ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Российский патент 1994 года по МПК F15B20/00 A01D75/18 

Изобретение относится к средствам автоматизации сельскохозяйственных агрегатов, преимущественно защиты гидро- систем.

Известна гидравлическая система сельскохозяйственных агрегатов, содержащая насос, связанный напорной гидролинией с основным распределителем, управление которого осуществляется от датчиков давления. При работе гидросистемы контролируется давление в ней и при уменьшении давления осуществляется отключение насоса от напорной гидролинии.

Недостатком указанного технического решения является то, что конструкция достаточно сложна и металлоемка, при этом, имеется возможность ложного срабатывания при определенных перепадах давления в гидросистеме.

Известна гидравлическая система, преимущественно сельскохозяйственных агрегатов, содержащая насос, связанный с основным распределителем посредством напорной гидролинии, в которой также установлен дополнительный распределитель, срабатывающий при избыточном расходе рабочей жидкости.

Недостатком указанного технического решения является сложность конструкции, а также необходимость постоянной настройки уровней срабатывания, поскольку от этих настроек зависит точность работы устройства.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является гидравлическая система, преимущественно сельскохозяйственных агрегатов, содержащая насос, сообщенный напорной гидролинией с основным распределителем, который связан с баком посредством сливной гидролинии, дроссель, дополнительный распределитель, установленный в упомянутой напорной гидролинии.

При работе данного устройства давление в напорной гидролинии переключает дополнительный распределитель, однако, это осуществляется при больших уровнях контролируемого сигнала, что является неэкономичным, приводит к значительному разбросу уровней срабатывания, т.е. недостаточной точности работы системы.

Целью предложенного технического решения является повышение надежности системы за счет исключения ложных срабаты- ваний при перепадах давления в ней.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена напорным клапаном и установленным в сливной гидролинии основно- го распределителя элементом контроля расхода, а дополнительный распределитель выполнен гидроуправляемым трехпозиционным трехлинейным с имеющим в средней части проточку и подпружиненным с двух сторон золотником, в первой торцевой части которого выполнена внутренняя полость, образованная гнездом и установленным в гнезде плунжером с двусторонним ограничителем хода, кроме того, выход напорного клапана через упомянутый дроссель сообщен с баком, а внутренняя полость золотника сообщена с полостью его проточки, первая линия дополнительного распределителя сообщена с гидролинией основного распределителя, вторая - с выходом насоса, третья - со входом напорного клапана, первая торцевая камера дополнительного распределителя сообщена со сливной гидро- линией и входом элемента контроля расхода, вторая торцевая камера - с выходом напорного клапана, при этом, в первой крайней позиции золотника дополнительного распределителя первая линия сообщена со второй, а третья перекрыта, во второй крайней позиции - вторая линия сообщена с третьей, а первая перекрыта, причем, в нейтральной позиции все три гидролинии сообщены друг с другом; а также тем, что двусторонний ограничитель хода плунжера выполнен в виде упора на соответствующем золотнике и внешнего упора, установленного в первой торцевой камере.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что предложенная совокупность неизвестна, т. е. предложенное соответствует критерию "новизна".

Поскольку предложенная конструкция выполнена из известных элементов, то предложенное соответствует критерию "промышленная применимость".

А так как данное техническое решение позволяет реализовать более высокую, чем у известных технических решений, надежность системы, проявляющуюся в исключении ложных срабатываний, то предложенное соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена схема гидравлической системы при отключенном насосе; на фиг. 2 - то же, при работе насоса и неповрежденных гидролиниях; на фиг. 3 - положение золотника дополнительного распредели- теля при разрыве гидролинии.

Гидравлическая система, преимущественно сельскохозяйственных агрегатов содержит насос 1, сообщенный напорной гидролинией 2 с основным распределителем 3, который связан с баком 4 посредством сливной 5 гидролинии. Дополни- тельный распределитель 6 установлен в упомянутой напорной гидролинии 2 и имеет золотник 7 с проточкой в средней части. Золотник 7 подпружинен с двух сторон пружинами 8 и 9, установленными соответственно в первой 10 и второй 11 торцевых камерах распределителя 6. Распределитель 6 выполнен трехпозиционным трехлинейным, при этом, его первая линия 12 сообщена с напорной гидролинией 2 основного распределителя 3, его вторая линия 13 сообщена с выходом насоса 1 посредством соответствующей гидролинии 2, а его третья линия 14 сообщена со входом напорного клапана 15 выход которого посредством дросселя 16 сообщен с баком 5 и посредством гидролинии 17 - со второй 11 торцевой камерой. Первая торцевая камера 10 сообщена гидролинией 18 со сливной гидролинией 5, в которой, после места соединения линий 5 и 18 установлен элемент контроля расхода 19 и далее фильтр 20. Элемент контроля расхода 19 может быть выполнен в виде клапана постоянного давления.

В первой торцевой части 21 золотника 7 выполнена внутренняя полость 22, образованная гнездом 23 и плунжером 24 с двусторонним ограничителем хода, который может быть выполнен в виде упора 25 на соответствующем золотнике 7 и внешнего упора 26, установленного в первой торцевой камере 10. Внутренняя полость 22 золотника 7 сообщена отверстием 27 с полостью его проточки 8. Основной распределитель 3 посредством соответствующих гидролиний 28 сообщен с гидродвигателем 29, например, гидроцилиндром (или несколькими гидроцилиндрами, как одностороннего, так и двустороннего действия).

Следует отметить, что плунжер 24 может быть выполнен в виде поршня с кольцевым выступом, который упирается в одном крайнем положении в упор 25, например, торец золотника 7 или любой, связанный с ним упор. При этом плунжер 24 должен перемещаться в гнезде 23.

Гидравлическая система работает следующим образом.

При неработающем насосе 1 пружина 9 так располагает золотник 7, что гидролинии 12, 13 и 14 распределителя 6 сообщены друг с другом, т.е. золотник 7 находится в нейтральной позиции.

После начала работы насоса 1 рабочая жидкость начинает поступать как на слив, так и в распределитель 3, но в последнем случае сопротивление меньше, следовательно жидкость пойдет через распределитель 3 в сливную гидролинию 5. Элемент контроля расхода 19 тут же отреагирует на изменение данного параметра и в первой торцевой камере 10 возникнет подпор (например, на уровне 0,3 МПа), усилие которого, преодолевая упругость пружины 9, сдвинет золотник 7 вправо, при этом перекрывается гидролиния 14 на слив и рабочая жидкость от насоса 1 будет поступать через камеру проточки золотника 7 только в распределитель 3. Давление в полости проточки золотника 7 также будет способствовать удержанию золотника 7 в крайнем правом положении.

При дальнейшем увеличении давления (распределитель 3 в положении "подъем") и двухполостном гидроцилиндре 29 в полости проточки золотника 7 возникает давление, которого достаточно, чтобы воздействуя на рабочую поверхность плунжера 24, преодолеть усилие пружины 9 и удержать золотник 7 в правом положении. Этому способствует также увеличение давления в полости камеры 10, возникающего вследствие наличия элемента 19. При наличии однополостного гидроцилиндра 29 в полости камеры 10 нет давления и золотник 7 будет удерживаться в правом положении преимущественно от давления в полости 22 (которое должно быть например более 4 МПа).

В случае разрыва гидролиний 28 (при одно- или двухполостном гидроцилиндре) рабочая жидкость начинает вытекать через разрыв и на сливе потока нет, давление в полости 10 отсутствует (уровень давления менее 4 МПа). В этом случае усилие пружины 9 переместит золотник 7 влево, т.к. в полости 10 давления нет, а в полости 22 оно менее 4 МПа. В результате чего открывается проход жидкости от насоса 1 на слив по линии 14 (под давлением около 1 МПа) и закроется проход жидкости в распределитель 3 по линии 12. Рабочая жидкость по линии 14, клапану 15, дросселю 16 поступает в бак 4. Давление в линии 17 вследствие наличия дросселя 16 дополнительно поджимает золотник 7 влево, что исключает поступление рабочей жидкости в золотник 3 и, следовательно исключает потерю рабочей жидкости. Отключая насос 1 и восстанавливая разорванную магистраль гидросистему приводят в рабочее положение.

Указанная конструкция позволяет при расположении золотника 7 в правом положении практически исключить давление на него справа и удерживать его за счет давлений в первой торцевой полости 10, полости проточки золотника 7 и пружины 8. При перемещении золотника 7 влево в полости 11 появляется дополнительное давление которое также способствует перемещению золотника 7. При обратном перемещении золотника 7 давление в полости 11 будет уменьшаться, что также способствует перемещению золотника 7 вправо.

Следует отметить, что при широком использовании одно и двухполостных гидроцилиндров в качестве гидродвигателей 29 наличие плунжера 24 позволяет эффективно удерживать золотник 7 в крайней правой позиции (рабочее состояние) без каких-либо дополнительных технических средств, что увеличивает надежность конструкции.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в гидравлических системах для, преимущественно, сельскохяйственных агрегатов. Сущность изобретения: при разрыве гидролиний в гидравлической системе из-за резкого давления в первой торцевой полости дополнительного распределителя его золотник под действием пружины, установленной во второй торцевой полости смещается и перекрывает подачу рабочей жидкости к основному распределителю. Одновременно насос через напорный клапан создает дополнительное давление во второй торцевой полости. Удерживая данный золотник в таком состоянии, при котором рабочая жидкости через напорный клапан поступает в бак. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА преимущественно сельскохозяйственных агрегатов, содержащая насос, сообщенный напорной гидролинией с основным распределителем, который связан с баком посредством сливной гидролинии, дроссель, дополнительный распределитель, установленный в упомянутой напорной гидролинии, отличающаяся тем, что она снабжена напорным клапаном и установленным в сливной гидролинии основного распределителя элементом контроля расхода, а дополнительный распределитель выполнен гидроуправляемым трехпозиционным трехлинейным с имеющим в средней части проточку и подпружиненным с двух сторон золотником, в первой торцевой части которого выполнена внутренняя полость, образованная гнездом и установленным в гнезде плунжером с двусторонним ограничителем хода, кроме того, выход напорного клапана через упомянутый дроссель сообщен с баком, а внутренняя полость золотника сообщена с полостью его проточки, первая линия дополнительного распределителя сообщена с напорной гидролинией основного распределителя, вторая - с выходом насоса, третья - с входом напорного клапана, первая торцевая камера дополнительного распределителя сообщена со сливной гидролинией и входом элемента контроля расхода, вторая торцевая камера - с выходом напорного клапана, при этом в первой крайней позиции золотника дополнительного распределителя первая линия сообщена с второй, а третья перекрыта, во второй крайней позиции - вторая линия сообщена с третьей, а первая перекрыта, причем в нейтральной позиции все три гидролинии сообщены одна с другой. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что двусторонний ограничитель хода плунжера выполнен в виде упора на соответствующем золотнике и внешнего упора, установленного в первой торцевой камере.