ГИДРОПРИВОД ТРАКТОРА Российский патент 1997 года по МПК B60K17/10 F15B21/04 

Изобретение относится к общему машиностроению и предназначено для применения на сельскохозяйственных и промышленных тракторах, а также на других самоходных машинах.

Известна гидропередача привода движителей самоходной машины (объемная гидротрансмиссия) с насосом, гидродвигателем, силовыми гидролиниями и системой подпитки, обеспечивающей поддержание необходимого давления (0,4 1,5 МПа) в корпусах гидромашин, охлаждение и фильтрацию рабочей жидкости (см. книгу А. Ф.Детина, В.Г.Куранов "Гидропривод машин для животноводства и кормопроизводства", М. Колос, 19841 г. стр. 36).

Подпитка осуществляется вспомогательным насосом, а давление поддерживается специальным предохранительным клапаном, через который сливается в гидробак избыток рабочей жидкости, превышающий внутренние утечки в гидропередаче.

Известная гидропередача включает вспомогательный насос, что ухудшает энергетические показатели привода в связи с потерями мощности на дросселирование избытка жидкости в предохранительном клапане. Кроме того, необходимость организации привода вспомогательного насоса и установки специального фильтра для очистки рабочей жидкости ограничивает возможности компановки гидропередачи и усложняет ее конструкцию.

Вместе с тем на тракторах в большинстве случаев имеется насос навесного оборудования со сливной гидролинией (гидронавесная система для привода агрегатируемых машин и орудий), создающий предпосылки для устранения отмеченных выше недостатков объемной гидропередачи привода движителей.

Технический результат ожидаемый от изобретения заключается в улучшении энергетических показателей и упрощении конструкции объемной гидропередачи. Это достигается тем, что вход гидролинии подпитки сообщен с рабочей полостью гидроаккумулятора, на выходе сливной гидролинии гидросистемы навесного оборудования установлен двухлинейный управляемый от разделительного элемента выполненного в виде поршня гидроаккумулятора клапан, закрытый в процессе зарядки гидроаккумулятора и открытый в процесс его разрядки, а упомянутая сливная гидролиния на участке после фильтра сообщена с гидролинией подпитки через обратный клапан.

Кроме того, упомянутый клапан двухлинейный выполнен управляемым от двухлинейного гидрораспределителя с двумя фиксированными позициями и с управлением от штока с установленным на нем упором, расположенным между двумя упорами жестко связанными с разделительным элементом гидроаккумулятора и расположенными друг от друга на расстоянии равном ходу зарядки-разрядки гидроаккумулятора.

Кроме того, выход дренажных гидролиний объемной гидропередачи сообщен со сливной гидролинией гидросистемы навесного оборудования перед установленным в ней фильтром.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема гидропривода.

Гидропривод содержит объемную гидропередачу привода движителей с насосом 1, гидродвигателем 2, силовыми гидролиниями 3, 4, с предохранительными клапанами 5, 6, дренажными гидролиниями 7 и гидролинией 8 подпитки с обратными клапанами 9, 10 и гидросистему навесного оборудования с насосом 11, гидрораспределителем 12, гидроцилиндром 13, сливной гидролинией 14 с установленным в ней линейным фильтром 15. Сливная гидролиния 14 сообщена с гидробаком 16. На выходе сливной гидролинии 14 установлен двухлинейный клапан 17, управляемый от перепада давления на дросселе 18. Последовательно с дросселем 18 и параллельно клапану 17 установлен предохранительный клапан 19, управляемый давлением в гидролинии 20. Параллельно предохранительному клапану 19 установлен двухлинейный гидрораспределитель 21 с двумя фиксированными позициями и управлением от штока 22 с установленным на нем упором 23. Гидропривод содержит гидроаккумулятор 24, с разделительным элементом (поршнем) 25 которого с помощью штока 26 жестко связаны упоры 27, 28, между которыми находится упор 23 гидрораспределителя 21. Расстояние между упорами 27 и 28 равно ходу зарядки-разрядки (полному ходу разделительного элемента 25) гидроаккумулятора 24. Вход гидролинии 8 подпитки сообщен с рабочей полостью гидроаккумулятора 24, сливная гидролиния 14 на участке после фильтрации 15 сообщена с гидролинией 8 подпитки через обратный клапан 29. Выход дренажных гидролиний 7 сообщен со сливной гидролинией 14 на участке до установленного в ней фильтра 15.

Гидропривод работает следующим образом.

Насос 11 гидросистемы навесного оборудования всасывает рабочую жидкость из гибробака 16 и подает ее к гидрораспределителю 12. В нейтральной, средней, позиции гидрораспределителя 12 рабочая жидкость через его "открытый центр" поступает непосредственно в сливную гидролинию 14 и в фильтр 15. При переводе гидрораспределителя 12 в одну из рабочих позиций рабочая жидкость от насоса 11 поступает в соответствующую полость гидроцилиндра 13 и в результате перемещения его поршня рабочая жидкость из противоположной полости поступает в сливную гидролинию 14 и в фильтр 15. Таким образом, при всех режимах работы гидросистемы навесного оборудования в сливной гидролинии 14 имеется расход рабочей жидкости. Кроме того, в гидролинию 14, смешиваясь с рабочей жидкостью подаваемой насосом 11 из гидробака 16, поступают по дренажной гидролинии 7 и очищаются в фильтре 15 внутренние утечки насоса 1 и гидродвигателя 2 объемной гидропередачи. В положении гидроаккумулятора 24, показанном на чертеже (гидроаккумулятор разряжен), в результате взаимодействия упоров 23 и 28 гидрораспределитель 21 находится в правой (закрытой) позиции. Расход рабочей жидкости через дроссель 18 отсутствует. Соответственно отсутствует перепад давления на клапане 17, клапан 17 закрыт, и поток рабочей жидкости через обратный клапан 29 направляется в гидролинию 8 подпитки и далее в рабочую полость гидроаккумулятора 24, а также через обратные клапаны 9 или 10 в соответствующую /ненагруженную/ силовую гидролинию 3 или 4. Одновременно осуществляется зарядка гидроаккумулятора 24 и подпитка объемной гидропередачи.

В процессе зарядки гидроаккумулятора его разделительный элемент (поршень) 25, сжимая пружину, перемешивается вправо вместе с закрепленными на штоке 26 упорами 27, 28. После завершения хода зарядки упор 27 нажимает на упор 23, закрепленный на штоке 22 гидрораспределителя 21. Гидрораспределитель 21 переключается в левую (открытую) позицию. В результате его открытия появляется расход на дросселе 18 и соответственно перепад давления на клапане 17. Под давлением перепада давления клапан 17 открывается и сливающийся по гидролинии 14 поток рабочей жидкости направляется в гидробак 16.

Дальнейшая подпитка объемной гидропередачи осуществляется от гидроаккумулятора 24. В процессе подпитки происходит разрядка гидроаккумулятора 24 и движение его поршня 25 и упоров 27 и 28 влево.

После завершения процесса разрядки гидроаккумулятора 24 упор 28 нажимается на упор 23. Гидрораспределитель 21 переключается в правую (закрытую) позицию, в связи с прекращением расхода через него и, соответственно, через дроссель 18 закрывается клапан 17 и вновь начинается описанный выше процесс зарядки гидроаккумулятора 24 с одновременной подпиткой объемной гидропередачи. При нормальной работе гидропривода предохранительный клапан 19 остается закрытым, так как его настройка (2,0 МПа) превышает уровень максимального давления (1,5 МПа), необходимого для подпитки объемной гидропередачи. При возрастании давления в гидролинии 8 подпитки и в гидролинии 14 слива выше допустимой величины, клапан 19 под влиянием поступающей по каналу 20 жидкости открывается, возникает расход на дросселе 18 и под действием перепада давления клапан 17 открывается, предохраняя элементы гидропривода от перегрузки.

Зарядка гидроаккумулятора 24 с одновременной подпиткой гидропередачи может происходить как при нейтральной позиции гидрораспределителя 12 (режим разгрузки насоса 11), так, хотя и сравнительно редко, при рабочей позиции гидрораспределителя 12 и движении гидроцилиндра 13 (режим нагрузки насоса 1). Однако, и в последнем случае последовательная схема подключения гидроаккумулятора 24 и гидроцилиндра 13 не оказывает принципиального влияния на функционирование гидропривода в связи с наличием запаса давления у насоса 11 гидросистемы навесного оборудования. Так в сельскохозяйственных тракторах при максимальном давлении насоса гидронавесной системы 20 МПа (давление настройки не показанного на чертеже предохранительного клапана насоса 11) расчетное давление при максимальной загрузке гидроцилиндра не превышает 15 - 16 МПа. Имеющийся запас давления (4 5 МПа) существенно превышает потребности системы подпитки объемной гидропередачи (0,4 1,5 МПа).

Таким образом, использование для подпитки объемной гидропередачи привода движителей насоса навесного оборудования трактора в сочетании с гидроаккумулятором позволяет исключить в системе подпитки потери мощности на дросселирование избыточного потока, отказаться от использования специальных вспомогательных элементов объемной гидропередачи: подпиточного насоса, фильтра и гидробака.

Использование: изобретение относится к общему машиностроению и предназначено для применения на сельскохозяйственных и промышленных тракторах, а также на других самоходных машинах. Сущность изобретения: гидропривод трактора, имеющий объемную гидропередачу привода движителей с насосом 1, гидродвигатель 2, силовые и дренажные гидролинии 3, 4, гидролинию 8 подпитки и гидросистему навесного оборудования с насосом 11, гидрораспределителем 12, гидроцилиндром 13, установленным в сливной гидролинии фильтром 15 и гидробаком 16 снабжен дополнительно установленным гидроаккумулятором 24, причем вход гидролинии 8 подпитки сообщен с рабочей полостью гидроаккумулятора 24, на выходе сливной гидролинии 14 гидросистемы навесного оборудования установлен двухлинейный управляемый от разделительного элемента 25 гидроаккумулятора клапан. Упомянутый клапан закрыт в процессе зарядки гидроаккумулятора 24 и открыт в процессе его разрядки, а упомянутая сливная гидролиния 14 на участке после фильтра 15 сообщена с гидролинией 8 подпитки через обратный клапан 29. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидропривод трактора, содержащий объемную гидропередачу для привода движителей с насосом и гидродвигателем, связанными между собой силовыми и дренажными гидролиниями, гидросистему навесного оборудования, имеющую связанные между собой гидролиниями насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр и гидробак, в сливной гидролинии которой установлен фильтр, и устройство для подпитки гидропередачи, связанное с ней гидролинией подпитки, отличающийся тем, что устройство для подпитки выполнено в виде гидроаккумулятора, рабочая полость которого сообщена с гидролинией подпитки, на выходе сливной гидролинии гидросистемы навесного оборудования установлен двухлинейный управляемый от разделительного элемента гидроаккумулятора клапан, закрытый в процессе зарядки гидроаккумулятора и открытый в процессе его разрядки, а упомянутая сливная гидролиния на участке после фильтра сообщена с гидролинией подпитки через обратный клапан. 2. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый двухлинейный клапан выполнен управляемым от двухлинейного гидрорапределителя с двумя фиксированными позициями и с управлением от штока с установленным на нем упором, расположенным между двумя упорами, жестко связанными с разделительным элементом гидроаккумулятора и расположенными друг от друга на расстоянии, равном ходу зарядки-разрядки гидроаккумулятора. 3. Гидропривод по п.1, отличающийся тем, что разделительный элемент гидроаккумулятора представляет собой поршень. 4. Гидропривод по пп.1 и 2, отличающийся тем, что выход дренажных гидролиний объемной гидропередачи сообщен со сливной гидролинией гидросистемы навесного оборудования перед установленным в ней фильтром.