МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ГИДРОСИСТЕМА Российский патент 2012 года по МПК F15B11/20 

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано, в частности, в военной технике для обеспечения работы гидродвигателей (например, гидроцилиндров) силовых приводов наведения пусковых установок зенитных ракетных комплексов, которым свойственны большие моменты неуравновешенности.

Известна многофункциональная гидросистема по патенту РФ №2286494, содержащая регулируемый насос и объемно замкнутые с ним один или более гидроцилиндров. При этом каждый из гидроцилиндров подключен к рабочим магистралям регулируемого насоса через электрически управляемый гидрораспределитель.

Указанная гидросистема не обеспечивает возможность управления гидроцилиндрами при отсутствии электропитания гидрораспределителей и насоса, т.е. имеет ограниченные функциональные возможности.

Прототипом предлагаемой многофункциональной гидросистемы является электрогидравлический привод (ЭГП) по патенту РФ №2325561.

Указанный прототип по своим эксплуатационным возможностям также функционально ограничен из-за невозможности использования этого ЭГП при отсутствии электропитания или при отказе регулируемого насоса.

Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей гидросистемы и повышение ее эксплуатационной надежности за счет обеспечения работы гидроцилиндров от насоса с ручным приводом в случае отказа регулируемого насоса, а также в случае отсутствия электропитания.

Указанный технический результат достигается тем, что в гидросистему, содержащую регулируемый и вспомогательный насосы, два двухпозиционные четырехлинейные гидрораспределителя и два гидроцилиндра, причем всасывающая магистраль вспомогательного насоса соединена с пополнительным баком, один из входов первого гидрораспределителя соединен с одной из рабочих магистралей регулируемого насоса, второй вход первого гидрораспределителя соединен с одним из входов второго гидрораспределителя, при этом входы каждого гидрораспределителя соединены между собой через их внутренние полости, введены насос с ручным приводом, всасывающая магистраль которого соединена с пополнительным баком, а нагнетательная соединена со вторым входом второго гидрораспределителя,

третий гидрораспределитель с гидравлическим управлением, подключенный своей камерой управления к напорной магистрали вспомогательного насоса, первым входом - ко второй рабочей магистрали регулируемого насоса, вторым входом - к первой рабочей магистрали регулируемого насоса, причем второй вход третьего гидрораспределителя через его внутреннюю полость и второй выход соединен с пополнительным баком, первый выход соединен с нагнетательной магистралью насоса с ручным приводом,

четвертый и пятый гидрораспределители с механизмами ручного переключения, входы которых соединены с выходами первого и второго двухпозиционных четырехлинейных гидрораспределителей, а выходы - с полостями гидроцилиндров;

в первый и второй двухпозиционные четырехлинейные гидрораспределители введены механизмы ручного переключения,

а также введены две рычажные передачи с ручным приводом, каждая из которых кинематически связана одним плечом с механизмом ручного переключения первого или второго двухпозиционных четырехлинейных гидрораспределителей, а вторым - с механизмом ручного переключения четвертого или пятого гидрораспределителей, при этом ручное переключение четвертого или пятого гидрораспределителей обеспечивает соединение полостей соответствующего гидроцилиндра между собой через внутренние полости гидрораспределителей.

Предложенное исполнение гидросистемы позволяет обеспечить разгрузку регулируемого насоса за счет соединения его магистралей при отсутствии входного сигнала, расширить функциональные возможности гидросистемы и обеспечить дополнительное повышение ее эксплуатационной надежности за счет обеспечения ее работоспособности при отсутствии электропитания или при выходе из строя регулируемого насоса.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемой многофункциональной гидросистемы.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением указанного выше результата, изложены ниже.

Гидросистема содержит регулируемый 1 и вспомогательный 2 насосы, первый 3 и второй 4 двухпозиционные четырехлинейные гидрораспределители с механизмами ручного переключения 5, 6, два гидроцилиндра 7, 8, насос с ручным приводом 9, третий гидрораспределитель 10 с гидравлическим управлением, четвертый 11 и пятый 12 гидрораспределители с механизмами ручного переключения 13, 14, рычажные передачи 15, 16 с ручным приводом и пополнительный бак 17, при этом всасывающая магистраль вспомогательного насоса 2 соединена с пополнительным баком 17, первый вход гидрораспределителя 3 соединен с первой рабочей магистралью регулируемого насоса 1, второй вход гидрораспределителя 3 соединен с первым входом гидрораспределителя 4, при этом первый и второй входы гидрораспределителей 3 и 4 соединены между собой через их внутренние полости, всасывающая магистраль насоса с ручным приводом 9 соединена с пополнительным баком 17, а нагнетательная соединена со вторым входом гидрораспределителя 4, камера управления третьего гидрораспределителя 10 соединена с напорной магистралью вспомогательного насоса 2, первый вход третьего гидрораспределителя 10 соединен со второй рабочей магистралью управляемого насоса 1, второй вход третьего гидрораспределителя 10 соединен с первой рабочей магистралью управляемого насоса 1, второй выход третьего гидрораспределителя 10 соединен с пополнительным баком 17, а первый выход третьего гидрораспределителя 10 соединен с нагнетательной магистралью насоса с ручным управлением 9, входы гидрораспределителей 11 и 12 соединены с выходами гидрораспределителей 3 и 4 соответственно, а выходы гидрораспределителей 11, 12 - с полостями гидроцилиндров 7, 8. Рычажные передачи 15, 16 с ручным приводом кинематически связаны одним плечом с механизмами ручного переключения 5, 6 соответственно гидрораспределителей 3, 4, а вторым плечом - с механизмами ручного переключения 13, 14 гидрораспределителей 11, 12 соответственно, при этом ручное переключение гидрораспределителей 11, 12 обеспечивает соединение полостей гидроцилиндров 7, 8 между собой через внутренние полости гидрораспределителей 11, 12 соответственно. Работа гидросистемы происходит следующим образом. При включении регулируемого 1 и вспомогательного 2 насосов вспомогательный насос 2 через свою напорную магистраль нагнетает рабочую жидкость в камеру управления гидрораспределителя 10. Гидрораспределитель 10 переключается, соединяя между собой первые вход и выход и одновременно разъединяя вторые вход и выход, тем самым соединяя вторую рабочую магистраль регулируемого насоса 1 со вторым входом гидрораспределителя 4 и разъединяя первую рабочую магистраль регулируемого насоса 1 и пополнительный бак 17. При этом остаточная производительность насоса 1 замыкается через последовательно соединенные входы гидрораспределителей 3, 4, не создавая давления в рабочих магистралях регулируемого насоса 1.

При включении электропитания гидрораспределителя 3 рабочие магистрали насоса 1 соединяются через гидрораспределители 3 и 11 с полостями гидроцилиндра 7. При подаче управления на насос 1 рабочая жидкость нагнетается им согласно управляющему сигналу в одну из полостей гидроцилиндра 7 и всасывается из другой полости, обеспечивая подъем или опускание нагрузки.

При включении гидрораспределителя 4 аналогично будет работать гидроцилиндр 8.

При выключенных насосах 1, 2 первая и вторая рабочие магистрали регулируемого насоса 1 разобщены между собой гидрораспределителем 10 по первому входу и первому выходу. Полости гидроцилиндров 7, 8, соединенные через гидрораспределители 11, 12 с гидрораспределителями 3, 4 заперты, что обеспечивает удержание нагрузки гидроцилиндрами 7, 8 на определенном угле подъема.

В случае необходимости подъема-опускания нагрузки с помощью насоса с ручным приводом 9, например, при отсутствии электропитания или в случае выхода из строя регулируемого насоса 1 или вспомогательного насоса 2, с помощью рычажной передачи, например 15, за счет взаимодействия одного из плеч с механизмом ручного переключения 5 гидрораспределителя 3, осуществляют переключение гидрораспределителя 3. Ручным приводом насоса 9 нагнетают рабочую жидкость через второй вход гидрораспределителя 3 и далее через гидрораспределитель 11 в полость гидроцилиндра 7, осуществляя подъем нагрузки.

Для фиксирования нагрузки на требуемом угле рычажную передачу 15 устанавливают в нейтральное положение. Гидрораспределитель 3 возвращается в исходное состояние, при этом обе полости гидроцилиндра 7 оказываются запертыми, что обеспечивает удержание нагрузки.

Для опускания нагрузки рычажную передачу 15 переводят в другое положение, в котором ее второе плечо взаимодействует с механизмом ручного переключения 13 гидрораспределителя 11, осуществляя тем самым переключение гидрораспределителя. При этом полости гидроцилиндра 7 будут соединены между собой через внутренние полости гидрораспределителя 11, и за счет перетечки рабочей жидкости из одной полости гидроцилиндра в другую под действием усилия от момента неуравновешенности нагрузка будет опускаться.

При выключенных насосах 1 и 2 третий гидрораспределитель 10 разъединяет рабочие магистрали регулируемого насоса 1 и рабочую магистраль насоса с ручным приводом 9, в результате чего появляется возможность работы гидросистемы от насоса с ручным приводом.

Таким образом, введение насоса с ручным приводом позволяет проводить работу при неисправном регулируемом насосе.

Введение в первый 3 и второй 4 гидрораспределители механизмов ручного переключения 5, 6 позволяет проводить работу при отсутствии электропитания гидрораспределителей.

Введение четвертого 11 и пятого 12 гидрораспределителей с ручным управлением позволяет обеспечить подачу рабочей жидкости к гидроцилиндрам 7, 8 от регулируемого насоса 1 или от насоса с ручным приводом 9 при подъеме нагрузки, либо, после их переключения, обеспечить соединение полостей гидроцилиндров 7, 8 между собой через внутренние полости четвертого 11 и пятого 12 гидрораспределителей и опускание нагрузки под действием момента неуравновешенности пусковой установки.

Вышеуказанные технические решения позволяют расширить функциональные возможности гидросистемы и повысить ее эксплуатационную надежность в целом.

Предлагаемое техническое решение проверено экспериментально и введено в конструкторскую документацию одного из изделий, разрабатываемых ОАО «ВНИИ «Сигнал».

Гидросистема предназначена для обеспечения работы гидроцилиндров приводов наведения пусковых установок зенитных ракетных комплексов, которым свойственны большие моменты неуравновешенности. В гидросистему вводится ряд гидравлических и механических элементов с использованием соответствующих связей, за счет чего обеспечивается: подъем пусковых установок с помощью насоса с ручным приводом при отсутствии электропитания либо при выходе из строя основного насоса гидросистемы; разгрузка основного насоса гидросистемы при отсутствии сигнала управления на его входе; удержание пусковых установок на любом угле подъема как при работе от основного насоса, так и от насоса с ручным приводом; опускание пусковых установок под действием момента неуравновешенности. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение эксплуатационной надежности гидросистемы. 1 ил.

Многофункциональная гидросистема, содержащая регулируемый и вспомогательный насосы, первый и второй двухпозиционные четырехлинейные гидрораспределители и первый и второй гидроцилиндры, причем всасывающая магистраль вспомогательного насоса соединена с пополнительным баком, первый вход первого гидрораспределителя соединен с первой рабочей магистралью регулируемого насоса, а второй вход первого гидрораспределителя соединен с первым входом второго гидрораспределителя, при этом первый и второй входы каждого гидрораспределителя соединены между собой через его внутренние полости, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены: насос с ручным приводом, всасывающая магистраль которого соединена с пополнительным баком, а нагнетательная соединена со вторым входом второго гидрораспределителя, третий гидрораспределитель с гидравлическим управлением, подключенный своей камерой управления к напорной магистрали вспомогательного насоса, первым входом - ко второй рабочей магистрали регулируемого насоса, вторым входом - к первой рабочей магистрали регулируемого насоса, причем второй вход третьего гидрораспределителя через его внутреннюю полость и второй выход соединен с пополнительным баком, первый выход соединен с нагнетательной магистралью насоса с ручным приводом, четвертый и пятый гидрораспределители - с механизмами ручного переключения, входы которых соединены с выходами первого и второго двухпозиционных четырехлинейных гидрораспределителей, а выходы - с полостями первого и второго гидроцилиндров; в первый и второй двухпозиционные четырехлинейные гидрораспределители введены механизмы ручного переключения, а также введены две рычажные передачи с ручным приводом, каждая из которых кинематически связана одним плечом с механизмом ручного переключения первого или второго двухпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя, а вторым - с механизмом ручного переключения четвертого или пятого гидрораспределителя, при этом ручное переключение четвертого или пятого гидрораспределителя обеспечивает соединение полостей каждого из гидроцилиндров между собой через внутренние полости четвертого и пятого гидрораспределителей.