ГИДРОПРИВОД Российский патент 1995 года по МПК F15B21/00 

Изобретение относится к общему машиностроению и предназначено для применения на тракторах, а также на погрузчиках и других мобильных машинах.

Одним из наиболее ответственных и тяжело погруженных элементов гидросистем мобильных машин являются рукава высокого давления, устанавливаемые преимущественно в гидролиниях, ведущих от распределителей к гидродвигателям. Жесткие режимы нагружения рукавов определяют относительно частые выходы их из строя, приводящие к значительным потерям рабочей жидкости.

Известна гидросистема транспортной машины (патент ФРГ N 2593164, кл. F 15 B 20/00) в баке которой установлен датчик уровня рабочей жидкости поплавкового типа. При разрыве рукава уровень рабочей жидкости в баке падает и, управляемый от датчика уровня клапан отключает подачу насоса к гидролиниям гидродвигателей. Недостатком гидросистемы является то, что уровень жидкости в баках тракторов даже при нормальной работе не является стабильным, существенно изменяясь, в частности в период между дозаправками из-за утечек рабочей жидкости при соединении с гидросистемами агрегатируемых машин и орудий. В результате не обеспечивается четкого контроля разрыва рукавов.

Известна гидросистема (прототип) машины, в которой контролируется расход в сливной гидролинии.

При уменьшении расхода ниже допустимой величины (что имеет место при разрыве рукава) отключается подача насоса к гидролиниям.

Недостатком известного гидропривода является определяемый гидравлическим сопротивлением датчика расхода пониженный КПД в холостом режиме работы гидросистемы (режим разгрузки или отключения источника напора), длительность которого в случае сельскохозяйственных тракторов со встроенным в моноблочный распределитель перепускным клапаном составляет 97-99% от общего времени работы гидропривода.

Указанное обстоятельство приводит к ухудшению теплового режима гидросистемы и увеличению расхода топлива.

Целью изобретения является устранение отмеченного выше недостатка.

Это достигается тем, что гидросистема снабжена подключенным параллельно датчику расхода двухпозиционным двухлинейным подпружиненным распределителем, полость управления которого подключена непосредственно к входу предохранительного клапана и через дроссель - на управление нормально разомкнутого контакта.

Предлагаемая гидросистема содержит источник напора (насос) 1, сообщенный напорной гидролинией 2 и каналами 3, 4, 5 с золотниками 6, 7 распределителя 8 и всасывающей гидролинией 9 с баком 10. Золотники 6, 7 рабочими гидролиниями, содержащими рукава 11, 12, 13, 14, сообщены с гидродвигателями 15, 16, а каналами 17, 18, 19 и гидролинией слива 20 - с баком 10; гидросистема снабжена предохранительным клапаном 21 и перепускным клапаном 22 с дросселем 23. Полость управления перепускного клапана 22 накалом управления 24 сообщена последовательно через золотники 6, 7 в их нейтральных позициях с баком 10. В гидролинии слива 20 установлен дроссельный датчик расхода 25, управляющий нормально замкнутым контактом 26, установленным в цепи питания устройства отключения источника напора 28, (которое может быть выполнено например с использованием электромагнитного реле).

Параллельно датчику расхода 25 в гидролинии слива 20 установлен дополнительный двухлинейный двухпозиционный гидрораспределитель 29, полость управления которого сообщается гидролинией 30 с каналом управления 24 на участке между перепускным клапаном 22 и золотниками 6, 7 распределителя. Последовательно с нормально замкнутым контактом 26 в цепи питания 27 устройства отключения подачи источника напора 1 установлен нормально разомкнутый контакт 31, полость управления которого сообщается гидролинией 32, имеющей дроссель 33 с каналом управления 24 на участке между перепускным клапаном 22 и золотниками 6, 7 распределителя 8.

Гидросистема работает следующим образом.

В нейтральных позициях золотников 6 и 7 распределителя 8 рукава 11, 12, 13, 14 вместе с гидродвигателями 15, 16 отключены от напорной гидролинии 2 источника напора. Канал управления 24 через золотники 6, 7 сообщен с баком 10. Под действием перепада давления на дросселе 23 перепускной клапан 22 открывается (предохранительный клапан 23 закрыт) и поток рабочей жидкости, поступающий из бака 10 по всасывающей гидролинии 9, подается источником напора 1 по напорной гидролинии 2 через клапан 22 и канал 19 в гидролинию слива 20. Полости управления дополнительного двухлинейного распределителя 29 и нормально открытого контакта 31 гидролиниями 30, 32 через канал управления 24 сообщены с баком, и соответственно дополнительный двухлинейный двухпозиционный распределитель 29 под воздействием пружины находится в левой (открытой) позиции, а контакт 31 находится в позиции "разомкнуто". Поток рабочей жидкости из гидролинии слива 20 проходит в бак 10 одновременно через датчик 25 и дополнительный распределитель 29, суммарное гидравлическое сопротивление которых незначительно, что обеспечивает относительно высокий КПД в режиме разгрузки источники напора. При этом в связи с малым перепадом давления на датчике расхода (дросселе 52) и дополнительном распределителя 29 контакт 26 находится в замкнутом состоянии, не срабатывает устройство 28, отключения источника напора 1 не происходит, так как цепи питания 27 разомкнута контактом 31.

При переводе любого из золотников 6, 7 в рабочую позицию перекрывается канал управления 24 перепускного клапана 22. В связи с исчезновением перепада давления на дросселе 23 перепускной клапан закрывается и начинает возрастать давление в напорной гидролинии 2 и соответственно в канале управления 24. Под действием возрастающего давления перемещается в правую позицию дополнительный распределитель 29, обеспечивая прохождение всего потока гидролинии слива через датчик расхода 25 и, соответственно, переключение контакта 26 в положение "разомкнуто", разрывая цепь питания 27.

При дальнейшем возрастании давления в напорной гидролинии 2 и, соответственно, в гидролинии 32 замыкается контакт 31 (но срабатывания устройства 28 отключение источника напора не происходит, так как до этого цепь питания 27 была уже разомкнута контактом 26). Необходимая последовательность срабатывания контактов 26 и 31 обеспечивается известными способами, например, установкой дросселя 33 в канале 32.

При возрастании давления в напорной гидролинии 2, в канале 3, в каналах 4, 5, в рукавах 11, 13 (или в рукавах 12, 14 при реверсе обеспечивается движение гидродвигателей 15, 16.

В случае разрыва какого-либо из упомянутых рукавов под действием рабочего давления прекращается или существенно уменьшается поток через датчик расхода 25. В связи с исчезновением или уменьшением перепада давления на датчике расхода (дросселе) 25 замыкается контакт 26, соответственно срабатывает устройство 28 отключения источника напора 1 и тем самым предотвращаются потери рабочей жидкости из бака 10.

Существенное падение давления в напорной гидролинии 2 и соответственно в канале 24 и гидролиниях 30, 31 (вырыв из рукава концевой арматуры) не препятствует срабатыванию устройства 28 отключения источника напора. При этом переключение дополнительного распределителя 29 в левую позицию способствует уменьшению перепада на дросселе 25 и соответственно замыканию контакта 26, а задержка размыкания контакта 31 дросселем 33 обеспечивает прохождение аварийного сигнала к устройству 28.

Таким образом предлагаемая гидросистема обеспечивает контроль состояния рукавов высокого давления в рабочем режиме гидросистемы и предотвращение потерь рабочей жидкости при повреждении рукавов, а также предотвращает существенное снижение гидравлического КПД и соответствующие потери мощности в холостом режиме, определяемые гидравлическими потерями в датчике расхода.

Использование: на тракторах, погрузчиках и других мобильных машинах. Сущность изобретения: каждый гидродвигатель соединен через распределитель с напорной и сливной гидролиниями. Датчик расхода установлен в сливной гидролинии и связан с устройством отключения источника напора. Устройство снабжено нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами, установленными последовательно в цепи питания устройства. Последовательно установлены перепускной и предохранительный клапаны, подключенные выходом к сливной гидролинии. Вход предохранительного клапана непосредственно сообщен с одним из распределителей и через дроссель - с входом перепускного клапана и с напорной гидролинией. Параллельно датчику расхода подключен двухпозиционный двухлинейный подпружиненный распределитель, полость управления которого подключена непосредственно к входу предохранительного клапана и через дроссель - на управление нормально разомкнутым контактом. 1 ил.

ГИДРОПРИВОД, содержащий гидродвигатели, каждый из которых соединен через распределитель с напорной и сливной гидролиниями, датчик расхода, установленный в сливной гидролинии и связанный с устройством отключения источника напора, снабженным нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами, установленными последовательно в цепи питания устройства, причем нормально замкнутый контакт управляем от датчика расхода, параллельно установленные перепускной и предохранительный клапаны, подключенные своим выходом к сливной гидролинии, вход предохранительного клапана непосредственно сообщен с одним из распределителей и через дроссель с входом перепускного клапана и с напорной гидролинией, отличающийся тем, что он снабжен подключенным параллельно датчику расхода двухпозиционным двухлинейным подпружиненным распределителем, полость управления которого подключена непосредственно к входу предохранительного клапана и через дроссель - на управление нормально разомкнутого контакта.