Гидропривод погрузочно-транспортной машины Советский патент 1992 года по МПК F15B11/16 B62D5/06 

Изобретение относится к объединенным гидросистемам технологических транс- портных машин и может быть использовано, например, в сельскохозяйственном машиностроении

Цель изобретения - упрощение конструкции путем использования золотниковою устройства прямого действия вместо дроссельного регулятора потока.

На чертеже представлена схема пред- латаемого гидропривода.

Гидропривод погрузочно транспортной машины содержит насос 1 рулевого управления, соединенный через двухпозмцион ный золотник 2 с торцовыми полостями 3 и 4 управления посредством напорной гидролинии 5 с гидроусилителем 6 рулевого управления с выходом 7 и отводами, соединенными с полостями 8 гидроцилиндра 9 поворота, насос 10 рабочего оборудо- взния, соединенный через тот же золотник 2 посредством его входа 1 1 и выходов 12 и 13 и обратных клапанов 14 и 11с входом 16 многозолотникового распределителя 17 ра- бочь п оборудования и с напорной гидропи- нией 5, которая соединена с пружинной полостью 3 двухпозиционного золотникз 2, а также предохранительный клапан 18, твоим выходом связанный с гидрсбаком 19, и дополнительный обратный клапан 20, ра- бочие отводы многозолотниковою распределителя1 /соединеныс соответствующими полостями исполнительных гидродвигэтслой 21

Насос 1 рулевого управления подклю чен непосредственно к беспружингому торцу 4 двухпозиционного золотника 2, выполненному с конической запирающей поверхностью 22, а выход 7 гидроусилителя 6 через дополнительный обратный клапан 20 соединен с входом 16 многозолотникового распределите™ 17

Кроме того гидропривод снабжен дополнительными обратными клапанами 23, через которые выход каждого насоса 1 и 10 и каждая полость исполнительных гидродвигателей 9 и 21 соединены с предохранительным клапаном 18 Двухпозпционный золотник снабжен сигнализатором 24 положения.,

Гидропривод погрузочно-транспор t ной машины работает следующим образом

Подаваемая насосом 1 рулевого управления рабочая жидкость, поступая с выхода насоса в полость 4 управления двухпозици- онного золотника 2 и воздействуя на золог- ник со стороны его торна, смещает зол о гни к из его исходного положения, в результате чего открывается рабочая щель между торцом (конической запирающей поверхчо

стью 22) золотника 2 и корпусом и, соответ- сгвенно, проход жидкости из полости 4 управления п его выходную напорную линию 5,

Поскольку пружинная полость 3 двухпозиционного золотника 2 соединена с напорной гидролинией 5, то результирующая осевая сила воздействия жидкости, находящейся в полости 4 управления и в пружинной полости 3, на зопотник определяется (помимо геометрических параметров золотника) только лишь перепадом давления на рабочей щели между торцом (конической запирающей поверхностью 22) золотника и корпусом, через которую жидкость движется из полости 4 управления в гидролинию 5, и не зависит от абсолютных величин давлений в полостях 4 и 3. Величина перепада давления на рабочей щели зависит от расхода жидкосш через щель, который равен подаче насоса 1 рулевого управления, и увеличивается с увеличением этого расхода,

При малой частоте вращения вала двигателя машины, от которого осуществляется привод насоса 1, подача насоса 1 и, соответственно, псрепаддавления на рабочей щели между торцом (конической запирающей поверхностью 22)золотника 2 и корпусом, невелик, и золотник 2, сместившись относительно корпуса на некоторую величину из исходной позиции в сторону пружинной полости 3 под действием жидкости и пружгны, занимав положение при котором его входная линия 11 соединена с его перьои выходной линией 13 и отделена от второй выходной линии 12.

При этом жидкость, подаваемая насосом 10 рабочего оборудования, поступает на входную линию 11, далее через открытое золотником 2 проходное сечение - в первую выходную линию 13, а из нее через обратный клапан 15 - на вход гидроусилителя б рулевого управления,где она объединяется с потоком жидкости, подаваемой насосом 1 рулевсго управления. Поток жидкости с. выхода насоса 1 поступает на вход гидроусилителя 6 через полость 4 управления золотника 2, рабочую щель между торцом (конической запирающей поверхностью 22) золотника и корпусом и третью выходную напорную линию 5.

При нейтральном (исходном) положении управляющего золотника (не показан) гидроусилителя 6 рулевого управления жидкость из его входной линии поступает в его выход 7, а из него через обратный клапан 20 во вход 16 мноюзолотникового гидрораспределителя 17 управления рабочим оборудованием.

При нейтральной позиции всех золотников гидрораспределитоля 17 (золотники не показаны) его вход 16 и выходная линия соединены между собой. Вследствие этого в данном случае жидкость из входа 16 гидрораспределителя 17 поступает непосредственно в его выходную линию и далее через фильтр сливается в гидробак 19.

При смещении управляющего золотника гидроусилителя G рулевого управления из нейтрального положения (вследствие, например, вращения оператором рулевого колеса) его выход 7 перекрывается, одна из его исполнительных линий в зависимости от направления смещения управляющего золотника из нейтрального положения соединяется с входной линией, а другая - со сливной линией В результате этого происходит поворот колес, приводимы/ гидроци- линдрами 9

Таким образом, при малой частоте вращения вала двигателя машины питание гидроусилителя 6, а следовательно, и поворот элементов, определяющих направление движения машмны (полурам или колес) вне зависимости от сопротивления их повороту (при условии, что давление в гидроприводе не достигает значения, на которое отрегулирован предохранительный клапан 18), осуществляются с использованием суммарной подачи двух насосов насоса 1 рулевого управления и насоса 10 рабочего оборудования, что обеспечивает высокую маневренность машины.

При смещении управляющего золотника гидроусилителя 6 рулевого управления из нейтральною положения и малой частоте вращения вала двигателя машины жидкость не поступает во сходную линию 16 многозолотникового парораспределителя 17 управления рабочим оборудованием, однако в этом и нет необходимости, поскольку при работе двигателя с малой частотой вращения вала одновременные маневрирование машины и управление ее рабочим оборудованием не производятся

Подобным образом гидропривод работает и в тех случаях, когда подача насоса 1 (в силу, например, его повышенного износа) при текущей частоте вращения вала двига- теля (которая может быть даже выше номинальной) имеет значение, соответствующее подаче исправного насоса при минимальной частоте вращения вала двигателя, или не намного превосходит это значение.

При частоте вращения вала двигателя машины, приближающейся к номинальной, тем более, превышающей ее, и исправном насосе 1 рулевого управления перепад давления на рабочей щели между торцом (конической запирающей поверхностью 22) золотника 2 и корпубом (разность давлений в полостях 3 и 4) принимает такое значение, при котором сила воздействия жидкости на

золотник превосходит усилие поджатия пружины при нахождении золотника 2 во втором его крайнем положении (при упоре золотника Б корпус со стороны пружинной полости 3). В связи с этим в данном случае

0 золотник занимает свое второе крайнее положение, сообщая его входную линию 1 с его второй выходной линией 12 и разобщая ее с первой выходной линией 13. При птом жидкость, подаваемая насосом 10 рабочего

5 оборудования, поступает во входную линию 11 золотника 2, далее через открытое золот ником проходное сзчение - во вторую выходную линию 12, а из нее через обратный клапан 14 - во входную линию 16 многого0 лотникового гидрораспределителя 17 управления рабочим оборудованием. Жидкость, подаваемая насосом 1 рулевого управления, поступает в полость 4 управления, а из нее через щель между торцом (ко5 нической запирающей поверхностью 22) золотника-2 и корпусом и третью выходную напорную линию 5 - во входную линию гид роусилителя 6 рулевого управления.

При нейтральном положении управляю0 щего золотника гидроусилителя 6 рулевого управления жидкость, подаваемая насосом 1 рулевого управления, из входной линии гидроусилителя 6 поступает на его выход 7, а из него через обратный клапан 20 - во вход

5 16 многозолотникового гидрораспределителя 17 управления рабочим оборудованием, где она объединяется с потоком жидкости, подаваемой касосом 10 рабочего оборудования.

0При смещении управляющего золотника гидроусилителя 6 рулевого управления из нейтрального положения жидкость, подаваемая насосом 1, выполняет работу по перемещениювыходныхзвеньев

5 гидродвигзтелей 9 управления направлением движения машины и уже не поступает с выхода гидроусилителя 6 во вход 16 многозолотникового гидрораспределителя 17 управления рабочим оборудованием.

0Таким образом, при высокой частоте

вращения вала двигателя машины питание гидроусилителя 6, а следовательно, и пово- ро элементов, определяющих направление движения машины (полурам или колес), про5 изводится жидкостью, подаваемой только насосом 1 рулевого управления, который при этом имеет подачу, достаточную для обеспечения потребной управляемости машины. При нейтральном положении управляющего золотника гидроусилителя 6

рулевого управления питание многозолотникового гидрораспределителя 17 управлениярабочимоборудованиемосуществляется совместно от двух насосов 1 и 10, благодаря чему обеспечиваются высокие скорости перестановочного движения рабочего оборудования при установке золотников гидрораспределителя 17 из нейтральной в рабочие позиции. При смещении управляющего золотника гидроусилителя 6 из нейтрального положения и, соответственно, выполнении поворота элементов, оп- ределяющих направление движения машины (полурам или колес), во вход 16 многозолотникового гидрораспределителя 17 управления рабочим оборудованием поступает жидкость, подаваемая только насосом 10 рабочего оборудования, однако, это вполне приемлемо, поскольку при управлении направлением движения машины оператору сложно одновременно следить за изменяющим с высокой скоростью свое положение рабочим оборудованием (при установке какого-либо из золотников гидр распределителя 17 в рабочую позицию).

При некоторых промежуточных значениях частоты вращения бала двигателя машины и работающем насосе 1 рулевого управления золотник 2 занимает положения, при которых его входная линия 11 одновременно соединена с его первой 13 и второй 12 выходными линиями (благодаря этому при рассматриваемых положениях золотника исключаются повышенные потери давления жидкости, подаваемой насосом 10 рабочего оборудования, на рабочих окнах золотника 2). При этом потоки жидкости, подаваемой насосами 1 и 10, при нейтральном положении управляющего золотника гидроусилителя 6 рулевого управления частично объединяются в напорной гидролинии 5 гидроусилителя 6, а частично - во входе 16 многозолотникового гидрораспределителя 17 управления рабочим оборудованием, а питание многозолотникового гидрораспределителя 17, в конечном итоге, осуществляется совместно от двух насосов 1 и 10- Причем перетекание жидкости из напорной гидролинии 5 гидроусилителя 6 во вход 16 многозолотникового гидрораспределителя 17 через рабочие окна, открытые золотником 2, исключено обратным клапаном 15.

При смещении управляющего золотника гидроусилителя 6 из нейтрального положения во вход 16 многозолотникового гидрораспределителя 17 поступает лишь некоторая часть жидкости, подаваемой насосом 10 (которая может изменяться от нуля

до полной подачи данного насоса), другая часть подаваемой насосом 10 жидкости совместно с жидкостью, подаваемой насосом 1, поступает в напорную гидролинию 5 гидроусилителя 6 и используется длп поворота элементов, определяющих направление движения машины (полурам или колес). Соотношение, в котором делится на вышеупомянутые части поток жидкости, подаваемой

0 насосом 10, в рассматриваемом случае зависит от приведенного сопротивления движению жидкости участков гидропривода от входной линии 11 двухпозициомного золотника 2 до гидробака 19 соответственно че5 рез многозолотниковый гидрораспределитель 17 управления рабочим оборудованием и через гидроусилитель 6 рулевого управления.

Возможно исполнение двухпозицион0 ного золотника 2 таким образом, что при подаче насоса 10 рулевого управления, соответствующей даже минимальной частоте вращения вяла двигателя машины, сила воздействия жидкости ча золотник 2 превыша5 ет усилие поджатия пружины при нахождении золотника во втором его крайнем положении (при упоре золотникл в корпус со стороны пружинной полости 3). При таком исполнении двухпозициомного золот0 ника 2, исправном насосе 1 и любой рабочей частоте вращения валя двигателя машины золотник 2 занимает свое второе крайнее положение.

При выходе из строя (отказе) насоса I

5 рулевого управления (например, при разрушении элементов, соединяющих ротор насоса с валом двигателя) движение жидкости из полости 4 управления золотника 2 и его напорную гидролинию 5 прекращается и

0 давления жидкости в полости 4 управления напорной гидролинии 5 и соединенной с ней пружинной полости 3 выравниваются. Вследствие этого золотник 2 под действием пружины смещается в его исходное положе5 ние и отделяет своим торцом (конической запирающей поверхностью22) полость 4управления от напорной гидролинии 5. При этом по отношению к полости -1 управления и к третьей напорной гидролипии 5 золот0 ник 2 работает как обратный клапан.

Благодаря выполнению торцэ двухпо- зиционного золотника 2 со стороны его полости 4 управления с конической запирающей поверхностью 22 исключается

5 защемление золотником жидкости на участке между выходом насоса 1 и торцом золотника, обращенным в сторону полости 4, что способствует быстрому возвращению золотника под действием пружины в его исходное положение (в этом положении

золотник упирается в корпус со стороны полости 4 управления) при прекращении подачи жидкости насосом 1, и обеспечивается герметичное отделение напорной гидролинии 5 от полости 4 управления при неработающем насосе 1.

При исходном положении золотника 2 жидкость с выхода насоса 10 рабочего оборудования поступает во вход гидроусилителя б рулевого управления, вследствие чего при выходе из строя (отказе) насоса 1 рулевого управления управляемость машины сохраняется В рассматриваемом случае питание гидропривода погрузочно-транс- портной машины осуществляется только от одного насоса 10. При этом приоритетным является рулевое управление машины. На вход 16 многозолотникового гидрораспределителя 17 управления рабочим оборудованием жидкость поступает лишь в те периоды времени, когда управляющий золотник гидроусилителя 6 рулевого управления находится в нейтральном положении, т.е когда отсутствует управляющий сигнал на поворот элементов, определяющих на- правление цвижения машины (полурам или колес).

При выходе из строя (отказе) насоса 10 рабочего оборудования выход указанного насоса посредством обратных клапанов 14 и 15 и золотника 2 (при любом рабочем положении золотника) надежно разобщается с входными линиями соответственно гидро- усилителя 6 рулевого управления и многозо- лотникового гидрораспределителя 17 управления рабочим оборудованием, что исключает слив жидкости из гидропривода в гидробак 19 через отказавший насос 10. При этом питание гидропривода машины осуществляется только от одного насоса 1 рулевого управления, жидкость с выхода которого поступает во входную линию гидроусилителя 6 рулевого управления Работа гидропривода погрузочно-транспортной машины в данном случае аналогично его работе при питании гидропривода только от одного насоса 10, рассмотренной выше.

Благодаря наличию сигнализатора 24 положения золотника 2 оператор машины имеет возможность постоянно контролировать исправность насоса 1 рулевого управления, а также двухпозиционногозолотника 2, своевременно обнаруживать их неисправности и принимать меры к устранению обнаруженных неисправностей, что повышает безопасность эксплуатации машины.

При повышении давления жидкости в какой-либо из линий гидропривода погрузочно-транспортной машины или сразу в нескольких из них (например, из-за больших

нагрузок на выходных звеньях гидродвигателей) значение давления, на которое отрегулирован предохранительный клапан 18, жидкость из линий, где произошло указанное повышение давления, через соответствующий из обратных клапанов 23 и предохранительный клапан 18 поступает на слив (через фильтр в гидробак 19). В результате этого максимальное давление в гидроприводе ограничивается уровнем регулировки предохранительного клапана 18.

Как видно из приведенного описания устройства и работы предлагаемое гидропривода погрузочно-транспортной машины, питание его гидроусилителя рулевого управления при малой частоте вращения вала двигателя машины обеспечивается от двух насосов(насоса рулевого управления и

насоса рабочего оборудования), а при выходе из строя (отказе) насоса рулевого управления - от насоса гидропривода рабочего оборудования вне зависимости от величины давления на входе гидроусилителя рулевого

управления. В результате этого в процессе работы машины постоянно сохраняется ее высокая управляемость.

При выходе из строя (отказе) насоса гидропривода рабочего оборудования сохраняется возможность управления рабочим оборудованием машины (посредством жидкости, подаваемой насосом гидросистемы рулевого управления).

35

Формула изобретения

1 Гидропривод погрузочно-транспортной машины, содержащий насос рулевого управления, соединенный через двухпозиционный золотник с торцовыми полостями управления посредством напорной гидролинии с гидроусилителем рулевого управления с выходом и отводами, соединенными с полостями гидроцилиндров поворота, насос

рабочего оборудования, соединенный через тот же золотник и обратные клапаны с входом многозолотникового распределителя рабочего оборудования и с напорной гидролинией, которая соединена с пружинной полостыо двухпозиционного золотника, предохранительный клапан, выходом связанный с гидробаком, и дополнительный об- ратный клапан, а рабочие отводы многозолотникового распределителя соединены с соответствующими полостями исполнительных гидродвигателей, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, насос рулевого управления подключен непосредственно к беспружинному торцу двухпозиционного золотника, а

выход гидроусилителя через дополнитель-3, Гидропривод по п. 1, от л, и ча ю щ и йный обратный клапан соединен с входомс я тем, что двухпозиционный золотник

многозолотникового распределителя.снабжен сигнализатором положения.

2. Гидропривод поп 1,отличающийся тем, что он снабжен дополнительными5 4. Гидропривод по п. 1, от л и ч а ю щи й- обрэтными клапанами, через которые вы-«с я тем, что беспружинный торец двухпози- ход каждого насоса и каждая полость испол-ционного золотника выполнен с конической нительного гидродвигателя соединены сзапирающей поверхностью, предохранительным клапаном.

Изобретение относится к объединенным гидросистемам технологических транспортных машин и может быть использовано, например, в сельскохозяйственном машиностроении, Цель изобретения - упрощение конструкции путем использования золотникового устройства прямого действия вместо дроссельного регулятора потока. Для этого насос 1 рулевого управления подключен непосредственно к беспружинному торцу 4 двухпозиционного золотника 2, выполненному с конической запирающей поверхностью 22, а выход 7 гидроусилителя б рулевого управления через дополнительный обратный клапан 20 соединен с входом 16 многозолотникового распределителя 17 рабочего управления. При малой частоте вращения приводного двигателя питание гидроусилителя 6 обеспечивается от двух насосов 1 и 10 (рулевого управления и рабочего оборудования), при выходе из строя одного из насосов - от другого насоса, а при нормальной частоте вращения - от насоса 1 рулевого управления. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. СО С ы о о xi