ГИДРОСИСТЕМА ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА Российский патент 2003 года по МПК A01D41/127 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к гидросистеме зерноуборочного комбайна.

Известна гидросистема зерноуборочного комбайна (А.c. 1107780, А 01 D 41/12, БИ 30, 1984 г.), содержащая автономную систему рулевого управления с нагнетающей и сливной магистралями, основную систему, имеющую нагнетательную и сливную магистрали, насос, бак, переливной клапан, два распределителя, распределитель гидропривода механизма открытия-закрытия клапана копнителя, многосекционный распределитель гидроприводов рабочих органов, причем нагнетающая магистраль основной системы соединена с многосекционным распределителем и входом переливного клапана, а сливная магистраль через распределитель гидропривода копнителя - с баком, при этом сливной трубопровод многосекционного распределителя соединен через один обратный клапан со сливным трубопроводом переливного клапана и через другой обратный клапан - со сливным трубопроводом автономной системы рулевого управления.

Недостатком гидросистемы является то, что она не обеспечивает стабильной работы рабочих органов зерноуборочного комбайна, гидропривод которых включает исполнительные гидроцилиндры плунжерного типа, например механизм регулировки оборотов бильного барабана, механизм регулировки оборотов мотовила, механизм регулировки оборотов вентилятора очистки и т.д., в момент срабатывания гидропривода механизма подъема-опускания жатвенной части, снабженного двумя исполнительными гидроцилиндрами плунжерного типа, в положении опускания жатвенной части. Это происходит вследствие того, что механизм подъема-опускания жатвенной части является наиболее нагруженным рабочим органом комбайна и требует использования гидроцилиндров большого диаметра, поэтому при опускании большой объем рабочей жидкости поступает из плунжерных гидроцилиндров в сливные полости распределителя и его сливную магистраль, возникающий подпор давления через запорные устройства многосекционного распределителя воздействует на плунжерные гидроцилиндры вышеперечисленных механизмов, смещая их из исходного положения. В результате нарушается регулировка рабочих органов комбайна.

Известна гидросистема зерноуборочного комбайна (Самоходный зерноуборочный комбайн "Енисей-1200". Техническое описание и инструкция по эксплуатации; Красноярское ПО по зерноуборочным комбайнам, г. Красноярск, 1988 г., с. 77-100), имеющая гидробак, автономную систему рулевого управления с нагнетательной и сливной гидролиниями, включающую гидроаппаратуру управления, гидроцилиндр и насос, основную систему с нагнетательной и сливной гидролиниями, содержащую насос, гидроуправляемый переливной и предохранительный клапаны, гидроприводы рабочих органов, исполнительные гидроцилиндры которых плунжерного типа и двухстороннего действия соединены с гидробаком через гидроуправляемые запорные устройства и сливные полости трехпозиционных распределителей управления гидроприводами, объединенных в одном блоке.

Недостатком гидросистемы является то, что она также не обеспечивает стабильной работы рабочих органов, гидропривод которых включает исполнительные гидроцилиндры плунжерного типа, например механизм регулировки оборотов мотовила, механизм регулировки оборотов бильного барабана, механизм регулировки оборотов вентилятора очистки и т.д., в момент срабатывания гидропривода механизма подъема-опускания жатвенной части, снабженного двумя исполнительными гидроцилиндрами плунжерного типа, комбайна, укомплектованного жатвенной частью, в положение - опускание жатвенной части. Это происходит вследствие того, что механизм подъема-опускания жатвенной части является наиболее нагруженным рабочим органом комбайна и требует использования гидроцилиндров большого диаметра, поэтому при опускании большой объем рабочей жидкости поступает из плунжерных гидроцилиндров в сливные каналы распределителя и его сливную гидролинию, подключенную в сливную магистраль переливного и предохранительного клапанов, через которую в этот момент проходит весь поток рабочей жидкости от насоса. Давление в сливной гидролинии резко возрастает. Используемые в основной гидросистеме комбайна распределители типа ГА 71 допускают давление слива по техническим требованиям до 1 МПа. Поэтому объединение в одном блоке распределителей гидроприводов рабочих органов: механизма подъема-опускания жатвенной части, механизма регулировки оборотов вентилятора очистки, механизма регулировки оборотов мотовила нарушает регулировку последних. Для снижения давления в сливной гидролинии требуется увеличение проходного сечения ее трубопроводов, что ведет к усложнению конструкции гидросистемы комбайна. Кроме этого, при объединении распределителей в одном блоке возникает необходимость увеличения проходных сечений сливных полостей распределителей, что ведет к усложнению их конструкции, повышению металлоемкости.

Технический результат изобретения выражается в повышении надежности работы рабочих органов комбайна, упрощении конструкции его гидросистемы и ее комплектующих, в частности распределителей. Это достигается тем, что гидросистема зерноуборочного комбайна имеющая гидробак, автономную систему рулевого управления с нагнетательной и сливной магистралями, включающую гидроаппаратуру управления, гидроцилиндр и насос, основную систему с нагнетательной и сливной гидролиниями, содержащую насос, гидроуправляемый переливной и предохранительный клапаны, гидроприводы рабочих органов, исполнительные гидроцилиндры которых плунжерного типа и двухстороннего действия соединены с баком через гидроуправляемые запорные устройства, и сливные полости трехпозиционных распределителей управления гидроприводами, объединенных в одном блоке, при этом сливная полость распределителя гидропривода механизма подъема и опускания жатвенной части соединена одной гидролинией с гидробаком через обратный клапан и сливную гидролинию автономной системы рулевого управления, а другой гидролинией - через сливные полости других распределителей, причем последняя снабжена дросселем. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что сливная полость распределителя гидропривода механизма подъема и опускания жатвенной части соединена с гидробаком одной гидролинией через обратный клапан и сливную гидролинию автономной системы рулевого управления, а другой гидролинией - через сливные полости других распределителей, причем последняя снабжена дросселем. Проверка соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня показала, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.к. из последнего не выявлено влияния предписываемых изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема гидросистемы зерноуборочного комбайна.

Гидросистема имеет бак 1, автономную систему 2 рулевого управления, включающую насос 3, в нагнетающую магистраль 4 которого подключена гидроаппаратура управления 5, соединенная с исполнительным гидроцилиндром 6 и с баком 1 через сливную магистраль 7 и фильтр 8.

Основная система включает насос 9, в нагнетающую магистраль 10 которого подключены переливной 11 и предохранительный 12 клапаны, объединенные в блок 13. Сливная магистраль 14 переливного 11 и предохранительного 12 клапанов через фильтр 15 соединена с баком 1. Параллельно в нагнетающую магистраль 10 через гидролинию 16 и последовательно в линию управления 17 переливного клапана 11 подключен блок 18 распределителей, имеющий распределители 19, 20, 21, содержащие гидроуправляемые запорные устройства 22, 23, включающие один запорный клапан 24 и поршенек 25 для управления им, и запорное устройство 26, имеющее два запорных клапана 24 и поршенек 25. Запорные устройства 22, 26 через сливные полости 27 блока 18 распределителей, сливные магистрали 28, 14 и фильтр 15 соединены с баком 1. Сливная полость 29 распределителя 21 соединена одной гидролинией 30 с гидробаком 1 через обратный клапан 31 и сливную гидролинию 7 автономной системы 2 рулевого управления и фильтр 8, а другой гидролинией 32 - через дроссель 33 и сливные полости 27 блока 18 распределителей, сливные магистрали 28, 14 и фильтр 15. К выводу запорного устройства 23 распределителя 21 подключены исполнительные гидроцилиндры 34 плунжерного типа, например, гидропривода механизма подъема и опускания жатвенной части, шарнирно закрепленные на зерноуборочном комбайне и его наклонной камере (не показано), также шарнирно связанной с комбайном и соединенной с жатвенной частью (не показано).

К выводам запорных устройств 22, 26 распределителей 19, 20 подключены исполнительные гидроцилиндры плунжерного типа 35 и двухстороннего действия 36 гидроприводов других рабочих органов комбайна.

Линия управления 17 переливного клапана 11 соединена с баком 1 через каналы 37 блока 18 распределителей, гидролинию 38, сливные магистрали 28, 14 и фильтр 15.

Устройство работает следующим образом.

В нейтральном режиме работы автономной системы 2 рулевого управления рабочая жидкость из бака 1 насосом 3 подается по нагнетающей магистрали 4 к гидроаппаратуре управления 5 и далее по сливной магистрали 7 через фильтр 8 поступает обратно в бак 1. При выводе гидроаппаратуры управления 5 из исходного положения поток рабочей жидкости от насоса 3 направляется, например, в штоковую полость исполнительного гидроцилиндра 6, в этот момент бесштоковую полость гидроцилиндра 6 гидроаппаратура управления 5 соединяет со сливной магистралью 7, фильтром 8 и баком 1.

Основная система работает следующим образом.

В нейтральном режиме работы гидросистемы рабочая жидкость из бака 1 насосом 9 по нагнетающей магистрали 10 подается к предохранительно-переливному блоку 13, к его переливному клапану 11. При нейтральном положении золотников блока 18 распределителей часть рабочей жидкости поступает в бак 1 по гидролинии 17 управления переливного клапана 11, через каналы 37 блока 18 распределителей, гидролинию 38, сливные магистрали 28, 14 и фильтр 15. Переливной клапан 11 открывается и основной поток рабочей жидкости поступает в бак 1 через сливную магистраль 14 и фильтр 15. При выводе золотника распределителя 19 из нейтрального положения, например, в положение "включение рабочего органа" слив рабочей жидкости из гидролинии 17 управления переливным клапаном 11 в бак 1 через каналы 37 блока 18 распределителей перекрывается, и переливной клапан 11 отключает слив рабочей жидкости в бак 1. Рабочая жидкость под определенным давлением от насоса 9 через нагнетающие магистрали 10, 16 поступает к блоку 18 распределителей и непосредственно к запорному устройству 22 распределителя 19, воздействуя на поршенек 25, который, перемещаясь, открывает запорный клапан 24. Рабочая жидкость из плунжерного гидроцилидра 35 через открытый запорный клапан 24, сливные полости 27 блока 18 распределителей, его сливную магистраль 28 поступает в сливную магистраль 14, в которой, соединяясь с полным потоком рабочей жидкости, поступающей от насоса 9 через предохранительный клапан 12, сливается через фильтр 15 в бак 1. Шток гидроцилиндра 35 перемещается, включая рабочий орган комбайна. В этот момент полный поток рабочей жидкости от насоса 9 поступает в бак 1 через сливную магистраль 14 и предохранительный клапан 12, а рабочая жидкость из плунжерного гидроцилиндра 35 поступает в сливные полости 27 блока 18 распределителей, его сливную магистраль 28 и далее в сливную магистраль 14, фильтр 15 и бак 1. Возникающее давление в сливных полостях 27 блока 18 распределителей в результате слива рабочей жидкости из одного плунжерного гидроцилиндра 35 недостаточно для открытия запорных клапанов 24 и самопроизвольного срабатывания других рабочих органов комбайна, гидропривод которых снабжен гидроцилиндрами плунжерного типа (условно не показаны). Действие давления слива на запорное устройство 26 с двумя запорными клапанами 24, соединенное с гидроцилиндром 36 двухстороннего действия, наоборот повышает эффект их запирания и также не оказывает влияния на стабильность работы соединенного с ним рабочего органа комбайна.

При возврате золотника распределителя 19 в исходное положение гидросистема работает в нейтральном режиме.

При выводе золотника распределителя 19 из нейтрального положения в положение "выключение рабочего органа" слив рабочей жидкости из гидролинии 17 управления переливным клапаном 11 в бак 1 через каналы 37 блока 18 распределителей перекрывается, и переливной клапан 11 отключает слив рабочей жидкости в бак 1. Рабочая жидкость под определенным давлением от насоса 9 через нагнетающие магистрали 10, 16 поступает к блоку распределителей 18 и непосредственно к запорному устройству 22 распределителя 19 и далее через запорный клапан 24 к гидроцилиндру 35, перемещая его шток, который включает рабочий орган комбайна. В этот момент весь поток рабочей жидкости от насоса 9 поступает к плунжерному гидроцилиндру 35. В результате давление в сливных полостях 27 блока распределителей 18 и его сливной магистрали 28 снижается до минимума и не оказывает какого-либо влияния на работу рабочих органов комбайна.

При возврате золотника распределителя 19 в исходное положение гидросистема работает в нейтральном режиме.

При выводе золотника распределителя 20 из нейтрального положения слив рабочей жидкости из гидролинии 17 управления переливным клапаном 1 в бак 1 через каналы 37 блока 18 распределителей перекрывается, и переливной клапан 11 отключает слив рабочей жидкости в бак 1. Рабочая жидкость под давлением от насоса 9 через нагнетающие магистрали 10, 16 поступает к блоку 18 распределителей и непосредственно к запорному устройству 26 и далее через запорный клапан 24 к гидроцилиндру 36 рабочего органа комбайна, например, в его бесштоковую полость, и, одновременно действуя на поршенек 25, перемещает его, открывая второй запорный клапан 24, соединяя штоковую полость гидроцилиндра 36 с баком 1. Шток гидроцилиндра 36 перемещается, включая или отключая рабочий орган комбайна. Рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 36 через открытый запорный клапан 24, сливные полости 27 блока 18 распределителей, сливную магистраль 28 поступает в сливную магистраль 14 переливного клапана 11, и через фильтр 15 сливается в бак 1.

Возникающее давление в сливных полостях 27 блока 18 распределителей в результате слива рабочей жидкости из штоковой полости одного гидроцилиндра 36 недостаточно для открытия запорных клапанов 24 и самопроизвольного срабатывания других рабочих органов комбайна, гидропривод которых снабжен гидроцилиндрами плунжерного типа.

При возврате золотника распределителя 20 в исходное положение гидросистема работает в нейтральном режиме.

При выводе золотника распределителя 21 зерноуборочного комбайна, укомплектованного жатвенной частью, из нейтрального положения, например, в положение "подъем жатки" слив рабочей жидкости из гидролинии 17 управления переливным клапаном 11 в бак 1 через каналы 37 блока 18 распределителей и переливной клапан 11 отключает слив рабочей жидкости в бак 1. Полный поток рабочей жидкости под давлением от насоса 9 через нагнетающие магистрали 10, 16 поступает к блоку распределителей 8 и непосредственно к запорному устройству 23 распределителя 21, открывает запорный клапан 24 и подается к плунжерным гидроцилиндрам 34, осуществляя подъем жатки. В этот момент в бак 1 через сливные полости 27 блока 18 распределителей, сливные магистрали 28 и фильтр 15 поступает незначительная часть рабочей жидкости, включающая утечки ее через зазоры соединений золотник-корпус распределителей 19, 20, а также распределителя 21. В результате создаваемое ими давление в сливных полостях 27 незначительно и оно не оказывает влияния на работу рабочих органов, гидропривод которых снабжен плунжерными гидроцилиндрами, например гидроцилиндром 35. В этот момент обратный клапан 31 усилием давления слива в сливной гидролинии 7 автономной системы 2 рулевого управления запирается и отключает последнюю от сливной полости 29 распределителя 21.

При возврате золотника распределителя 21 в исходное положение основная система работает в нейтральном режиме.

При выводе золотника распределителя 21 из нейтрального положения в положение "опускание жатки" слив рабочей жидкости из гидролинии 17 управления переливным клапаном 11 в бак 1 через каналы 37 блока 18 распределителей перекрывается, и переливной клапан 11 отключает слив рабочей жидкости в бак 1 через сливную гидролинию 14 и фильтр 15. Рабочая жидкость под определенным давлением от насоса 9 через нагнетающие гидролинии 10, 16 поступает к блоку 18 распределителей и непосредственно к запорному устройству 23 распределителя 21, воздействуя на поршенек 25, который, перемещаясь, открывает запорный клапан 24. Рабочая жидкость из двух плунжерных гидроцилиндров 34 усилием веса жатвенной части через запорный клапан 24, сливную полость 29 распределителя 21 одновременно через гидролинию 30 поступает к обратному клапану 31 и далее в сливную магистраль 7 автономной системы 2 рулевого управления, где, соединяясь с потоком рабочей жидкости от насоса 3, через фильтр 8 сливается в бак 1 и через гидролинию 32, дроссель 33 поступает в сливную полость 27 и далее через гидролинию 28 в гидролинию 14, где, соединяясь с полным потоком рабочей жидкости от насоса 9, поступающим через предохранительный клапан, через фильтр 15 сливается в гидробак 1.

Так как дроссель 33 оказывает дополнительное сопротивление сливу рабочей жидкости, основной поток поступает в гидролинию слива 7 и только незначительная ее часть - в сливную полость 27 блока 18 распределителей.

Давление слива в сливной гидролинии 7 кратковременно повышается, но не оказывает влияния на работоспособность гидросистемы рулевого управления. Возникающее давление в сливных полостях 27 блока 18 распределителей в результате слива только части рабочей жидкости из плунжерных гидроцилиндров 34 недостаточно для открытия запорных клапанов 24 и самопроизвольного срабатывания других рабочих органов комбайна, гидропривод которых снабжен гидроцилиндрами плунжерного типа, например гидроцилиндром 35.

При возврате золотника распределителя 21 в исходное положение гидросистема работает в нейтральном режиме. В случае переналадки комбайна с прямого комбайнирования на подбор валков или наоборот возникает необходимость для регулировки наклонной камеры по высоте для быстрого соединения ее систем или другим агрегатом. Операция "подъем наклонной камеры" идентична работе гидросистемы комбайна, укомплектованного жатвенной частью, т.е. соответствует выводу золотника распределителя 21 в положение "подъем жатки".

При выводе золотника распределителя 21 зерноуборочного комбайна, неукомплектованного жатвенной частью, из нейтрального положения в положение "опускание наклонной камеры" слив рабочей жидкости из гидролинии 17 управления переливным клапаном 11 в бак 1 через каналы 37 блока 18 распределителей перекрывается, и переливной клапан 1 отключает слив рабочей жидкости в бак 1 через сливную гидролинию 14 и фильтр 15. Рабочая жидкость под определенным давлением от насоса 9 через нагнетающие гидролинии 10, 16 поступает к блоку 18 распределителей и непосредственно к запорному устройству 23 распределителя 21, воздействуя на поршенек 25, который, перемещаясь, открывает запорный клапан 24. Рабочая жидкость из двух плунжерных гидроцилиндров 34 усилием веса наклонной камеры через открытый запорный клапан 24 поступает одновременно в гидролинии 30 и 32. Так как вес одной наклонной камеры значительно меньше ее веса в сборе с жатвенной частью, создаваемое давление слива недостаточно для открытия обратного клапана 31 и весь поток рабочей жидкости из плунжерных гидроцилиндров 34 через гидролинию 32, дроссель 33 поступает в сливную полость 27 и далее через гидролинию 28 в гидролинию 14, где, соединяясь с полным потоком рабочей жидкости от насоса 9, поступающим через предохранительный клапан 11, через фильтр 15 сливается в гидробак 1. Наклонная камера опускается со скоростью, достаточной для выполнения быстрого соединения ее с жатвенной частью. Возникающее давление в сливных полостях 27 блока 18 распределителей в результате резкого снижения скорости истечения рабочей жидкости из плунжерных гидроцилиндров 34 недостаточно для открытия запорных клапанов 24 и самопроизвольного срабатывания других рабочих органов комбайна, гидропривод которых снабжен гидроцилиндрами плунжерного типа, например гидроцилиндром 35. При возврате золотника распределителя 21 в исходное положение гидросистема работает в нейтральном режиме.

В случае разгерметизации гидролиний гидропривода механизма подъема и опускания жатвенной части основной системы давление в них снижается и обратный клапан 31 усилием давления слива рабочей жидкости в сливной магистрали 7 надежно отключает автономную систему 2 от основной.

Таким образом, соединение сливной полости распределителя гидропривода механизма подъема и опускания жатвенной части одной гидролинией с гидробаком через обратный клапан и сливную гидролинию автономной системы рулевого управления, а другой гидролинией - через сливные полости других распределителей, причем последняя снабжена дросселем, позволяет обеспечить надежность работы узлов комбайна, гидропровод которых снабжен исполнительными гидроцилиндрами плунжерного типа, сохранить возможность быстрой смены жатвенной части.

Устройство состоит из гидробака, автономной системы рулевого управления с нагнетательной и сливной гидролиниями и основной системы с нагнетательной и сливной гидролиниями. Автономная система рулевого управления включает гидроаппаратуру управления, гидроцилиндр и насос. Основная система содержит насос, гидроприводы рабочих органов и гидроуправляемые переливной и предохранительные клапаны. Гидроцилиндры рабочих органов соединены с гидробаком через гидроуправляемые запорные устройства и сливные полости трехпозиционных распределителей управления гидроприводами. Сливная полость распределителя гидропривода механизма подъема и опускания жатвенной части соединена с гидробаком одной гидролинией через обратный клапан и сливную гидролинию автономной системы, а другой гидролинией с дросселем через сливные полости других распределителей. Гидросистема обеспечивает повышение надежности работы рабочих органов комбайна. 1 ил.

Гидросистема зерноуборочного комбайна, содержащая гидробак, автономную систему рулевого управления с нагнетательной и сливной гидролиниями, включающую гидроаппаратуру управления, гидроцилиндр и насос, основную систему с нагнетательной и сливной гидролиниями, содержащую насос, гидроуправляемый переливной и предохранительный клапаны, гидроприводы рабочих органов, исполнительные гидроцилиндры которых плунжерного типа и двустороннего действия соединены с гидробаком через гидроуправляемые запорные устройства и сливные полости трехпозиционных распределителей управления гидроприводами, объединенные в одном блоке, отличающаяся тем, что сливная полость распределителя гидропривода механизма подъема и опускания жатвенной части соединена с гидробаком одной гидролинией через обратный клапан и сливную гидролинию автономной системы рулевого управления, а другой гидролинией - через сливные полости других распределителей, причем последняя снабжена дросселем.