Гидросистема синхронизации гидродвигателей Советский патент 1980 года по МПК F15B11/22 

I

Изобретение относится к гидравлическому приводу и может быть использовано для синхронизации исполнительных органов гидрофицироваиных машин и механизмов.

Известна гидросистема синхронизации гидродвигателей, содержащая соединенные жесткой связью синхронизирующие гидромоторы, входы которых сообщены с полостями гидродвигателей, а выходы - со сливной гидролинией, в которой установлено дроссельное устройство, выполненное в виде регулятора расхода 1.

Недостатком известной гидросистемы является низкая КПД и низкая иадежность работы ввиду того, что в известной гидросистеме насос и синхронизирующие гидромоторы работают при максимальном рабочем давленид независимо от нагрузки иа гидро двигателях, что снижает ресурс их работы, а скорость гидродвигателей определяется настройкой регулятора расхода и составляет только часть максимальной скорости, определяемой производительностью насоса. Кроме того, недостатком известных гидросистем является отсутствие возможности регулиро вания разницы нагрузок, при которой обес

печивается синхронное движение гндроявигателей.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности гидросистемы, а также расширение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что дроссельное устройство выполнено в виде подпорного клапана, причем последовательно с последним установлено дополнительное дроссельное устройство, вход которого сообщен с входами гидромоторов гидролиния10 ми с обратными клапанами. Кроме того, подпорный клапан выполнен в виде клапана непрямого действия и двух вспомогательных клапанов, сообщенных с полостью управления первого и отрегулированных на разное давление.

15

На фиг. 1 представлеиа гидросистема синхронизации гидродвигателей; на фиг. 2 - вариант исполнения гидросистемы с клапаном непрямого действия.

Гидросистема состоит из насоса 1, линия нагнетания 2 которого соединена с бесштоковыми полостями 3 и 4 гидродвигателей, которые выполнены в виде гидроцилиндров 5 и 6. Штоковые полости 7 и 8 гидродвигателей сообщены с входами 9 и 10 син хронизируюишх гндромоторов 1 и 12, соединенных между собой жесткой связью 13. Выходы 14 и 15 синхронизирующих гидромоторов сообщены со сливной гидролннией 16, в которой установлен подпорный клапан 17. Последовательно с клапаном 1/ установлено дополнительное дроссельное ус-тройство 18, выполненное в виде клапана (фиг. 1) или дросселя (фиг. 2). Вход дополнительного дроссельного устройства сообщен с входами гидромоторов гидролиниями 19 и 20 с обратными клапанами 2 и 22. Подпорный клапан 17 быть выполнен в виде клапана 23 непрямого действия и двух вспомогательных клапанов 24 и 25, последний из которых сообщен с полостью 26 управления клапана непрямого действия через распределитель 27 (фиг. 2). Кроме того, в полости управления клапана непрямого действия предусмотрен распределитель 28. Жесткая связь синхронизирующих гидромоторов может быть выполнена в виде муфты, если отношение объемных постоянных гидромоторов равно отношению объемных постоянных или отношению площадей выходных полостей гидродвигателей, или в виде редуктора в противном случае. Гидроцилиндры 5 и 6 разделены на полости порщнями 29 и 30 со щтоками 31 и 32 соответственно. Гидросистема работает следующим обраРабочая среда от насоса 1 поступает в бесштоковые полости 3 и 4 гидроцилиндров 5 и 6. Из штоковых полостей 7 и 8 рабочая среда поступает во входы 9 и 10 синхронизирующих гидромоторов 1 и 12, гидромоторы вращаются с одинаковой скоростью, а рабочая среда из выходов 14 и 15 гидромоторов поступает в сливную гидролинию 16 и далее через подпорный клапан 17 и дроссельное устройство 18 поступает в бак. Перепад давлений на подпорном клапане 17 через гидромоторы передается в щтоковые полости гидроцилиндров и нагружает поршни 29 и 30 гидроцилиндров 5 и 6 дополнительной нагрузкой, пропорциональной величине давления в штоковой полости и площади поршня со стороны щтока. При одинаковых нагрузках на щтоках 31 и 32 гидроцилиндров 5 и 6 величина давления в щтоковых полостях гидроцилиндров также одинакова. Таким образом, нагрузка на поршни гидроцилиндров, складывающаяся из внешней нагрузки на штоке и дополнительной нагрузки от давления в щтоковой полости одинакова, что обеспечивает одинаковое сопротивление потоку рабочей среды со стороны порщней гидроцилиндров и синхронное движение их штоков. При разнице внешней нагрузки на штоки гидроцилиндров, не превышающей удвоенное произведение перепада давлений на подпорном клапане 17 на площадь цорщня со стороны штока, менее нагруженный гидроцилиндр, например 5 принудительно вращает соединенный с ним гидромотор 11 который в этом случае работает в режиме мотора. При этом штоковая полость 7 нагружается дополнительным давлением так, что давление в этой полости.превышает давление на входе в подпорный клапан 17. Другой гидромотор 12, сообщенный с более нагруженным гидроцилиндром 6, благодаря жесткой связи 13 работает с режиме насоса, разгружая штоковую полость 8. При этом давление в полости 8 понижается ниже давления на входе в подпорный клапан 17 на ту же величину, на которую возрастает давление в полости 7. Таким образом, нагрузка на поршни гидроцилиндров, нагруженных разной внешней нагрузкой, сравнивается благодаря перераспределению давления на входе в подпорный клапан между штоковыми полостями гидроцилиндров, что обеспечивает одинаковое сопротивление потоку рабочей среды со стороны порщней гидроцилиндров .Несинхронное движение их штоков. При разнице внешней нагрузки на штоки, превышающей удвоенное произведение перепада давлений на подпорном клапане на площадь поршня со стороны штока, или при выдвижении одного из порщней до упора, например гидроцилиндра 6, весь поток рабочей среды от насоса 1 поступает в бесштоковую полость 3 менее нагруженного или не достигшего своего крайнего положения гидроцилиндра 5. Поток из штокоБой пслости 7 этого гидроцилиндра принудительно вращает сообщенный с этой полостью гидромотор 11 с удвоенной скоростью, при этом давление в полости 7 на входе 9 гидромотора возрастает по отношению к давлению на входе в подпорный клапан 17 на величину перепада давлений на этом клапане. Гидромотор 12 также вращается с удвоенной скоростью, при этом подпитка этого гидромотора осуществляется по гидролинии 20 через обратный клапан 22, а необходимое давление подпитки обеспечивается настройкой дроссельного устройства 18. Таким образом, при дожатии одного из гидроцилиндров или разнице внещ«ей нагрузки выше расчетной, обеспечивается движение отставшего или менее нагруженного гидроцилиндра с удвоенной скоростью. Для изменения величины разницы нагрузок, при которой обеспечивается синхронное движение штоков гидроцилиндров, задействуют один из распределителей 27 или 28 подпорного клапана 17 (фиг. 1). При включении распределителя 28 управляющая полость 26 клапана непрямого действия 23 напрямую соединяется со сливом, чем обеспечивается разгрузка клапана 23, т. е. его работа происходит практически при нулевом перепаде давлений. В этом случае дополнительное давленне в штоковых полостях 7 н 8 отсутствует и поршни гидроцилиндров движутся несчихронно, при этом весь поток рабочей среды поступает от насоса 1 в менее нагруженный гидроцилиндр, который движется с удвоенной скоростью, принудительно вращая гидромоторы, а подпитка одного из гидромоторов осуществляется по гидролиниям 19 или 20 через обратные клапаны 21 или 22. При отключении распределителя 28 и включении распределителя 27 к полости управления иепрямого действия подключается вспомогательный клапан 25, настройка которого и определяет перепад давлений на подпорном клапане и соответственно разницу нагрузок, при которой обеспечивается синхронное движение гидроцилиндров. При отключении распределителя 27 к полости управления подключается вспомогательный клапан 24, имеющий настройку на больщий перепад давлеоf rНИИ, чем клапан 25. Этим обеспечивается синхронное движение гидроцилиндров при i iTiivrtj-vutjrv п DixM/ouuo ru nnoiiu nuu пгъгчп nrtu большей, чем в предыдущем случае, разиице нагрузок. Таким образом, гидросистема обеспечивает использование всей производительности насоса, а также работу синхронизирующих гидромоторов при давлениях, определяемых только возможной разницей нагрузок на гидродвигателях.

35Формула изобретения . Гидросистема синхронизации гидродвигателей, содержащая соединенные жесткой связью синхронизирующие гидромоторы, входы которых сообщены с полостями гидродвигателей, а выходы - со сливной гидролинией, в которой установлено дроссельное устройство, отличаюы оясл тем, что, с целью повышения КПД и надежности гидросистемы, дроссельное устройство выполнено в виде подпориого клапана, причем последовательно с последним установлено дополнительное дроссельное устройство, вход которого сообщен с входами гидрбмоторов гидролиниями с обратными клапанами. 2. Гидросистема по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, подпорный клапан выполнен в виде клапана непрямого действия и nvn D ОПМ 0.1101:1 и lav. v л, вспомогательных клапанов,сообщенных с полостью управления первого и отрегулированных на разное давленне. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2537276/25-06, 1977.

Фиг. 2.