ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Российский патент 1995 года по МПК F15B20/00 

Гидросистема относится к общему машиностроению и предназначена для применения на тракторах, комбайнах, погрузчиках и других мобильных машинах.

Одним из наименее надежных элементов мобильных машин являются рукава высокого давления, выход которых из строя приводит к значительным потерям рабочей жидкости.

Известна гидросистема, в которой при разрыве рукавов высокого давления сигнал от датчика герметичности поступает на установленный параллельно предохранительному клапана распределителя двухлинейный двухпозиционный клапан. Переключение клапана приводит к срабатыванию фиксатора золотника распределителя, к автоматическому переключению золотника в позицию "нейтраль" и к изоляции рукавов от напорной гидролинии насоса.

Недостатком гидросистемы является необходимость специального устройства формирования сигнала к двухлинейному двухпозиционному клапану от датчика герметичности гидросистемы, контролирующему, например, в случае современных тракторных гидросистем комплекс параметров (давление, расход, уровень рабочей жидкости).

Целью изобретения является устранение отмеченного выше недостатка.

Это достигается тем, что гидросистема снабжена установленными параллельно предохранительному клапану и последовательно друг другу двумя нормально открытыми двухлинейными двухпозиционными клапанами, управляемыми соответственно от перепада давления на датчике расхода и от давления в напорной гидролинии.

На чертеже изображена предлагаемая гидросистема.

Она содержит насос 1, напорной гидролинией 2 и гидролиниями 3, 4 сообщенный с золотниками 5, 6 распределителя и всасывающей гидролинией 7 с баком 8. Золотники 5, 6 гидролиниями 9, 10 и сливной гидролинией 11 сообщены с баком 8 и рабочими гидролиниями, содержащими рукава 12, 13, 14, сообщены с гидродвигателями 15, 16. Золотники 5, 6 сообщены с гидроуправляемыми от перепада давления на расположенном между напорной гидролинией 2 и предохранительным клапаном 17 дросселе 18 фиксаторами 19, 20. Между напорной гидролинией 2 и сливной гидролинией 11 расположен перепускной клапан 21 с каналом 22 управления. В сливной гидролинии 11 расположен датчик 23 расхода (дроссель), вход и выход которого гидролиниями 24, 25 сообщен с полостями управления двухлинейного двухпозиционного подпружиненного клапана 26. Напорная гидролиния 2 гидролиний 27 сообщена с полостью управления двухлинейного двухпозиционного подпружиненного клапана 28. Канал 22 управления (выход дросселя 18) гидролиниями 29, 30, 31 через клапаны 28 и 26 сообщен с баком 8. Полости управления фиксаторов 19, 20 сообщены с входом дросселя 18 гидролиниями 32, 3, 34 и с выходом дросселя 18 гидролиниями 35, 36, 37. Гидролинии 32 и 33 постоянно сообщены со сливом (баком 8) дросселями 38, 39. Гидролиния 24 управления снабжена демпфирующим дросселем 40.

Гидросистема работает следующим образом.

В нейтральной позиции золотников 5, 6 рукава 12, 13, 14 вместе с гидродвигателями 15, 16 отключены от напорной гидролинии 2 насоса 1. Канал 22 управления перепускным клапаном 21 сообщен с баком 8. Под действием перепада давления на дросселе 18 перепускной клапан 21 открывается (предохранительный клапан 17 остается закрытым) и рабочая жидкость, засасываемая насосом 1, по всасывающей гидролинии 7 и далее по напорной гидролинии 2 через перепускной клапана 21 поступает в сливную гидролинию 11, пройдя через датчик 23 расхода. Под действием перепада давления на датчике расхода (дросселе), передаваемого по гидролиниям 24 и 25, клапан 26 занимает нижнюю позицию, отсоединяя гидролинию 29 от бака 8. Клапан 28 при этом находится в верхней позиции в связи с малым давлением в напорной гидролинии 2 при разгрузке насоса.

В случае разрыва одного из рукавов 12, 13 поток в сливной гидролинии 11 прекращается или существенно уменьшается, соответственно существенно уменьшается перепад давления на дросселе 23 и давление в напорной гидролинии 2. В результате соответственно клапаны 26 и 28 занимают верхнюю позицию, сообщая выход дросселя 18 по гидролиниям 29, 30, 31 с баком гидросистемы. Возникают поток через дроссель 18 и через гидролинии 32, 33, 35, 36 соответствующий перепад давления на поршне фиксатора 19. Происходит "расфиксация" золотника 5, который под воздействием пружин возвращается в нейтральную позицию, изолируя поврежденный рукав от напорной гидролинии и предотвращая ее "выброс" из бака.

При переключении золотника 5 в одну из рабочих позиций канал (гидролиния) 22 управления перекрывается, клапан 21 закрывается, рабочая жидкость из напорной гидролинии 2 по гидролинии 3 поступает в одну из полостей двухполостного гидродвигателя 15, а из другой полости рабочая жидкость через гидролинию 9 поступает в сливную гидролинию 11 и в дроссель 23. Под действием перепада давления на дросселе 23 клапан 26 занимает нижнюю позицию, такую же позицию под действием давления в напорной гидролинии 2, передаваемого по гидролинии 27, занимает клапан 28. В результате выход дросселя 18 изолирован от бака 8, на дросселе отсутствует перепад давления, соответственно отсутствует перепад давления на поршне фиксатора 19 золотника 5 и под действием пружины фиксатора 19 золотник 5 удерживается в рабочей позиции.

Работает гидросистема при использовании однополостного гидродвигателя следующим образом.

При переключении золотника 6 в позицию, соответствующую выдвижению плунжера гидродвигателя 16, напорная гидролиния 2 по гидролинии 4 и по рабочей гидролинии с рукавом 14 сообщается с рабочей полостью гидродвигателя 16. В этот момент канал 22 управления перекрыт золотником 6, а гидролиния 30 перекрыта клапаном 26 под действием перепада давления на дросселе 23, в результате чего отсутствуют поток через дроссель 18 и соответствующий перепад давления на нем. Вследствие этого фиксатор 20 под действием пружины удерживает золотник 6 в рабочей позиции и перепускной клапан 21 закрывается, прекращая разгрузку насоса. Возрастает давление в напорной гидролинии насоса 1, под воздействием чего клапан 28 занимает нижнюю (закрытую) позицию. При дальнейшем повышении давления начинается движение гидродвигателя 16. При этом прекращается поток в сливной гидролинии 11 и в дросселе 23 и соответственно исчезает перепад давления, управляющий клапаном 26. Под воздействием пружины клапан 26 занимает верхнюю (открытую) позицию, но это не приводит к расфиксации золотника 6, так как гидролиния 29 отсоединена от бака клапаном 28. Таким образом обеспечивается нормальный рабочий ход гидродвигателя 6.

При разрыве рукава 14 во время выдвижения плунжера гидродвигателя 6 падает давление в напорной гидролинии 2, клапан 28 занимает верхнюю позицию, сообщая гидролинию 29 с баком 8 через гидролинии 30 и 31. В результате возникающего перепада давления на дросселе 18 по гидролиниям 34 и 37, передающегося на поршень фиксатора 20 происходит "расфиксация" (освобождение) золотника 6, который под действием пружин возвращается в нейтральное положение, изолируя поврежденный рукав 14 от напорной гидролинии 2.

Появление перепада давления на дросселе 18 приводит к открыванию перепускного клапана 21, к появлению потока в гидролинии 11, к возникновению перепада давления на дросселе 23 и к переключению клапана 26.

Наличие дросселя 40 в гидролинии 24 гарантирует запаздывание срабатывания клапана 26 по отношению к клапану 28 и обеспечивает надежное переключение золотника 6 в нейтральную позицию при повреждении рукава 14.

При втягивании плунжера гидродвигателя 16 под действием внешней нагрузки поток рабочей жидкости из гидродвигателя 16 по гидролиниям 10 и 11 поступает к дросселю 23. При этом процессе рукав 14 не нагружен и не требуется контроль его разрыва. Под воздействием перепада давления на дросселе 23 клапан 26 находится в нижнем (закрытом) положении и блокирует "расфиксацию" золотника 6. Нормальная работа фиксаторов 19, 20 при отсутствии перепада давления на дросселе 18 обеспечивается наличием дросселей 38 и 39.

Использование: на тракторах, комбайнах, погрузчиках и других мобильных машинах. Сущность изобретения: однополостные и двухполостные двигатели сообщены с напорной и сливной гидролиниями через распределитель с подпружиненными золотниками. Золотники снабжены фиксаторами, гидроуправляемыми от перепада давления на дросселе, установленном в линии между напорной гидролинией и входом предохранительного клапана. Датчик расхода установлен в сливной гидролинии. Двухпозиционный двухлинейный клапан подключен входом к выходу предохранительного клапана. Второй двухпозиционный двухлинейный клапан подключен входом к выходу первого клапана, выходом к баку и управляется от перепада давления на датчике расхода. Полость управления первого клапана подключена к напорной гидролинии. 1 ил.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая одно- и двухполостные двигатели, сообщенные с напорной и сливной гидролиниями через распределитель с подпружиненными золотниками, снабженными фиксаторами, гидроуправляемыми от перепада давления на дросселе, установленном в линии между напорной гидролинией и входом предохранительного клапана, датчик расхода, установленный в сливной гидролинии, первый двухпозиционный двухлинейный клапан, подключенный входом к входу предохранительного клапана, отличающаяся тем, что она снабжена вторым двухпозиционным двухлинейным клапаном, подключенным входом к выходу первого клапана, а выходом к баку и управляемым от перепада давления на датчике расхода, при этом полость управления первого клапана подключена к напорной гидролинии.