Гидравлическая система Советский патент 1993 года по МПК F15B20/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к гидравлическим системам тракторов, грузоподъемных, транспортных и дорожно-строительных машин для защиты их от перерасхода масла при нарушении герметичности напорных рукавов высокого давления и гидролроводов.

Цель изобретения - сокращение потерь масла при эксплуатации гидросистем за счет отключения подачи масла в поврежденный напорный гидропровод путем прерывания потока масла специальным напорным органом - прерывателем потока масла.

Поставленная цель достигается тем, что в заявляемой гидросистеме, содержащей различные сочетания гидроцилиндров одностороннего и двухстороннего действия, пружинных гидроаккумуляторов, насос, масляный резервуар, распределитель, напорные и отводящие гидропроводы, преимущественно, в виде металлических трубопроводов и резиновых рукавов высокого давления оплеточной конструкции с

металлическими оплетками, за распределителем перед каждым напорным гидропрово- .дом непосредственно за золотником установлен прерыватель потока масла, в корпусе которого размещен подпружинен-. ный плунжер в виде цилиндрического колокола, обращенного открытым торцом к запорному органу в виде установленного на выходе из корпуса прерывателя кольцевого выступа, сообщающего емкость под колоколом с напорным гидропроводом. Пружина установлена между плунжером и запорным . органом - кольцевым выступом с охватом последнего, а в днище цилиндрического колокола выполнены калибровочные отверстия с возможностью их перекрытия кольцевым выступом при сжатии пружины, происходящем за счет образующегося при повреждении напорного гидропровода перепада давления масла до и после плунже- ра.

Заявляемая гидросистема отличается от прототипа тем, что за распределителем перед каждым напорным гидропроводом

(Л

С

IS

Сл) 0

iw-

становлен прерыватель потока масла опианной выше конструкции.

Автору и заявителю не известны гидросистемы, содержащие установленные за распределителем прерыватели потока маса, не известны и отдельно клапаны, имеющие в совокупности требуемые свойства конструктивных элементов заявляемого прерывателя в такой взаимосвязи и взаимном расположеяии.

Заявляемая гидросистема по сравнению с прототипом до минимума предотвращает потери масла при отказе напорного гидропровода при эксплуатации грузоподъемных, дорожных и сельскохозяйственных машин. Конструктивные изменения гидросистемы не требуют значительных трудозатрат. Прерыватель потока масла может быть изготовлен и смонтирован в мастерских предприятий и хозяйств.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема гидросистемы; на фиг. 2 - схема прерывателя потока масла, разрез.

Гидросистема содержит резервуар 1, соединенный всасывающим гидропроводом 2 с насосом 3, связанным нагнетательным трубопроводом 4 с золотниковым распределителем 5, в свою очередь роеди- ненным напорными гидропроводами б, перед; каждым из которых установлен прерыватель 7 потока масла, сообщенный, напри- мёр, с гидроцилиндрами двустороннего 8 или одностороннего 9 действия или гидроаккумулятором 10. Распределитель 5 сообщен трубопроводом 11 через фильтр 12 с баком 1. При этом трубопроводы 13, к золотникам которых подключены гидроцилиндры 9 одностороннего действия или гидроаккумуляторы 10, заглушены пробками. Распределитель 5 сообщен трубопроводом 14 с надпоршневым пространством гидроцилиндра 8 двустороннего действия.

К каждому трубопроводу 6 за прерывателем 7 потока масла при необходимости может быть подключено несколько гидроцилиндров одностороннего 9 и двустороннего 8 дёйствия соответственно, или.гидравличе- ских аккумуляторов 10, то есть в гидравлической системе возможны различные сочетания этих рабочих узлов.

Прерыватель 7 потока масла имеет корпус 15, соединенный с распределителем 5 с помощью резьбового соединения, а с напорным гидропроводом 6 - штуцером 16. В корпусе 15 установленч подпружиненный плунжер-17 в виде цилиндрического колокола, имеющего в днище 18 четыре отверстия 19 и обращенного открытым торцом к запорному органу - кольцевому выступу 20, выполненному внутри штуцера 16, соединяющему корпус 15 прерывателя 7 потока масла с напорным гидропроводом 6 через канал 21. Между плунжером 17 и кольцевым выступом 20 установлена пружина 22 с охватом упомянутого кольцевого выступа 20. Сквозные отверстия 19 в днище 18 плунжера 17 выполнены так, что при сжатии пружины 22 и посадке плунжера 17 своим днищем 18 на кольцевой выступ 20 они перекрываются плоскостью 23 кольцевого выступа 20. В корпусе 15 перед плунжером 17 имеется выточка 24 для передачи давления жидкости практически на всю площадь плунжера 17.

5 Гидросистема работает следующим образом.

При подаче масла насосом 3 в распределитель 5 оно (масло) идет на слив или же поступает в прерыватель 7 потока масла,

0 напорный гидропровод бив подпорш невое пространство гидроцилиндры 8 двустороннего действия, в гидроцилиндр 9 одностороннего действия или в гидравлический аккумулятор 10.

5 Поступившее в прерыватель 7 масло через отверстия 19 в днище плунжера 17 заполняет емкость под плунжером 17 и через отверстие 21 в кольцевом выступе 20 поступает в штуцер 16 и напорный гидропро0 вод 6.

При прохождении масла через калибровочные отверстия 19 плунжера 17 создается разность давлений в надплунжерной и под- плунжерной полостях корпуса 15. Приотсут5 ствии разгерметичности напорного гидропровода 6 при рабочем расходе масла через калибровочные отверстия 19 разность давлений в надпрунжерной и подплунжер- ной полостях корпуса 15 компенсируется

0 усилием предварительного сжатия пружины 22 (путь масла показан стрелками). Площадь отверстий 19 в. плунжере 17 имеет определенное соотношение и рассчитывается так, чтобы получить определенную разность

5 давлений (примерно 1.0-15 кгс/см при рабочем давлении в гидросистеме 60- 70 кгс/см2). При нарушении герметичности напорного трубопровода 6 давление за плунжером 17 падает, так как масло получа0 ет более свободный выход (в окружающую среду) и сила пружины 22 более не в состоянии уравновесить давление жидкости на плунжер 17, он передвигается по направлению движения масла и отверстия 19 в нем

5 перекрываются торцевой поверхностью 23 внутреннего кольцевого выступа 20 (седлом). В момент посадки плунжера 17 на торцовую поверхность 23 кольцевого выступа 20 часть масла из внутренней полости 25, образованной между внешней поверхностью внутреннего кольцевого выступа 20 штуцера 16 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 15 выдавливается открытым концом плунжера 17, самим плунжером 17 и сжимающимися витками пружины 22 через сужающуюся кольцевую щель, смягчая силу удара и увеличивая долговечность соударяемых деталей. Расход жидкости практически прекращается, что .ведет к росту давления в надплунжерной полости корпуса 15 прерывателя потока масла 7, в гидрораспределителе 5 и срабатывание автомата возврата золотника в нейтральное положение. Подача масла в напорный трубопровод б и, следовательно, утечки через него прекращаются. После нескольких попыток осуществить подъем рабочего органа оператор вынужден искать причину отказа гидросистемы..

Для возврата плунжера 17 в исходное положение не требуется специальных устройств за счет неплотностей прилегания деталей как самого распределителя 5, так и за счет имеющих место незначительных утечек масла через прерыватель 7 потока масла (сопряжения деталей внутри прерывателя б потока масла могут изготавливаться с не высокой точностью) давление перед плунжером 17 падает и он под действием пружины 22 возвращается в исходное положение.

При незначительных колебаниях давления и его толчках плунжер 17, сжимая пру-, жину 22, отходит на некоторое расстояние от нормального положения, но калибровочные отверстия 19 не перекрываются, что обеспечивает работоспособность гидросистемы при неустановившихся режимах.

При установке золотникового распределителя 5 в положение Опускание масло через прерыватель потока масла 9 беспрепятственно идет на слив. Ввиду того, что отказывают, как правило, связанные с под- поршневой полостью гидроцилиндра гидропроводы, то достаточно устанавливать по одному прерывателю потока масла на каждый работающий золотник распределителя и только на землеройных и других машинах, где частично используется принудительное опускание, по два прерывателя потока

масла на каждый работающий гидроцилиндр двустороннего действия.

Прерыватель потока масла при отказе напорного гидропровода срабатывает практически мгновенно, предотвращая утечки

жидкости в окружающую среду. Конструкция его проста, быстроизнашивающихся деталей нет, монтаж легко осуществим. В дальнейшем заводы-изготовители машин могут разместить прерыватели потока масла непосредственно в распределителе, используя в качестве корпуса прерывателя выходные отверстия корпуса распределителя, то есть совмещая корпус прерывателя и распределителя и исключая одну (лишнюю

в этом случае) деталь.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Гидравлическая система, включающая масляный резервуар, насос, распределитель, гидроцилиндры одностороннего и дву- стороннего действия, напорные и отводящие гидропроводы и прерыватели потока масла, отличающаяся тем, что, с целью сокращения потерь масла путем

надежного отключения гидроцилиндра при повреждении напорных гидропр.оводов, за распределителем перед каждой ветвью напорного гидропровода установлен прерыватель потока масла, имеющий корпус, в

котором размещен плунжер, выполненный в виде цилиндрического колокола, обращенного открытым концом к запорному орга- ну-кольцевому;,: выступу, сообщенному с напорным гидропроводом, установленную

между плунжером и кольцевым выступом пружину с охватом последнего, причем в днище колокола выполнены калибровочные отверстия с возможностью их перекрытия торцом кольцевого выступа при сжатии пружины.

Использование: для защиты транспортных и дорожно-строительных машин от перерасхода масла при нарушении герметичности напорных рукавов высокого давления и гидропроводов. Сущность изобретения: за распределителем перед каждой ветвью напорного гидропривода установлен прерыватель потока масла, имеющий корпус, в котором размещен плунжер, выполненный в виде цилиндрического колокола, обращенного открытым концом к запорному органу - кольцевому выступу. Запорный орган сообщен с напорным mЈf- ропривдом. Между плунжером и выстугГом установлена, пружина с охватом выступа. В днище коло кола выполнены калибровочные отверстия с возможностью их перекрытия торцом выступа при сжатии пружины. 2 ил.