ГИДРОСИСТЕМА УБОРОЧНОГО КОМБАЙНА Российский патент 1994 года по МПК A01D75/00 F15B20/00 

Изобретение относится к общему машиностроению и предназначено для применения на комбайнах и других мобильных машинах.

Одним из наименее надежных элементов гидросистем мобильных машин являются рукава высокого давления, работающие в условиях комбинированного нагружения давлением рабочей жидкости и изгибными деформациями. Выход рукавов из строя приводит к потерям рабочей жидкости, к снижению плодородия почвы, к простоям машин.

Известна гидросистема мобильной машины, в которой контролируются давление рабочей жидкости в напорной гидролинии и расход рабочей жидкости в гидролинии слива. При разрыве рукава падает давление в напорной гидролинии и уменьшается или вообще прекращается расход в гидролинии слива, что, в свою очередь, позволяет сформировать сигнал для отключения источника напора и предотвращения потерь рабочей жидкости.

Недостатком гидросистемы является наличие потерь давления в датчике расхода рабочей жидкости, что ухудшает КПД гидросистемы.

Известна гидросистема (прототип) транспортной машины, в баке которой установлен датчик уровня жидкости поплавкового типа. При разрыве рукава уровень жидкости в баке падает и управляемый от датчика уровня клапан отключает подачу насоса к гидролиниям гидродвигателя.

Недостатком гидросистемы является то, что уровень жидкости в баках существенно изменяется при работе однополостных гидроцилиндров, что не позволяет достаточно точно контролировать разрыв гидролиний.

Цель изобретения - ограничение без ухудшения КПД, гидросистемы потерь рабочей жидкости при разрыве гидролиний в случае использования в качестве гидродвигателей однополостных гидроцилиндров.

Это достигается тем, что гидросистема снабжена датчиками нейтральных позиций распределителей однополостных гидроцилиндров и датчиками положений поплавка, соответствующих уровням рабочей жидкости в баке при отсутствии срабатывания однополостных гидроцилиндров и при срабатывании отдельных однополостных гидроцилиндров, причем нормально разомкнутые (закрытые) выходные элементы датчиков положения поплавка включены в линию питания устройства отключения источника напора последовательно с ним и параллельно друг другу, а нормально разомкнутые (закрытые) выходные элементы датчиков положения распределителей однополостных гидроцилиндров включены последовательно с выходным нормально разомкнутым (закрытым) элементом датчика положения поплавка, соответствующего уровню рабочей жидкости при отсутствии срабатывания однополостных гидроцилиндров.

Кроме того, гидросистема снабжена датчиком положения поплавка, соответствующего одновременному срабатыванию однополостных гидроцилиндров, причем нормально разомкнутый (закрытый) выходной элемент этого датчика включен в линию питания устройства отключения источника напора последовательно с ним и параллельно другим упомянутым выходным элементам датчиков положений поплавка, а последовательно с выходным элементом датчика положения поплавка, соответствующего уровню рабочей жидкости при срабатывании отдельных однополостных гидроцилиндров, и параллельно друг другу в упомянутую линию питания включены нормально разомкнутые (закрытые) выходные элементы датчиков нейтральных позиций распределителей однополостных гидроцилиндров.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой гидросистемы.

Предлагаемая гидросистема содержит источник 1 напора (насос), напорной гидролинией 2 сообщенный с распределителем 3 двухполостного гидроцилиндра 4 и распределителя 5 и 6 соответственно однополостных гидроцилиндров 7 и 8.

Гидроцилиндры 4, 7 и 8 сообщены с распределителями 3, 5 и 6 рабочими гидролиниями, содержащими рукава 9-12. Насос сообщен с баком 13 всасывающей гидролинией 14. Распределители 3, 5 и 6 сообщены с баком 13 сливной гидролинией 15. Распределители 5 и 6 однополостных гидроцилиндров 7 и 8 оснащены датчиками 16 и 17 нейтральных позиций.

В варианте, показанном на схеме, датчики выполнены в виде путевых электровыключателей, но они могут быть выполнены также в гидравлическом или пневматическом вариантах, в качестве датчиков нейтральных позиций распределителей может быть использовано также положение их органов управления или косвенно положение (втянутое) плунжеров управляемых гидроцилиндров. Бак 13 гидросистемы оснащен устройством контроля уровня рабочей жидкости с поплавком 18.

В гидросистеме предусмотрено устройство 19 отключения источника 1 напора, включенное в линию 20 питания. В качестве такого устройства может использоваться, например, электромагнитное реле, выключающее муфту привода насоса. В линии 20 питания используются также выполненные в виде контактных пластин выходные элементы датчиков положения поплавка соответствующих уровням рабочей жидкости в баке при отсутствии срабатывания однополостных гидроцилиндров (контактная пластина 21), при срабатывании отдельных однополостных гидроцилиндров (контактная пластина 22) и при одновременном срабатывании однополостных гидроцилиндров (контактная пластина 23). Последовательно с контактной пластиной 21 включены выходные элементы (контакты) 24 и 25 датчиков 16 и 17 положения распределителей 5 и 6. Последовательно с контактной пластиной 22 и параллельно друг друга с помощью диода 26 включены выходные элементы 25 и 27 датчиков положения распределителей 6 и 5. Замыкание линии 20 питания обеспечивается связанной с поплавком 18 контактной пластиной 28, постоянно скользящей по неподвижной контактной пластине 29 и в зависимости от положения поплавка 18 входящей в соприкосновение с пластинами 21, 22 или 23.

Гидросистема снабжена предохранительным клапаном 30 и перепускным клапаном 31 с гидролинией 32 управления, имеющей дроссель 33.

Гидросистема работает следующим образом.

При нейтральных позициях распределителей 3, 5 и 6 рабочие гидролинии с рукавами 9-12 отключены от насоса, гидролиния 32 управления перепускным клапаном 31 сообщена через распределители 3, 5 и 6 с баком 13, под действием перепада давления на дросселе 33 перепускной клапан 31 открыт и через него поток, засасываемый насосом по гидролинии 14, поступает из напорной гидролинии 2 в гидролинию 15, разгружая насос.

В нейтральных позициях распределителей нормально разомкнутые контакты 24, 25 и 27 датчиков 16 и 17 замкнуты, подвижная контактная пластина 28 находится в крайне правом положении (соответствующем нормальному уровню рабочей жидкости в баке 13), линия 20 питания является разомкнутой и устройство 19 отключения источника 1 напора является выключенным.

При переводе распределителя 3, управляющего двухполостным гидроцилиндром 4, в рабочую позицию перекрывается гидролиния 32 управления перепускным клапаном 31, исчезает перепад давления на дросселе 33 и перепускной клапан 31 под воздействием пружины закрывается, прекращая разгрузку насоса. Предохранительный клапан 30 остается закрытым. Под воздействием возрастающего давления рабочей жидкости происходит движение гидроцилиндра 4. Так как при этом движении рабочая жидкость поступает из бака 13 в одну полость гидроцилиндра 4 и одновременно возвращается в бак 13 из другой полости гидроцилиндра 4 существенного изменения уровня рабочей жидкости в баке 13 (и соответствующего изменения положения поплавка 18) не происходит.

При разрыве рукавов 9 и 10 начинает уменьшаться уровень рабочей жидкости в баке 13. Опускание поплавка 18 приводит к движению влево контактной пластины 28, которая, соприкасаясь с контактной пластиной 21, замыкает через контактную пластину 29 и замкнутые контакты 24 и 25 датчиков 16 и 17 линию 20 питания устройства 19.

В результате предотвращается потеря рабочей жидкости из бака 13 через поврежденные рукава 9 и 10 и работа гидросистемы становится возможной только после устранения последствий повреждения.

При переводе распределителя 5, управляющего однополостным гидроцилиндром 7, в позицию подъем происходит прекращение разгрузки насоса аналогично описанному и начинается движение плунжера гидроцилиндра 7.

Одновременно освобождается датчик 16 и соответственно размыкаются контакты 24 и 27. Так как при работе однополостного гидроцилиндра 7 поступающая в него жидкость не возвращается в бак 10, поплавок 18 начинает опускаться и контактная пластина 28, перемещаясь влево, соприкасается с контактной пластинкой 21, но замыкания линии 20 питания и срабатывания устройства 19 не происходит, так как контактная пластина 21 заблокирована ранее разомкнутым контактом 24. В случае разрыва рукава 11 продолжается опускание поплавка 18 и контактная пластина 28 соприкасается с контактной пластиной 22. При этом через замкнутый контакт 25 датчика 17 и диод 26 замыкается линия 20 питания устройства 19 и соответственно прекращается потеря рабочей жидкости.

Работа гидросистемы при включении однополостного гидроцилиндра 8 аналогична описанной работе при включении гидроцилиндра 7, за исключением того, что блокирование контактной пластины 21 осуществляется не контактом 24 датчика 16, а контактом 25 датчика 17, и соответственно питание устройства 19 обеспечивается не через контакт 25 датчика 17 и диод 26, а через контакт 27 датчика 16.

При одновременной работе однополостных гидроцилиндров 7 и 8 (распределители 5 и 6 в рабочих позициях) перепускной клапан 31 закрыт в связи с перекрытием гидролинии 32, а контакты 24, 25 и 27 разомкнуты в связи с освобождением датчиков 16 и 17. Рабочая жидкость из бака 13 без возврата поступает в полости обоих гидроцилиндров 11 и 12, что приводит к увеличенному снижению уровня рабочей жидкости в баке при нормальной работе. Последовательное соприкосновение при опускании поплавка 18 подвижной контактной пластины 28 с контактными пластинами 21 и 22 не приводит к срабатыванию устройства 19 отключения подачи насоса, так как линия 20 питания разомкнута контактами 24, 25 и 27.

В случае разрыва рукавов 11 или 12 и снижении уровня рабочей жидкости в баке 13 ниже значения, соответствующего суммарному объему полостей гидроцилиндров 7 и 8, опускание поплавка 18 приводит к соприкосновению подвижной контактной пластины 28 с контактной пластиной 23, к замыканию через контактную пластину 29 линии питания устройства 19 и к предотвращению потерь рабочей жидкости.

Таким образом предложенная гидросистема обеспечивает эффективное ограничение потерь рабочей жидкости при разрыве гидролиний, исключая ложные срабатывания устройства отключения подачи источника напора при раздельной и одновременной работе однополостных гидроцилиндров.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в конструкциях гидросистем комбайнов. Сущность изобретения: для ограничения потерь рабочей жидкости при разрыве гидролиний в случае использования однополостных гидроцилиндров гидросистема снабжена датчиками нейтральных позиций распределителей однополостных гидроцилиндров и датчиками положений поплавка, контролирующего уровни жидкости в баке, соответствующие отсутствию срабатывания отдельных однополостных гидроцилиндров и при одновременном срабатывании однополостных гидроцилиндров. От упругих датчиков управляется устройство отключения источников напора. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. ГИДРОСИСТЕМА УБОРОЧНОГО КОМБАЙНА, содержащая гидродвигатели, каждый из которых соединен через соответствующий распределитель с источником напора и сливной гидролинией, бак с поплавковым устройством контроля уровня рабочей жидкости и устройство отключения источника напора, отличающаяся тем, что, с целью ограничения, без ухудшения КПД гидросистемы, потерь рабочей жидкости при разрыве гидролиний в случае использования в качестве гидродвигателей однополостных гидроцилиндров, она снабжена датчиками нейтральных позиций распределителей однополостных гидроцилиндров и датчиками положений поплавка, соответствующих уровням рабочей жидкости в баке при отсутствии срабатывания однополостных гидроцилиндров и при срабатывании отдельных однополостных гидроцилиндров, причем нормально разомкнутые выходные элементы упомянутых датчиков положения поплавка включены в линию питания устройства отключения источника напора последовательно с ним и параллельно друг другу, а нормально разомкнутые выходные элементы датчиков нейтрального положения распределителей однополостных гидроцилиндров включены последовательно с выходным нормально разомкнутым элементом датчика положения поплавка, соответствующего уровню рабочей жидкости при отсутствии срабатывания однополостных гидроцилиндров. 2. Гидросистема по п.1, отличающаяся тем, что снабжена датчиком положения поплавка, соответствующего одновременному срабатыванию однополостных гидроцилиндров, причем нормально разомкнутый выходной элемент этого датчика включен в линию питания устройства отключения источника напора последовательно с ним и параллельно другим упомянутым выходным элементам датчиков положений поплавка, а последовательно с выходным элементом датчика положения поплавка, соответствующего уровню рабочей жидкости при срабатывании отдельных однополостных гидроцилиндров, и параллельно друг другу в упомянутую линию питания включены нормально разомкнутые выходные элементы датчиков нейтральных позиций распределителей однополостных гидроцилиндров.