МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО ОБЪЕМА АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ ГИДРОМАШИНЫ Российский патент 1998 года по МПК F04B49/08 

Изобретение относится к гидроприводам, в частности к механизмам регулирования аксиально-поршневых гидромашин.

Известен механизм регулирования рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины, содержащий дифференциальный поршень, связанный с качающим узлом гидромашины, подпружиненный двуплечий рычаг, распределительный золотник, установленный в поперечном отверстии дифференциального поршня и взаимодействующий с одним из плеч рычага, управляющий поршень, взаимодействующий с другим плечом рычага, установленный в рабочей камере, сообщенной с линией управления. (РФ, патент, 1668730, F 04 B 49/08, 1989).

Недостатком данного механизма является невозможность совмещения функции регулятора постоянной мощности с пропорциональным управлением рабочим объемом.

Техническая задача изобретения - обеспечение механизмом регулирования рабочего объема функции регулятора постоянной мощности и совмещение ее с функцией пропорционального управления рабочим объемом.

Указанная техническая задача решается за счет того, что механизм регулирования рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины, содержащий дифференциальный поршень, связанный с качающим узлом гидромашины, подпружиненный двуплечий рычаг, распределительный золотник, установленный в поперечном отверстии дифференциального поршня и взаимодействующий с одним из плеч рычага, управляющий поршень, взаимодействующий с другим плечом рычага, установленный в рабочей камере, сообщенной с линией управления, снабжен регулятором мощности, соединенным с линией управления, а управляющий поршень установлен с возможностью поворота двуплечего рычага в направлении, противоположном действию пружины.

Кроме того техническая задача решается за счет того, что регулятор мощности может быть выполнен в виде подпружиненного трехходового золотника, соединенного с линией управления, дренажем и рабочей камерой управляющего поршня, рычага и подпружиненного плунжера, установленного с возможностью перемещения вдоль рычага, при этом противоположный торец плунжера сообщен с рабочей камерой управляющего поршня, а в поперечном отверстии плунжера расположен датчик давления, выполненный в виде контактирующего с рычагом толкателя, рабочая камера которого сообщена с линией высокого давления, при этом на другом конце рычага установлена пружина с возможностью противодействия усилию создаваемому толкателем, а кроме того рычаг кинематически соединен с золотником.

Также регулятор мощности может быть выполнен в виде предохранительного клапана, соединенного с линией управления с возможностью перенастраивания с помощью бустера, нагруженного пакетом пружин и соединенного с линией высокого давления.

Также механизм регулирования может быть снабжен клапаном отсечки, а рабочая камера управляющего поршня соединена с последним.

На фиг. 1 показана принципиальная схема механизации регулирования рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины, выполненного по пунктам 1, 2 и 4 формулы изобретения.

На фиг. 2 - принципиальная схема механизма регулирования рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины выполненного по пунктам 1, 3 и 4 формулы изобретения.

Механизм регулирования рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины содержит двуплечий рычаг 1, пружину 2, распределительный золотник 3, дифференциальный поршень 4, соединенный с линией 5 высокого давления гидромашины, качающий узел 6, линию 7 управления, рабочую камеру 8 управляющего поршня 9, пружину 10 распределительного золотника 3, плунжер 11 регулятора мощности 12, пружину 13 плунжера 11, датчик давления 14, выполненный в виде толкателя, контактирующего с рычагом 15, и соединенный с линией 5 высокого давления, регулируемую пружину 16, установленную на противоположном от датчика давления 14 конце рычага 15, противодействующую моменту от усилия, создаваемого датчиком давления 14, трехходовой дросселирующий золотник 17 с пружиной 18, регулируемую пружину 19 клапана отсечки 20. А также регулятор мощности 12 может быть выполнен в виде предохранительного клапана 21 с пружиной 22, бустера 23 и пружин 24 и 25, воздействующих на бустер 23.

Механизм работает следующим образом.

В исходном положении механизма двуплечий рычаг 1 под действием пружины 2 воздействует на распределительный золотник 3 и устанавливает его в позицию фиг. 1 и 2, в которой полость под большим цилиндром дифференциального поршня 4 соединяется с дренажем. Полость под малым цилиндром поршня 4, соединенная с линией 5 высокого давления, постоянно находится под давлением. В результате дифференциальный поршень 4 занимает крайнее нижнее положение, соответствующее минимальному значению рабочего объема качающего узла 6.

При подаче давления управления по линии управления 7 в рабочую камеру 8 управляющего поршня 9, последний отклоняет двуплечий рычаг 1, распределительный золотник 3 под действием пружины 10 перемещается вправо и соединяет полость под большим цилиндром дифференциального поршня 4 с линией высокого давления 5. Поршень 4 перемещается вверх до тех пор, пока не уравновесятся воздействующие на рычаг 1 моменты сил от пружины 2, управляющего поршня 9 и пружины 10 распределительного золотника 3. При этом золотник 3 возвращается в нейтральную позицию (не показана), а дифференциальный поршень 4 занимает положение на расстоянии от исходного, пропорциональном приложенному давлению управления. Соответственно пропорционально изменяется и рабочий объем качающего узла 6.

Одновременно с перемещением дифференциального поршня 4 пропорционально давлению управления в линии 7 перемещается вверх плунжер 11 регулятора мощности 12 (фиг. 1), увеличивая натяжение пружины 13. При этом расположенный в поперечном отверстии плунжера 11 датчик давления 14, находящийся под рабочим давлением в линии 5, воздействует на одно из плеч рычага 15, переменной величины при перемещении плунжера 11, создавая момент, пропорциональный потребляемой мощности и противодействующий моменту, пропорциональному установленной мощности, от воздействия регулируемой пружины 16 на другое плечо рычага 15 постоянной величины.

При увеличении давления управления в линии 7 сверх величины, соответствующей для конкретного рабочего давления в линии 5 установленному значению мощности, момент силы от датчика давления 14 на рычаге 15 превысит момент силы от пружины 16. Дросселирующий золотник 17 под действием пружины 18 перемещается в крайнюю правую позицию и дросселирует поток из рабочей камеры 8 в дренаж, уменьшая приложенное давление управления и рабочий объем качающего узла 6. Одновременно плунжер 11 под действием пружины 13 перемещается вниз до восстановления равновесия моментов на рычаге 15. В результате дросселирующий золотник 17 возвращается в нейтральную позицию, прекращая дросселирование потока из рабочей камеры 8, а запертое в ней давление управления и рабочий объем качающего узла 6 соответствуют установленной мощности.

При достижении в линии 5 максимального рабочего давления, равного давлению настройки регулируемой пружины 19 клапана отсечки 20, последний перемещается вправо, дросселируя поток из рабочей камеры 8 в дренаж и уменьшая давление управления в камере 8. При этом устанавливается рабочий объем качающего узла 6, необходимый для поддержания рабочего давления в линии 5 на максимальном уровне, а потери гидравлической мощности при переливе рабочей жидкости через предохранительный клапан гидросистемы (на чертеже не показан) отсутствуют.

В механизме с регулятором мощности 12 (фиг. 2), с целью упрощения конструкции, регулирование давления управления в линии 7 осуществляется соединенным с ней предохранительным клапаном 21, пружина которого перенастраивается с помощью бустера 23, соединенного с линией 5 рабочего давления. В исходном положении с помощью пружин 24, 25, воздействующих на бустер 23, обеспечивается максимальное натяжение пружины 22 предохранительного клапана 21 и, соответственно максимальное давление управления. Увеличение рабочего давления в линии 5 приводит к перемещению бустера 23 в направлении сжатия пружин 24, 25 и ослабления пружины 22. Предохранительный клапан 21 открывается, понижая давление управления в линии 7 приблизительно по гиперболической зависимости от рабочего давления в линии 5, реализуемой различными характеристиками пружин 24, 25.

Использование: в гидропроводах, в частности в механизмах регулирования рабочего объема аксиально-поршневых гидромашин. Сущность изобретения: содержит дифференциальный поршень, связанный с качающим узлом гидромашины, подпружиненный двуплечий рычаг, распределительный золотник, установленный в поперечном отверстии дифференциального поршня и взаимодействующий с одним из плеч рычага, управляющий поршень, взаимодействующий с другим плечом рычага и установленный в рабочей камере, сообщенной с линией управления, при этом он снабжен регулятором мощности, соединенным с линией управления, а управляющий поршень установлен с возможностью поворота двуплечего рычага в направлении противоположном действию пружины. При этом регулятор мощности может быть выполнен в виде подпружиненного трехходового дросселирующего золотника, соединенного с линией управления, дренажом и рабочей камерой управляющего поршня, рычага и подпружиненного плунжера, установленного с возможностью перемещения вдоль рычага, при этом противоположный торец плунжера сообщен с рабочей камерой управляющего поршня, а в поперечном отверстии плунжера расположен датчик давления, выполненный в виде контактирующего с рычагом толкателя, рабочая камера которого сообщена с линией высокого давления, при этом на другом конце рычага установлена пружина с возможностью противодействия усилию, создаваемому толкателем, а кроме того рычаг кинематически соединен с золотником. Кроме того регулятор мощности может быть выполнен в виде предохранительного клапана, соединенного с линией управления, пружина которого установлена с возможностью перенастраиваться с помощью бустера, нагруженного пакетом пружин и соединенного с линией высокого давления. Также механизм регулирования может быть снабжен клапаном отсечки, а рабочая камера управляющего поршня соединена с последним. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Механизм регулирования рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины, содержащий дифференциальный поршень, связанный с качающим узлом гидромашины, подпружиненный двуплечий рычаг, распределительный золотник, установленный в поперечном отверстии дифференциального поршня и взаимодействующий с одним из плеч рычага, управляющий поршень, взаимодействующий с другим плечом рычага и установленный в рабочей камере, сообщенной с линией управления, отличающийся тем, что он снабжен регулятором мощности, соединенным с линией управления, а управляющий поршень установлен с возможностью поворота двуплечего рычага в направлении, противоположном действию пружины. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что регулятор мощности выполнен в виде подпружиненного трехходового дросселирующего золотника, соединенного с линией управления, дренажом и рабочей камерой управляющего поршня, рычага и подпружиненного плунжера, установленного с возможностью перемещения вдоль рычага, при этом противоположный торец плунжера сообщен с рабочей камерой управляющего поршня, а в поперечном отверстии плунжера расположен датчик давления, выполненный в виде контактирующего с рычагом толкателя, рабочая камера которого сообщена с линией высокого давления, при этом на другом конце рычага установлена пружина с возможностью противодействия усилию, создаваемому толкателем, а кроме того рычаг кинематически соединен с золотником. 3. Механизм по п.1, отличающийся тем, что регулятор мощности выполнен в виде предохранительного клапана, соединенного с линией управления, пружина которого установлена с возможностью перенастраивания с помощью бустера, нагруженного пакетом пружин и соединенного с линией высокого давления. 4. Механизм по п.1, отличающийся тем, что он снабжен клапаном отсечки, а рабочая камера управляющего поршня соединена с последним.