ГИДРОПРИВОД Российский патент 1997 года по МПК F15B11/05 

Изобретение относится к гидросистемам главным образом мобильных машин, например строительно-дорожных, сельскохозяйственных, лесных, в которых предусмотрена регулировка скоростных режимов работы рабочих органов со стабилизацией скорости в условиях переменных нагрузок.

Известна гидросистема сельскохозяйственного комбайна, включающая нагнетательную линию, подсоединенную через распределитель с закрытым центром к исполнительному гидродвигателю, дозирующий дроссель, установленный после распределителя, и устройство разгрузки насоса в виде переливного клапана с линией управления, сообщенной с гидробаком через дроссель и запорный клапан и подсоединенной к нагнетательной линии после дозирующего дросселя посредством линии передачи сигнала нагрузки через гидрозамок (авт.св. СССР 1561879, А 01 D 41/12, 1988).

Недостатками известной гидросистемы являются непроизводительные потери мощности, возникающие, когда между двумя последовательными включениями в работу исполнительного гидродвигателя проходит достаточно большой промежуток времени, это объясняется тем, что на холостом режиме работы гидросистемы масло циркулирует только через проливной клапан и линию управления устройства для разгрузки насоса. В этом случае участок нагнетенной линии от насоса до распределителя на холостом режиме закрыт для протока жидкости. При длительных перерывах между рабочими режимами и низкой температуре окружающей среды масло на этом участке нагнетательной линии успевает остыть. При последующем включении гидродвигателя работа какое-то время происходит на холодном масле, что влечет за собой повышение потерь энергии на преодоление гидравлических сопротивлений.

Известен также гидропривод, включающий исполнительный гидродвигатель, напорную магистраль, подключенную к исполнительному гидродвигателю через распределитель с закрытым центром, дозирующее расход рабочей жидкости устройство, выполненное в виде регулируемого дросселя, установленного в напорной магистрали перед гидрораспределителем, устройство для разгрузки насоса, имеющее переливной клапан на боковом ответвлении напорной магистрали, при этом упомянутое боковое ответвление сообщено с гидробаком посредством канала управления, в котором установлены ограничительный дроссель и запорное устройство, например запорный вентиль. Кроме того, канал управления на участке между ограничительным дросселем и запорным устройством соединен с нагнетательной магистралью на участке между устройством, дозирующим расход рабочей жидкости, и гидрораспределителем с помощью линии передачи сигнала нагрузки (авт.св. N 1687079 F 15 В 11/05, 1990).

Конструктивные особенности известного гидропривода обеспечивают проточность масла на холостом режиме работы в напорной магистрали от насоса до гидрораспределителя (за счет сообщения напорной магистрали после дозирующего дросселя с гидробаком через линию передачи сигнала нагрузки). Поэтому исключается отмеченный выше недостаток, связанный с работой гидропривода при неоптимальной температуре рабочей жидкости.

Однако, дозирующий дроссель параллельно подключен к ограничительному дросселю, и, поскольку его проводимость практически рассчитана на всю подачу насоса, приходится применять запорное устройство в канале управления и сам канал управления с условным проходом, соответствующим подаче насоса постоянной производительности. В противном случае, т.е. при малых значениях условного прохода, характерных для каналов управления, на холостом режиме работы гидросистемы происходит переполнение канала управления на участке перед запорным клапаном, и насос выходит на режим работы предохранительного клапана. Другими словами, разгрузка насоса на холостом режиме отсутствует. Необходимость применения переразмеренных гидроагрегатов и гидролиний удорожает конструкцию гидропривода, усложняет его эксплуатацию.

Еще один недостаток известного гидропривода связан с применением в качестве устройства, дозирующего расход рабочей жидкости (другими словами, определяющего скоростной режим работы исполнительного гидродвигателя) регулирующего дросселя. Существующие конструкции регулируемых дросселей предъявляют повышенные требования к условиям эксплуатации и тем самым сужают эксплуатационные возможности гидропривода.

Задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей гидропривода и удешевление его конструкций.

Для достижения необходимого технического результата гидропривода снабжен обратным клапаном, установленным в линии передачи сигнала нагрузки, а дозирующее расход рабочей жидкости устройство выполнено в виде золотникового переключателя потока рабочей жидкости в напорной магистрали на две линии. Золотник этого переключателя имеет первый дозирующий дроссель. Первая линия снабжена первым обратным клапаном. При нейтральном положении золотника первая линия соединена через первый дозирующий дроссель с участком напорной магистрали ниже по потоку по отношению к устройству, дозирующему расход рабочей жидкости. Выше по потоку первая линия совпадает с напорной магистралью. Вторая линия имеет второй обратный клапан и второй дозирующий дроссель и подключена к первой линии после первого обратного клапана.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого гидропривода.

Предлагаемый гидропривод содержит исполнительный гидродвигатель 1, напорную магистраль 2, подключенную к исполнительному гидродвигателю через гидрораспределитель 3 с закрытым центром, устройство 4, предназначенное для дозирования расхода рабочей жидкости, направляемой к гидродвигателю 1, и устройство для разгрузки насоса 5. Устройство для разгрузки насоса включает переливной клапан 6, установленный на боковом ответвлении 7. Для управления переливным клапаном 6 применен канал управления 8, одним концом подключенный к боковому ответвлению 7, а другим сообщенный с гидробаком 9. В канале управления 8 последовательно установлены ограничительный дроссель 10 и запорное устройство, например, в виде нормально открытого электрогидроклапана 11. Ограничительный дроссель 10 служит для создания на холостом режиме работы гидропривода перепада давления, минимально необходимого для открытия переливного клапана 6. Линия передачи сигнала нагрузки 12 одним концом подключена к участку запорной магистрали между дозирующим расход устройством 4 и гидрораспределителем 3, а другим к каналу управления 8 между ограничительным дросселем 10 и электрогидроклапаном 11. Дозирующее расход рабочей жидкости устройство 4 выполнено в виде переключателя 13 потока рабочей жидкости в напорной магистрали 2 на две линии первую 14 и вторую 15. В золотнике 16 переключателя потока 13 имеется первый дозирующий дроссель 17, и при нейтральном положении переключателя потока 13 (показан на чертеже) первая линия 14 подсоединена к напорной магистрали 2 ниже по потоку через первый дозирующий дроссель 17. Выше по потоку по отношению к переключателю 13 первая линия 14 совпадает с напорной магистралью 2. В первой линии 14 установлен первый обратный клапан 18, открытый в направлении потока рабочей жидкости к исполнительному гидродвигателю 1. Вторая линия 15 подключена к первой линии 14 после первого обратного клапана 18 и содержит последовательное соответственно второй обратный клапан 19, открытый в том же направлении, что и первый обратный клапан 18, и второй дозирующий дроссель 20. Здесь следует иметь ввиду, что деление дозирующих дросселей на первый и второй условно. Отличаются они значениями проводимостей. Например, пусть проводимость первого дросселя больше, чем проводимость второго.

В линии 12 передачи сигнала нагрузки установлен обратный клапан 21, открытый в направлении участка напорной магистрали между устройством 4 и гидрораспределителем 3. Он предназначен для блокирования потока рабочей жидкости, текущей на холостом режиме работы гидропривода через первый дозирующий дроссель 17 в направлении к электрогидроклапану 11. Это позволяет избежать переполнение канала управления 8 на участке перед электрогидроклапаном 11 при сравнительно небольшом условном проходе, характерном для каналов управления, и как следствие выхода насоса на режим срабатывания предохранительного клапана 22.

Предлагаемый гидропривод работает следующим образом.

На холостом режиме работы гидропривода, когда насос 5 включен, а гидрораспределитель 3 находится в нейтральном положении (как показано на прилагаемой принципиальной схеме) и перекрывает напорную магистраль 2 (при этом переключатель 13 потока рабочей жидкости в напорной магистрали 2 также находится в нейтральном положении, показанном на прилагаемой схеме), рабочая жидкость течет по каналу управления 8 через ограничительный дроссель 10 и электрогидроклапан 11 в гидробак 9. Поток рабочей жидкости по линии 12 передачи сигнала нагрузки блокирован обратным клапаном 21. Наличие потока через ограничительный дроссель 10 вызывает перепад давлений, достаточный для открытия переливного клапана 6. В результате основная часть подачи насоса 5 поступает в гидробак 9 через боковое ответвление 7.

Если необходим минимальный скоростной режим работы исполнительного гидродвигателя 1, устанавливают переключатель потока 13 в верхнюю позицию. Одновременно устанавливают гидрораспределитель 3 в одно из требуемых положений и подают напряжение электрического тока к электромагниту электрогидроклапана 11. Последний перекрывает канал управления 8. Насос 5 нагнетает рабочую жидкость в соответствующую рабочую полость гидродвигателя 1 через второй дозирующий дроссель 20, при этом обратный поток в первой линии 14 предотвращается первым обратным клапаном 18. Сигнал давления нагрузки через линию 12 и часть канала управления 8 поступает в пружиносодержащую полость переливного канала 6, при этом обратный клапан 21 на препятствует передаче сигнала давления нагрузки из-за наличия потока в линии 12. Противолежащая полость управления этого клапана воспринимает давление нагнетания насоса. Другими словами, переливной клапан 6 на данном рабочем режиме начинает выполнять функцию клапана постоянной разности давлений на втором дозирующем дросселе 20 в соответствии с известным принципом гидросистем, чувствительных к нагрузке. Поддержанием постоянства разности давлений на дозирующем дросселе достигается стабилизация скоростного режима работы гидродвигателя 1. Излишний на данном режиме поток насоса сливается в гидробак 9 по боковому ответвлению 7 через переливной клапан 6.

Средний по расходу режим работы гидропривода реализуется при нахождении переключателя потока 13 в нейтральном, показанном на чертеже, положении. В том случае расход дозируется первым дросселем 17. В остальном работа гидропривода аналогична вышеописанной.

Максимальный по расходу режим работы гидропривода получают путем установки переключателя потока 13 в нижнюю позицию. В этом случае вся подача насоса 5 поступает к гидродвигателю 1,переливной клапан 6 закрыт вследствие отсутствия перепада давлений на дросселе.

Стабилизация скоростного режима обеспечивается применением насоса постоянной подачи.

Использование: в машиностроении, в частности в мобильных машинах с регулировкой скоростных режимов работы рабочих органов. Сущность изобретения: в гидроприводе, включающим гидродвигатель 1, напорную магистраль 2, подключенную к исполнительному гидродвигателю через гидрораспределитель 3 с закрытым центром, дозирующее расход рабочей жидкости устройство, установленное в напорной магистрали перед гидрораспределителем, устройство для разгрузки насоса 5, имеющее переливной клапан 6, установленный на боковом ответвлении напорной магистрали 2, сообщенном с гидробаком посредством клапана управления 8 с установленным в нем дросселем 10 и запорным устройством, и линию передачи сигнала нагрузки, одним концом подключенную к каналу управления 8 между дросселем 10 и электрогидроклапаном 11, а другим - к участку напорной магистрали между гидрораспределителем и дозирующим устройством. Гидропривод снабжен обратным клапаном, установленным в линии передачи сигнала нагрузки, а дозирующее расход рабочей жидкости устройство выполнено в виде трехлинейного переключателя потока 13 с подключенным к его второй линии и установленным в напорной магистрали первым обратным клапаном 18, а третья линия подключена через второй обратный клапан 19 и дозирующий дроссель 20. При нейтральной позиции золотника переключателя потока его первая линия сообщена со второй через второй дозирующий дроссель. 1 ил.

Гидропривод, включающий исполнительный гидродвигатель, напорную магистраль, подключенную к исполнительному гидродвигателю через гидрораспределитель с закрытым центром, дозирующее расход рабочей жидкости устройство, установленное в напорной магистрали перед гидрораспределителем, устройство для разгрузки насоса, имеющие переливной клапан на боковом ответвлении напорной магистрали, при этом боковое ответвление напорной магистрали сообщено с гидробаком посредством канала управления, с установленными в нем ограничительным дросселем и запорным устройством, и линию передачи сигнала нагрузки одним концом подключенную к каналу управления между ограничительным дросселем и запорным устройством, а другим к участку напорной магистрали между гидрораспределителем и дозирующим, расход устройством, отличающийся тем, что он снабжен обратным клапаном, установленным в линии передачи сигнала нагрузки, а дозирующее расход рабочий жидкости устройство выполнено в виде трехлинейного переключателя потока с подключенным к его второй линии и установленным в напорной магистрали первым обратным клапаном, а третья линия подключена через второй обратный клапан и дозирующий дроссель к выходу первого обратного клапана, при этом в нейтральной позиции золотника переключателя протока его первая линия сообщена с второй через второй дозирующий дроссель.