів; 6 – розширювальний бачок; 7 – інші маслозаповнені системи апарата; 8 – компенсатор тиску; 9 – колекторний трубопровід

1 – опорні рамки; 2 – напрямні; 3 – 1 – корпус акумулятора; 2 – пластини з акпіддон для АБ; 4 – акумулятори; 5 – тивною масою; 3 – клемна коробка з гермеміцний корпус; 6 – гермоввід; 7 – катизувальною заливкою компаундом; 4 – губель; 8 – каталітичні камери допамовий компенсатор; 5 – запобіжний клапан;

79

А.Я. Казарєзов, А.Ф. Галь, С.М. Пишнєв

Принципи створення і використання заглибних систем АБ описані в роботах [13, 21, 46]. На ПА використовують два типи свин- цево-кислотних акумуляторів у заглибному виконанні, що випускаються серійно: СП-200 і СП-680. Характеристики цих акумуляторів наведені в табл. 2.14, а конструкція – на рис. 2.44.

Таблиця 2.14. Характеристики заглибних свинцево-кислотних

акумуляторів

80