РЕГУЛЯТОР РАБОЧЕГО ОБЪЕМА ГИДРОМАШИНЫ Российский патент 1998 года по МПК F04B1/26 F04B49/08 

Изобретение относится к гидроприводам, в частности, к регуляторам рабочего объема аксиально-поршневых гидромашин, и может использоваться в гидроприводе машин.

Известна регулируемая аксиально-поршневая гидромашина, содержащая линии высокого и низкого давления, регулируемое звено рабочего объема гидромашин и пропорциональный регулятор рабочего объема гидромашин и пропорциональный регулятор рабочего объема в зависимости от давления управления, содержащий корпус, в котором с образованием поршневой и штоковой полостей установлен подпружиненный дифференциальный поршень, в поперечном отверстии которого неподвижно установлен палец, кинематически связанный с регулируемым звеном гидромашины и имеющий подпружиненный распределительно-дросселирующий золотник, соединенный каналами с поршневой и штоковой полостями поршня и дренажом, перекрывающий канал поршневой полости и опирающийся на одно из плеч поворотного двуплечего рычага, на другое плечо которого опирается поршень-бустер с камерой (см. описание изобретения SU N 1590636 А1, 07.09.90, МКИ F 04 B 1/26, 49/08).

Данная конструкция регулятора является наиболее близкой к изобретению.

Известный регулятор аксиально-поршневой гидромашины имеет ограниченные функциональные возможности. Для гидроприводов машин требуется сочетание пропорциональной зависимости рабочего объема от давления управления и гиперболической зависимости рабочего объема от высокого давления гидромашины.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей.

Задача достигается тем, что камера бустера (поршня) управления пропорционального регулятора гидромашины соединена каналом с камерой поршня, на противоположный торец которого опирается регулируемая пружина, полость которой соединен с дренажом, а в средней части поршня имеется выточка, соединенная с линией высокого давления гидромашины, которая каналом в поршне соединяется с камерой плунжера, расположенного поперек поршня в гильзе, выходящей в продольный паз цилиндра, и опирающегося на коромысло с осью в крышке, на которое с противоположной стороны опирается подпружиненный в сторону коромысла трехлинейный распределитель, торцы которого и одна из линий соединены с дренажом, вход соединен с линией управления, а выход соединен с камерой поршня, при этом пружина устанавливает этот распределитель на соединение выхода распределителя с линией управления, а давление на плунжер и коромысло соединяется выход распределителя с дренажом, а на второе плечо коромысла опирается пружина, упирающаяся в плунжер, имеющий регулируемое ограничение хода в сторону пружины, выполненное в виде буртика на плунжере, входящего в T-образный радиальный паз регулировочного винта-поршня, образующего камеру, соединенную с выходом другой гидромашины. Кроме того, на линии управления последовательно первому распределителю установлен второй трехлинейный подпружиненный распределитель, управляемый от линии высокого давления этой гидромашины посредством плунжера, при этом пружина устанавливает распределитель в положение прохода давления управления в камеру поршня, а плунжер устанавливается распределитель в положение соединения камеры поршня с дренажом.

Такое устройство регулятора имеет пропорциональную функцию изменения рабочего объема от давления управления, совмещенную с гиперболической функцией зависимости рабочего объема от высокого давления гидромашины, ограничивающей потребление мощности. Кроме этого, регулятор будет иметь функцию сумматора мощности двух регулируемых гидромашин.

Еще одной функцией является отсечка рабочего объема до минимального по высокому давлению гидромашины. При этом большинство функций обеспечивается распределителями, управляющими низким давлением, и отсечка осуществляется по убыванию и отсутствию управляющего давления в пропорциональном регуляторе, что улучшает чувствительность и повышает надежность регулятора.

Еще одним преимуществом регулятора, устроенного по отличительным признакам, является то, что он может быть дистанционным и может стыковаться с регуляторами прямого непрямого действия, отличающиеся от описанного в ограничительной части формулы, но обеспечивающие пропорциональную зависимость рабочего объема от управляющего давления.

На фиг. 1 изображен схематичный разрез регулятора рабочего объема гидромашины, на фиг. 2 - регулятор по пунктам 1, 2, 3 в увеличенном виде, на фиг. 3 - гидросхема по п. 1 формулы; на фиг. 4 - гидросхема по пп. 1 и 2 формулы; на фиг. 5 - гидросхема по пп. 1, 2, 3 формулы; на фиг. 6 - гидросхема по пп. 1, 3 формулы.

Регулятор рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины 1 содержит линии высокого 2 и низкого 3 давлений, регулируемое звено 4 рабочего объема гидромашины 1 и пропорциональный регулятор рабочего объема гидромашины в зависимости от давления управления, содержащий корпус 5, в котором с образованием поршневой 6 и штоковой 7 полостей установлен подпружиненный дифференциальный поршень 8, в поперечном отверстии (не обозначено) которого неподвижно установлен палец 9, кинематически связанный с регулируемым звеном 4 гидромашины 1 и имеющий подпружиненный распределительно-дросселирующий золотник 10, соединенный каналами с поршневой 6 и штоковой 7 полостями поршня 8 и дренажом 11, перекрывающий канал поршневой полости 6 и опирающийся на одно из плеч поворотного двуплечего рычага 12, на другое плечо которого опирается бустер 13 с камерой 14. Камера 14 бустера 13 пропорционального регулятора соединена каналом 15 с камерой 16 поршня 17, на противоположный торец которого опирается регулируемая пружина 19, полость 20, которой соединена каналом 21 с дренажом 11 (баком). В средней части поршня 17 имеется выточка 22, соединенная с линией 2 высокого давления гидромашины 1 линией 23, полостью 7, каналом 24 (не в сечении) и каналом 25. Выточка 22 в поршне 17 соединяется каналом 26 с камерой 27 плунжера 28, расположенного поперек поршня 17 в гильзе 29, выходящей в продольный паз 30 цилиндра 18. Плунжер 28 опирается на коромысло 31 с осью 32 в крышке 33, на которое с противоположной стороны опирается подпружиненный в сторону коромысла трехлинейный распределитель 34, торцы которого и одна из линий 35 соединены с дренажом 11, вход 36 соединен с линией 37 управления, а выход 38 соединен с камерой 16 поршня 17, при этом пружина 39 устанавливает этот распределитель 34 на соединение выхода 38 распределителя 34 с линией 37 управления, а давление на плунжер 28 с коромыслом 31 соединяет выход 38 распределителя 34 с дренажом 11. На второе плечо коромысла 31 опирается пружина 40, упирающаяся в плунжер 41, имеющий регулируемое ограничение хода в сторону пружины 40, выполненное в виде буртика 42 на плунжере 41, входящего в T-образный радиальный паз 43 регулировочного винта-поршня 44, образующего камеру 45, соединенную с выходом другой гидромашины (не показано). На линии управления 37 последовательно первому распределителю 34 на его выходе 38 установлен второй трехлинейный подпружиненный распределитель 46, управляемый от линии 2 высокого давления гидромашины 1 посредством плунжера 47, при этом пружина 48 устанавливает распределитель 46 в положение прохода давления управления в полость (камеру 16) поршня 17, а плунжер 47 устанавливает распределитель 46 в положение соединения полости (камеры 16) поршня 17 с дренажом 11.

Работа пропорционального регулятора известна.

При увеличении давления управления, поступающего в камеру 16 на поршень 17 и в камеру 14 на бустер 13, происходит масштабное пропорциональное слежение положения поршня 8 поршнем 17 за счет соответствия силы и жесткости пружины 19 и площади поршня 17, пропорциональной характеристике движения поршня 8 от давления управления. Максимальному давлению управления соответствует максимальный рабочий объем гидромашины 1, при этом также на максимальную величину передвигается поршень 17 в сторону пружины 19 и на максимальное плечо устанавливается плунжер 28. При увеличении высокого давления в линии 2 гидромашины 1 соответственно в камере 27 увеличивается сила давления плунжера 28 на коромысло 31, которая пересиливает пружину 39 и регулирует положение распределителя 34, который регулирует (уменьшает) давление в камерах 14 и 16. Плечо плунжера 28 по отношению к оси 32 рассчитано таким образом, что давление в камерах 14 и 16 меняется по гиперболическому закону, соответствующему гиперболическому закону изменения рабочего объема гидромашины 1 от высокого давления в линии 2 и обеспечивающему постоянство потребляемой мощности. При увеличении давления в линии 2 происходит уменьшение давления в камерах 14 и 16, поршень 17 уменьшает плечо плунжера 28 и распределитель 34 уравновешивается пружиной 39. При дальнейшем увеличении давления в линии 2 срабатывает распределитель 46, уменьшая давление в камерах 14 и 16 до минимума (нуля), происходит отсечка рабочего объема до минимума (близкому к нулю). При использовании механизма суммирования мощности регулятор мощности гидромашины 1 настраивается пружиной 29 на мощность, большую на величину мощности, потребляемую второй гидромшиной (не приведена), а высокое давление от второй гидромашины подводится в камеру 45, оказывая давление на плунжер 41, который через пружину 40, воздействуя на второе плечо коромысла 31, вычитает потребляемую мощность второй гидромшины пропорционально величине его высокого давления до величины давления начала срабатывания регулятора второй гидромашины. На эту величину и настраивается винт-поршень 44 с T-образным радиальным пазом 43, выполняющий функцию упора буртика 42 плунжера 41. Упор не позволяется выдвигаться плунжеру 41 дальше, чем и обеспечивает ограничение вычитаемой мощности на регуляторной характеристике второго насоса.

Регулятор рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины может использоваться в гидроприводе машин. Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей. Регулятор содержит линии высокого и низкого давлений, регулируемое звено рабочего объема гидромашины и пропорциональный регулятор рабочего объема гидромашины. Пропорциональный регулятор содержит корпус, в котором с образованием поршневой и штоковой полостей установлен подпружиненный дифференциальный поршень. В поперечном отверстии поршня неподвижно установлен палец, кинематически связанный с регулируемым звеном гидромашины. Палец имеет подпружиненный распределительно-дросселирующий золотник, соединенный каналами с поршневой и штоковой полостями поршня и дренажем. Золотник перекрывает канал поршневой полости и опирается на одно из плеч поворотного двуплечевого рычага, на другое плечо опирается бустер с камерой. Камера бустера пропорционального регулятора соединена каналом с камерой поршня. На противоположный торец поршня опирается регулируемая пружина. Полость пружины соединена с дренажом. В средней части поршня имеется выточка, соединенная с линией высокого давления гидромашины. Выточка с каналом в поршне соединяется с камерой плунжера. Плунжер расположен поперек поршня в гильзе, выходящей в продольный паз цилиндра. Плунжер опирается на коромысло с осью в крышке. На коромысло с противоположной стороны опирается подпружиненный в сторону коромысла трехлинейный распределитель. Торцы распределителя и одна из линий соединены с дренажом, вход соединен с линией управления, а выход - с камерой поршня. Пружина устанавливает распределитель на соединение выхода с линией управления. Давление на плунжер и коромысло соединяет выход распределителя с дренажом. На второе плечо коромысла опирается пружина, упирающаяся в плунжер. Плунжер имеет регулируемое ограничение хода в сторону пружины, выполненное в виде буртика на плунжере, входящего в Т-образный радиальный паз регулировочного винта-поршня. На линии управления последовательно первому распределителю установлен второй трехлинейный подпружиненный распределитель, управляемый от линии высокого давления. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Регулятор рабочего объема аксиально-поршневой гидромашины, содержащей линии высокого и низкого давлений, регулируемое звено рабочего объема гидромашины и пропорциональный регулятор рабочего объема гидромашины в зависимости от давления управления, содержащий корпус, в котором с образованием поршневой и штоковой полостей установлен подпружиненный дифференциальный поршень, в поперечном отверстии которого неподвижно установлен палец, кинематически связанный с регулируемым звеном гидромашины и имеющий подпружиненный распределительно-дросселирующий золотник, соединенный каналами с поршневой и штоковой полостями поршня и дренажом, перекрывающий канал поршневой полости и опирающийся на одно из плеч поворотного двуплечего рычага, на другое плечо которого опирается бустер с камерой, отличающийся тем, что камера бустера пропорционального регулятора соединена каналом с камерой поршня, на противоположный торец которого опирается регулируемая пружина, полость которой соединена с дренажом, а в средней части поршня имеется выточка, соединенная с линией высокого давления гидромашины, которая каналом в поршне соединяется с камерой плунжера, расположенного поперек поршня в гильзе, выходящей в продольный паз цилиндра, и опирающегося на коромысло с осью в крышке, на которое с противоположной стороны опирается подпружиненный в сторону коромысла трехлинейный распределитель, торцы которого и одна из линий соединены с дренажом, вход соединен с линией управления, а выход соединен с камерой поршня, при этом пружина устанавливает этот распределитель на соединение выхода распределителя с линией управления, а давление на плунжер и коромысло соединяет выход распределителя с дренажом. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что на второе плечо коромысла опирается пружина, упирающаяся в плунжер, имеющий регулируемое ограничение хода в сторону пружины, выполненное в виде буртика на плунжере, входящего в Т-образный радиальный паз регулировочного винта-поршня, образующего камеру, соединенную с выходом другой гидромашины. 3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что на линии управления последовательно первому распределителю установлен второй трехлинейный подпружиненный распределитель, управляемый от линии высокого давления этой гидромашины посредством плунжера, при этом пружина устанавливает распределитель в положение прохода давления управления в полость поршня, а плунжер устанавливает распределитель в положение соединения полости поршня с дренажом.