Гидростатический привод механизмов Советский патент 1982 года по МПК F16H39/46 B60K17/10 

(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к гидравлйческим приводам механизмов и может быть применено в тепловозостроении в .качестве привода вспомогательных механизмов, в частности, тормозного компрессора и вентиляторов охлаждения.

Известен гидростатический привод механизмов, содержащий гидрообъемную передачу с регулируемым насосом и, по меньшей мере, двумя регулируемыми гидродвигателями с гидролиниями подвода и отвода, гидравлическую систему управления с регуляторами, механизмами изменения производительности насоса и гидродвигателей и обратными клапанами, причем механизмы изменения производительности гидродвигателей сообщены с напорной гидро инией гидравлической системы управления через гидравлические регуляторы 1J.

Однако для известного привода характерна недостаточная экономичность, обусловленная непосредственной связью регуляторов насоса и гидродвигателей между собой.

Цель изобретения - повышение экономичности привода.

Указанная цель достигается тем, что механизмы изменения производительности гидродвигателей сообщены через обратные клапаны с механизмом изменения производительности насоса, а система управления снабжена гидроуправляемым распределителем, одна из полостей управления которого сообщена с отводом, а другая - с механизмом изменения производительности одного из гидродвигателей, причем распределитель установлен в линии связи гидравлического регулятора другого гидродвигателя с напорной гидролинией системы управления.

На чертеже представлена принципиальная схема привода.

Привод содержит насос 1, приводимый от двигателя 2, параллельно соединенные гидродвигатель 3 наиболее мощного механизма и гидродвигателя 4 и 5 с механизмами 6-9 изменения производительности и приводимые от гидродвигателей механизмы 10-12. Вход насоса 1 связан с масляным баком 13. Между напорной и всасывакщей магистралями насоса 1 установлен предохранительный клапан 14.

Система управления содержит гидравлический регулятор 15, состоящий, например, из реле (не показано) механизма 10, отрабатывающего на выходе из регулятора 15 давление в соот ветствии с мощностью, необходимой механизму, и гидравлические регуляторы 16 и 17. . . Выходы гидравлических регуляторов 15-17 связаны с механизмами изменеНИН производительности 7-9 гидродвигателей 3-5 непосредственно, а с механизмом изменения производительнос ти б насоса 1 - через обратные клапа ны 18-20.. Распределитель 21 установлен на входе в гидравлические регуляторы 16 и 17 гидродвигателей 4 и 5. Рабочая жидкость в систему управления поступает от редукционного кла пана 22. . В сливной магистрали перед масляным баком 13 установлен охладитель 23. Для случая, когда механизм 10 тормозной компрессор тепловоза, а механизмы 11 и 12 - вентиляторы охлаждения, например холодильной камеры и силовых машин, конструкция регуляторов 15-1 и механизмов 6-9 изменения производительности представлена на чертеже. Каждый из механизмов 6-9 состоит из чувствительного элемента - пружины 24 и сильфона 25. Давление масла, омывающего сильфон 25 .снаружи, преобразуется в перемещение штока 26 положение которого определяет производительность насоса 1. Заданному давлению соответствует заранее отрегулированное подбором пружины 24 и шайбы 27 положение штока 26. Винт 28 определяет предварительную затяжку пружины 24, а следовательно, и величину давления, ниже которого шток 26 неподвижен. Механизмы 7-9 гидродвигателей одинаковы по конструкции и настройке, механизм 6 насоса 1 той же конструкции, но отличается настройкой. Гидравлический регулятор 15 тормозного компрессора, например, в этом случае представляет собой элект рогидравлический клапан с двумя фиксированными положениями Открыто и Закрыто, хотя может быть выполнен по типу регуляторов 16 и 17. Гидравлические регуляторы 16 и 17 вентиляторов выполнены в виде редукционных клапанов с узлом автоматичес кой перезатяжки пружины. Каждый из регуляторов состоит из мембраны или поршня 29, клапана 30 и пружины 31. В качестве узла переэатяжки жины может быть использован известны датчи с температуры, состоящий из ци линдра 32 с церези(1ом поршня 33 и змеевика 34, через который подается охлаждаемая вентиляторная среда. По лость 35 сообщена с отводами 36 гид родвигателей 3-г5, а полость 37 - с регуляторами 16 и 17. Привод работает следующим образом. Насос 1, приводимый двигателем 2, забирает масло из бака 13 и по напорной гидролинии подает его к гндродвйгателям 3-5. На вход системы управления через редукционный клапан 22 подается давление. Величина этого давления на выходе каждого из гидравлических регуляторов 15-17 изменяется в зависимости от величины потребной мощности для каждого механизма 10-12 в каждый момент времени. Так, например, при понижении давления в тормозной системе регулятор 15 открывается, масло с максимальным давлением управления, обусловленным редукционным клапаном 22, подается к сильфону 25, в результате чего увеличивается производительность гидродвигателя 3 и его мощность до максимума . При достижении заданного давления воздуха регулятор 15 закрывается,давление масла падает до нуля и гидро- . двигатель 3 переводится на холостой ход. Гидравлические регуляторы 16 и 17 вентиляторов охлаждения Заботают по импульсам.температур охлаждаемых сред. Перетяжка пружины 31 производится автоматически с помощью датчика температуры. Снижение температур охлс1Ждаемых вентиляторами сред вызовет уменьшение объема церезина и приведет к смещению вниз поршня 33, уменьшению затяжки пружины 31 и снижению давления управления после клапана 30, а следовательно, и мощности соответствующего гидродвигателя 4 или 5. Повышение температурь аналогично приведет к повышению мощности. Таким образом, величина давления, воздействующая на механизм изменения производительности каждого гидродвигателя, строго соответствует мощности, требуемой каждьм механизмом. В зависимости от величийы давления управления перед обратными клапанами 18-20 на механизм 6 изменения производительности насоса 1 воздействует то давление, которое пропустит обратный клапан 18, 19 или 20, т.е. наибольшее по величине. При этом, по мере увеличения давления управления, сначала увеличивается до максимума производительность каждого из гидродвигателей 3-5, а затем начинается увеличение производительноЪти насоса 1. Данная последовательность увели- чения .производительности гидродвигателей 3-5 и насоса 1 достигается благодаря отличию в предварительной настройке механизмов 6-9. Например, если перемещение штоков 26 механизмов 7-9 гидродвигателей 3-5

ОТ минимума до максимума, обусловленjioe настройкой, происходит при давлениях управления с 0,3 до 0,65 от номинального, то настройка механизма 6 должна обеспечить перемещение штока 26 механизма 6 насоса 1 с минимума до максимума при давлениях выше 0,65, т.е. с 0,65 до 1,0 от номинального.

Таким образом, при давлении управления до 0,3 от номинального производительность насоса 1 и гидродвигателей 3-5 остается минимальной, ибо величина давления недостаточна для преодоления силы предварительной затяжки пружин 24; при давлении 0,30,65 от номинального производительность гидродвигателей 3-5 увеличивается до максимума, производительность насоса 1 по-прежнему остается минимальной, ибо величина давления все еще недостаточна для преодоления силы предварительной затяжки пружины 24 механизма 6 насоса 1; при давлении 0,65-1,0 от номинального производительность гидродвигателей 3-5 максимальна. Пружина 24 механизма 6 насоса 1 сжимается от минимума до максимума, производительность и мощность насоса 1 увеличивается от минимума до максимума f если мощность насоса

Iокажется чрезмерной для механизмов

IIи 12, то вызванное этим снижение температур охлаждаемых сред вызовет уменьшение давления управления после соответствующего регулятора 16 или 17 до значений ниже 0,65 от номинального и уменьшит производительность соответствующих гидродвигателей 3-5. Избыток мощности возьмет наиболее мощный механизм 10.

В период пуска гидродвигателя 3 наиболее мощного механизма 10, реле гидравлического регулятора 15, управляемое от механизма 10, сообщает полость 35 распределителя 21 и механизм 7 управления с входом системы управления. Появившееся давление воздействует на поршень распределителя 21, поднимая его вверх и перекрывая до-, ступ давлению управления к регуляторам 16 и 17. Уменьшение давления, воздействуя на механизмы 8 и 9 изменения производительности гидродвигателей 4 и 5, вызывает кратковременное уменьшение производительности гидродвигателей 4 и 5. Одновременно давление управления через регулятор 15, воздействуя на механизмы изменения производительности 6 и 7 гидродвигателя 3 и гидронасоса 1, увеличивает их производительность.

Таким образом, обеспечивается увеличение производительности гидродвигателя 3 в период пуска. Таким образом, предлагаемый гидростатический привод механизмов не имеет избытков мощности, т.е. работает в лучших энергетических условиях, чем известные приводы, следствием чего являетс получение высокого КПД привода при одновременном обеспечении автономной работы каждого из механизмов.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании , 1400867, кл. F 2 W, 1975. zr 26 /5 г 5 ЗГ