Гидропривод Советский патент 1989 года по МПК F15B11/05 

4

ОО

со

Изобретение относится к машиностроительным гидроприводам и может быть использовано в приводах гидрофицированных машин для получения стабильных скоростей движения нескольких гидродвигателей, работающих во взаимонезависимых регулируемых режимах.

Цель изобретения - упрощение конструкции гидропривода.

На чертеже приведена схема предлагаемого гидропривода

Гидропривод содержит насос 1 переменного рабочего обьема с регулятором 2 его производительности с полостями 3 и 4 гидравлического управления, одна из которых (3) соединена с напорной гидролинией 5 насоса 1, к которой параллельно подсоединены две силовые гидролинии 6 и 7 с последовательно установленными в каждой регулируемым дросселем 8 (9 для гидролинии 7), регулятором (11) потока 10 и исполнительным гидромотором 12 (13), связанным сливной гидролинией 14 с гидробаком 15, а другая полость 4 управления регулятора производительности насоса 1, имеющая пружину 16, связана с регуляторами 10 и 11 потока гидролинией 17 управления.

Гидропривод снабжен дросселем 18 малой проводимости, соединяющим гидролинию 17 управления с гидробаком 15, а каждый из регуляторов 10 и 11 потока выполнен в ви- де корпуса 19 (20 для гидролинии 7) с тремя кольцевыми расточками 21-23 (24, 25 и 26), первой расточкой 21 (24) связанного с выходом 27 (28) регулируемого дросселя 8 (9), второй расточкой 22 (25) - с гидромотором 12 (13) и третьей расточкой 23 (26) - с регулятором 2 насоса 1 и торцовой полостью 29 (30) золотника - 31, (32), имеющего внутреннюю расточку 33 (34) и первые и вторые ра диальные отверстия 35 и 36 (37 и 38), -свя- зывающие внутреннюю расточку- 33 (34) трубчатого золотника 31 (32) с второй и третьей расточками 22 и 23 (25 и 26) корпуса 19 (20), а расстояние между верхним торцом 39 (40) второй расточки 22 (25) и нижним торцом 41 (42) третьей расточки 23 (26) меньше расстояния между осями первых и вторых радиальных отверстий 35 и 36 (37 и 38) на величину половины суммы диаметров второго 36 (38) и первого 35 (37) радиальных отверстий, расстояние между верхним 39 (40) и нижним 43 (44) торцами второй расточки 22 (25) больше суммы диаметров первого и второго радиальных отверстий 35 и 36 (37 и 38), а проводимость вторых радиальных отверстий 36 (38) больше проводимости дросселя 18 малой проводимости.

Гидропривод работает следующим образом.

При отключенном насосе 1 регулятор 2 находится под воздействием пружины 16-в крайнем верхнем положении, при этом регулирующий орган насоса 1 (планшайба) имеет наибольший угон наклона, что определяет максимальный рабочий объем насоса 1. Пусть гидромоторы 12 и 13 нагружены соответственно моментами Мит, причем . При включении насоса 1 рабочая жидкость через напорную гидролинию 5, регулируемые дроссели 8 и 9, рабочие линии 6 и 7 поступает в расточки 21 и 24 и внутренние расточки 33 и 34, воздействуя на трубчатые золотники 31 и 32. Поскольку в момент запуска насоса 1 давление в управляющей гидролинии 17 отсутствует, то трубчатые золотники 31 и 32 перемещаются в крайние нижние положения, связывая внутренние полости 33 и 34 через первые радиальные отверстия 35 и 37 с гидромоторами 12 и 13 и через вторые радиальные отверстия 36 и 38 с управляющей гидролинией 17. При таком положении трубчатых золотников 31 и 32 рабочая жидкость от насоса 1 беспрепятственно поступает к гидромоторам 12 и 13 и регулятору 2 насоса, а также через дроссель 18 малой проводимости на слив. Поскольку проводимость радиальных отверстий 36 и 38 больше проводимости дросселя 18, то давление в управляющей гидролинии 17 до момента страгивания гидромоторов 12 и 13 практически такое же, как и давление в напорной гидролинии 5. В этом случае регулятор 2 насоса продолжает находиться под воздействием пружины 16 в крайнем верхнем положении, что обуславливает максимальную производительность насоса 1 и рост давления в напорной 5, рабочих - силовых 6 и 7 гидролиниях гидропривода. Рост давления в указанных гидролиниях продолжается до тех пор, пока давление PI на входе в гидромотор 13, нагруженный меньшим по величине моментом т, не станет достаточным для преодоления момента гл. Гидромотор 13 приходит в движение. Через дроссель 9 начинает проходить рабочая жидкость и на дросселе 9 появляется перепад давления ДР , следователь но, давления Рл и P-t уменьшаются по сравнению с величиной давления Р„ . Поскольку в гидролинию 17 продолжает поступать рабочая жидкость через трубчатый золотник 31 под давлением Р„, т. е. давление Рр° в гидролинии 17 и торцовой полости 30 близко к давлению Ри, то под действием разницы давлений Рр -PR, , действующих на трубчатый золотник 32, трубчатый золотник 32 начинает перемещаться из нижнего положения вверх, увеличивая сопротивление лротеканию рабочей жидкости к гидромотору 13 (путем частичного перекрытия первого радиального отверстия 37). При этом давление Рр продолжает оставаться близким к давлению РЦ , что ведет к дальнейшему росту давле- .ния Р , а следовательно, к росту давлений Рм и Ра в силовой гидролинии 6. Рост давлений Р, РЛ1 , Рг и Рд продолжается до тех пор, пока величина давления 2 не станет достаточной для запуска гидромотора 12, нагруженного моментом М. Ги-дромотор 12 приходит в движе- ние, на дросселе 8 появляется перепад давления АРдрг , давления Рщ и Р2, а следовательно, и давление Pf, уменьшается. Под воздействием давления Р„ и уменьшившегося по величине давления Р регулятор 2 насоса 1 перемещается из край- него верхнего положения в одно из рабочих положений, в котором пружина 16 поддерживает постоянной разницу между давлениями Pv и РГ . Так как проводимость радиального отверстия 36 больше проводимости дросселя 18, то давление Рр близ- ко по величине к давлению Р. . Следовательно, пружина 16 регулятора 2 поддерживает постоянным разницу между давлениями Ри и РЖг {Ри-Р г.АРдри )- Величина перепада давления APVt на дросселе 8 определяет величину расхода рабочей жидкости, поступающей к гидромотору 12. Таким образом, расход жидкости, поступающей к гидромотору 12, поддерживается постоянным регулятором 2 насоса 1, а изменяя проводимость дросселя 8, можно регулировать величину скорости движения гидромотора 12.

Поскольку трубчатый золотник 32 находится под действием неравных по величине давлений Р , то он движется вверх, уменьшая величину открытия второ- го радиального отверстия 37 и увеличивая величину давлния Р д тех пор, пока давления РР и Рл не уравняются (). При этом перепад давления

на дросселе 9 близок по величине к перепаду давления АРлр, на дросселе 8, поскольку АРдр Р«-Рм,. и , а величина давления RP близка к величине давления Р„.

Благодаря указанному выбору соотношения между диаметрами первого и второго радиальных отверстий, расстояния между их осями и расстояния между торцами второй и третьей расточек при любом (даже частичном) перекрытии первого радиального отверстия 37 второе радиальное отверстие 38 полностью перекрывается верхним юрцом 39, что препятствует перетечкам рабочей жидкости между расточкой 24 и управляющей линией 17. Следовательно, расход рабочей жидкости, поступающей к гидромотору 3, стабилизируется трубчатым золотником 32, который занимает такое поло- жение, что давления РА« и РР будут равны между собой, а давление Рр, в свою очередь, близко к давлению Рлг , поддер5Q 5 5 0

5

0

5 0 5

живая таким образом на дросселях 8 и 9 приблизительное равенство перепадов давлений АРдрЧ , , величина которых определяется настройкой пружины 16 регулятора 2.

При увеличении момента m на валу гидромотора 13, но не более величины М, частота вращения гидромотора 13 снижается, расход рабочей жидкости через дроссель 9 уменьшается, что ведет к росту давлений Р и Ps . Равновесие трубчатого золотника 32 нарушается (РА РР), и он движется сверху вниз, увеличивая открытие первого радиального отверстия 37, снижая сопротивление жидкости, поступающей к гидромотору 13 к понижая величину давления Рл до прежнего значения, восстанавливая прежнюю величину перепада давления APW , а следовательно, и прежнее значение частоты вращения гидромотора 13.

При этом давление PI соответствует новому значению момента m на валу гидромотора 14, изменившаяся разница между давлениями Рл, -Р| компенсируется новым положением трубчатого золотника 32.

При уменьшении величины момента m на валу гидромотора 13 частота вращения вала гидромотора 13 возрастает, перепад давления на дросселе 9 возрастает, давление РД( по сравнению с давлением РР уменьшается и трубчатый золотник 32 начинает двигаться снизу вверх (РР ), восстанавливая прежнее значение давления РР/ , а, следовательно, прежнее значение перепада давления Ppgpi на дросселе 9 и прежнюю частоту вращения гидромотора 13.

При уменьшении величины момента М, действующего на вал гидромотора 12, но не менее величины момента т, частота вращения гидромотора 12 увеличивается, растет расход через дроссель 8 и вследствие увеличения перепада АРДрг на дросселе 8 давление Р снижается. Поскольку трубчатый золотник 31 находится в крайнем нижнем положении, расточка 21 связана через внутреннюю расточку 31 и второе радиальное отверстие 36 с управляющей линией 17, то снижение давления Рвг вызывает снижение давления РР, нарушается равновесие регулятора 2 и он перемещается сверху вниз, несколько уменьшая производительность насоса 1, что, ведет к снижению уровня давления Рн , а следовательно, к восстановлению нагруженного перепада давления APWl и частот вращения гидромотора 12.

При увеличении момента М на валу гидромотора 12 частота вращения вала гидромотора уменьшается, падает расход жидкости поступающий через дроссель 8, следовательно, увеличивается давление Рдг , что, в свою очередь, вызывает увеличение давления Pf , регулятор 2 движется снизу вверх, увеличивая производительность

насоса 1. Увеличение производительности насоса 1 вызывает рост давления Рн, что восстанавливает прежнюю величину перепада на дроссель 8, а следовательно, восстановление прежней частоты вращения гидромотора 12.

При возрастании момента m на валу гидромотора 13 до величины, превышающей величину момента М на валу гидромотора 12, величины давлений PI и РД1 возрастают до значений, превышающих величину давления Рр, которая до этого момента определялась величиной момента М.

Под действием давлений PJ.I и Рр (Рй, РР) трубчатый золотник 32 перемещается сверху вниз, открывая радиальные отверстия 37 и 38. При этом рабочая жидкость под давлением РЛ« через внутреннюю расточку 34 и второе радиальное отверстие 38 поступает в управляющую линию 17, увеличивая величину давления Pf. по сравнению с предыдущей величиной. Увеличившееся давление Р, воздействуя в торцовой полости 29 на трубчатый золотник, начинает перемещать трубчатый золотник 31 из крайнего нижнего положения вверх, уменьшая открытие первого радиального отверстия 35 и полностью перекрывая второе радиальное отверстие 36 (поскольку теперь Рр РД2. ).

Увеличившееся по величине давление Рр воздействует также на регулятор 2 насоса 1, что вызывает соответствующее увеличение давления Р в напорной линии 5. В данном случае рабочая жидкость из первой расточки 24 перетекает чер ез второе радиальное отверстие 38 и дроссель 18 на слив. Поскольку проводимость второго радиального отверстия превышает проводимость дросселя 18, то рабочая жидкость, перетекая из первой расточки 24 на слив, создает в управляющей линии 17 величину давления Рр, которое пропорционально давлению РЛ , но несколько меньше его по величине.

При таких соотношениях давлений PAi и Рр трубчатый золотник 32 удерживается в крайнем нижнем положении, а к регулятору 2 насоса 1 и к трубчатому золотнику 31 подается давление, пропорциональное давлению РЛ4 . Поскольку первое радиальное отверстие 37 при крайнем нижнем положении трубчатого золотника открыто на полную величину, то давление Рд практически равно давлению PI, величина которого определяется моментом т, превышающим в данном случае момент М. Таким образом, к регулятору 2 насоса подведено давление, определяемое большей из нагрузок, что определяет на выходе насоса величину давления Р„, пропорциональную наибольшей нагрузке т. При этом регулятор 2 поддерживает постоянной величину перепада давления АР) на дросселе 9, стабилизируя таким образом потсгк рабочей жидкости к гидромотору 13. Трубчатый золотник 31, перемещаясь вверх (), создает дополнительное сопротивление протеканию жидкости к гидромотору 12, увеличивая при этом давление PJU Движение трубчатого золотника 31 снизу вверх прекращается при достижении давлением Ркг величины давления РР. При этом перепад давления APWJ. близок по величине к перепаду давления Рн- , так как Рл.Рр, а величина Рр близка по величине к давлению РА, . Таким образом трубчатый золотник 31 осуществляет стабили5 зацию потока рабочей жидкости, поступающей к гидромотору 12.

Следовательно, предлагаемый гидропривод обеспечивает одновременную работу двух параллельно подключенных гидромото- 0 ров в независимых и регулируемых режимах, при этом давление на выходе насоса определяется наибольшей из нагрузок на гидромоторах.

25

Формула изобретения

Гидропривод, содержащий насос переменного рабочего объема с регулятором его производительности с полостями гидравлического управления, одна из которых соео динена с напорной гидролинией насоса, к которой параллельно подсоединены две силовые гидролинии с последовательно установленными в каждой регулируемым дросселем, регулятором потока и исполнительным гидромотором, связанным сливной

5 гидролинией с гидробаком, а другая полость управления регулятора производительности насоса, имеющая пружину, связана с регуляторами потока гидролиниями управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции гидропривода, он

снабжен дросселем малой проводимости, соединяющим гидролинию управления с гидробаком, а каждый регулятор потока выполнен в виде корпуса с тремя кольцевыми расточками, первой расточкой свя, занного с выходом регулируемого дросселя, второй расточкой связанного с гидромотором и третьей расточкой связанного с регулятором насоса и торцовой полостью золотника, имеющего внутреннюю расточку и первые и вторые радиальные отверстия,

Q связывающие внутреннюю расточку трубчатого золотника с второй и третьей расточками корпуса, а расстояние между верхним торцом второй расточки и нижним торцом третьей расточки меньше расстояния между осями первых и вторых

5 радиальных отверстий на величину половины суммы диаметров второго и первого радиальных отверстий, расстояние между верхним и нижним торцами второй расточки

91483115ш

больше суммы диаметров первого и второ-вторых радиальных отверстий больше прового радиальных отверстий, а проводимостьдимости дросселя малой проводимости.

Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использовано в приводах гидрофицированных машин для получения стабильных скоростей движения нескольких гидродвигателей, работающих во взаимонезависимых регулируемых режимах. Цель изобретения - упрощение схемы гидропривода. Цель достигается тем, что регуляторы 10 и 11 потока расположены между дросселями 8, 9 с гидромоторами 12, 13 соответственно. Каждый регулятор потока содержит первые расточки 21 и 24, связанные с дросселями 8 и 9, вторые расточки 22 и 25, связанные с гидромоторами 12 и 13, и третьи расточки 23 и 26, связанные с регулятором 2 насоса 1 и полостями 29 и 30. Трубчатые золотники 31 и 32 содержат внутренние расточки 33 и 34, а также первые радиальные отверстия 35 и 37 и вторые радиальные отверстия 36 и 38, связывающие внутренние расточки 33 и 34 золотников с вторыми и третьими расточками. Расстояние между верхним торцом второй расточки и нижним торцом третьей расточки каждого золотника меньше расстояния между осями радиальных отверстий на величину половины суммы диаметров второго и третьего радиальных отверстий, расстояние между левым и правым торцами вторых расточек 22 и 25 больше суммы диаметров первого и второго радиальных отверстий. Управляющая линия 17 связана с баком 15 через дроссель 18 малой проводимости, проводимость которого меньше проводимости каждого из вторых радиальных отверстий 36 и 38. 1 ил.