Гидропривод Советский патент 1991 года по МПК F16H61/42 F15B11/04 

со

с

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в мобильных машинах при необходимости питания од одного источника нескольких потребителей. Цель изобретения - стабилизация скорости движения выходного звена гидродвигателя независимо от величины нагрузки и ее знака. Гидропривод, содержащий насос 5 регулируемой подачи, гидродвигатель 3, подключенный через распределитель 1 к напорной 7 и слив18

о ел

ГО vj

g

ной 8 гидролиниям, регулятор потока, выполненный в виде клапана 12 и дросселя 14. причем регулятор 6 подачи насоса 5 выполнен подпружиненным и снабжен трехпози- ционным логическим клапаном 26 и двумя нормально открытыми клапанами 22 и 23, через которые рабочие полости гидродвигателя 3 сообщены со сливной гидролинией 8,

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в мобильных машинах при необходимости питания од одного источника нескольких потребителей.

Цель изобретения - стабилизация скорости движения выходного звена гидродвигателя независимо от величины и знака нагрузки.

На фиг 1 представлена принципиальная схема гидропривода; на фиг.2 - конструктивная схема распределителя; на фиг.З - распределитель в одном из рабочих положений; на фиг.4 - то же, в плавающем положении.

Представленная на фиг.1 схема содержит две секции распределителя 1 и 2, через которые гидродвигатели 3 и 4 связываются с насосом 5, имеющим регулятор 6 подачи. Распределитель 1 содержит напорную гидролинию 7, сливную гидролинию 8 и управ- ляющие линии 9-11. К напорной гидролинии подключены клапаны 12 и 13, регулируемые дроссели 14 и 15, распределительные золотники 16 и 17, связывающие выходы регулируемых дросселей 14 и 15 первыми 18 и 19 и вторыми 20 и 21 силовыми линиями с гидромоторами 3 и 4. Силовые линии 18 и 19 связаны соответственно через клапаны 22 и 24 со сливной гидролинией, с которой также через клапаны 23 и 25 связаны силовые линии 20 и 21. Каждая секция содержит также трехпозиционные шестилинейные логические клапаны 26 и 27, связанны линиями 28-31 с распределительными золотниками 16 и 17 и клапанами 22-25, а линиями 32 и 33 - со сливной гидропинией 8. Управляющие линии 9 и 10, сидзанные с логическими клапанами 26 и 27 и клапанами

12и 13, связаны также с логические клапаном 34, который управляющей линией 11 соединяем с регулятором 6. Клапаны 12 и

13содержат пружины 35 и 36, а клапаны 22-25 - пружины 37-40 соответственно.

Логические клапаны 26 и 27 снабжены пружинами 41-44.

а их линии 30 и 28 управления - с рабочими полостями гидродвигателя 3 через золотник 16 распределителя 1, при этом линия 11 управления регулятора 6 сообщена с распределителем 1 через клапан 26, линии 28 и 30 управления которым связаны с линиями 28 и 30 управления клапанов 22 и 23. 2 з.п. ф-лы, 4 ил

Каждая секция распределителя 1 выполнена подобно секции, представленной на фиг.2. В корпусе выполнена напорная расточка 45, связанная с выходом регулируемого дросселя 14, первая и вторая силовые расточки 46 и 47, связанные с силовыми линиями 18 и 20, первая и вторая управляющие расточки 48 и 49. связанные линиями 28 и 30 с логическим клапаном 26, а также

первая и вторая сливные расточки 50 и 51, со сливной гидролинией 8. Распределительный золотник 16 содержит основной поясок 52, первый и второй силовые пояски 53 и 54, первый и второй вспомогательные пояски 55 и 56, две силовые проточки 57 и 58 и две вспомогательные проточки 59 и 60. В корпусе выполнены также третья управляющая расточка 61 и четвертая управляющая рэс- ючка 62

Распределительный золотник 16 (фиг.З) имеет левую и правую кромки 63 и 64 основного пояска 52, правую кромку 65 первого вспомогательного пояска 55, левую кромку 66 второго вспомогательного пояска 56. левую 67 и правую 68 кромки первого силового пояска 53, левую и правую кромки 69 и 70 второго силового пояска 54. В корпусе распределителя (фиг.4) имеются левый и праоый торцы 71 и 72 напорной расточки 45, левый торец 73 первой сливной расточки 50, правый торец 74 второй сливной расточки 51. правый торец 75 первой управляющей расточки 48, левый торец 76 второй управляющей расточки, левый и правый торцы 77 и 78 первой силовой расточки 46, левый и правый торцы 79 и 80 второй силовой рас- ючки 47, левый торец 81 третьей управляющей расточки 61, правый торец 82 четвертой

0 управляющей расточки 62. Клапаны 22 и 23 имеют управляющие полости 83 и 84, а также рабочие окна 85-88 соответственно. Параллельно регулируемым дросселям 14 и 15 подключены дроссели малой проводимости

5 89 и 90 (фиг 1).

Гидропривод работает следующим образом

При положении распределительных золотников 16 и 17 в позициях Нейтральная (фиг,1) управляющая линия 11 через клапан 34, линии 9 и 10, клапаны 26 и 27 связана ее сливной гидролинией 8, при эюм в напорную гидролинию 7 насос 5 подает рабочую жидкость под малым давлением, определяемым пружиной регулятора б, причем величина расхода насоса 5 соответствует величине утечек в гидросистеме. При перемещении распределительного золотника 16 в одно из рабочих положений (например, крайнее левое, фиг.1) рабочая жидкость из напорной гидролинии 7 поступает через клапан 12, регулируемый дроссель 14 и рчс- пределительный золотник 16 во вторую си ловую линию 20, а следовательно, л к гидродвигателю 3. При .этом в линии 20 ае- личина давления определяется величиной нагрузки на валу гидродвигателя 3. Рабочая жидкость под этим давлением поступает также в линию 30, а следовательно, и к клапану 22. Пружина 37 клапана 22 выбирается так, что при некоторой разнице давлений клапан 22 открывается и соединяет линию 18 со сливом, обеспечивая тем самым возможность свободного слива рабочей жидкости из линии 18 гидромотора 3. Поскольку при этом линия 28 соединяется со сливом, то на клапан 23 с обеих сторон действует сливное давление и под действием пружи ны 38 клапан 23 находится п закрытом положении, изолируя линию 20, в которой поддерживается высокое давление, от слива. Рабочая жидкость под давлением нагнетания поступает также по линии 30 к клапану 26. Поскольку линия 28 в этот момент связана со сливом, то клапан 26. перемещаясь влево, связывает линию 30 с линией 9 и отсекает последнюю от сливной линии 32. При этом рабочая жидкость поступает к клапану 12 и через лапан 34 и линию 11 - к регулятору 6. Таким образом к регулятору 6 поступает рабочая жидкость под давлением, величина которого определяется величиной нафузки на валу гидродвигателя 3, что позволяет насосу 5 развивать давление в напорной гидролинии 7, превышающее давление в линии 20. на величину, определяемую настройкой пружины регулятора 6. При этом регулятор 6 поддерживает постоянной величину перепада давления на участке, включающем клапан 12, регулируемый дроссель 14 и распределительный золотник 16. Это обес печивает возможность регулирования и ста- билизации потока, поступающего к гидродвигателю 3. Изменить величину потока можно путем изменения проводимости рабочих окон распределительного золотника 16 или регулируемого дросселя 14. При и ; снрчии вели -инм нагрузки на валу гид- pu.ci, нтели 3 увеличивается или уменьшаема перепад дазления в гидролинии 7 и 5 линии 20, что приводит к нарушению равновесия сил на регуляторе 6, который, перемещаясь в новое устойчивое положение. уменьшая или увеличивая давление на выходе насоса 5, восстанавливает прежнее 0 значение величины перепада между гидролинией 7 и линией 20, а следовательно, поддерживает стабильную частоту вращения вала гидродвигагеля 3. При изменении знака нагрузки на валу гидродвигателя 3 (в слу- 5 чае возникновения попутной нагрузки) величина давления в линии 20 уменьшается, что вызывает уменьшение величины давления в линии 30, при этом под воздействием пружины 37 клапан 22 из открытого положе0 чия перемещается в положение, при котором он оказывает сопротивление рабочей жидкости, поступающей через него на слив, создавая величину давления в линии 18, достаточную для компенсации величины по5 путной нагрузки на валу гидродвигателя 3. Величина давления в линии 20 при этом определяется пружиной 37 и поддерживается постоянной При этом давление в напорной гидролинии 7 также уменьшается по

0 сравнению с рассмотренным выше случаем с встречной нагрузкой При этом сохраняется возможность регулирования частоты вращения вала гидродвигателя 3 путем изменения проводимости рабочих окон ре5 /улируемого дросселя 14 или распределительного золотника 16, а также .осуществляется стабилизация частоты вращения вала гидродвигателя 3 регулятором 6 насоса 5

0

При переключении распределительного золотника 16 в правую рабочую позицию происходит реверс гидродвигателя 3, к которому рабочая жидкость от распредели5 тельного золотника 16 поступает по линии 18, а слив осуществляется через клапан 23, который открывается под воздействием рабочей жидкости поступающей к нему по линии 28. связанной с линией 18. Линия 30

0 при этом связана со сливом через распределительный золотник 16 и линию 32, при этом клапан 22 находится в закрытом положении под воздействием пружины 37, изолируя линию 18, в которой рабочая жидкость нахо5 дится под высоким давлением, от сливной гидролинии 8 В случае возникновения попутной нофузки на валу гидродвигателя 3 клапан 23 оказывает дополнительное сопротивление проходящей через него от гидродвигателя 3 на слив жидкости, что

no no iHP 1 ,г,рэвлять гидродвигатсг ем З, ходящим-я псд воздействием как встречной, гак и попутной нагрузок

При подключении к насосу врез зопог- ник 17 второго гидродвигателя А (при одновременной работе гидродвигателей 3 и А) нагруженного меньшей по величине нагрузкой, частота вращения гидродвигателя А поддоркивае ся постоянной, не зависящей ст натруз и клачаном 13, а клапаны 24 и 25 позволяют (в зависимости от направления движения гидродпигателя 3) контролиро- глть движение гидродвигатрля 3 как со встречной, так и с попутной нагрузками При этом рабочая жидкость под давлением, пропорционал ним большей по величине нагрузки по линчи 0 поступает к клапану 34 к которому тлк,-е по линии 11 остуиагг жидкость п ,4 даплетнг проноо ционэпы..1м меньшей по ооличип Hamv 111 Клапан 34 при этом опЧ ОПРЧИВЛРТ гзогпцию линии 10 о линии 11 и гоедим i И 1 чс. г едчеи с линией 9, при тгои к регу ис.|У 6 гюп.г1ает работа жидкость под ди ir-in м пропорциональным с,олычеи из см ,%успк га (идродвиыгелях что позво яет уп, iEii -т, нагосом с чувствительностью к

111 руЗКИ

Pauoiii p Or ia дпогсрл ш В9 и 90 малой np чс цимост 1 иыбирчкпсч весьма м лими по гроьнечи-о с рабочим окном регупируе мы дросселей 14 и 15 основательно поют ртпочей жидкости, поступающей ч°рс дроссель % и 90 к гидродвпгателям 3 ч минуя чзпаны 12, 13 и регулируемые дрос Ч1 1 I и 15 Ь ;ДУ тэкже малыми и не ока- жут зиа ,итсл ьно. о ПОЗДСЙ;ТЕ.ИЯ H.I нрешно ль стабилизации потоке. посту iici гидроцвигл елям

При v с г, о/и юсти удержания в фикг и mванном положении гидродвигогепя, i, o- ДЯ1Ц6 осп под нагрузкой (наприм(.( ыд-родоигагеля 3) распределителыа й зо гогник 16 переводится в нейфальное по о к иг1 (ф1т 2) Псскотьку рчсстотчио между пг; им и iipcin1 м торцами 63 и 64 основного полскя 52 PJLJHO расстоянию w, праьои

КРОМКОЙ С иЗГ (10Й СИЛОСОИ И | МКОЙ

79 rvbioBon расточек 46 и 47 и пэпо л сг ия тгица 63 и кромки В -I Uct 64 г hpcuKvi 7Э совпадают в нейтралки ч пози- ци I, m сипов s линии 18 и 20 ока v- даются изолированными от напорной ряс7 -и 15 а следов аел по ог насоса 5, и жид ког i ь к г1|Дрорпнгателю 3 не пост упает Ввиду то;г что ширин СИЛОРПХ проточек 57 и 58 равна ширине силовых расгочек 46 и 47 О в нейтральном положении расточки 46 и 47 этан t линии 10 и 20 с казь изо

лироосжными первым и вторым силовыми п г.сками 53 и 54 от управляющих расточе 43 и 49 и от сливных расточек 50 и 51 Поскольку расстояние междулевой кромкой 63

основного пояска 52 и левой кромкой 66 второго вспомогательною пояска 56 раоно ртсстоянию между правым торцом 78 первой силовой расточки 46 и правым торцом lf стопой сливной растолки 51, между пра0 вой громкой 64 основного пояска 52 и правой кромкой 65 первого вспомогательного пояска 55 и равно расстоянию между левым торцом 79 второй силовой расточки 47 и лепим торцом 73 первой сливной расточки

5 SO а ширина каждой из управляющих про- гочок 59 и 60 больше суммарной ширины первой сливной расточки 50 и первой управляющей расточки 48 или второй сливной расточки 51 и второй управляющей расточки

0 JQ то п нейтральном положении распределительного золотника 16 расточки 48 и 49 чере -i расточай 50 и 51 спяз таются со сливом а гледоьг.грльно будут связаны со сливом и управляющие полости 83 и 84, при

5 атом клапан 22 под воздействием пружины 37 переместится в крайнее правое положе- i не изолируя линию 18 от сливной линии 8, а клапан 23 г.од воздействием пружины 38 переместите в крайн е левое положение

0 изолируя линию 20 от гидролинии 8

Таким образо силооые линии 18 и 20 h нейтрчльном гюлоч нии распределитель- золотник 1 Ifi otaTbmatorcfl изолиро- (Шнч ми KJ от ьасоса 5 так и от сливной

г 1и/,,т Л1мии Р что обеч.ечиг удерж ние в fbi/ -црпванчом |1О/|О/1.енрч гидродвмгателя 1 н-н Сд-ijo )я под нафуъ-ой Линии 28 и oil ioi IOM связаны со сличом что позво- 1 i - п жинэм 41 и 4 установит ц, в среднее

0 цпло/itinc лапаь 20 при котором управля- i ji t о /iniuiri ° через линию 32 также связы1J 10 Orl СГ СЛ.ЧК М

На (иг 3 показано одно из рабочих по- ,i м °н , й рас тррдел и тельного золотника 16

к,к vii,K/ ширина первой силовой проточ- f и ше расстояш я между правым торцом 1 первой силовой расточки 46 и левым i 71 напорной расточки 45, то рабочая сть будет поступать от насоса 5 через

0 |,а|прн /о PSLT пку Л5 в первую силовую i 1Г п от i.ee 1врез линию 18 - к гп ,г i тате но 3 Поскольку при этом ра- (чдкп,ь от насоса 5 под РЫСОКИМ т плон1 ем i „/ступает в третью управляю5 ид ю ртстг;чку 6 и через линию 28 - в управ- лч цчо гг тсст 34 к лап на 23 токлапан23 )удет пгоевед н Р крайнее ipasoe положение связывая линию 20 через окна 87 и 88 со СПЧРПОИЛИНИРИ 8 Пьидутого что рассто- МР ду левой кромкой 63 основного

пояска и правой кромкой второго г.ипсног пояска 54 меньше расстояния между левым торцом 71 напорной расточки 45 и певым торцом 77 второй управляющей протс. -IKH 49, при рабочем положении ряспредь и тельного золотника 16 вторая -управляющая расточка 49 будет связана с второй слипной расточкой 51, я через нее - со сливом, еле довательно, будет связана со сливом через линию 30управляющая полость 83, ипоужи- ны 37 переместит клапан 22 в кргйнее правое положение, изолирован линию 18 о; сливной линии 8. Рабочая жидкость под вы соким даплением поступает гчкхе черйз линию 28 к клапану 26, я поскольку линия 30 данный момент связана со сливом то клапан 26 перемещается в крайне правое положение и рлЬочая жидкость под высоким давлением поступает к клчпану Г/ и в управляющую линию 9 длч упрг:ления насосом г как описано выше

В случае возникновения н4 гидррдвигз теле 3 попутной нагрузки да тени умень шается, что рызывает уменьшение давления рабочей жидкости i :инии 28 Это приводит к перемещению кл.ит зиа 23 справа Полого с последующим уменьшением открытия 88, что затрудняет слив рабочей жидкости из линии 20 в гмдролинию 8 и позволяет золотнику 1G угравпягь тдродвига гелем 3 который может Г ыть нагружен как встреч ной, так и поп тнси нагрузками

При перемещении распределительного золотника 16 влеро рабочая жидкость к гидродвигателю 3 поступает по линии 20, а слив от гидродвигателя 3 осуществляется окна 85 и 36 клапа л22 Клагпн /6 при этом находится в крайнем левом положении

На фиг.4 изображен распределитель 1 в плавающем положении Ввиду того ито ширина первой силовой проточки 57 равна расстоянию между левым горцом 83 третьей управляющей расточки 61 и пртрым трцом 84 четвертой управляющей расточки 62, ра бочая жидкость из напорной гидролинии 7 через клапан 12, дроссель 91 малой проводимости и регулируемнй дроссель 1-1 поступает в напорную расточку 45 и далее через расточки 61 и 62, линии 28 и 30 - в управляющие полости 83 иd4клапанов 22 и 23 При таком положении распределительного зо лотника 16 линии и 30 не связаны со сливом. Ввиду того, что расстояние ме.ду правой кромкой 68 п°рвого силового псяска 53 и левой кромкой 69 пторого силсвого пояска 54 бол ше расстояния между j.eDofi кромкой 83 третьей управляющей расточки 61 и правой кромкой 74, второй управляющей расточки 51, но меньше расстояния между левой кромкой 83 третьей управляю

щ., иэглэчки 61 и левой кромкой 75 второй L г Н Ог растички 51, то давление в линиях 1. 30 pal-no давлению в напорной линии, кетиот определяется либо нагрузкой на по- тр; иителтх, питаемых от другой секции рас- пределигеля, либо величиной усилия, азвиваемого пружиной регулятора 6,

Таким образом, гидродвигатель 3 оказывается изолиросэнным от насоса 5, а обе его силовые линии 18 и 20 - связанными со сличнои гидролинией 8, что позволяет валу гидродоигател/ 3 совершать свободное движение под воздействием нагрузки. Дроссель 89 малой проводимости создает более приемлемые условия поступления рабочей жидкости о1 насоса 5 к клапанам 22 и 23 в плявак шей позиции причем ввиду неболь- I.U1A обьемов упровтяющих полостей 83 и 84 проводимость дросселя 89 может быть вы- Рраиа весьма малой по сравнению с проводимостью регулируемого дросселя 14.

Формула изобретения

f Гидропривод, содержащий насос ре- iy/афуемой подачи, распределитель, гид- род питатель подключенный через распределитель к напорной и сливной гидролиниям регулятор потока, установлен- нми в напорном гидролинии, причем perv/лчтор по.тачи насоса пыполнен подпружиненным с двумя линиями управления, одна и ч оторых связлна с напорной |илролипиь и, а другап - чеоез распредели- тр/ib о рабочими полостями гидродвигателя, отличающийся тем, что, с целью стабилизации скорости движения выходно- го гидродв/ гателя независимо от ве- ,1 1чины и знака нагрузки, гидропривод снабжен трехпозиционным логическим клапаном и двумя нормально закрытыми гидро- упрапля мыми клапанами, через которые полости цдродвигателя сообщены со сливной гидролинией а их линии управления - через распределитель с рабочими полостями гидродвигателя при этом линия управле- ни регулятора подачи насоса сообщена с ряспр делителем через трехпозиционный лоп н еский клапан, линии управления которым i вязаны с полостями управления нор- мэл| но закрытых клапанов

2 пдропривод по п.1, от л и чаю- LII и и с я ТРМ то распределитель выполнен в виде -плотника с основным, двумя силовыми двумя вспомогательными поясками, об- разооанными двумя силовыми и двумя управляющими проточками, установленного и корпусе и котором выполнены напорная, две спивные. две силовые и четыре уппавлч-ищие расточки, напорная расточка сообщена i напорной гидоолинией, сливная pncir t i со сливной гидролинией, силовые расточки -- с рабочими полостями гидродвигателя, управляющие расточки - с линиями управления логического клапана и с линиями управления нормально закрытых клапанов, управляющие, силовые и сливные расточки расположены симметрично относительно напорной расточки, каждая из двух управляющих расточек расположена между напорной и силовой расточками, каждая из двух других управляющих расточек - между силовой и сливной расточками, ширина силовых расточек равна ширине силовых проточек, ширина каждой из управляющих проточек больше суммарной ширины расположенных рядом сливной и управляющей расточек, ширина основного пояска равна расстоянию между ближайшими торцами силовых расточек, ширина силовой проточки равна расстоянию между дальними торцами ближайших к напорной расточке управляющих расточек, расстояние между торцом основного пояска и торцом дальнего вспомогательного пояска

J7 Ј2

Я

,# 73 Л

/г. 2,

равно расстоянию между ближайшим к напорной расточке торцом силовой расточки и дальним торцом дальней сливной расточки, расстояние между ближайшими торцами силовых поясков больше расстояния между дальними торцами несимметрично расположенных управляющих расточек, расстояние между торцом основного пояска и дальним торцом дальнего силового пояска меньше расстояния между торцом напорной расточки и ближайшим торцом дальней силовой расточки, расстояние между торцом основного пояска и ближайшим торцом дальнего силового пояска меньше расстояния между торцом напорной расточки и ближайшим торцом дальней управляющей расточки, ширина силовой проточки больше расстояния между ближайшими торцами напорной и силовой расточек.

S3 38 /

/ . . /

1 V

Г-Т,: Т Т-ft T: I

L

ФигЗ.