Система защиты гидропривода Российский патент 2018 года по МПК F15B20/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидравлических систем строительно-дорожных, сельскохозяйственных, мелиоративных, лесотехнических, промышленных машин и оборудования с гидроприводом рабочих органов.

Известна система защиты гидропривода, включающая гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной гидролинии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю, с размещенным во входной полости подпружиненным плунжером, имеющим кольцевую проточку, совмещенную с радиальными отверстиями, и осевой канал, сообщенный с выходной полостью, который перекрывается подпружиненным плунжерным коническим клапаном, имеющим гидравлический подпор от гидронасоса, а запорное устройство дополнительно оснащено разгрузочным клапаном со штуцером, жестко смонтированным в расточке упора запорного устройства, при этом разгрузочный клапан выполнен в виде полого цилиндра с размещенным внутри подпружиненным поршнем, снабженным уплотнительным кольцом из эластичного материала, причем поршень делит цилиндрическую полость разгрузочного клапана на две: поршневую полость, сообщающуюся с выходной полостью корпуса запорного устройства каналом, выполненным в упоре запорного устройства, и пружинную полость, сообщающуюся каналом штуцера с линией слива. [Патент RU №2583195, C1 F15B 20/00 - прототип].

Недостатком системы защиты гидропривода является сложность конструктивного исполнения. При неисправности разгрузочного клапана, например потери эластичности уплотнительного кольца или его разрушении в поршневой полости разгрузочного клапана, произойдет слив рабочей жидкости в гидробак, минуя гидрораспределитель и гидродвигатель, и соответственно повлечет за собой падение давления в выходной полости запорного устройства, и, как следствие, к замедлению подъема или опускания рабочего органа или его остановки, при этом произойдет имитация повреждения напорной гидролинии, то есть ложного срабатывания запорного устройства, что снижает эффективность работы системы защиты.

Технический результат - упрощение конструкции системы защиты гидропривода от несанкционированного выброса рабочей жидкости.

Решение технической задачи - упрощение конструкции системы защиты гидропривода с обеспечением слива несжимаемого объема рабочей жидкости в напорную гидролинию при одновременном повышении эксплуатационной надежности системы зашиты, снижении материалоемкости и экономических затрат.

Техническая задача решается тем, что в системе защиты гидропривода, включающей гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной гидролинии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю, с размещенным во входной полости подпружиненным плунжером, имеющим кольцевую проточку, совмещенную с радиальными отверстиями, и осевой канал, сообщенный с выходной полостью, который перекрывается подпружиненным плунжерным коническим клапаном, имеющим гидравлический подпор от гидронасоса и канал, выполненный в упоре, сообщающий выходную полость запорного устройства с гидролинией высокого давления и предназначенный для выхода вытесненной несжимаемой рабочей жидкости, образующейся в конце хода плунжера между плунжером и упором, в напорную гидролинию выходного штуцера.

Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемой конструкция запорного устройство системы защиты гидропривода в упоре выполнен канал, сообщающий выходную полость запорного устройства с напорной гидролинией, расположенной между запорным устройством и гидрораспределителем для транспортировки вытесняемого из выходной полости запорного устройства несжимаемого объема рабочей жидкости, заключенного между торцем упора и плунжера в конце его хода, что позволяет обеспечить слив рабочей жидкости из выходной полости запорного устройства непосредственно в напорную гидролинию.

Таким образом, заявляемое устройство, в сравнении с устройством по прототипу, при упрощении его конструктивного исполнения и сохранении функционального назначения позволяет обеспечить повышение эксплуатационной надежности защиты гидропривода машин.

Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом:

- на чертеже схематично представлен общий вид системы защиты гидропривода.

Система защиты гидропривода включает в себя гидробак 1, насос 2, напорную гидролинию 3, линию слива 4 в гидробак 1, гидрораспределитель 5, гидродвигатель 6, запорное устройство 7.

Запорное устройство 7 включает в себя корпус 8, снабженный входным 9, выходным 10, сливным 11 штуцерами с каналами В и Г соответственно и упором 12. Внутри корпуса 8 запорного устройства 7 размещен подпружиненный плунжер 13 с входной полостью А. Плунжер 13 размещается в корпусе 8 на расстоянии его полного хода, равном (h+t), где h - проходное сечение канала выходного штуцера 10, a t - расстояние от торца упора 12 до образующей канала выходного штуцера 10, с образованием между плунжером 13 и торцем упора 12 выходной полости Б. По наружной поверхности плунжера 13 выполнена кольцевая проточка 14 на расстоянии от вертикальной оси сливного штуцера 11 - (h+t), равном полному ходу плунжера 13, и радиальные отверстия 15 на расстоянии от вертикальной оси сливного штуцера 11 - (h+t), равном также полному ходу плунжера 13. Входная полость А сообщается с выходной полостью Б корпуса 8 посредством осевого канала 16, который перекрывается подпружиненным плунжером 17 с возможностью его свободного перемещения в сквозном отверстии 18 упора 12 с образованием полости Д. Оба плунжера 13 и 17 подпружинены упругими элементами 19 и 20. При этом один из торцев плунжера 17 выполнен конусообразным 21 с буртиком 22, который является упором пружины 19. В упоре 12 выполнен канал 23, сообщающий с гидролинией 24 выходную полость Б корпуса 8 с напорной гидролинией 3 высокого давления, расположенной между каналом В штуцера 10 и гидрораспределителем 5, и предназначен для транспортировки вытесняемого из выходной полости Б запорного устройства 7 объема несжимаемой рабочей жидкости, заключенного между торцем упора 12 и плунжером 13 в конце его хода, в напорную гидролинию 3 выходного штуцера 10.

Система защиты гидропривода работает следующим образом.

При неработающем гидроприводе давление рабочей жидкости в полостях А, Б и В запорного устройства 7 одинаковое и равно номинальному. При этом плунжер 13 входной полости подпирается пружиной 20 и находится в крайнем левом положении. Плунжер 17 выходной полости Б находится в равновесном состоянии под действием силы давления на плунжер 17, создаваемого насосом 2 со стороны глухой полости Д и выходной полости Б, при этом полости А и Б сообщаются через осевой канал 16 плунжера 13.

При включении гидрораспределителя 5 рабочая жидкость через канал 16 из входной полости А поступает в выходную полость Б и через канал В выходного штуцера 10 под рабочим давлением поступает в гидродвигатель 6, который приводит в движение рабочий орган машины. При этом перепад давления рабочей жидкости в полостях А и Б незначительный.

При разрыве рукавов питания гидродвигателя 6 давление в выходной полости Б мгновенно падает и из-за перепада давления рабочей жидкости в полостях А и Б плунжер 13 входной полости, преодолевая сопротивление пружины 20, движется вправо до торца упора 12, перекрывая проходное сечение канала 16 и сечение h выходного канала штуцера 10, при этом проточка 14 и радиальные отверстия 15 плунжера 13 сообщаются со сливным каналом Г штуцера 11 и гидробаком 1 и рабочая жидкость от насоса 2, минуя поврежденную гидролинию высокого давления гидродвигателя 6, через напорную гидролинию 3, полость А, проточку 14 и радиальные отверстия 15 плунжера 13 направляется в канал Г и далее через сливную гидролинию 4 в гидробак 1. Одновременно объем несжимаемой рабочей жидкости, заключенный между торцем упора 12 и плунжера 13 в конце его хода, из выходной полости Б запорного устройства 7 через канал 23, выполненный в упоре 12, гидролинию 24 поступает в напорную гидролинию 3, расположенную между каналом В штуцера 10 и гидрораспределителем 5, при этом обеспечивается беспрепятственное перемещение плунжера запорного устройства на величину полного его хода (h+t), устраняется колебательный процесс плунжера и обеспечивается надежное перекрытие проходного сечения h канала В выходного штуцера 10.

Таким образом, предлагаемое изобретение в сравнении с устройством по прототипу за счет упрощения запорного устройства системы защиты гидропривода позволяет повысить эффективность системы защиты гидропривода от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистемы, эксплуатационную надежность и экологическую безопасность использования гидропривода рабочих органов машин при одновременном снижении материалоемкости устройства.

Система предназначена для защиты от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистем строительно-дорожных, сельскохозяйственных, мелиоративных, лесотехнических, промышленных машин и оборудования с гидроприводом рабочих органов. Система включает в себя гидробак, насос, напорную гидролинию, линию слива в гидробак, гидрораспределитель, гидродвигатель, запорное устройство, состоящее из корпуса, снабженного входным, выходным, сливным штуцерами с каналами и упором. Внутри корпуса запорного устройства размещен подпружиненный плунжер с входной полостью. Плунжер размещается в корпусе на расстоянии его полного хода^- с образованием между плунжером и торцем упора выходной полости. По наружной поверхности плунжера выполнена кольцевая проточка и радиальные отверстия. Входная полость сообщается с выходной полостью корпуса посредством осевого канала, который перекрывается подпружиненным плунжером с возможностью его свободного перемещения в сквозном отверстии упора с образованием полости. Оба плунжера подпружинены упругими элементами. При этом один из торцов плунжера выполнен конусообразным с буртиком, который является упором пружины. В упоре выполнен канал, сообщающий выходную полость запорного устройства с гидролинией высокого давления, расположенной между каналом выходного штуцера запорного устройства и гидрораспределителем. Технический результат - упрощение конструкции системы защиты гидропривода от несанкционированного выброса рабочей жидкости. 1 ил.

Система защиты гидропривода, включающая гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной гидролинии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю, с размещенным во входной полости подпружиненным плунжером, имеющим кольцевую проточку, совмещенную с радиальными отверстиями, и осевой канал, сообщенный с выходной полостью, который перекрывается подпружиненным плунжерным коническим клапаном, имеющим гидравлический подпор от гидронасоса, отличающаяся тем, что в упоре выполнен канал, сообщающий выходную полость запорного устройства с гидролинией высокого давления и предназначенный для выхода вытесненной несжимаемой рабочей жидкости, образующейся в конце хода плунжера между плунжером и упором, в напорную гидролинию выходного штуцера.