Рекуперативный гидропривод Советский патент 1983 года по МПК F16H33/02 

Изобретение огиосигся к рекуператив ittiM гидроприводам, в частности к реку перативным гидроприводам самоходных: машин, . Известны силовые агрегаты, состоя шие из пневмогидравлического аккумулятора, обратимой машины и устройства управцения зарядкой и разрядкой аккумулятора. Эти устройства требуют объема рабочей жидкости, практически равного объему вытесненного лри сжатии газа С11 , Однако объем и масса жидкости при этом великИа что и является недо-зтатко известного устройства. Известен рекуперативный гидропривод например, самоходной машины, содержащий обратимую гидромдшину, связанную с трансмиссией, газовый баллон, два ги роаккумулятора, каисдый из которых ВКЛ чает поршневой .разделитель сред с обра зованием газовой и жидкостной камер и датчик наполнения; электроуправляемый золотниковый клапан, гидробак и источ ник электропитания с управляющим уст ройством золотникового клапана, причем газовый баллон соединен с газов з1ми самерами гидроаккумуляторов, всасыва1О щий и нагнетательный каналы гидрома- шины связаны через золотниковый клапан с гидробаком и жидкостными камерами гидрсаккумуляторов, а выходы датчиков наполнения связаны с управляющем устройством 2 . Недостатком известного устройства является наличие дополнительного газовото баллона, который требует периодической подзарядки. Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей гидропривода Поставленная ие.яь достигается тем, что рекуперативный гидропривод, например, самоходной машины, содержащий обратимую гидромашинуу связанную с трансмиссией, газовый баллон, к&а гидроакку1 1 5лятора, каждый из которых включает поршневой разделитель сред с образованием газовой и жидкостной камер и датчик наполнения, элекгроуправляемый золотниковый клапан, гидробак и источник электропитания с управляющи устройством з.жотникового клапана, причем газовый баллон соединен , с газовьп л камера.и гидрсаш ук-гуляторов, всасывак . ший и нагнетательный каналы гидромашины связаны через золотниковый клапа с гидробаком и жидкостными к амерами гидроаккумуляторов, а выходы датчиков наполнения связаны с управпякдцим устройством, каждый гидроаккул улятор снабжен дополнительным подпружиненным поршнем, фиксаторами положения поршня с электроуправлением и датчиками опорожнения, причем датчики опорожнения и наполнения выполнены в вице конечных выключателей, подпружиненный поршень уста новяен в жидкостной камере с образованием пружинной и беспружинной полостей, последняя образована двумя поршнями гидроаккумулятора и соединена с золотниковым клапаном, элементы управления фиксаторов и выходы датчиков опорожнения связаны с управляюцим устройством золотникового клапана, а нагнетатаиьный канал гиДромаши ны связан через дополнительно установленный электроуправляемый клапан.с гидробаком. На фи1Л 1 приведена схема устройства в момент зарядки гидроаккумулятора; на фиг. 2 - схема устройства в момент разрядки гидроаккумулятора; на фиг, 3 разрез золотникового клапана в положении при перекачивании рабочей жидкости из бака в правый (по чертежу) гидроакку1 мулятор; на фиг, 4 - разрез золотнико вого клапана в положении при перекачивании клапана-рабочей жидкости из. правого гидроаккумулятора (по чертежу) в левый; на фиг, 5 - положение золотникового клапана при перекачивании рабочей жидкости из левого гидроаккумулятора (по чертежу) в правый. Рекуперативный гидропривод (фиг, 1) содержит обратимую гидромашину 1, связанную с трансмиссией, соединенную с золотниковым клапаном 2 нагнетательным и всасывающим каналами 3 и 4. Клапан 2 снабжен управляющим устройством 5, выполненным в виде электромагнитов 6 и 7, и снабжен пружинами 8 и 9. Гидро-т аккум ляторы 10 и 11 имеют жидкостные и газовые камеры 12-15 соответственно. При этом в процессе зарядки гидроаккумулятора первым наполняется рабочей жидкосаъю гидроаккумулятор 1О, каждый из гидроаккумуляторов 10 и 11 содержит поршневой разделитель 16 и 17 сред и ДСП одни тельный поршень 18 (19) с пруЖ.ИНОЙ 20 (21), который размещен в жидкостной камере 12 (13) с образованием пружинной и беспружкнной полостей 22 (23) и 24 (25), Беспружинные полости 23 и 25 соединены гидролиниями 26 и 27 с золотниковььм клапаном 2 (возможен вариант, когда вместо пружины используется газ кебопьшего давления). Гидроаккумуляторы 31 lO и 11 связаны гидролиниями 28 и 29 с газовыми баллонами ЗО, Золотниковый кпайан 2 соединен также гидропинией 31 с баком 32 рабочей жидкости. Гидроакку муляторы 1О и 11 снабжены подпружиненными фиксаторами 33-35 с управляк щими электромагнитами 36-38. Подпружиненный фиксатор 39 двухстороннего действия снабжен управляющим электромагнитом 4О. Устройство снабжено датчиками наполнения, выполненными в виде конечных выключателей. Гидроаккумулятор Ю снабжен датчиуками 41 и 42 наполнения, а гидроаккумулятор 11 - датчиком 43. На фиг. 2 показано размещение подпружиненных датчиков опорожнения, выпопненш 1Х также в виде конечных выключателей. Гйдроаккумулятор Ю снабжен датчиками 44 и 45 опорожнения, а гидроаккумуяятор 11- - датчиками 46-48 опорожнения.Датчики 44 -к 47 имеют подвижные корпусы 49, 50 и снабжены приводными электромагнитами 51 и 52. Гидропривод снабжен также клапаном 53 с электромагнитом 54, соединяквдим нагнетательный канал 3 с баком 32 для полного опорожнения от жидкости гидроаккумуляторов Ю и 11 при их псяной разрядке. Кроме того, гидропривод снабжен источником 55 электропритания. Датчики 41-43 наполнения имеют мнбгрконтактные электрические выходы 56-58, а датчики 44-48 опорожнения - многоконтактные электрические выходы 59-63. Причем электромагниты 36, 37, 38, 40 фиксаторов 33, 34, 35, 39 электри чески связаны через выходы 56-58 дат чиков 41-43 наполнения и выхода 5963 с электромагнитами 6 и 7 управляю щего устройства 5 золоткикового клапана 2 и источником 55 питания. Рекуперативный гидропривод работает слецуюшям образом. Начальное положение элементов привода: разделители 16 и 17 в гидроаккумуляторах Ю и 11 занимают нижнее (по чертежу) положение, фиксаторы 33, 34, 35, 39 вьщвинуты из псяостей гидроаккумуляторов 10 и 11, а датчики 41-43 наполнения задвинуты в соответствукяцие полости гидроаккумуляторов Ю и 11, а золотниковый клапан 2 установлен в нейтральном положении (фиг. 3). При этом соединены гидролиния 31 и канал 4 и гидропиния 26 и канал 3. При включении электропитания гидромашина 1 начинает нагнетать рабочую жидкость в гидроаккумулятор Ю. При поднятии поршневого разделителя 16 до промежуточного положения он включает датчик 41 наполнения, выход 56 которого включает электромагниты 7 и 40. При этом фиксатор 39 фиксирует разделитель 16, а золотниковый клапан 2 переключается, обеспечивая подачу жидкости из гидроаккумулятора 10 в гидроаккумулятор 11 (фиг. 4). При этом гидромашина всасьгеает рабочую жидкость из гидроаккумулятора 10, а поршень 18 под действием пружины 20 поднимается вверх (по чертежу) до соприкосновения с разаелигелем 16. Разделитель 17 в гиароаккумуляторе 11, попнимаясь ао промежуточного положения, включает датчик 43 наполнения. Если выхоа 58 отключает электромагнит 7 оси источника 55 электропитания и подключает электромагниты 36 фиксатора 33 и электромагнит 6 - золотникового клапана 2, а в электромагнит 40 фиксатора 39 поступает ток противоположного направления. В результате обеспечивается фиксиро-вание поршня 18 в гидроаккумуляторе 10 и поршня 17 в гидpoaккy yлятope 11 от перемещения вниз (по чертежу), а зодртниковый клапан 2 подготовлен к перекачиваню жидкости из ; гидроаккумулятора 11 в гидроаккумулятор Ю (фиг.5), При перекачке рабочей жидкости из гидроаккумулятора 11 в гидроаккумулятор 10 поршень 19 гидроаккумулятора 11 под действием пружины 21 и разделитель 16 гидроаккумулятора 1О идут вверх соответственно до промежуточного и верхнего (по чертежу) положения. Разделитель 16 при этом включает датчик 42 наполнения, а его выход 57 (датчик 41 остается включенным) обеспечивает подключение к источнику 55 электропитания электромагнитов 37 и 38, фиксаторов 34 и 35 и электромагнита 7 золотникового клапана 2, одновременно обесточивая электромагнит 6. В результате чего обеспечивается фиксирование разделителя 16 гидроакку- мулятора 10 и поршян 19 гндроаккумулягора 11, соответственно, в верхнем (по чертежу) и промежуточном положениях, а золотниковый клапан 2 подготавливает устройство к перекачке рабочей жидксюти из гидроаккумупяагора 10 в гидроаккумулятор 11 (фиг. 4). Далее гидромашина 1 перекачивает рабочую мсидкость из гидроаккумупятора 10 в гидроаккумупятор 11. При этом разделитель 17 гидроаккумулятора 11 поднимается вверх (по чертежу), также поднимается вверх и поршень 18 гидро- аккумулятора 10 {датчик 43 наполнения остается включенным). При достижении определенного давления газа в газовом баллоне ЗО гидрома- шина 1 отключается, Таким образом, осуществляется аккумулирование энергии. В начальный момент работы привода, при отдаче аккумулированной энергии, и источнику 55 элек тропитания подключень электроамгнит 6 вслотникового клапана 2 и электромагни ты 36-38 фиксаторов 33-35 и электромагнит 4О фиксатора 39. При этом фиксаторы 33-35 обеспечивают фиксацию элементов привода в соответствующих гидроаккумуляторах, а фиксатор 39 в гидроаккумуляторе 11. Разделитель 16 гидроаккумулятора 10 и поршень 19 гид роаккумупятора 11 зафиксированы в попо лнениях, соответствукнцих наибольш:ему сжатию газа в баллоне ЗО. .Сжатый газ из баллона 30 водрействует на разделитель 17 гидроаккумупято ра 11 и вытесняет рабочую жидкость на него. При этом гидромашина 1 работает в режиме гидродвигателя и совершает определенную работу, а рабочая жидкость поступает в гидроаккумулятор 10. Достигнув промежуточного положения, разделитель 17 гидроаккумулятора 11 взаимодействует с датчиком 46 опорожнения, а поршень 18 гидроаккумулятора 10 при движении вниз (по чертежу) включает датчик 45 опорожнения, выход 60 которого обеспечивает подачу тока в электромагнит 57 под воздействием которохч) корпус 49 обеспечивает ввод датчика 44 опорожнения в гидроаккумулятор 10. В этот же момент обеспечиваются электромагниты 37 и 38 фиксаторов 34 и 35 и электромагнит 6 золотникового клапана 2, но подводится ток к его другому магниту 7. Золотниковый клапан 2 устанавливается в положение (фиг. 4) при котором возможно перекачивание жидкости из гидроаккумулятора 10 в гид- роаккумулятор 11. /Злльнейшая работа привода в режиме возврата накопленной энергии аналогична описанному выше. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить в несколько раз объем рабочей жидкости, что снижает габариты привода и расширяет его обласгъ применения.

г-г гк 1

А-А

Фаг.З

д-л

Е6

ФигМ

Ф(41.5

РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ГИДРОПРИВОД, например,самоходной машины, содержащий обратимую гидромашину, связанную с трансмиссией, газовый баллон, два гидроаккумулятора, каждый из которых включает поршневой разделитель сред с образованием газовой и жидкостной камер и датчик наполнения, электроуправляемый золотниковый клапан, гидробак и источник электрюпитания с управляклцим устройством золотникового клапана, причем газовый баллон соединен с газовыми камерами гидроаккумуляторов, всасывак ший и нагнетательный каналы гидромашины связаны через золотниковый клапан с гидробаком и жидкостнь1м11 камеракто гидроаккумулягоров, а выходы датчиков наполнения связаны с управляющим устройством, отличающийся гем, что, с целью расширения функциональных возможностей гидропривода, каждый гид- роаккумулятор снабжен дополнительным подпружиненным поршнем, фиксаторами положения поршня с электроуправлением и датчикаьда опорожнения, причем датчики опорожнения и наполнения выполне- аы в виде конечных выключателей, подпружиненный поршень установл ен в жидкостной камере с образованием пружинной i и беспружинной полостей, последняя об(Л разована двумя поршнями гидроаккумуля- тора и соединена с золотниковым клапаном, элементы управления фиксаторов и выходы датчиков опорожнения связаны с управляющим устройством золотникового клапана, а нагнетательный канал гидромашины связан через дсвюлнительно ус- о .тановленный клапан с гидробаком. ЬО 4 35 0 0