НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРНЫЙ ГИДРОПРИВОД Российский патент 2000 года по МПК B64C13/36 B62D5/06 

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в системах управления различных машин, судов, летательных аппаратов и др.

Известны насосно-аккумуляторные гидроприводы, содержащие исполнительный гидродвигатель, блок насосов низкого и высокого давления переменной подачи, снабженные механизмами управления подачей по давлению напора, пневмоаккумулятор и гидробак (см. книгу Т.М. Башта. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М.: Машиностроение, 1972, с. 216, рис. 169-171).

Наиболее близким по технической сущности является патент Российской Федерации N 2127686 "Насосный гидропривод", который содержит расположенные на общем приводном валу плунжерный насос высокого давления и насос низкого давления и связанные между собой гидролиниями исполнительный гидродвигатель, электрогидроусилитель и гидробак, снабженный вытеснительным устройством.

Недостатками известных гидроприводов является их повышенное энергопотребление и тяжелые температурные условия работы, связанные с повышенными непроизводительными утечками по соплам электрогидроусилителя, особенно заметные на режимах работы гидропривода, близких к тормозным нагрузкам, когда давление напора насоса высокого давления близко к максимальному, а выходное звено гидропривода перемещается с минимальной скоростью или неподвижно.

Технической задачей настоящего изобретения является снижение энергопотребления гидроприводом и улучшение его температурных условий работы на режимах, близких к тормозным нагрузкам.

Данная задача решается тем, что в гидроприводе, содержащем в общем корпусе объединенные между собой гидролиниями напора, слива и управления, исполнительный гидродвигатель, электрогидроусилитель типа "сопло-заслонка", состоящий из распределительного золотника, электромеханического преобразователя, сопел и постоянных дросселей, пневмогидроаккумулятор, гидробак с вытеснительным устройством поршневого типа, насос высокого давления, гидролиния напора которого соединена с рабочими окнами распределительного золотника и насос низкого давления, гидролиния напора которого соединена через постоянные дроссели с подторцовыми камерами управления распределительного золотника и соплами, снабжен, как и насос высокого давления, устройством регулирования подачи по давлению напора, камера управления которого соединена с гидролинией напора насоса высокого давления.

Поиск, проведенный по техническим источникам информации, показал, что заявляемое техническое решение не известно, т.е. оно соответствует условию патентоспособности - "новизна". Поскольку заявляемое техническое решение осуществляется из известных составных частей, то оно соответствует условию "промышленная применяемость". А так как в результате неочевидным образом реализуется поставленная задача, то заявленное техническое решение соответствует условию "изобретательский уровень".

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где приведена его общая схема.

Насосно-аккумуляторный гидропривод содержит исполнительный гидродвигатель 1, электрогидроусилитель типа "сопло-заслонка" 2, состоящий из распределительного золотника, электромеханического преобразователя, сопел и постоянных дросселей, гидробак с вытеснительным устройством поршневого типа 3, пневмогидроаккумулятор 4, насос высокого давления 5, насос низкого давления 6, электрогидравлический клапан кольцевания гидролинии напора насоса высокого давления с гидробаком 7, зарядный штуцер 8, предохранительный клапан гидролинии напора насоса низкого давления 9, предохранительный клапан гидролинии напора насоса высокого давления 10, предохранительный клапан газовой полости пневмогидроаккумулятора 11, электрогидравлический клапан кольцевания гидролинии напора насоса низкого давления с гидробаком 12, клапан включения 13, обратные клапаны 14 и 15, дроссель 16, гидролиния устройства регулирования подачи насоса низкого давления 17 и устройство регулирования подачи насоса низкого давления с камерой управления 18.

Работает насосно-аккумуляторный гидропривод следующим образом.

При пуске приводного вала и отсутствии команды на включение электромагнитных клапанов кольцевания 7 и 12 (положение изображено на чертеже), насос высокого давления 5, благодаря тому, что его гидролиния всасывания перекрыта золотником клапана включения 13, находится в режиме нулевой подачи без противодавления, а насос низкого давления 6 закольцован с гидробаком 3, обеспечивается минимальная нагрузка на приводном валу. При этом в связи с тем, что основная гидролиния всасывания насоса высокого давления перекрыта, смазка и охлаждение его происходит при помощи обводной гидролинии всасывания с дросселем 16 и наличия в золотнике клапана включения 13 радиального и осевого отверстий, связанных с гидробаком 3.

При подаче команды на электрогидравлический клапан кольцевания насоса низкого давления 12 гидролиния напора насоса низкого давления 6 отсоединяется от гидробака 3, давление в ней возрастает до давления настройки предохранительного клапана 9, открывает обратный клапан 14, закрывает обратный клапан 15 и рабочая жидкость поступает к рабочим окнам распределительного золотника и к соплам электрогидроусилителя 2, обеспечивая, при подаче сигналов управления в электромеханический преобразователь, функционирование гидропривода при давлении напора насоса низкого давления и закольцованном на гидробак насосе высокого давления, т.е. в облегченном режиме.

При подаче команды на электрогидравлические клапаны кольцевания обоих насосов их гидролинии напора отсоединяются от гидробака, давление в гидролинии напора насоса высокого давления возрастает до давления настройки предохранительного клапана 10, при этом обратный клапан 15 открывается, а обратный клапан 14 закрывается и, при отсутствии сигнала управления на входе электрогидроусилителя, т. е. при нахождении распределительного золотника в среднем положении, высокое давление, воздействуя на устройство регулирования подачи насоса низкого давления, переводит насос на режим нулевой подачи, обеспечивая снижение энергопотребления гидропривода и более благоприятные температурные условия его работы на режимах холостого хода (отсутствие сигнала управления) и при нагрузках на выходном звене, близких к тормозным.

Результаты многочисленных исследований и серийная эксплуатация насосно-аккумуляторных гидроприводов, выполненных в соответствии с предлагаемой принципиальной схемой, полностью подтвердили их высокую надежность, работоспособность и снижение величины энергопотребления.

Насосно-аккумуляторный гидропривод относится к машиностроительной гидравлике и может быть использован в системах управления различных машин, судов, летательных аппаратов и др. Техническим результатом изобретения является снижение энергопотребления и улучшение температурных условий работы гидропривода на режимах, близких к тормозным нагрузкам. В насосно-аккумуляторном гидроприводе насос низкого давления, гидролиния напора которого соединена через постоянные дроссели с подторцовыми камерами управления распределительного золотника и соплами электрогидроусилителя типа "сопло - заслонка", снабжен устройством регулирования подачи по давлению напора, камера управления которого соединена с гидролинией напора насоса высокого давления. 1 ил.

Насосно-аккумуляторный гидропривод, содержащий в общем блоке объединенные между собой гидролиниями напора, слива и управления исполнительный гидродвигатель, электрогидроусилитель типа "сопло - заслонка", состоящий из распределительного золотника, электромеханического преобразователя, сопел и постоянных дросселей, пневмогидроаккумулятор, гидробак с вытеснительным устройством поршневого типа, насос высокого давления, гидролиния напора которого соединена с рабочими окнами распределительного золотника и соплами, снабженный, как и насос высокого давления, устройством регулирования подачи по давлению напора, которое содержит камеру управления, отличающийся тем, что камера управления устройства регулирования подачи насоса низкого давления соединена с гидролинией напора насоса высокого давления.