ГИДРООБЪЕМНАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2002 года по МПК F16H39/02 

Изобретение относится к области гидромашиностроения, более конкретно к регулируемым гидравлическим передачам объемного типа, устанавливаемым в механизмах поворота трансмиссии гусеничных машин.

Известна гидрообъемная передача, содержащая регулируемый насос с механизмом регулирования, гидромотор, насос подпитки, обратные и предохранительные клапаны, золотник управления с обратной связью, фильтрующее устройство, бак, основную, вспомогательную и управляющую гидролинии, причем основная гидролиния соединяет основной регулируемый насос с гидромотором по замкнутому контуру, разделенному гидромотором на две ветви, между которыми установлены предохранительные клапаны, вспомогательная гидролиния соединяет насос подпитки с баком и с основной гидролинией через обратные клапаны и со сливом рабочей жидкости в корпус основного насоса через предохранительный клапан, а управляющая гидролиния соединяет механизм регулирования основного насоса с выходом золотника управления, который имеет механическую обратную связь с механизмом регулирования [1].

При работе такой гидрообъемной передачи на давлении свыше 42 МПа на регулирующий орган основного насоса действуют повышенные нагрузки, для преодоления которых со стороны механизма регулирования, выполненного в виде гидроцилиндра, необходимо приложить усилие, превышающее эти нагрузки. Достигнуть этого возможно двумя способами:
- увеличением площади гидроцилиндра без повышения давления со стороны вспомогательного насоса, питающего полости гидроцилиндра, что приводит к увеличению габаритов системы управления;
- увеличением давления настройки предохранительного клапана вспомогательного насоса без изменения площади гидроцилиндра, что приведет к повышенным тепловыделениям в системе при работе насоса в режиме нулевой подачи.

Целью изобретения является снижение габаритов, повышение надежности гидрообъемной передачи путем повышения регулирующего момента в механизме регулирования основного насоса и уменьшения тепловыделений.

Для достижения поставленной цели предлагается в гидрообъемную передачу, содержащую основной регулируемый насос с механизмом регулирования, гидромотор, насос подпитки, обратные и предохранительные клапаны, золотник управления с обратной связью, клапанное устройство, фильтрующее устройство, бак, основную, вспомогательную и управляющую гидролинии, причем основная гидролиния соединяет основной регулируемый насос с гидромотором по замкнутому контору, вспомогательная гидролиния соединяет насос подпитки с баком и с основной гидролинией через обратные клапаны и со сливом рабочей жидкости в корпус основного насоса через предохранительный клапан, а управляющая гидролиния соединяет механизм регулирования основного насоса с выходом золотника управления, который имеет механическую обратную связь с механизмом регулирования, ввести предохранительные устройства и соединить вход золотника управления с основной гидролинией через клапанное устройство.

Причем клапанное устройство состоит из двух редукционных клапанов или может быть выполнено в виде двух обратных и одного редукционного клапана, клапанное устройство также может включать дроссель и устройство защиты. Механизм регулирования состоит из гидроцилиндра и следящего шунтирующего золотника, при этом фильтрующее устройство выполнено в виде фильтроэлементов и предохранительного клапана, а предохранительное устройство выполнено в виде обратных и предохранительного клапанов.

Такое выполнение гидрообъемной передачи позволяет повысить давление в полости гидроцилиндра за счет подключения механизма регулирования основного насоса к основной гидролинии.

На фиг.1 представлена основная схема гидрообъемной передачи.

На фиг.2 представлено клапанное устройство, выполненное в виде двух редукционных клапанов.

На фиг.3 представлен вариант клапанного устройства, выполненного в виде двух обратных и одного редукционного клапанов.

На фиг. 4 представлено клапанное устройство, выполненное по фиг.2 и 3 с включенным дросселем.

На фиг.5 представлено клапанное устройство, выполненное по фиг.2, 3 и 4 с включенным устройством защиты.

На фиг.6 представлен механизм регулирования.

На фиг.7 представлено фильтрующее устройство.

На фиг. 8 представлена часть гидрообъемной передачи, содержащая предохранительное устройство.

На фиг. 9 представлена часть гидрообъемной передачи, содержащая предохранительное устройство, выполненное в виде предохранительного клапана.

Гидрообъемная передача содержит регулируемый насос 1 с механизмом регулирования 2, гидромотор 3, насос подпитки 4, обратные 5 и предохранительные клапаны 6 и 7, золотник управления 8 с обратной связью 9, фильтрующее устройство 10, бак 11, клапанное устройство 16, предохранительное устройства 17 и 19, корпуса 15, 18 основного насоса 1, гидромотора 3, основную 12, вспомогательную 13 и управляющую 14 гидролинии, причем основная гидролиния 12 соединяет основной регулируемый насос 1 с гидромотором 3 по замкнутому контуру. Гидромотор 3 разделяет основную гидролинию 12 на две ветви, каждая из которых может быть высокого или низкого давления. Вспомогательная гидролиния 13 соединяет насос подпитки 4 с баком 11 и с основной гидролинией 12 через фильтрующие устройство 10 и обратные клапаны 5 и со сливом рабочей жидкости в корпус 15 основного насоса 1 через предохранительный клапан 7. Предохранительные клапаны 6 соединяют между собой две ветви основной гидролинии 12. Управляющая гидролиния 14 соединяет механизм регулирования 2 основного насоса 1 с основной гидролинией 12 через клапанное устройство 16 и золотник управления 8, который имеет механическую обратную связь 9 с механизмом регулирования 2. Предохранительное устройство 17 соединяет основную гидролинию 12 с корпусами 18, 15 гидромотора 3 и основного насоса 1, а предохранительное устройство 19 соединяет корпуса 15 и 18 основного насоса 1 и гидромотора 3 с баком 11 и с вспомогательной гидролинией 13 насоса подпитки 4, причем корпус 15 основного насоса 1 связан с корпусом 18 гидромотора 3 (фиг.1).

Клапанное устройство 16 выполнено в виде двух редукционных клапанов 20 пропорционального понижения давления, подключенных своими выходами к основным гидролиниям 12, а их входы сообщены с управляющей гидролинией 14 (фиг. 2).

Клапанное устройство 16 выполнено в виде двух обратных клапанов 21 и одного редукционного клапана 20, причем обратные клапаны 21 сообщены с основными гидролиниям 12 и с управляющей гидролинией 14 через редукционный клапан 20 (фиг.3).

Клапанное устройство 16, выполненное по фиг.2 и 3, может включать дроссель 22, который установлен со стороны золотника управления 8 (фиг.4).

Клапанное устройство 16, выполненное по фиг.2, 3 и 4, может включать устройство защиты 23, которое установлено перед дросселем 22, устройство защиты 23 выполнено в виде цилиндрического золотника с распределительными проточками на его боковой поверхности, регулируемой пружины 24 и управляющей полости 25 с поставленным перед нею дросселем 26, причем один торец золотника сопряжен с регулируемой пружиной 24, а другой сообщен с управляющей полостью 25, соединенной с управляющей гидролинией 14, идущей после клапанного устройства 16 (фиг. 5).

Механизм регулирования 2 выполнен в виде гидроцилиндра 27 и следящего шунтирующего золотника 28, установленного между гидроцилиндром 27 и золотником управления 8, следящий шунтирующий золотника 28 выполнен цилиндрическим с распределительными проточками на его боковой поверхности, нерегулируемой пружины 29 и управляющей полости 30, причем один торец золотника сопряжен с нерегулируемой пружиной 29, а другой сообщен с камерой, соединенной с управляющей гидролинией 14, идущей после клапанного устройства 16 (фиг.6).

Фильтрующее устройство 10 выполнено в виде фильтроэлементов 31 и предохранительного клапана 32 и установлено после насоса подпитки 4 (фиг. 7).

Предохранительное устройство 17 выполнено в виде обратных клапанов 33, установленных в основную гидролинию 12 и сообщенных с корпусами 18 и 15 основного насоса 1 и гидромотора 3 соответственно (фиг.8).

Предохранительное устройство 19 выполнено в виде предохранительного клапана 34, установленного в корпус 15 основного насоса 1, сообщенного с корпусами 15 и 18 основного насоса 1 и гидромотора 3, с баком 11 и с вспомогательной гидролинией 13 насоса подпитки 4 (фиг.9).

Работа гидрообъемной передачи осуществляется следующим образом (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9): при вращении вала основного насоса 1 и вала насоса подпитки 4 рабочая жидкость подается последней из бака 11 через фильтроэлементы 31 фильтрующего устройства 10 и обратные клапаны 5 в основную гидролинию 12, сообщающую основной насос 1 с гидромотором 3 по замкнутому контору, из основной гидролинии 12 рабочая жидкость через редукционные клапаны 20 или через обратные 21 и редукционный клапан 20, устройство защиты 23, дроссель 22 клапанного устройства 16 поступает к золотнику управления 8, при этом устройство защиты 23 под действием перепада давлений рабочей жидкости занимает свое рабочее положение, следящий шунтирующий золотник 28 механизма регулирования 2 сообщает полости гидроцилиндра 27 со сливом рабочей жидкости в корпус 15 основного насоса 1 через золотник управления 8. Величина давления в основной 12 и вспомогательной 13 гидролинии, а также в корпусе 15 и 18 основного насоса 1 и гидромотора 3 определяется настройкой предохранительных клапанов 6, 7 и 34. Регулирующий орган основного насоса (не показан) находится в нейтральном положении, поэтому производительность основного насоса 1 равна нулю.

Регулировка производительности основного насоса 1 осуществляется механизмом регулирования 2 следующем образом: при механическом перемещении золотника управления 8 в одну или в другую сторону рабочая жидкость под давлением поступает в соответствующую полость гидроцилиндра 27, который, перемещаясь, отклоняет регулирующий орган основного насоса 1 от нулевого положения, в это время другая полость соединяется со сливом рабочей жидкости в корпус 15 основного насоса 1, один из редукционных 20 или один из обратных 21 клапанов клапанного устройства 16 закрываются и закрывается один из обратных клапанов 5. А другой редукционный клапан 20 понижает рабочее давление жидкости в управляющей гидролинии 14. Одна из ветвей основной гидролинии 12 становится линией высокого давления, другая низкого давления и вал гидромотора 3 приводятся во вращение. При удержании регулирующего органа основного насоса 1 в заданном положении при помощи гидроцилиндра 27 гидрообъемная передача работает в заданном режиме, при дальнейшем перемещении золотника управления 8 гидрообъемная передача будет работать на различных режимах.

Устройство защиты 23 управляется давлением от редукционного клапана 20, при повышении давления в управляющей гидролинии 14 рабочая жидкость через дроссель 26 и управляющую полость 25 воздействует на торец цилиндрического золотника и, преодолевая усилие регулируемой пружины 24, цилиндрический золотник соединяет управляющую гидролинию 14 с корпусом 15 и 18 основного насоса 1 и гидромотора 3. При этом происходит уменьшение подачи рабочей жидкости основного насоса 1.

При резком падении давления рабочей жидкости в основной гидролинии 12 открываются обратные клапаны 33 предохранительного устройства 17, сообщающие корпуса 18 и 15 гидромотора 3 и основного насоса 1 с основной гидролинией 12, а при повышении давления рабочей жидкости в корпусах 15 и 18 основного насоса 1 и гидромотора 3 предохранительный клапан 34 предохранительного устройства 19 сообщает корпуса 15 и 18 основного насоса 1 и гидромотора 3 с баком 11 и с вспомогательной гидролинией 13 насоса подпитки 4.

При отсутствие давления рабочей жидкости в управляющей гидролинии 14 следящий шунтирующий золотник 28 соединяет корпус 15 основного насоса 1 с гидроцилиндром 27. Гидроцилиндр 27 имеет механическую обратную связь 9 с золотником управления 8.

Такое выполнение гидрообъемной передачи позволяет, не увеличивая габариты системы управления, уменьшить тепловыделения, тем самым повысить ее надежность и долговечность.

Источники информации
1. Каталог А4/D1 фирмы "HYDROMATIK" от 1978.

Изобретение относится к области гидромашиностроения. Гидрообъемная передача содержит регулируемый насос с механизмом регулирования, гидромотор, насос подпитки, обратные и предохранительные клапаны, золотник управления с обратной связью, клапанное устройство, фильтрующее устройство и предохранительные устройства, бак, основную, вспомогательную и управляющую гидролинии. Основная гидролиния соединяет основной регулируемый насос с гидромотором по замкнутому контуру. Вспомогательная гидролиния соединяет насос подпитки с баком и с основной гидролинией через блок фильтров, обратные и предохранительные клапаны, и со сливом рабочей жидкости в корпус основного насоса - через предохранительный клапан. Управляющая гидролиния соединяет механизм регулирования основного насоса с выходом золотника управления. Вход золотника управления соединен с основной гидролинией через клапанное устройство. Золотник управления имеет механическую обратную связь с механизмом управления. Предохранительные устройства соединяют основную гидролинию с корпусом основного насоса и гидромотора, с баком и со вспомогательной гидролинией насоса подпитки. Такое выполнение гидрообъемной передачи позволяет уменьшить габариты, повысить надежность и долговечность гидрообъемной передачи и уменьшить тепловыделения. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Гидрообъемная передача, содержащая регулируемый насос с механизмом регулирования, гидромотор, насос подпитки, обратные и предохранительные клапаны, золотник управления с обратной связью, фильтрующее устройство, бак, основную, вспомогательную и управляющую гидролинии, причем основная гидролиния соединяет основной регулируемый насос с гидромотором по замкнутому контуру, вспомогательная гидролиния соединяет насос подпитки с баком и с основной гидролинией через обратные клапаны и со сливом рабочей жидкости в корпус основного насоса через предохранительный клапан, а управляющая гидролиния соединяет механизм регулирования основного насоса с выходом золотника управления, который имеет механическую обратную связь с механизмом регулирования, отличающаяся тем, что она содержит предохранительные устройства, а вход золотника управления соединен с основной гидролинией через клапанное устройство. 2. Гидрообъемная передача по п. 1, отличающаяся тем, что клапанное устройство выполнено в виде двух редукционных клапанов. 3. Гидрообъемная передача по п. 1, отличающаяся тем, что клапанное устройство выполнено в виде двух обратных клапанов и одного редукционного клапана, причем обратные клапаны сообщены с основными гидролиниями и с управляющей гидролинией через редукционный клапан. 4. Гидрообъемная передача по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что клапанное устройство включает дроссель, который установлен со стороны золотника управления. 5. Гидрообъемная передача по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что клапанное устройство включает устройство защиты, которое установлено перед дросселем. 6. Гидрообъемная передача по п. 1, отличающаяся тем, что механизм регулирования выполнен в виде гидроцилиндра и следящего шунтирующего золотника, установленного между гидроцилиндром и золотником управления. 7. Гидрообъемная передача по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующее устройство выполнено в виде фильтроэлементов и предохранительного клапана и установлено после насоса подпитки. 8. Гидрообъемная передача по п. 1, отличающаяся тем, что предохранительное устройство выполнено в виде обратных клапанов, установленных в основную гидролинию и сообщенных с корпусами гидромотора и основного насоса. 9. Гидрообъемная передача по п. 1, отличающаяся тем, что предохранительное устройство выполнено в виде предохранительного клапана, установленного в корпусе основного насоса, который сообщает корпуса основного насоса и гидромотора с баком и с вспомогательной гидролинией насоса подпитки.