ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА Российский патент 2009 года по МПК F15B13/01 F15B15/20 F15B11/02 F15B11/08 

Изобретение относится к гидроприводу и может быть использовано в гидравлических системах грузоподъемных механизмов.

Известна гидравлическая система (а.с. СССР №1377498, бюл. №8 от 29.02.1988 г.), содержащая распределитель, слив, гидродвигатель, насос, предохранительное устройство, и предохранительный блок.

Причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата является то, что в данной гидравлической системе предохранительный блок предназначен только для предотвращения перегрузки гидросистемы.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение плавности движения штока исполнительного цилиндра в момент включения гидросистемы и предотвращение перегрузки гидросистемы.

Технический результат - повышение плавности движения исполнительного звена гидродвигателя наряду с повышением надежности работы.

Указанный технический результат достигается тем, что гидравлическая система содержит исполнительный гидроцилиндр с двумя рабочими полостями, связанными рабочими линиями через распределитель с источником давления через обратные клапаны и параллельно им установленные дроссели и двухсторонний дифференциальный гидрозамок, содержащий в корпусе с полостями подпружиненный с обеих сторон поршень с толкателями, два дополнительных поршня и два обратных подпружиненных клапана в крышках корпуса с подводами и штуцерами, при этом в корпусе гидрозамка поршни, обратные клапаны и пружины установлены соосно, в дополнительных поршнях выполнены дроссельные отверстия, а толкатели поршня при его перемещении имеют возможность открывать клапаны.

Кроме того, в корпусе гидрозамка могут быть установлены пружины разной жесткости, поджимающие поршни.

На фиг.1 изображена гидравлическая система.

На фиг.2 изображен двухсторонний дифференциальный гидрозамок.

Гидравлическая система (фиг.1) включает бак 1, насос 2, предохранительный клапан 3, распределитель 4, фильтр 5. Полости исполнительного гидроцилиндра 6 подключены к распределителю 4 через двухсторонний дифференциальный гидрозамок 7, на входах которого в свою очередь установлены дроссели 8, 9 и обратные клапаны 10, 11.

Двухсторонний дифференциальный гидрозамок 7 (фиг.2) состоит из корпуса 12, поршня 13 с толкателями 14 и 15, поджатого с обеих сторон пружинами 16, 17 через дополнительные поршни 18, 19 и пружины 20, 21, которые в свою очередь упираются соответственно в крышки 22 и 23, в крышках 22 и 23 установлены соответственно шариковые обратные клапаны 24 и 25, поджатые пружинами 26 и 27. В крышки 22 и 23 вкручены штуцеры 28 и 29, для подключения к исполнительному гидроцилиндру 6, в крышках выполнены подводы 30, 31 для подключения к распределителю 4, а также дроссельные отверстия 32 и 33.

Поршень 13 разделяет корпус 12 на две полости 34 и 35. В дополнительных поршнях 18 и 19 выполнены дроссельные отверстия 36 и 37 соответственно.

Поршни 13, 18, 19, шариковые обратные клапаны 24, 25 и пружины 16, 17, 20, 21, 26, 27 установлены в корпусе 12 соосно.

Гидравлическая система работает следующим образом. При перемещении золотника распределителя 4 вправо жидкость от насоса 2 поступает через дроссель 8 и обратный клапан 10 и подвод 30 в полость 34 гидрозамка 7. Под действием давления жидкости через отверстие 32 шариковый обратный клапан 24 открывается, сжимая пружину 26 и жидкость через штуцер 28 поступает в поршневую полость исполнительного цилиндра 6, давление начинает возрастать и дополнительный поршень 18, сжимая пружину 16, перемещает поршень 13, который также начинает перемещаться вправо под действием давления жидкости в полости 34 в свою очередь, сжимая пружины 17 и 21. Так как пружина 21 имеет меньшую жесткость чем пружина 17, то вместе с поршнем 13 начинает перемещаться и дополнительный поршень 19, при этом происходит дросселирование жидкости через отверстие 37 в дополнительном поршне 19, за счет этого происходит демпфирование и более плавное перемещение поршня 13 вместе с толкателем 15. Посредством толкателя 15 отжимается шариковый обратный клапан 25, при этом часть вытесняемой жидкости из полости 35 через штуцер 29 поступает в штоковую полость цилиндра 6, а часть поступает через подвод 21, дроссель 9, распределитель 4 и фильтр 5 на слив, обратный клапан 11 при этом закрыт, шток цилиндра 6 начинает медленно перемещаться. Во время перемещения поршня 13 до упора вправо в штоковой полости цилиндра 6 также будет избыточное давление, несколько большее, чем рабочее давление слива, в результате чего в момент включения гидропривода страгивание штока гидроцилиндра 6 произойдет более плавно.

При возврате золотника распределителя 4 в нейтральное положение поршень 13 под действием пружин 17 и 21 вернется в первоначальное положение равновесия, клапаны 24 и 25 под действием пружин 26 и 27 соответственно перекроют отверстия в крышках 22 и 23, гидроцилиндр 6 запирается.

Конструкция двухстороннего дифференциального гидрозамка 7 симметрична относительно поршня 13, вследствие чего при перемещении золотника распределителя 4 влево, работа гидросистемы происходит аналогичным образом. В этом случае поршень 13 перемещается влево, толкателем 14 отжимается шариковый клапан 24, клапан 25 открывается под действием давления жидкости.

В нейтральном положении распределителя 4, когда клапаны 24 и 25 закрыты и в полости исполнительного цилиндра не подается жидкость, шток цилиндра 6 зафиксирован.

Для гидросистем, у которых шток исполнительного цилиндра 6 находится в нагруженном состоянии и соответственно давление в одной из полостей, например, в поршневой полости цилиндра 6 и полости 34 гидрозамка 7 будет изначально избыточным, жесткость пружины 17 должна быть больше жесткости пружины 16, и соответственно жесткость пружины 21 должна быть больше жесткости пружины 20 с целью обеспечения стабильной работы гидросистемы.

Различные жесткости пружин 20, 21 и 16, 17, а также дроссельные отверстия 36 и 37 в дополнительных поршнях 18 и 19 соответственно позволяют получить нелинейный закон перемещения поршня 13 с толкателями 14 и 15, а соответственно и нелинейную характеристику страгивания штока исполнительного цилиндра 6, а также гасить колебания давления в гидросистеме.

Стабильность работы гидросистемы с двухсторонним дифференциальным гидрозамком 7 и эффект плавности включения гидросистемы напрямую зависит от соотношения объема полостей гидроцилиндра 6 и объема полостей 34 и 35 гидрозамка 7. Чем больше объем полостей 34 и 35, тем выше плавность страгивания штока исполнительного цилиндра 6.

Изобретение относится к гидроприводу и может быть использовано в гидравлических системах грузоподъемных механизмов. Гидросистема содержит бак, насос, предохранительный клапан, распределитель, фильтр, гидроцилиндр, двухсторонний дифференциальный гидрозамок, обратные клапана и дроссели. При этом двухсторонний дифференциальный гидрозамок в свою очередь содержит в корпусе подпружиненный с обеих сторон поршень с толкателями, два обратных клапана, на которые воздействуют толкатели. В корпусе гидрозамка установлены жидкостные пружины. Технический результат - повышение плавности движения исполнительного звена гидродвигателя наряду с повышением надежности работы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гидравлическая система, содержащая исполнительный гидроцилиндр с двумя рабочими полостями, связанными рабочими линиями через распределитель с источником давления через обратные клапаны и параллельно им установленные дроссели и двухсторонний дифференциальный гидрозамок, содержащий в корпусе с полостями подпружиненный с обеих сторон поршень с толкателями, два дополнительных поршня и два обратных подпружиненных клапана в крышках корпуса с подводами и штуцерами, отличающаяся тем, что в корпусе гидрозамка поршни, обратные клапаны и пружины установлены соосно, в дополнительных поршнях выполнены дроссельные отверстия, а толкатели поршня при его перемещении имеют возможность открывать клапаны.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе гидрозамка могут быть установлены пружины разной жесткости, поджимающие поршни.