Гидропривод Советский патент 1980 года по МПК F15B11/20 

(54) ГИДРОПРИВОД

I

Изобретение относится к гидравлическим приводам И может быть использовано для привода нескольких независимо действующих друг от друга рабочих органов, например, боковых лап 5 почвообрабатывающих машин при обработке почвы в рядках растеЕ1Ий.

Извеетен гидропривод, содержащий насос и исполнительные гидро .и пиндры, рабочие полости которых через и плунжерные распределительные устроР:ства сообщены с гидролиниям : подачи и слива, и редукционный клапан, включенный меходу последни1 1и fll ,

Недостатком известного гидроприво- 15 да является ограниченное числе независимо действуЕощих рабочих органов Исполнительных гидроцилиндров,, а также отсутствие зависимости давления рабочей жидкости в нагнетательной 20 проточке распределительного устройства от действующей на исполнительном гидроцилиндре нагрузки, что приводит к значительному изменению рабочих скоростей, приводимого им рабочего ор- 25 гана и снижению функциональных возможностей гидропривода.

Другим недостатком данного гидропривода является подача рабочей жидкости на слив под давлением, соответ- 30

ствующим 1.аке:мальному уровню подзарядки аккумул.ггтора, т.е. под рабочим давлением при кейтральных положениях распределительных устройств, что снижает экономичность гидропривода и приводит к перегреву рабочей жидкости .

Целью изобретения является расширение фуякцискальных возможностей и .повьлпение зкономичности гидропривода.

Указан:- ая цель достигается теМр что гидропрИЕОд содержит дополнительный трехсекционный клапанный распределитель , включенный между насосом и распредел11тельн;-11ми устройствами, при этом центральная секция сообщена с гидролинией подачи, а через дроссель и редукционный клапан - с линией слива, боковая секция сообщена с напорной гидролинией соответствующего распределительного устройства, а с центральной секцией - через попарно-соосные отверстия, периодически перекрываемые запорными элементами, свободно установленными со стороны центральной секции на подпружиненных осях со ограничителями перемещения последних, проходящих через боковые секции, и устройство слива в виде двухпозиционного золотника с кольце™ ВОЙ проточкой, посаженного с возможностью, скольжения в корпус с двумя диаметрально противоположными окнами одно из .которых через дроссель сообщено с центральной секцией, а другое через проточку упомянутого золотника с гидролинией слива, причем один торец этого золотника подпружинен по оси,а другой снабжен тарелкой, взаимо действующей с упорами пакета гофриройанных мембран, каждое из над-, поди межмембранных пространств которого герметически закрыто и сообщено с одной из боковых секций дополнительного клапанного распределителя. В центре каждой из гофрированных мембран укреплен жесткий упор для взаимодействия с поверхностью смежно мембраны. Кроме того запорные элемен ты выполнены с криволинейной рабочей поверхностью и между последней и сте кой центральной секции установлены плоские шайбы с круглым центральным отверстием и радиально расходящимися суживающимися к перефирии лучами. На фиг. 1 представлена схема гидропривода; . на фиг. 2 - пружинящая плоская шайба, общий вид; на фиг.З гофрированная мембрана, общий вид. Гидропривод состоит из дополнител ного трехсекционного клапанного распределителя 1, включенного между насосом (не показан) и распределительн ми устройствами 2 исполнительных гид роцилиндров 3. Распределитель 1 состоит из центральной секции 4, сообще ной с гидролинией, 5 подачи, а через дроссел з б и последовательно соединенный редукционный клапан 7 с гидро линией 8 слива, и боковых секций 9-1 с напорными гидролиниями 13-16. Лини ей 13 боковая секция 12 соединена с напорной проточкой 17 распределитель ного устройства 2. Аналогично соединены с HanopHfcvtMH проточками распреде лительных устройств и другие боковые секции, число которых принимается равным количеству независимых исполнительных гидроцилиндров. Попарносоосными отверстиями 18-21 боковые секции сообщены с центральной 4. По Центрам каждых попарно-соосных отверстий проходят подпружиненные оси 22 и 23,на которых с возможностью скольжения посажены запорные элементы 24-27, размещенные в центральной секции 4 и взаимодействующие с соответствующими из этих отверстий. Каждая из осей 22 и 23 имеет ограничители перемещения 28 и 29, к которым плоскими шайбами 30 и 31 подпружинены запорные элементы 24 и 25 и своим концами 32 и 33 посажена во втулках 34 и 35, ввернутых соосно ей в прили вах 3 и 37 боковых секций, зажата с торцов винтами 38 и 39 и зафиксирована шплинтами 40. Приливы боковы секций герметически закрыты снаружи колпаками 41. Каждая из плоских шайб 30 и 31 запорных элементов выполнена в виде плоской шайбы с круглым центральным отверстием 42 и радиально расходящимися, суживающимися к периферии учами 43 и расположена между криволинейной поверхностью 44 этого запор-г ного элемента, втулкой 45, свободно посаженной на оси 22 и упирающейся в торец втулки 34 и стенкой 46 центральной секции 4. Устройство слива дополнительного клапанного распредеителя 1 выполнено в виде двухпозиционного золотника 47, имеющего на своей поверхности кольцевую проточку 48,посаженного с возможностью скольжения в корпус 49 с диаметрально противоположными окнами 50 и 51. Окно 50 через дроссель-6, соединено с центральной секцией 4, а через окно 51 - с гидролинией слива 8, торцом 52 золотника 47, подпружиненным пружиной 53, и с проточкой 54. Торец 55 золотника 47 снабжен тарелкой (не обозначена), взаимодействующей с жесткими упорами 56 пакета гофрированных мембран 57, укрепленного в корпусе 49. Межмембранные 58 и 59, надмембранное 60 и подмембранное 61 пространства герметически изолированы от внешней Среды и друг от друга и сообщены с соответствующими боковыми секциями распределителя 1. Каждая из мембран 62 имеет гофры 63 и жестко укрепленный в центре упор 56 с плоской вершиной 64, которой он взаимодействует с поверхностью смежной с упором мембраны. Между тарелкой и корпусом 49 проложено уплотнение 65. Винтом 66 осуществляется начальное сжатие пружины 53, а винтами 67 и прокладками 68 - сжатие уплотнительного резинового кольца 69. Гидроцилиндры 3 имеют рабочие полости 70. Изменением числа прокладок 68 и натяжением винтов 67 регулируется суммарный зазор между попарно-соосными отверстиями и взаимодействующими с ними запорными элементами. Винтами 38 и 39 регулируется равенство зазоров между каждым отверстием и соответствующим ему запорным элементом, а перемещением втулок 34 - начальное натяжение плоских шайб запорны.ч элементов, соответствующее дросселирующему давлению, действующему на этих элементах при отрегулированном зазоре. Винтом 66 регулируется нат жение пружины 53 так, чтобы при отсутствии давления в боковых секциях, золотник 47 надежно перемещался вверх и открывал окна 50 и 51, а при наличии минимально возможного рабочего сопротивления на одном из исполнительных гидроцилиндров и в нейтральном положении остальных распределительных устройств, этот золотник опускалсЯ вниз и перекрывал окна 50 и 51. Гидропривод работаетследующим образом. С переводом всех распределительны устройств в нейтральное положение, давление в боковы секциях распределителя 1 падает до нижнего предела, при котором давлением жидкости запор ные элементы перемещаются по осям, сжимая взаимодействующие с их криволинейными поверхностями плоские шайбы, и полностью перекрывают соответствующие им попарно соосные отверсти Одновременно давление в межмембранных пространствах 58, 59 пакета мемб ран 57 также падает и пружина 53 перемещает золотник 47 вверх, до контакта всех упоров 56 в смежные им мембраны, и открывая окна 50 и 51, сообщает центральную секцию 4 с гидролинией слива 8. Давление в секции 4 резко падает и плоские шайбы перемещают запорные элементы по осям, от крывая все перекрываемые ими отверст что еще больше снижает давление в этой секции. При включении в работу гидроцилин ра 3, плунжер распределительного уст ройства 2 перекрывает сливное его ок но, давление в секции 12 и соединенн с ней надмембранном пространстве 60 несколько повышается, под действием чего мембраны деформируются и переме щают золотник 47 вниз, перекрывая ок но 50 и резко повышая давление в центральной секции 4. При этом, запо ные элементы остальных боковых секци сжимают плоские шайбы и полностью перекрывают соответствующие им отвер тия, обеспечивая независимую работу исполнительного гидроцилиндра 3. Если нагрузка на гидроцилиндре 3 изменится, например возрастет, то эт вызывает увеличение давления в боковой секции 12 и уменьшение результирующего давления, действующего на запорный элемент 25 со стороны центральной секции 4, в результате чего плоская шайба 31 разжимается и зазор между отверстием 21 и запорным элементом увеличивается, чем снижается его дросселирующая способность в стро гом соответствии с изменившейся нагрузкой и сохраняется прежний перепад давлений в секции 12 по отношению к давлению в рабочей полости 70 исполнительного гидроцилиндра 3. При уменьшении нагрузки на штоке исполнительного гидроцилиндра 3 давление в его рабочей полости также па дает. Это вызывает падение давления в секции 12 и увеличение перепада давлений между секциями 4 и 12, в ре зультате чего запорный элемент 25 сжимает плоскую шайбу 31 и переместившись уменьшает заз.ор между отверс тием 21 и запорным элементом 25 на величину, соответствующую этому пере паду давлений, увеличив дросселирующую способность также в строгом соот ветствии с уменьшившейся нагрузкой и сохранив при этом прежний перепад давлений между секцией 12 и рабочей полостью исполнительного гидроиили«дра 3. Перевод плунжера распределительного устройства 2 в нейтральное положение уменьшает давление в секции 12 до предела, при котором запорный элемент 25 полностью перекрывает отверстие 21 и прекращает расход через него жидкости на слив. Таким образом, при изменении нагрузки на исполнительном гидроцилиндре перепад давлений между боковой секцией 12 и его рабочей полостью, а следовательно и скорость перемещения штока, остаются неизменными, что увеличивает надежность и точность работы гидропривода. Аналогично работают и остальные исполнительные гидроцилиндры, подключенные к соответствующим боковым секциям дополнительного трехсекционного клапанного распределителя 1 . В момент отключения последнего из работающих исполнительных гидроцилиндров давление в питающей его боковой секции распределителя 1, а следовательно и в сообщенном с ней межмембранном пространстве резко падает в результате полного перекрытия запорным элементом его отверстия, и пружина 53 перемещает золотник 47 вверх, открывая окно 50 и сообщая центральную секцию 4 с гидролинией слива 8. Производительность питающего гидропривод насоса выбирается такой, чтобы при заданном рабочем давлении жидкости, обеспечивалась одновременная работа всех исполнительных гидроцилиндров. Поддержание же заданного рабочего давления в центральной секции при отключении одного или нескольких исполнительных гидроцилиндров обеспечивается редукционным клапаном 7 . Наличие гидропривода дополнительного трехсекционного клапанного распределителя и устройства слива позволяет выполнить его с любым числом независимых исполнительных гидроцилиндров , обеспечить постоянную скорость работы при изменяющихся на них нагрузках, расширить функциональные возможности и повысить экономичность гидропривода. Формула изобретения 1. Гидропривод, содержащий насос и исполнительные гидроцилиндры, рабочие полости которых через плунжерные распределительные устройства сообщены с гидролиниями подачи и слива, и редукционный клапан, включенный межу последними, отличающийс я тем, что, с целью расширения ункциональных возможностей и повышения экономичности, он содержит дополнительный трехсекционный клапанный распределитель, включенный между насосом и распределительными устройствами, при этом центральная секция сообщена с гидролинией подачи, а .через дроссель и редукционный клапан с линией слива, каждая боковая секция сообщена с напорной-гидролинией соответствующего распределительного устройства, а с центральной секцией через попарно-соосные отверстия, периодически перекрываемые запорными элементами, свободно установленными со стороны центральной секции на подпружиненных осях с ог-раничителями перемещения последних, проходящих через боковые секции, и устройства слива в виде двухпозиционного золотника с кольцевой проточкой, посаженного с возможностью скольжения в корпус с двумя диаметрально противоположными окнами, одно из которых через дроссель, сообщено с центральной секцией, а другое - через проточку упомянутого золотника - с гидролинией слива, причем один торец этого золотника подпружинен по опи, а другой снабжен тарелкой, взаимодействующей с упорами пакета гофрированных мембран, каждое из над-, под- и межмембранных пространств которого герметически закрыто и сообщено с одной из боковых секций

ополнительного клапанного распределителя.

2,Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что в центре

каждой из гофрированных мембран укреплен жесткий упор для взаимодействия с поверхностью смежной мембраны.

3,Гидропривод по п. 1, о т л и чающийся тем., что запорные элементы выполнены с .криволинейной

рабочей поверхностью и между последней и стенкой центральной секции установлены плоские шайбы с круглым центральным отверстием и радиально расходящимися суживающимися к периферии лучами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР № 545778, кл, Р 15 В.11/00, 1975.