ГИДРОСИСТЕМА С СИНХРОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 2001 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в гидрофицированных мобильных машинах.

Известна гидросистема экскаватора ЭС-4124 (см. "Экскаваторы и стреловые самоходные краны. Отраслевой каталог". М., ЦНИИТЭСтроймаш, 1990 г., с. 118). Она представляет собой двухпоточную схему с ручным управлением.

Недостатком такой системы является то, что максимально возможное число совмещаемых операций равняется трем, а также то, что совмещение операций и их скорости регулируется машинистом, который для успешного совмещения операций должен иметь большой опыт.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является гидросистема синхронного управлении "Линде" (см. H. Seelmann "Linde Synchro-Control for mobile hydraulic applications". REPORTS ON SCIENCE AND TECHNOLOGY", N 46 (1989) или А.В. Рустанович "Гидросистема Load Sensing для экскаваторов", "Строительные и дорожные машины", 1995 г., N 10).

Она представляет собой гидросистему с синхронной системой управления LS, чувствительной к нагрузке, и позволяет совмещать любое количество операций со скоростью рабочих органов, не зависящей от нагрузки.

Недостатком указанной гидросистемы является ее сложность - внутри основного золотника управления находится золотник-компенсатор давления, внутри которого находится челночный золотник.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение гидросистемы.

Поставленная цель достигается тем, что функция ограничения скорости рабочих органов, не зависимая от нагрузки, переносится от золотника-компенсатора давления к основному золотнику, к торцу которого подведены две линии: линия управления и линия нагрузки или LS-линия.

Существенное отличие предлагаемого изобретения заключается в том, что вместо пяти золотников в рабочей секции применены три, к торцу основного золотника подведены две линии: линия управления и линия нагрузки в рабочем отводе или LS линия, золотник челночный вынесен в корпус золотника, внутри основного золотника с каждого торца встроен плунжер.

На фиг. 1 представлена принципиальная гидросхема предлагаемой гидросистемы.

Она представляет собой силовой регулируемый гидронасос 1 с управляющим золотником 2, чувствительный к нагрузке, всасывающий рабочую жидкость из бака 3 и подающий ее в силовую гидролинию, защищенную предохранительный клапаном 4, гидрораспределитель 7 с основными трехпозиционными семилинейными золотниками с одним напорным подводом, двумя сливными линиями, двумя рабочими отводами и двумя линиями, каждая из которых в крайнем положении золотника соединяет рабочий силовой отвод с линией 6 LS (чувствительной к нагрузке), которая защищена предохранительным клапаном 5 и соединена с управляющим золотником 2 гидронасоса. В каждой линии управления основным золотником встроен обратный клапан 10 с дросселем.

Компенсатором давления является основной золотник 7, каждый из рабочих нагруженных отводов в рабочем нагруженном положении которого соединяется через обратный клапан 9 с линией 6 LS, внутри которого с каждого торца встроен плунжер, в одном из крайних положений основного золотника 7 к плунжеру со стороны подачи давления управления подается через обратный клапан давление рабочей нагрузки к плунжеру с противоположной стороны - давление LS через нормально закрытый двухпозиционный золотник 8, который открывается давлением управления, обратный клапан внутри золотника 7 отделяет эту линию от сливной.

Гидросистема с синхронным управлением работает следующим образом.

После подачи давления управления на торец одного из золотников 7, например РуА, он переместится пропорционально поданному сигналу, насос 1 увеличивает свой расход до создания заданного перепада давления на золотнике 7, через обратный клапан 9 давление нагрузки в рабочем отводе А попадет в линию LS, а также через обратный клапан на плунжер внутри золотника 7 в направлении открытия отвода A, давлением управления РуА откроется челночный золотник 8, соединив плунжер внутри золотника 7 в направлении открытия отвода B с линией LS, при одном включенном золотнике 7 давление в линии 6 LS равно давлению в отводе A, поэтому давление на плунжерах будет равное и не окажет влияния на положение золотника 7. При включении двух и боле золотников 7 давление LS будет равно давлению наибольшей нагрузки, например, в линии A, тогда на золотнике 7, включенном в направлении C, на плунжер в направлении, противоположном, т.е. в направлении D, будет подаваться давление LS, которое переместит золотник 7 в сторону закрытия пропорционально перепаду давления в линии LS и рабочем отводе, при этом площадь проходного сечения на регулирующей кромке золотника 7 уменьшится в квадрате, при изменении нагрузки в рабочем отводе С площадь проходного сечения будет изменяться обратно пропорционально квадратному корню от перепада давления, что обеспечивает неизменность расхода, т.е. независимость расхода от нагрузки согласно формуле расхода жидкости через дроссель (см. Б.И.Абрамов и др., "Элементы гидропривода", Киев, "Техника", 1977 г. , с. 124). При изменении положения золотника 7, например, в сторону увеличения расхода в отвод C давление насоса перед регулирующей кромкой естественно уменьшится, что приведет к перемещению золотника 2 в верхнее положение и увеличению расхода насоса 1 до тех пор, пока перепад давления на рабочей кромке золотника 7 не достигнет заданного значения.

Таким образом, применение описанной гидросистемы позволяет синхронно управлять несколькими потребителями и упрощает саму гидросистему.

Изобретение относится к горному делу. Оно позволяет упростить гидросистему строительно-дорожных машин с синхронным управлением. Гидросистема с синхронным управлением содержит регулируемый гидронасос с управляющим золотником, чувствительным к нагрузке, бак рабочей жидкости, предохранительные клапаны в силовой гидролинии и гидролинии LS, гидрораспределитель с рабочими секциями, в каждой из которых установлен основной золотник, являющийся компенсатором давления, к торцам которого, кроме давления управления, подведено со стороны сигнала управления давление нагрузки, с противоположной стороны давление линии LS, каждая из рабочих отводов соединяется с линией LS через обратный клапан, линия подачи сигнала нагрузки или LS на торец золотника соединяется с линией LS через нормально закрытый двухпозиционный золотник, который открывается давлением управления с противоположного торца основного золотника. Площадь проходного сечения от напорной линии к рабочему отводу может быть обратно пропорциональна квадратному корню от перепада давления под плунжерами внутри основного золотника. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидросистема, представляющая собой силовой регулируемый гидронасос с управляющим золотником, чувствительный к нагрузке, всасывающий рабочую жидкость из бака и подающий ее в силовую гидролинию, защищенную предохранительным клапаном, гидрораспределитель с основными трехпозиционными семилинейными золотниками с одним напорным подводом, двумя сливными линиями, двумя рабочими отводами и двумя линиями, каждая из которых в крайнем положении золотника соединяет рабочий силовой отвод с линией LS, которая защищена предохранительным клапаном и соединена с управляющим золотником гидронасоса, в каждой линии управления основным золотником встроен обратный клапан с дросселем, отличающаяся тем, что компенсатором давления является основной золотник, каждый из рабочих нагруженных отводов в рабочем нагруженном положении которого соединяется через обратной клапан с линией LS, внутри которого с каждого торца встроен плунжер, в одном из крайних положений основного золотника к плунжеру со стороны подачи давления управления подается через обратный клапан давление рабочей нагрузки, к плунжеру с противоположной стороны - давление линии LS через нормально закрытый двухпозиционный золотник, который открывается давлением управления. 2. Гидросистема по п. 1, отличающаяся тем, что площадь проходного сечения от напорной линии к рабочему отводу обратно пропорциональна квадратному корню от перепада давления под плунжерами внутри основного золотника.