Газогидравлический привод Советский патент 1959 года по МПК F16H39/46 

На динамическое качество известного газового привода, в частности воздушного, питаемого сжатым газом (воздухом) отрицательно влияет сжимаемость рабочего газа.

С целью повышения динамического качества питаемого сжатым газом привода путем промежуточного преобразования энергии сжатого воздуха в гидравлическую энергию вспомогательной рабочей жидкости, описываемый газогидравлический привод выполнен двухкаскадным с первым каскадом в виде автоматического газогидравлического трансформатора непрерывного действия и вторым каскадом, представляющим собой гидравлический и газовый двигатели, питаемые первым каскадом.

Газогидравлический трансформатор представляет собой газовый и гидравлические цилиндры двухстороннего действия, штоки поршней которых механически связаны между собой и переключают с помощью механизма переключения газовый и гидравлический распределители, меняющие направление потоков газа и жидкости в первом каскаде.

Из первогокаскада жидкость под давлением поступает питания гидравлического двигателя во втором каскаде.

Для повышения равномерности подачи жидкости из первого каскада газогидравлический трансформатор составлен из нескольких параллельно работающих секций, движения поршней которых взаимно смещены по фазе с помощью механизма согласования.

Газовые системы секций соединены между собой последовательно и сжатый газ, отработавший в одной секции трансформатора -поступает Б другую.

Во втором каскаде дополнительно установлен газовый двигатель, последовательно подсоединенный к газовой системе первого каскада для питания этого двигателя сжатым воздухом, отработанным в первом каскаде.

Л« 121636- 2 -

На фиг- 1 изображена схема газогидравлического привода; на фиг. 2 - схема механизма переключения; иа фиг. 3-схема механизма согласования кривошипного типа.

Сжатый газ под давлением PI поступает в первый каскад и подается в воздушный распределитель / секции А газогидравлического трансформатора, а из распределителя 1 направляется в газовый цилиндр 2.

Через поршень газового цилиндра и механически .связанный с ним поршень гидравлического цилиндра 3 давление сжатого газа трансформируется в давление жидкости, заполняющей цилиндр 3, гидравлический распределитель 4 и последующую гидросистему первого и второго каскадов.

При повороте В ту или иную сторону распределительного органа гидравлического распределителя 5 гидравлического двигателя второго каскада поршень гидроцилиндра 6 движется в соответствуюш,ем направлении под давлением заполняющей его жидкости.

Соответственно расходу жидкости, потребному для движения поршня гидроцилиндра 6, перемещаются поршни цилиндров 2 и 3, подавая необходимое количество жидкости под давлением во второй каскад.

Жидкость, выталкиваемая из цилиндра 6 при этом поступает через распределитель 4 в освобождающийся объем цилиндра 3.

Когда поршни цилиндров 2 и 5 достигнут своего крайнего положения, то с помощью механизма переключения 7, чправляемого штоками этих поршней, связанные между собой распределительные органы распределителей 1 к 4 автоматически переместятся в другое крайнее положение и переключат направление подачи газа в цилиндр 2 и потока жидкости из цилиндра 3. После этого поршни цилиндров 2 и 5 перемещаются в противоположном направленни.

Газ, отработавщий в секции А, из цилиндра 2 через распределитель / поступает в расширитель 8, из которого под давлением Pj () .идет для питания секции Б газогидравлического трансформатора, работаюшей аналогично секции А.

Пропорционально понижению давления газа, питаюшего секцию Б, увеличивается рабочий объем газового цилиндра 9 этой секции.

Распределительные органы распределителей 10 и // связаны между собой, а через механизм переключения 12 - с сопряженными штоками поршней цилиндров 9 и 13.

Выходы гидросистем секций А и Б соединены между собой параллельно и параллельно питают второй каскад. Аккумуляторы 14 и 15 поддерживают равномерность потока л :идкости и компенсируют ее утечки из гидросистемы.

Газ, отработавший в первом каскаде, через расширитель 16 иод давлением РЗ () питает газовый двигатель второго каскада, состоящий из распределителя 17 и цилиндра 18.

Гидравлический и газовый двигатели во втором каскаде могут быть как поршневого, так и ротационного типа.

Поршни цилиндров секции А связаны с поршнями цилиндров секции Б через механизмы 19 согласования, который создает фазовое смещение в двилсении поршней этих секций, чем дополнительно создается равномерность подачи жидкости во второй каскадПри двухсекционном первом каскаде (как показано на схеме) фазовое смещение составляет 90°.

Редукционные клапаны 20 и 21 настроены соответственно давлениям РЗ и РЗ и служат для автоматического начального заполнения системы газогидравлического привода сжатым газом при присоединении его к источнику сжатого газа, а также для компенсации утечек газа.

L-NI

,..

1

col

з1

Предохранительные клапаны 21 и 23 предотвращают случайные повышения давлений.

Газогидравлический привод может не содержать газового двигателя во втором каскаде.

Секции первого каскада привода могут питаться сжатым газом непоследовательно, как указано выше, а параллельно.

В этом случае расширитель 8 отсутствует и к обеим секциям поступает газ непосредственно от источника под давлением Р.

Первый каскад газогидравлического привода может быть односекционным.

В зависимости от требований, предъявляемых к газогидравлическому приводу, его выполнения и конструктивных соображений один из аккумуляторов 14 и /5 может отсутствовать.

Механизм переключения выполнен следуюш,им образом.

Палец 24, связанный со штоком системы «поршень-поршень, двигаясь вместе с этим штоком, ведет за собой поводок 25, который поворачивает шестерню 26, а через нее-шестерню 27 с поводком 28. R связи с этим меняется направление действия пружины 29.

В противоположно.м крайнем полол ении поводка 25, а следовательно, и поводка 28, с помош,ью рычага 30, пальца 31 и штока 32 упорныГ) ролик 33 будет выведен из сопряжения с поверхностью а кулачка 34 рычаг 35 под действием пружины 29 нереместится в другое крайнее положение.

При этом перемещении ролик 33 сопрягается с поверхностью б кулачка 34, а по окончании перемешения возвращается в первоначальное положение пружиной 36 и сопрягается с поверхностью в.

Ролик 33 и кулачок 34 фиксируют новое положение рычага 35 после cj-o переключения.

Вместе с рычагом 35 передвигается шток системы «распределитель- распределитель, который перекладывает распределительные органы.

Механизм согласования состоит из двух соосно расположенных кривошипных пар 57, каждая из которых несет на себе два кри;зонп1па, расположенные под углом 90 друг к другу. На фиг. 3 позициями /. //. ///, IV и V показаны последовательные положеьщя механизма.

Общий шток каждой секции первого каскада через вилку 38 и ухо 5.9 связан с двумя принадлежащими разным кривоипжным парам кривошипами, оси которых при работе механизма согласования лежат все время на одной линии.

Возвратно-поступательное движение штоков приводит ч врангению кривошипных пар, наличие которых создает в движении штоков фазовое смешение на 90 Сопряжение штока с двумя симметрично расположенными относительно его оси кривошипами исключает несоосность нагруження шток:;.

На схеме механизма согласования пунктиром показаны криво пипы. относящиеся к одной кривошипной паре, а сплошными линиями - к другой. Взаимное осей штоков на схеме является условным.

Предмет изобретения

1. Газогидравлический привод, отличающийся тем, что, с целью повышения динамического качества питаемого сжатыN ra3ON привода, он выполнен двухкаскадиым, с первым каскадом в виде автоматического газогидравлического трансформатора непрерывного действия, представляющего собой газовый и гидравлический цилиндры

- 3 121636

До 121636

двухстороннего действия, штоки поршней которых механически связаны между собой и переключают, с помощью механизма переключения, газовые и гидравлические раснределители, меняющие направление потоков газа и жидкости в первом каскаде, и вторым каскадом, представляющим собой гидравлический двигатель, питаемый первым каскадом.

2Привод по п . 1, отличающийся тем, что, с целью повышения равномернссти его работы, газогидравлический трансформатор состоит из нескольких параллельно работающих секций, движения поршней которых взаимно смещены по фазе с помощью механизма согласования.

3Привод по пп. 1,2, отличающийся тем, что, с целью повытпения его экономичности путем подачи сжатого газа, отработавшего в одной секции, в другую, газовые системы -секций соединены между собой

последовательпо.

4Привод по пп. 1, 2, отличающийся тем, что, с целью повышения его экономичности, во втором каскаде дополнительно установлен газовый двигатель, последовательно подсоединенный к газовой системе лервого каскада для питания этого двигателя сжатым газом, отработавшим в первом каскаде.