ГИДРОПРИВОД Российский патент 1994 года по МПК F16H39/02 

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности, к объемным гидроприводам и может быть использовано в качестве привода механизмов передвижения машины циклического действия с преимущественным рабочим движением в одном направлении, например, путевых машин.

Известен гидропривод передвижения путевых машин ВПР-1200, ВПРС-500. Гидропривод передвижения путевых машин содержит гидромотор, кинематически связанный с ведущими осями и сообщенный двумя линиями питания через трехпозиционный распределитель с линией нагнетания, на которой установлен пневмогидравлический аккумулятор высокого давления.

Недостатками данного привода являются наличие одного аккумулятора для привода нескольких исполнительных механизмов, имеющих различные гидравлические параметры; отсутствие рекуперации кинетической энергии машины при торможении (торможение на этих машинах происходит с помощью тормозных колодок, прижимаемых к бондажу ведущих колес специальными пневмоцилиндрами) снижает технико-экономические показатели машины; привод не предусматривает выбор зазоров в кинематических передачах, связывающих гидромотор с ведущими осями, что приводит к динамическим перегрузкам в элементах передачи во время пуско-тормозных операций.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому гидроприводу является гидропривод, содержащий реверсивный гидромотор, рабочая и тормозная полости которого сообщены через трехпозиционный пятиходовой распределитель с источниками высокого и низкого давления, гидравлически управляемый двухпозиционный пятиходовой распределитель, связывающий посредством гидролиний рабочую и тормозную гидролинию, обратные гидроклапаны, гидроаккумулятор малого объема с редукционным клапаном, регулируемый дроссель, связывающий тормозную магистраль с баком через двухпозиционный распределитель, насосы подпитки с предохранительными клапанами, распределителем и клапаном автоматической разгрузки.

Известный гидропривод обеспечивает повышение надежности механизма при рекуперации кинетической энергии, однако данный гидропривод более сложен, вследствие большого числа примененных гидроаппаратов и следовательно менее надежен.

Цель изобретения - повышение надежности привода путем снижения динамических нагрузок при пуске и торможении.

Поставленная цель достигается тем, что в гидроприводе, содержащем насос, сообщенный через обратный клапан с пневмогидроаккумулятором высокого давления и источник низкого давления, подключенный через трехпозиционный распределитель рабочей и тормозной гидролиниями с установленным между ними блоком предохранительных клапанов к соответствующим полостям гидромотора, двухпозиционный распределитель, установленный в тормозной гидролинии и подключенный одним из своих входов к тормозной полости гидромотора, а одним из выходов - к сливной гидролинии, второй обратный клапан и дроссель, двухпозиционный распределитель выполнен четырехлинейным, при этом второй вход распределителя сообщен с пневмогидроаккумулятором высокого давления через второй обратный клапан, второй выход подключен к трехпозиционному распределителю, а дроссель установлен в сливной гидролинии.

На чертеже представлен гидропривод.

Гидропривод содержит пневмогидравлический аккумулятор высокого давления 1, работающий на несколько потребителей, насос 2, производящий зарядку аккумулятора 1 через клапан автоматической разгрузки 3, трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель 4, управляемый электромагнитами 5 и 6, двухпозиционный четырехлинейный распределитель 7, управляемый электромагнитом 8, второй выход которого связан гидролинией 9 с распределителем 4, рабочую гидролинию 10, связывающую распределитель 4 с рабочей полостью гидромотора 11, тормозную гидролинию 12, связывающую тормозную полость гидромотора 11 с первым входом гидрораспределителя, гидролинию 13, связывающую второй вход гидрораспределителя 7 с гидролинией высокого давления 14 через обратный клапан 15, установленный выходом к аккумулятору высокого давления 1, а входом ко второму входу гидрораспределителя 7, сливную линию 16, соединяющую первый выход гидрораспределителя 7 с баком через дроссель 17, блок предохранительных клапанов 18, перепускающий при перегрузках рабочую жидкость из рабочей линии 10 в тормозную 12 и наоборот, гидролинию низкого давления 19, связывающую оба выхода распределителя 4 с источником низкого давления, регулируемый дроссель 20, установленный в линии высокого давления 14, связывающий аккумулятор высокого давления 1 с входом подвода распределителя 4, предохранительный клапан 21, предохраняющий от перегрузки насос 2.

Гидропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии машина производит уплотнение балласта и удерживается в неподвижном состоянии гидротормозами, воздействующими на ведущие колеса (тормоза и колеса не показаны). Электромагниты 5, 6 и 8 обесточены, пневмогидроаккумулятор высокого давления 1 заряжен полностью, регулируемый дроссель 20 полностью открыт и рабочая жидкость поступает от источника низкого давления по гидролинии низкого давления 19, через выход распределителя 4 по рабочей линии 10 к гидромотору 11 проворачивает его, выбирая зазоры в кинематических звеньях, соединяющих гидромотор 11 с ведущими колесами. Рабочая жидкость из противоположной тормозной полости гидромотора 11 вытесняется по тормозной гидролинии 12, через первый вход распределителя 7, по сливной гидролинии 16 и через дроссель 17 в бак - отсутствие зазоров при пуске снижает динамические нагрузки в кинематических звеньях и повышает долговечность машины.

Работа машины в направлении производства рабочих операций состоит из двух периодов: периода разгона и периода торможения.

Период разгона. Разгон машины производится после растормаживания машины гидротормозом. Для разгона машины включаются электромагниты 5 и 8, и пневмогидроаккумулятор высокого давления 1 сообщается с рабочей полостью гидромотора 11 по гидролинии высокого давления 14, через регулируемый дроссель 20 и через трехпозиционный распределитель 4 по рабочей гидролинии 10. При этом двухпозиционный гидрораспределитель отсоединяет тормозную полость гидромотора 11 от слива и соединяет ее с источником низкого давления по тормозной линии 12, через первый вход двухпозиционного распределителя 7, по гидролинии 9 через трехпозиционный распределитель 4 - гидромотор увеличивает свои обороты, перекачивая рабочую жидкость из пневмогидроаккумулятора высокого давления 1 в источник низкого давления (не показан).

Период торможения. При торможении гидромотор 11, вращаясь в том же направлении, приводится движущейся по инерции машиной, переводя гидромотор 11 в режим работы насоса, и тормозная гидролиния 12 становится нагнетательной, а рабочая гидролиния 10 - всасывающей, и на гидромоторе возникает момент противоположного знака. Для торможения происходит выключение электромагнитов 5 и 8, причем электромагнит 8 выключается с некоторым запаздыванием. При этом происходит краткое соединение рабочей 10 и тормозной 12 гидролиний посредством обоих выходов распределителя 4 и замедление вращения вала гидромотора. Вследствие наличия гидравлических сопротивлений по тракту движения рабочей жидкости и малого момента инерции вращающихся частей гидромотора, а движущаяся по инерции машина, обладающая большей инерцией, и, следовательно, скоростью в момент переключения, обусловливает и большую угловую скорость кинематических элементов (редукторов) и в шестеренных зацеплениях опять происходит выбор зазоров. После выбора зазоров в зацеплениях (через 0,2 с) отключается электромагнит 8 и тормозная гидролиния 12 через обе полости потребителя распределителя 7 и обратный клапан 15 соединяется с гидролинией высокого давления 14 и аккумулятором 1 и через дроссель 17 - с баком. При этом гидромотор 11, работающий в режиме насоса, нагнетает рабочую жидкость в аккумулятор высокого давления 1, производя рекуперацию кинетической энергии машины. Рабочая жидкость от источника низкого давления при торможении поступает в рабочую полость гидромотора 11 по гидролинии низкого давления 19, через распределитель 4 - по рабочей линии 10. Таким образом, при торможении рабочая жидкость из источника низкого давления поступает в аккумулятор высокого давления 1.

Потери энергии при рекуперации (торможении) связанные со сбросом рабочей жидкости через дроссель 17 в бак незначительны, вследствие малой величины дроссельного отверстия.

После останова машины снова включаются тормоза и гидропривод приходит в исходное состояние.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1629655, кл. F 16 H 39/02, 1989.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: насос сообщен через обратный клапан с пневмогидроаккумулятором высокого давления. Насос и источник низкого давления подключены через трехпозиционный распределитель рабочей и тормозной гидролиниями с установленными между ними блоком предохранительных клапанов к соответствующим полостям гидромотора. Двухпозиционный распределитель установлен в тормозной гидролинии и подключен одним входом к тормозной полости, одним выходом - к сливной гидролинии. Двухпозиционный распределитель выполнен четырехлинейным, второй его вход сообщен с пневмогидроаккумулятором высокого давления через второй обратный клапан, второй выход подключен к трехпозиционному распределителю. Дроссель установлен в сливной гидролинии. 1 ил.

ГИДРОПРИВОД, содержащий насос, сообщенный через первый обратный клапан с пневмогидроаккумулятором высокого давления, и источник низкого давления, подключенные через трехпозиционный распределитель рабочей и тормозной гидролиниями с установленными между ними блоком предохранительных клапанов к соответствующим полостям гидромотора, двухпозиционный распределитель, установленный в тормозной гидролинии и подключенный одним из входов к тормозной полости гидромотора, а одним из выходов - к сливной гидролинии, второй обратный клапан и дроссель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности привода путем снижения динамических нагрузок при пуске и торможении, двухпозиционный распределитель выполнен четырехлинейным, при этом второй вход распределителя сообщен с пневмогидроаккумулятором высокого давления через второй обратный клапан, второй выход подключен к трехпозиционному распределителю, а дроссель установлен в сливной гидролинии.