СИСТЕМА И СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПРОМЫВКИ Российский патент 2018 года по МПК F16H39/02 F15B21/04 F16D31/00 

Предложенное изобретение относится к системе гидравлической промывки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Рабочие транспортные средства могут содержать системы гидравлической промывки, которые могут использоваться для промывки других составных элементов, таких как редукторы, для удаления загрязнений.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному аспекту предложенного изобретения представлена система гидравлической промывки, содержащая гидравлическую машину, содержащую слив картера, редуктор, имеющий полость; и промывочный клапан, соединенный по текучей среде со сливом картера, соединенный по текучей среде с полостью, и расположенный по текучей среде между сливом картера и полостью, при этом промывочный клапан выполнен с возможностью обеспечения селективного протекания гидравлической жидкости из слива картера в полость.

Система предпочтительно дополнительно содержит гидравлический резервуар, при этом слив картера соединен по текучей среде с гидравлическим резервуаром.

Система предпочтительно дополнительно содержит гидравлический резервуар и клапан охлаждения, при этом клапан охлаждения соединен по текучей среде со сливом картера и соединен по текучей среде с гидравлическим резервуаром, причем клапан охлаждения расположен по текучей среде между сливом картера и резервуаром и выполнен с возможностью обеспечения селективного протекания гидравлической жидкости из слива картера в гидравлический резервуар.

Система предпочтительно дополнительно содержит радиатор, соединенный по текучей среде с клапаном охлаждения и соединенный по текучей среде с гидравлическим резервуаром, при этом радиатор расположен по текучей среде между клапаном охлаждения и гидравлическим резервуаром.

Полость предпочтительно соединена по текучей среды со сливным контейнером через промывочный клапан.

Система предпочтительно дополнительно содержит сливной шланг, при этом сливной шланг соединен по текучей среде с промывочным клапаном, соединенным по текучей среде со сливным контейнером, и расположен по текучей среде между промывочным клапаном и сливным контейнером.

Гидравлической машиной предпочтительно является гидравлический насос.

Гидравлической машиной предпочтительно является гидравлический мотор.

В гидравлическом насосе предпочтительно содержится слив картера, конечной передачей является редуктор, промывочный клапан имеет двухпозиционный клапан, а промывочный клапан выполнен с возможностью обеспечения протекания гидравлической жидкости из слива картера в полость через промывочный клапан, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положение, и для предотвращения такого протекания, когда двухпозиционный клапан находится в нерабочем положении.

Редуктором предпочтительно является первая конечная передача, полостью является первая полость, система гидравлической промывки содержит вторую конечную передачу, содержащую вторую полость, при этом промывочный клапан имеет направляющий клапан и выполнен с возможностью обеспечения протекания гидравлической жидкости из слива картера в первую полость, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положении, а направляющий клапан находится в первом положении, и с возможностью протекания гидравлической жидкости из слива картера во вторую полость, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положении, а направляющий клапан находится во втором положении.

Согласно другому аспекту предложенного изобретения представлен способ гидравлической промывки, включающий приведение в действие рабочего транспортного средства методом, который заставляет гидравлическую жидкость вытекать из слива картера гидравлической машины рабочего транспортного средства; и приведение в действие промывочного клапана для направления протекания гидравлической жидкости из слива картера через полость редуктора.

Способ предпочтительно дополнительно включает скапливание гидравлической жидкости в сливном контейнере после ее прохождения через полость.

Способ предпочтительно дополнительно включает приведение в действие промывочного клапана для прекращения направления протекания гидравлической жидкости из слива картера через полость после этапа сбора.

Этап приведения в действие предпочтительно включает холостой ход двигателя рабочего транспортного средства.

Согласно еще одному аспекту представлена система гидравлической промывки рабочего транспортного средства, содержащая гидравлический источник давления, содержащийся в рабочем транспортном средстве; первую конечную передачу, имеющую первую полость; вторую конечную передачу, имеющую вторую полость; промывочный клапан, имеющий первое отверстие, второе отверстие и третье отверстие, при этом первое отверстие соединено по текучей среде с источником давления, второе отверстие соединено по текучей среде с первой полостью, а третье отверстие соединено по текучей среде со второй полостью; при этом промывочный клапан выполнен с возможностью предотвращения протекания гидравлической жидкости через первое отверстие в первом режиме и с возможностью обеспечения протекания гидравлической жидкости из первого отверстия во второе отверстие во втором режиме.

Промывочный клапан предпочтительно выполнен с возможностью обеспечения вытекания гидравлической жидкости из первого отверстия в третье отверстие в третьем режиме.

Промывочный клапан предпочтительно дополнительно содержит двухпозиционный клапан и направляющий клапан, при этом направляющий клапан расположен по текучей среде после двухпозиционного клапана, причем промывочный клапан находится в первом режиме, когда двухпозиционный клапан находится в нерабочем положении, находится во втором режиме, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положении, а направляющий клапан находится в первом положении, и находится в третьем режиме, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положении, а направляющий клапан находится во втором положении.

Промывочный клапан предпочтительно дополнительно содержит четвертое отверстие, пятое отверстие и шестое отверстие, при этом четвертое отверстие соединено по текучей среде с первой полостью, пятое отверстие соединено по текучей среде со второй полостью, а шестое отверстие соединено по текучей среде с четвертым отверстием, пятым отверстием и сливным контейнером.

Гидравлическим источником давления предпочтительно является слив картера гидравлической машины.

Гидравлический источник давления предпочтительно содержит гидравлический насос, отверстие и гидравлический предохранительный клапан, при этом отверстие соединено по текучей среде с рабочим отверстием гидравлического насоса, соединено по текучей среде с гидравлическим предохранительным клапаном, и расположено по текучей среде между рабочим отверстием и гидравлическим предохранительным клапаном.

Приведенные выше и другие признаки станут очевидны из следующего описания и сопровождающих чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Подробное описание чертежей относится к сопровождающим чертежам, на которых:

ФИГ. 1 представляет собой вид сбоку слева рабочего транспортного средства.

ФИГ. 2 представляет собой вид в перспективе системы гидравлической промывки, соединенной с возможностью прохождения текучей среды с конечными передачами.

ФИГ. 3 представляет собой вид в перспективе первой конечной передачи, соединенной с возможностью прохождения текучей среды с системой гидравлической промывки.

ФИГ. 4 представляет собой вид в перспективе первой конечной передачи.

ФИГ. 5 представляет собой вид в перспективе первой конечной передачи с частичным разрезом.

ФИГ. 6 представляет собой гидравлическую схему системы гидравлической промывки.

ФИГ. 7 представляет собой блок-схему способа использования системы гидравлической промывки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ФИГ. 1 иллюстрирует рабочее транспортное средство 100, имеющее левую гусеницу 102 (правая гусеница 104 не показана), первую конечную передачу 106 (вторая конечная передача 108 не показана, см. ФИГ. 2), отвал 110, рабочее место 112 оператора, двигатель 114, левый гидростатический насос 116 и правый гидростатический насос 118. Рабочее транспортное средство 100 проиллюстрировано в виде гусеничного трактора, но может представлять собой любое рабочее транспортное средство с гидравлической системой и составным элементом, для которых может быть желательна промывка гидравлической жидкостью, такое как самосвал с шарнирно-сочлененной рамой, погрузчик обратная лопата, экскаватор, форвардер, лесозаготовительная машина, карьерный самосвал, погрузчик с переломной стрелой, самоходный грейдер, погрузочная машина с задней разгрузкой ковша, трелевочный трактор, опрыскивающая машина, трактор или колесный погрузчик, и это всего лишь некоторые примеры.

Рабочее транспортное средство 100 может находиться под управлением оператора, находящегося на рабочем месте 112 оператора. Оператор может командовать передвижением отвала 110, который приводится в действие гидравлическими цилиндрами, получающими гидравлическую жидкость из управляющего клапана, который, в свою очередь, получает текучую среду из гидравлического насоса. Оператор также может командовать передвижением рабочего транспортного средства 100 вперед, передвижением назад и поворотом. Данные команды приводят к тому, что левый гидростатический насос 116 и правый гидростатический насос 118 направляют находящуюся под давлением текучую среду таким образом, чтобы управлять передвижением первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108, соответственно, как дополнительно описано ниже со ссылкой на ФИГ. 2. Вращение первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108 управляет передвижением левой гусеницы 102 и правой гусеницы 104, соответственно, что, в свою очередь, управляет передвижением и поворотом рабочего транспортного средства 100 вдоль поверхности земли. Двигатель 114, которым может быть дизельный двигатель, приводит в движение рабочее транспортное средство 100, в том числе за счет поворота левого гидростатического насоса 116 и правого гидростатического насоса 118.

ФИГ. 2 иллюстрирует систему гидравлической промывки, соединенную с возможностью прохождения текучей среды с первой конечной передачей 106 и второй конечной передачей 108. Промывочный клапан 200 соединен по текучей среде с первой конечной передачей 106, второй конечной передачей 108, клапаном 202 охлаждения и сливным контейнером 203. Клапан 202 охлаждения соединен по текучей среде с левым гидростатическим насосом 116, правым гидростатическим насосом 118, левым гидравлическим двигателем 204 и правым гидравлическим двигателем 206. Конкретно, клапан 202 охлаждения соединен по текучей среде со сливом картера каждого из левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых гидравлических двигателей 204 и правых гидравлических двигателей 206. В данном варианте осуществления, соединения для прохождения текучих сред достигаются за счет использования гидравлических трубопроводов с коннекторами на каждом конце, которые выполнены с возможностью стыковки с коннекторами на составных элементах для достижения водонепроницаемого уплотнения (например, с резьбовыми коннекторами, которые, при стыковке, сжимают кольцевое уплотнение между гладкой поверхностью на каждом коннекторе). В альтернативных вариантах осуществления, соединения для прохождения текучих сред могут быть образованы с помощью других способов, хорошо известных в данной области, в том числе за счет установки составных элементов непосредственно друг на друга с герметичными соединениями между ними или за счет заключения обоих составных элементов в коллектор, который содержит проходы, которые соединяют составные элементы.

Двигатель 114 (на фиг. 2 не показан) поворачивает левый гидростатический насос 116 и правый гидростатический насос 118, позволяя насосам предоставлять находящуюся под давлением гидравлическую жидкость. Каждым из левого гидростатического насоса 116 и правого гидростатического насоса 118 можно управлять, изменяя скорость потока и направление потока насоса, например, через подвижную наклонную шайбу, угол которой регулирует направление и скорость потока гидравлической жидкости через рабочие отверстия насоса. Рабочие отверстия левого гидростатического насоса 116 соединены с возможностью прохождения текучей среды с рабочими отверстиями левых гидравлическая двигателей 204 таким образом, что левый гидростатический насос 116 регулирует силу, скорость и направление передвижения для левых гидравлических двигателей 204 посредством направления находящейся под давлением текучей среды в левые гидравлические двигатели 204. Аналогичным образом, рабочие отверстия правого гидростатического насоса 118 соединены с возможностью прохождения текучей среды с рабочими отверстиями правых гидравлических двигателей 206 таким образом, что правый гидростатический насос 118 регулирует силу, скорость и направление передвижения для правых гидравлических двигателей 206 посредством направления находящейся под давлением текучей среды в правые гидравлические двигатели 206. Для упрощения фигуры, на Фиг. 2 не показаны гидравлические трубопроводы, соединяющие с возможностью прохождения текучей среды рабочие отверстия данных насосов и двигателей. Каждый из левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых гидравлических двигателей 204 и правых гидравлических двигателей 206 представляет собой гидравлическую машину, способную переносить усилие и/или энергию между механическими и гидравлическими системами. Например, левые гидравлические двигатели 204 могут получать гидравлическую энергию из находящейся под давлением гидравлической жидкости, получаемой из левого гидростатического насоса 116, и производить механическую энергию в виде крутящего момента, передаваемого через первую конечную передачу 106 для ускорения рабочего транспортного средства 100. Левые гидравлические двигатели 204 также могут получать механическую энергию от первой конечной передачи 106, например, крутящий момент, получаемый от первой конечной передачи 106, для замедления рабочего транспортного средства 100, и производить гидравлическую энергию в виде находящейся под давлением гидравлической жидкости, посылаемой в левый гидростатический насос 116.

Левые гидравлические двигатели 204 и правые гидравлические двигатели 206 соединены с возможностью вращения с первой конечной передачей 106 и второй конечной передачей 108 посредством левых стояночных тормозов 232 и правых стояночных тормозов 234, соответственно. Данное вращательное соединение достигается через первую конечную передачу 106 и вторую конечную передачу 108, состыкованные через шпоночный вал/шпоночный приемник с левыми стояночными тормозами 232 и правыми стояночными тормозами 234, соответственно, которые, в свою очередь, стыкуются через шпоночный вал/шпоночный приемник с левыми гидравлическими двигателями 204 и правыми гидравлическими двигателями 206, соответственно. Таким образом, первая конечная передача 106 и вторая конечная передача 108 приводятся в действие левыми гидравлическими двигателями 204 и правыми гидравлическими двигателями 206, соответственно. Первая конечная передача 106 и вторая конечная передача 108 представляют собой редукторы, которые содержат внутреннее зубчатое зацепление, которое уменьшает входную скорость вращения, обеспечиваемую левыми гидравлическими двигателями 204 и правыми гидравлическими двигателями 206, до выходной скорости вращения, которая приводит в действие левую гусеницу 102 и правую гусеницу 104, соответственно. Данный вариант осуществления относится к гидравлической промывке конечной передачи, но альтернативные варианты осуществления могут относиться к гидравлической промывке других составных элементов, таких как другие редукторы, включая трансмиссии, оси, мосты с коробкой передач, механизмы отбора мощности и приводы вспомогательных механизмов.

Для левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых гидравлических двигателей 204 и правых гидравлических двигателей 206, гидравлическая жидкость может протекать из питающего насоса через предохранительный клапан питания или просачиваться из рабочих проходов насоса или двигателя в область слива картера. Данная область слива картера содержит ряд внутренних полостей и проходов, которые взаимно соединены, обеспечивая возможность достижения подобными гидравлическими потоками слива картера, что обеспечивает возможность отвода гидравлической жидкости из насоса или двигателя. Данный поток слива картера является нормальным для работы насоса или двигателя, и скорость потока может меняться на основании состояния насоса или двигателя, температуры гидравлической жидкости, давления рабочих проходов в насосе или двигателе и объема питающей текучей среды, поступающей в контур. В зависимости от конструкции насоса или двигателя, может быть необходимо, чтобы гидравлическая система была выполнена с возможностью поддержания давления потока слива картера очень близко к атмосферному давлению, или конструкция насоса или двигателя может обеспечивать возможность наличия потока слива картера с повышенным давлением. В качестве одного примера, гидравлическая система может быть выполнена с возможностью удерживания сливов картера ниже максимального давления, составляющего 15 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Поток слива картера из левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых гидравлических двигателей 204 и правых гидравлических двигателей 206 движется в клапан 202 охлаждения через сливы картеров каждого из этих насосов и двигателей. Поток слива картера из левых гидравлических двигателей 204 движется по гидравлическому трубопроводу 208 в клапан 202 охлаждения. Поток слива картера из правых гидравлических двигателей 206 движется по гидравлическому трубопроводу 210 в клапан 202 охлаждения. Поток слива картера из левого гидростатического насоса 116 и правого гидростатического насоса 118 движется по гидравлическому трубопроводу 212 в клапан 202 охлаждения. Клапан 202 охлаждения соединен по текучей среде с промывочным клапаном 200 через гидравлический трубопровод 214, гидравлический резервуар (не показано) через гидравлический трубопровод 216, и радиатор гидросистемы (не показано) через гидравлический трубопровод 218. Радиатор гидросистемы, в свою очередь, соединен по текучей среде с гидравлическим резервуаром через гидравлический трубопровод 220. Вследствие этого, клапан 202 охлаждения соединен по текучей среде с гидравлическим резервуаром как непосредственно через гидравлический трубопровод 216, так и непрямо через гидравлический трубопровод 218, радиатор гидросистемы и гидравлический трубопровод 220. Клапан 202 охлаждения может обеспечивать возможность протекания потока слива картера, который он принимает, в промывочный клапан 200, гидравлический резервуар или радиатор гидросистемы, как дополнительно описано ниже со ссылкой на ФИГ. 6.

Промывочный клапан 200 расположен по текучей среде после сливов картеров левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых гидравлических двигателей 204 и правых гидравлических двигателей 206, при этом расположен по текучей среде перед первой конечной передачей 106 и второй конечной передачей 108, и вследствие этого расположен по текучей среде между сливами картеров и конечными передачами. Промывочный клапан 200 принимает гидравлическую жидкость из клапана 202 охлаждения через гидравлический трубопровод 214. Промывочный клапан 200 может обеспечивать возможность протекания гидравлической жидкости в первую конечную передачу 106 по гидравлическому трубопроводу 222 и обеспечивать возможность ее возврата из первой конечной передачи 106 по гидравлическому трубопроводу 224. Промывочный клапан 200 может направлять гидравлическую жидкость во вторую конечную передачу 108 по гидравлическому трубопроводу 226 и обеспечивать возможность ее возврата из второй конечной передачи 108 по гидравлическому трубопроводу 228. Каждый из гидравлического трубопровода 222 и гидравлического трубопровода 224 соединен по текучей среде с полостью внутри первой конечной передачи 106, а каждый из гидравлического трубопровода 226 и гидравлического трубопровода 228 соединен по текучей среде с полостью внутри второй конечной передачи 108, как описано дополнительно ниже со ссылкой на ФИГ. 5. Промывочный клапан 200 также соединен по текучей среде со сливным контейнером 203 по гидравлическому трубопроводу 230. Сливным контейнером 203 может быть любой контейнер, подходящий для сбора используемой гидравлической жидкости. В зависимости от типа контейнера, используемого для сливного контейнера 203, гидравлический трубопровод 230 может не стыковаться с коннектором на сливном контейнере 203, но вместо этого может располагаться внутри или выше сливного контейнера 203 таким образом, что гидравлическая жидкость, вытекающая из гидравлического трубопровода 230, скапливается внутри сливного контейнера 203.

Вследствие этого, гидравлическая жидкость может вытекать из сливов картеров левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых двигателей 204 и правых двигателей 206 в клапан 202 охлаждения. Из клапана 202 охлаждения, гидравлическая жидкость может протекать в гидравлический резервуар, радиатор гидросистемы или промывочный клапан 200. Из промывочного клапана 200 гидравлическая жидкость может протекать через полости в первой конечной передаче 106 и второй конечной передаче 108 назад в промывочный клапан 200 и в сливной контейнер 203. Таким образом, гидравлическая жидкость из сливов картеров насосов и двигателей на фиг. 2 может использоваться для промывки первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108. Использование потока слива картера в определенных обстоятельствах может обеспечивать некоторые преимущества. Подобный поток часто нагревается вследствие того, что гидравлическая жидкость находится в рабочем контуре рабочего транспортного средства 100 и протекает через рабочие зоны гидравлической машины (например, гидравлического насоса или гидравлического двигателя). Подобный поток может находиться под давлением, обеспечивая его проталкивание через клапаны, гидравлические трубопроводы, полости первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108 и в сливной контейнер 203 без необходимости в дополнительном поддерживающем повышенное давление составном элементе. Такой поток также может оставаться ниже относительно низкого максимального давления, избегая повреждения составных элементов, таких как первая конечная передача 106 и вторая конечная передача 108, которые могут быть не предназначены для воздействия высоких давлений.

Несмотря на то, что, проиллюстрированный вариант осуществления в качестве источника давления задействует поток слива картера, в других обстоятельствах могут подходить другие источники низкого давления для промывочного клапана 200. Например, источник высокого давления может быть преобразован в источник низкого давления посредством помещения перед предохранительным клапаном отверстия, которое будет ослаблять гидравлическую жидкость при отсечке низкого давления. Или, гидравлический насос, такой как насос орудия или насос гидравлического вентилятора, может быть задействован в режиме низкого давления (например, через регулируемые клапаны или за счет уменьшения выходного потока на нижний уровень), когда гидравлическая промывка необходима для предоставления при необходимости источника низкого давления. Или для системы промывки может быть выделен отдельный насос.

Как используется в данном документе, «клапан» может относиться к единственному клапану (например, к единственному золотниковому клапану, тарельчатому клапану или запорному клапану) или комплекту клапанов и связанных составных элементов (например, коллектору или машинному блоку, содержащему множество золотниковых клапанов, тарельчатых клапанов, запорных клапанов и связанных отверстий, или другой гидравлической логической схеме). В данном варианте осуществления, как промывочный клапан 200, так и клапан 202 охлаждения представляют собой коллекторы, содержащие множество составных элементов, как можно видеть на фиг. 6. В данном варианте осуществления, промывочный клапан 200 и клапан 202 охлаждения представляют собой отдельные коллекторы, но в альтернативных вариантах осуществления два этих составных элемента могут быть объединены в единый коллектор. Подобное объединение может устранять необходимость в отверстиях и гидравлических трубопроводах, соединяющих два клапана, что может уменьшать сложность, стоимость и места утечки, и вследствие этого может быть желательно для некоторых конструкций. В других контекстах, подобное объединение может быть менее желательно, например, если промывочный клапан 200 и клапан 202 охлаждения могут использоваться независимо, так что в некоторых вариантах применения и конструкциях будет использоваться один из клапанов, но не другой.

ФИГ. 3 иллюстрирует первую конечную передачу 106 с гидравлическим трубопроводом 222 и гидравлическим трубопроводом 224, соединенными с ней с возможностью прохождения текучей среды. Гидравлический трубопровод 222 содержит гидравлический коннектор 300, который накручивается по резьбе на стыкуемый гидравлический коннектор 302, содержащийся в первой конечной передаче 106, и таким образом сжимает уплотнение между поверхностью гидравлического коннектора 300 и поверхностью гидравлического коннектора 302 с образованием водонепроницаемого уплотнения. Гидравлический трубопровод 222 несет гидравлическую жидкость из промывочного клапана 200 в полость внутри первой конечной передачи 106. После поступления в данную полость, гидравлическая жидкость протекает через полость и выходит по гидравлическому трубопроводу 224, который возвращает этот поток в промывочный клапан 200. Гидравлический трубопровод 224 соединен с первой конечной передачей 106 по аналогии с гидравлическим трубопроводом 222 через гидравлический коннектор 304, содержащийся в первой конечной передаче 106, стыкуемый с гидравлическим коннектором 306, содержащимся в гидравлическом трубопроводе 224.

Крепление 308 и крепление 310 обеспечивают монтажные подушки для левых гидравлических двигателей 204, предоставляя возможность их прикрепления и поддерживания на первой конечной передаче 106 посредством левых стояночных тормозов 232. При установке, левые гидравлические двигатели 204 соединены с возможностью вращения с первой конечной передачей 106 через левые стояночные тормоза 232 и последовательность шпоночных валов, состыкованных со шпоночными приемниками.

ФИГ. 4 иллюстрирует вторую конечную передачу 108 с гидравлическим трубопроводом 226 и гидравлическим трубопроводом 228, соединенными с ней с возможностью прохождения текучей среды. Как и с первой конечной передачей 106, каждый из гидравлического трубопровода 226 и гидравлического трубопровода 228 соединен по текучей среде с полостью внутри второй конечной передачи 108.

[029] ФИГ. 5 представляет собой изображение с частичным разрезом второй конечной передачи 108 приблизительно с такой же ориентацией, как ФИГ. 4, иллюстрирующее полость 500, содержащуюся в второй конечной передаче 108. В данном варианте осуществления, первая конечная передача 106 содержит аналогичную полость (не показано). Полость 500 содержит различные проходы и объемы внутри второй конечной передачи 108, включая два прохода, которые соединяют гидравлический трубопровод 226 и гидравлический трубопровод 228 с более большими, часто кольцевыми, проходами и объемами внутри второй конечной передачи 108. В зависимости от конструкции, полость 500 может быть заполнена смазочной жидкостью, такой как гидравлическая жидкость, частично заполнена смазочной жидкостью, или не заполнена, но иметь слой смазочной жидкости на некоторых поверхностях или составных элементах.

В полость 500 могут попадать загрязнения, и такие загрязнения могут повреждать вторую конечную передачу 108 либо за счет их присутствия в полости 500, либо в результате их перемещения в другие полости внутри второй конечной передачи 108, которые содержат составные элементы, которые являются чувствительными к повреждению, когда они подвергаются воздействию загрязнений. Полость 500 можно промывать гидравлической жидкостью для удаления или уменьшения подобных загрязнений, которые могут выноситься с гидравлической жидкостью, перемещаемой через полость 500 и выходящей по гидравлическому трубопроводу 228.

ФИГ. 6 представляет собой гидравлическую схему, иллюстрирующую систему гидравлической промывки. Рабочие отверстия левого гидростатического насоса 116 соединены с возможностью прохождения текучей среды с рабочими отверстиями левых двигателей 204 через гидравлический трубопровод 600 и гидравлический трубопровод 602. Рабочие отверстия правого гидростатического насоса 118 соединены с возможностью прохождения текучей среды с рабочими отверстиями правых двигателей 206 через гидравлический трубопровод 604 и гидравлический трубопровод 606. Слив картера каждого из левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых двигателей 204 и правых двигателей 206 соединен по текучей среде с клапаном 202 охлаждения через отверстие 608 и соединен по текучей среде с промывочным клапаном 200 через клапан 202 охлаждения и отверстие 610 промывочного клапана 200.

Клапан 202 охлаждения содержит двухпозиционный клапан 612 с электромагнитным приводом и пропорциональный предохранительный клапан 614 с электромагнитным приводом. В альтернативных вариантах осуществления, данные клапаны могут приводиться в действие посредством иного механизма, включая ручной привод или без привода таким образом, что они реагируют фиксированным образом на основании давлений, которым они подвергаются. В данном варианте осуществления, двухпозиционный клапан 612 будет передвигаться в открытое положение, когда давление на впуске в двухпозиционный клапан 612, которое приблизительно представляет собой давление в отверстии 608, и давление в сливах картеров левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых двигателей 204 и правых двигателей 206, является достаточным для преодоления пружины, смещающей двухпозиционный клапан 612 в закрытое положение. Когда в своем открытом положении, двухпозиционный клапан 612 обеспечивает возможность вытекания гидравлической жидкости из отверстия 608, и сливы картеров, через радиатор 616 гидросистемы в гидравлический резервуар 618. Когда в своем закрытом положении, двухпозиционный клапан 612 предотвращает подобное протекание. Двухпозиционный клапан 612 имеет электромагнитный привод, поэтому электромагнит может находиться под напряжением и может таким образом препятствовать передвижению двухпозиционного клапана 612 в его открытое положение, имея тенденцию предотвращения протекания гидравлической жидкости в радиатор 616 гидросистемы. Пропорциональный предохранительный клапан 614 обеспечивает возможность протекания через него гидравлической жидкости, когда перепад давлений на разных сторонах клапана является достаточным для преодоления пружины, смещающей клапан в его закрытое положение. Пропорциональный предохранительный клапан 614 будет стремиться предотвращать повышение давления в отверстии 608, и в сливах картеров, выше максимального давления выше давления гидравлического резервуара 618. Пропорциональный предохранительный клапан 614 имеет электромагнитный привод, поэтому электромагнит может находиться под напряжением для уменьшения давления, необходимого для открывания клапана и для уменьшения таким образом максимального давления отверстия 608 и сливов картеров.

Промывочный клапан 200 содержит двухпозиционный клапан 620 с электромагнитным приводом, регулируемый предохранительный клапан 622 и направляющий клапан 624 с электромагнитным приводом. В альтернативных вариантах осуществления, каждый из двухпозиционного клапана 620 и направляющего клапана 624 может иметь электромагнитный привод или ручной привод, а предохранительный клапан 622 может иметь электромагнитный привод, регулируемый или нерегулируемый для ослабления давления при фиксированном пороговом значении давления. Двухпозиционный клапан 620 смещается пружиной в закрытое положение, что предотвращает прохождение через него и через отверстие 610 гидравлической жидкости. Двухпозиционный клапан 620 в данном варианте осуществления может приводиться в действие, например, с помощью электромагнита, для сдвига в открытое положение, что обеспечивает возможность протекания через двухпозиционный клапан 620 гидравлической жидкости. Предохранительный клапан 622 обеспечивает возможность протекания гидравлической жидкости в гидравлический резервуар 618 через отверстие 626 промывочного клапана 200, когда перепад давлений на разных сторонах клапана является достаточным для преодоления пружины, смещающей клапан в закрытое положение. Предохранительный клапан 622 будет стремиться предотвращать воздействие на направляющий клапан 624 и любые составные элементы после направляющего клапана 624 (включая полости внутри первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108) давления большего, чем максимальное давление. Данное максимальное давление можно регулировать посредством регулирования пружины, смещающей предохранительный клапан 622 в закрытое положение. Предохранительный клапан 622 может предотвращать повреждение первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108 за счет ограничения максимального давления, которому каждая конечная передача подвергается в процессе промывки. Запорный клапан 623 расположен по текучей среде перед направляющим клапаном 624 и обеспечивает возможность протекания гидравлической жидкости в направляющий клапан 624 из двухпозиционного клапана 620, но не позволяет гидравлической жидкости протекать из первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108 назад через направляющий клапан 624 в оставшийся промывочный клапан 200. Например, запорный клапан 623 служит для предотвращения возврата гидравлической жидкости, которая подверглась воздействию первой конечной передачи 106 или второй конечной передачи 108, и которая вследствие этого может содержать загрязнения, через промывочный клапан 200 и ее прохождения через предохранительный клапан 622 в гидравлический резервуар 618 и потенциального повреждения других гидравлических составных элементов.

Направляющий клапан 624 расположен по текучей среде после двухпозиционного клапана 620 и расположен по текучей среде перед первой конечной передачей 106 и второй конечной передачей 108, и вследствие этого расположен по текучей среде между двухпозиционным клапаном 620 и первой конечной передачей 106 и второй конечной передачей 108. Направляющий клапан 624 обеспечивает возможность протекания гидравлической жидкости в одну из первой конечной передачи 106 или второй конечной передачи 108. Пружина смещает направляющий клапан 624 в первое положение, которое обеспечивает возможность протекания гидравлической жидкости из двухпозиционного клапана 620 в первую конечную передачу 106 через отверстие 628 промывочного клапана 200, но электромагнит может приводить в действие направляющий клапан 624 для его сдвига во второе положение, которое обеспечивает возможность протекания гидравлической жидкости в вторую конечную передачу 108 через отверстие 630 промывочного клапана 200.

Каждый из электромагнитов в клапане 202 охлаждения и промывочном клапане 200 может приводиться в действие контроллером 640. Контроллер 640 электрически соединен с каждым из данных электромагнитов, но для простоты подобные электрические соединения на фиг. 6 не показаны. Контроллер 640 может приводить в действие электромагниты (например, подавать напряжение) в соответствии с командами, сохраненными в контроллере 640 или доступными для контроллера 640, например, командами на основании системы 700 управления, описанной ниже со ссылкой на ФИГ. 7.

Двухпозиционный клапан 620 и направляющий клапан 624 обеспечивают возможность промывочному клапану 200 выборочно (1) предотвращать протекание гидравлической жидкости через промывочный клапан 200, что происходит, когда двухпозиционный клапан 620 находится в своем закрытом положении, (2) обеспечивать возможность вытекания гидравлической жидкости из сливов картеров левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых двигателей 204 и правых двигателей 206 в полость первой конечной передачи 106 через промывочный клапан 200, что происходит, когда двухпозиционный клапан 620 находится в своем открытом положении, а направляющий клапан 624 находится в своем первом положении, и (3) обеспечивать возможность вытекания гидравлической жидкости из сливов картеров левого гидростатического насоса 116, правого гидростатического насоса 118, левых двигателей 204 и правых двигателей 206 в полость 500 второй конечной передачи 108 через промывочный клапан 200, что происходит, когда двухпозиционный клапан 620 находится в своем открытом положении, а направляющий клапан 624 находится в своем втором положении. Как в (2), так и в (3), предохранительный клапан 622 может ограничивать максимальное давление внутри промывочного клапана 200, первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108 посредством высвобождения по мере необходимости гидравлической жидкости в гидравлический резервуар 618 через отверстие 626.

Когда гидравлическая жидкость протекает в полость в первой конечной передаче 106 или в полость 500 в второй конечной передаче 108, гидравлическая жидкость будет вытекать из этих полостей в отверстие 632 и отверстие 634 промывочного клапана 200, соответственно. Гидравлическая жидкость, вытекающая из первой конечной передачи 106, будет протекать через отверстие 632, запорный клапан 636, отверстие 638 и гидравлический трубопровод 230 перед протеканием в сливной контейнер 203. Гидравлическая жидкость, вытекающая из второй конечной передачи 108, будет протекать через отверстие 634, запорный клапан 640, отверстие 638 и гидравлический трубопровод 230 перед протеканием в сливной контейнер 203. Таким образом, гидравлическая жидкость, которая промывает первую конечную передачу 106 или вторую конечную передачу 108 и которая может содержать загрязнения, может скапливаться в сливном контейнере 203 для утилизации.

ФИГ. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую систему 700 управления для использования системы гидравлической промывки. В данном варианте осуществления, систему 700 управления может приводить в исполнение контроллер 640 на рабочем транспортном средстве 100, но в альтернативных вариантах осуществления, стадии можно выполнять с помощью ряда контроллеров, или стадии можно настроить для выполнения оператором, в том числе через приводимые оператором в действие переключатели для подачи напряжения на электромагниты в промывочном клапане 200 или посредством приведения в действие оператором вручную промывочного клапана 200, например, через рукоять, расположенную на промывочном клапане 200 или около него. Перед стадией 702, оператор может разворачивать гидравлический трубопровод 230 из положения хранения, где он не мешает нормальной работе рабочего транспортного средства 100, и гидравлически соединять гидравлический трубопровод 230 со сливным контейнером 203.

На стадии 702, контроллер 640 определяет, подал ли оператор команду гидравлической промывки, в данном варианте осуществления гидравлической промывки первой конечной передачи 106 и второй конечной передачи 108. В альтернативных вариантах осуществления, оператор может выбрать промывку только одной из первой конечной передачи 106 или второй конечной передачи 108. Если оператор не подал команду гидравлической промывки, стадия 702 будет повторяться до тех пор, пока оператор не подаст команду промывки. Если оператор подает команду промывки, далее выполняется стадия 704. На стадии 704, контроллер 640 определяет, выше ли температура гидравлической жидкости в системе порогового значения температуры, например, 100°F. Контроллер 640 может определять температуру гидравлической жидкости посредством измерения входного сигнала из температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры гидравлического резервуара 618. Контроллер 640 также может определять температуру гидравлической жидкости в других местах, например, с помощью измерения входного сигнала из температурного датчика, выполненного с возможностью измерения температуры гидравлической жидкости, вытекающей через отверстие 608. Если температура гидравлической жидкости не выше порогового значения температуры, далее будет выполняться стадия 706, если температура выше порогового значения температуры, далее будет выполняться стадия 708. Такая проверка температуры может помочь избежать гидравлической промывки, происходящей, когда температура гидравлической жидкости является достаточно низкой для снижения эффективности гидравлической промывки до нежелательного уровня. На стадии 706, контроллер 640 определяет, отменил ли оператор проверку температуры, и далее выполняет стадию 702, если отмена не выявлена, и далее выполняет стадию 708, если отмена выявлена. Стадия 706 может содержать напоминание, отображаемое для оператора, например, на мониторе, расположенном на рабочем месте 112 оператора, которое предупреждает оператора, что температура гидравлической жидкости ниже порогового значения температуры, и предоставляет оператору опцию отмены проверки температуры.

На стадии 708, контроллер 640 подает напряжение на электромагнит двухпозиционного клапана 620, сдвигая клапан в его открытое положение, которое будет обеспечивать возможность протекания через него гидравлической жидкости. Так как на электромагнит в направляющем клапане 624 напряжение не подается, направляющий клапан 624 должен смещаться пружиной в его первое положение, позволяя гидравлической жидкости протекать по гидравлическому трубопроводу 222 из двухпозиционного клапана 620 в первую конечную передачу 106. Необязательно, стадия 708 может включать подачу электроэнергии на электромагниты в двухпозиционном клапане 612 и предохранительном клапане 614 или регулирование интенсивности, с которой на эти электромагниты подается напряжение. Данная необязательная стадия может быть желательна или необходима, чтобы заставлять гидравлическую жидкость протекать через промывочный клапан 200 вместо двухпозиционного клапана 612 или предохранительного клапана 614, и может быть необходима или желательна, если гидравлическое сопротивление промывочного клапана 200 и контура после промывочного клапана 200 больше, чем гидравлическое сопротивление клапана 202 охлаждения и контура после клапана 202 охлаждения.

Далее выполняется стадия 710, которая включает ожидание, пока не закончится промывка первой конечной передачи 106. В данном варианте осуществления, контроллер 640 будет ждать предварительно определенное количество времени, например, 10 секунд, до перехода на стадию 712. В альтернативных вариантах осуществления, контроллер 640 может ожидать иной период времени, в том числе, например, выбираемое оператором количество времени, до тех пор, пока оператор не нажмет другую кнопку, или динамически определяемое время ожидания на основании такого критерия, как температура гидравлической жидкости, количество времени с последней промывки первой конечной передачи 106 или рабочий цикл, который первая конечная передача 106 претерпела с последней промывки. Стадия 710 и стадия 714, описанные ниже, могут быть желательны для обеспечения, чтобы первая конечная передача 106 и вторая конечная передача 108 промывались подходящее количество времени. Слишком маленькая промывка может приводить к неполному удалению загрязнений, тогда как слишком большая промывка может понижать уровень гидравлической жидкости рабочего транспортного средства 100 ниже подходящего уровня или может приводить к объему промывающей гидравлической жидкости большему, чем емкость сливного контейнера 203.

Необязательно, контроллер 640 может прекращать подачу электроэнергии на электромагнит в двухпозиционном клапане 620 после завершения стадии 710 и требовать подачи оператором команды продолжения гидравлической промывки перед переходом к стадии 712, и переходить к стадии 702, если оператор не подает команду продолжения гидравлической промывки. Подобная стадия может быть желательна, если сливной контейнер 203 может нуждаться в замене или проверке между промывками, обеспечивая, чтобы он имел достаточную емкость для промывки второй конечной передачи 108. Кроме того, система 700 управления может позволять оператору в любое время отменять процесс промывки, возвращая двухпозиционный клапан 620 в его закрытое положение, направляющий клапан 624 в его первое положение, и отменяя любые изменения, сделанные внутри системы 700 управления, в том как подавать напряжение на электромагниты в двухпозиционном клапане 612 и предохранительном клапане 614.

На стадии 712, контроллер 640 подает напряжение на электромагнит в направляющем клапане 624, сдвигая клапан из его первого положения, обеспечивающего возможность протекания гидравлической жидкости в первую конечную передачу 106, в его второе положение, обеспечивающее возможность протекания гидравлической жидкости в вторую конечную передачу 108. На стадии 714, контроллер 640 ожидает завершения промывки второй конечной передачи 108 перед переходом к стадии 716, которая может включать ожидание предварительно определенного количества времени или ожидание согласно другому периоду времени, как описано выше со ссылкой на стадию 710. В данном варианте осуществления, первая конечная передача 106 промывается перед тем, как промывается вторая конечная передача 108, но в альтернативных вариантах осуществления может быть только один редуктор, подлежащий промывке, множество редукторов можно промывать одновременно, или множество редукторов можно промывать в ином порядке.

На стадии 716, контроллер 640 может прекращать подачу электроэнергии на электромагниты в двухпозиционном клапане 620 и направляющем клапане 624. Если контроллер 640 делает регулировки в двухпозиционном клапане 612 и предохранительном клапане 614 в клапане 202 охлаждения, подобные регулировки также можно прекращать на стадии 716 для того, чтобы рабочее транспортное средство 100 могло возвращаться в нормальное рабочее состояние. После завершения стадии 716 система 700 управления может возвращаться на стадию 702.

Несмотря на то, что ФИГ. 7 проиллюстрирована в виде блок-схемы, изобретение не ограничено подобными стадиями и представленным порядком стадий, и любому рядовому специалисту в данной области будет вполне по силам изменить порядок, объединить или разделить множество стадий и добиться такого же результата.

Несмотря на то, что изобретение было подробно проиллюстрировано и описано на чертежах и в изложенном выше описании, подобная иллюстрация и описание являются неограничивающими по своему характеру, при этом должно быть понятно, что был показан и описан иллюстративный вариант (варианты) осуществления, и что должны быть защищены все изменения и модификации, которые попадают в пределы сущности изобретения. Альтернативные варианты осуществления представленного изобретения могут не содержать всех описанных признаков и все-таки извлекать пользу по меньшей мере из некоторых преимуществ подобных признаков. Специалисты в данной области могут разрабатывать свои собственные варианты осуществления, которые включают один или более признаков представленного изобретения и попадают в пределы сущности и объема правовых притязаний приложенной формулы изобретения.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам гидравлической промывки. Система гидравлической промывки содержит гидравлическую машину со сливом картера. При этом редуктор имеет полость. Промывочный клапан 200 соединен по текущей среде со сливом картера, соединенный по текущей среде с полостью и расположенный по текучей среде между сливом картера и полостью. При этом промывочный клапан выполнен с возможностью обеспечения селективного протекания гидравлической жидкости из слива картера в полость. Также раскрыт способ гидравлической промывки и вариант системы гидравлической промывки. Технический результат заключается в повышении эффективности гидравлической промывки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система гидравлической промывки, содержащая:

гидравлическую машину, содержащую слив картера;

редуктор, имеющий полость; и

промывочный клапан, соединенный по текучей среде со сливом картера, соединенный по текучей среде с полостью и расположенный по текучей среде между сливом картера и полостью, при этом промывочный клапан выполнен с возможностью обеспечения селективного протекания гидравлической жидкости из слива картера в полость.

2. Система гидравлической промывки по п. 1, дополнительно содержащая гидравлический резервуар, при этом слив картера соединен по текучей среде с гидравлическим резервуаром.

3. Система гидравлической промывки по п. 1, дополнительно содержащая гидравлический резервуар и клапан охлаждения, при этом клапан охлаждения соединен по текучей среде со сливом картера и соединен по текучей среде с гидравлическим резервуаром, причем клапан охлаждения расположен по текучей среде между сливом картера и резервуаром и выполнен с возможностью обеспечения селективного протекания гидравлической жидкости из слива картера в гидравлический резервуар.

4. Система гидравлической промывки по п. 3, дополнительно содержащая радиатор, соединенный по текучей среде с клапаном охлаждения и соединенный по текучей среде с гидравлическим резервуаром, при этом радиатор расположен по текучей среде между клапаном охлаждения и гидравлическим резервуаром.

5. Система гидравлической промывки по п. 1, в которой полость соединена по текучей среде со сливным контейнером через промывочный клапан.

6. Система гидравлической промывки по п. 5, дополнительно содержащая сливной шланг, при этом сливной шланг соединен по текучей среде с промывочным клапаном, соединенным по текучей среде со сливным контейнером, и расположен по текучей среде между промывочным клапаном и сливным контейнером.

7. Система гидравлической промывки по п. 1, в которой гидравлической машиной является гидравлический насос.

8. Система гидравлической промывки по п. 1, в которой гидравлической машиной является гидравлический мотор.

9. Система гидравлической промывки по п. 7, в которой в гидравлическом насосе содержится слив картера, конечной передачей является редуктор, промывочный клапан имеет двухпозиционный клапан, а промывочный клапан выполнен с возможностью обеспечения протекания гидравлической жидкости из слива картера в полость через промывочный клапан, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положение, и для предотвращения такого протекания, когда двухпозиционный клапан находится в нерабочем положении.

10. Система гидравлической промывки по п. 9, в которой редуктором является первая конечная передача, полостью является первая полость, система гидравлической промывки содержит вторую конечную передачу, содержащую вторую полость, при этом промывочный клапан имеет направляющий клапан и выполнен с возможностью обеспечения протекания гидравлической жидкости из слива картера в первую полость, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положении, а направляющий клапан находится в первом положении, и с возможностью протекания гидравлической жидкости из слива картера во вторую полость, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положении, а направляющий клапан находится во втором положении.

11. Способ гидравлической промывки, включающий:

приведение в действие рабочего транспортного средства методом, который заставляет гидравлическую жидкость вытекать из слива картера гидравлической машины рабочего транспортного средства; и

приведение в действие промывочного клапана для направления протекания гидравлической жидкости из слива картера через полость редуктора.

12. Способ по п. 11, дополнительно включающий скапливание гидравлической жидкости в сливном контейнере после ее прохождения через полость.

13. Способ по п. 12, дополнительно включающий приведение в действие промывочного клапана для прекращения направления протекания гидравлической жидкости из слива картера через полость после этапа сбора.

14. Способ по п. 13, в котором этап приведения в действие включает холостой ход двигателя рабочего транспортного средства.

15. Система гидравлической промывки рабочего транспортного средства, содержащая:

гидравлический источник давления, содержащийся в рабочем транспортном средстве;

первую конечную передачу, имеющую первую полость;

вторую конечную передачу, имеющую вторую полость;

промывочный клапан, имеющий первое отверстие, второе отверстие и третье отверстие, при этом первое отверстие соединено по текучей среде с источником давления, второе отверстие соединено по текучей среде с первой полостью, а третье отверстие соединено по текучей среде со второй полостью;

при этом промывочный клапан выполнен с возможностью предотвращения протекания гидравлической жидкости через первое отверстие в первом режиме и с возможностью обеспечения протекания гидравлической жидкости из первого отверстия во второе отверстие во втором режиме.

16. Система гидравлической промывки по п. 15, в которой промывочный клапан выполнен с возможностью обеспечения вытекания гидравлической жидкости из первого отверстия в третье отверстие в третьем режиме.

17. Система гидравлической промывки по п. 16, в которой промывочный клапан дополнительно содержит двухпозиционный клапан и направляющий клапан, при этом направляющий клапан расположен по текучей среде после двухпозиционного клапана, причем промывочный клапан находится в первом режиме, когда двухпозиционный клапан находится в нерабочем положении, находится во втором режиме, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положении, а направляющий клапан находится в первом положении, и находится в третьем режиме, когда двухпозиционный клапан находится в рабочем положении, а направляющий клапан находится во втором положении.

18. Система гидравлической промывки по п. 17, в которой промывочный клапан дополнительно содержит четвертое отверстие, пятое отверстие и шестое отверстие, при этом четвертое отверстие соединено по текучей среде с первой полостью, пятое отверстие соединено по текучей среде со второй полостью, а шестое отверстие соединено по текучей среде с четвертым отверстием, пятым отверстием и сливным контейнером.

19. Система гидравлической промывки по п. 18, в которой гидравлическим источником давления является слив картера гидравлической машины.

20. Система гидравлической промывки по п. 18, в которой гидравлический источник давления содержит гидравлический насос, отверстие и гидравлический предохранительный клапан, при этом отверстие соединено по текучей среде с рабочим отверстием гидравлического насоса, соединено по текучей среде с гидравлическим предохранительным клапаном и расположено по текучей среде между рабочим отверстием и гидравлическим предохранительным клапаном.