Энергетическая установка гидропривода транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60K17/10 

(54) ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ГИДРОПРИВОДА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

1

Изобретение относится к транспортной технике .и может быть использовано в гидроприводах вспомогательных агрегатов автомобилей, тягачей, тракторов, строительнодорожных машин и т. д.

Известна система питания гидроприводов транспортных средств, включающая нерегулируемый гидронасос, связанный с двигателем и движителем через согласующую передачу с муфтами свободного хода, и гидравлическое, предохранительное устройство, соединенное магистралями с органом управления гидроприводом 1.

В этой системе переключение насоса на работу от двигателя осуществляется автоматически по наибольшей частоте вращения благодаря действию муфт свободного хода и используется для питания гидропривода рулевого управления при движении автомобиля накатом или его буксировке с неработающим двигателем.

Недостатками этой системы является необходимость использования гидронасоса завышенной М01ЦНОСТИ, определяемой наибольшей потребной производительностью, что при режимах частичных нагрузок вызывает непроизводительные потери энергии, а также недостаточная надежность, поскольку

при выходе из строя гидронасоса нарушается работа всей системы.

Известна также энергетическая установка гидропривода транспортного средства, содержащая первый и второй нерегулиру5 емые гидронасосы, роторы которых связаны кинематически соответственно с приводным двигателем и движителем транспортного средства, всасывающие магистрали которых связаны с источником рабочей жидкости, блок переключения режимов работы гидро10 насосов, два входа которого связаны гидролиниями с соответствующими нагнетательными магистралями упомянутых гидронасосов, а выходы - соответственно с источником рабочей жидкости и через предохранительный гидроблок- с гидроприводом

5 транспортного средства.

В этой установке один из гидронасосов механически связан с двигателем транспортного средства, а другой - с его движителем. Блок гидроавтоматики в сочетании с управляющими каналами обеспечивает пи20тание исполнительных цилиндров на стоянке от двигательного насоса, а в движении - от обоих гидронасосов 2.

Недостатком этой установки является ее сравнительно низкая экономичность, поскольку при исправной работе обоих гидронасосов при движении транспортного средства создается избыток производительности, равноценный по величине потери энергии с потерями от одного гидронасоса такой же суммарной производительности.

Целью изобретения является повышение экономичности установки.

Указанная цель достигается тем, что в энергетической установке блок переключения режимов работы гидронасосов состоит из первого и второго двухпозиционных гидрораспределителей, при этом выходы второго из них связаны гидролиниями с торцовыми полостями и одним из входов первого, а торцовые полости второго связаны между собой и его входом через гидродроссель, и управляемого от органа управления гидроприводом клапана принудительного выключения, вход и выход которого соединены гидролиниями с торцовыми полостями второго гидрораспределителя, при этом второй вход и выход первого гидрораспределителя являются йервыми из входов и выходов упомунятого блока, а торцовые полости второго гидрораспределителя являются соответственно вторыми входом и выходом упомянутого блока.

На чертеже изображена принципиальная гидравлическая схема энергетической установки.

Нерегулируемый первый гидронасос 1 через свою согласующую передачу 2 постоянно механически связан с двигателем 3 транспортного средства. Его всасывающая магистраль 4 соединена с гидробаком 5 (источник рабочей жидкости), в котором имеется запас рабочей жидкости, а напорная магистраль 6 с фильтром 7 и обратным клапаном 8 соединена с первым двухпозиционным гидрораспределителем 9 блока 10 переключения режимов работы гидронасосов.

Нерегулируемый второй реверсивный гидронасос 11 через свою согласующую передачу 12 постоянно механически связан с движителем 13 транспортного средства. Его всасывающая магистраль 14 с обратными клапанами 15 и 16 соединена с гидробаком 5, а напорная магистраль 17 с обратными

клапанами 18 и 19 и фильтром 20 соединена со вторым двухпозиционным гидрораспределителем 21 блока 10.

Упомянутые первый и второй гидрораспределители выполняют роль соответственно шунтирующего клапана и датчика расхода.

Второй гидрораспределитель 21 с тарированным дросселем 22 и первый гидрораспределитель 9 соединены между собой управляющими каналами 23, а их рыходная магистраль 24 соединена с предохранительным блоком 25 (ограничителем давления и расхода), состоящим из сливного клапана 26 и управляющего предохранительного клапана 27.

Выходная магистраль 28 системы соединена с гидроприводом транспортного средства, а сливная магистраль 29 через теплообменник 30 - с гидробаком 5. Туда же по магистрали 31 производится возврат жидкости из гидропривода транспортного средства, а по магистрали 32 - из первого гидрораспределителя 9.

Параллельно дросселю 22 второго гидрораспределителя 21 движительного контура включен клапан 33 принудительного выключения насоса 1 двигательного контура, срабатывающий в случае необходимости по 0 специальному сигналу от органа управления гидроприводом транспортного средства.

В работе энергетической установки гидропривода транспортного средства можно выделить следующие режимы:

вспомогательный - питание от одного первого гидронасоса (на стоянке и при дви жении на малых и выще скоростях с неисправным вторым гидронасосом);

форсированный низкоскоростной - питание от обоих гидронасосов (при движении на малых скоростях передним и задним ходом);

экономичный - питание от одного второго гидронасоса (при движении на средних и выше скоростях с тягой от двигателя и по инерции, т. е. накатом, а также при буксировке с неработающим двигателем или дви жении с неработающим первым насосом);

форсированный высокоскоростной - питание от обоих гидронасосов (при движении на средних и выше скоростях, когда требуется резко увеличить скорость перемещения исполнительных устройств, например, повернуть с помощью гидроусилителя управляемые колеса с предельной угловой скоростью, так называемый «рывок рулем).

Во вспомогательном режиме ввиду отсутствия подачи рабочей жидкости гидронасосом 11,золотники второго гидрораспределителя 21 и первого гидрораспределителя 9 удерживаются под действием их пружин в левом начальном положении. Вследствие этого рабочая жидкость от гидронасоса 1 по магистрали 6 через фильтр 7 и обратный клапан.8 проходит через гидрораспределитель 9 в магистраль 24, откуда основная часть ее потока через гидроблок 25 и магистраль 28 направляется в гидропривод транспортного средства, и остальная часть через дроссель 22 и второй гидрораспреде5 литель 21 по одному из каналов 23 поступает в правую торцовую полость первого гндрораспределителя 9, помогая его пружине удерживать з clлoтнйк в левом (открытом) положении. Излишки рабочей жидкости, отделяемые сливным клапаном 26, через ма0 гистраль 29 и теплообменник 30 сливаются в гидробак 5. Сливу жидкости через магистрали движительного контура препятствуют обратные клапаны 18 и 19.

В форсированном низкоскоростном режиме к питанию гидропривода подключается гидронасос 11. Рабочая жидкость от гидронасоса И через обратный клапан 18 (обратный клапан 19 закрыт), фильтр 20 и дроссель 22 попадает в магистраль 24, где она объединяется с потоком рабочей жидкости

от гидронасоса 1. Объединенный поток направляется далее по магистрали 28 в гидропривод транспортногб средства. Перепад давления на дросселе 22 в этом режиме недостаточен, чтобы создать; на левом торце золотника второго гидрораспределителя 21 усилие, большее усллия его Пружины, действующего в противоположном направлении. В результате золотник гидрораспределителя 21 остается в начальном (левом) положении, и, следовательно, золотник гидрораспределителя 9 также сохраняет свое начальное положение.

Суммарная подача обоих гидронасосов, когда каждый из них развивает только часть номинальной подачи вследствие низкой частоты вращения их роторов, создает возможность перемещения исполнительных устройств с номинальной скоростью.

В экономическом режиме, когда гидронасос 11, являющийся в данйОй системе приоритетным, вследствие роста частоты вращения его ротора выходит на свою номинальную подачу, блок 10 отключает (щунтирует) гидронасос 1. В этом режиме в определенный момент перепад давления в магистралях движительного контура на дросселе 22 повЫщается настолько, что создает в левой торцовой полости золотника гидро распределителя 21 усилие, преодолевающее усилие его пружин. В результате золотник гидрораспределителя 21 перемещается в правое положение, направляя поток жидкости, поступающей в него от гидронасоса 11, к левой торцовой полости гидрораспределителя 9, а правую полость его соединяя «о сливом, тем самым вызывая перемещение его зол9тника также вправо. При этом рабочая жидкость от гидронасоса 1 вместо вшхода в магистраль 24 Направляется по магистралям 32 обратно в гидробак 5.

Величина подачи гидронасоса 11 и передаточное отнощение согласующей передачи 12 подбирают так, чтобы обеспечивалось перемещение исполнительных устройств с номинальной скоростью при движении траНспортного средства на средних и выще скоростях. При этом благодаря щунтированию гидронасоса 1 экономится потребляемая системой энергия.

В форсированном высокоскоростном режиме к питанию гидропривода вновь подключается гидронасос I. Подключение производится клапаном 33, золотник которого принудительно перемещается вниз по сигналу от органа управления гидропривода транспортного-средства. В этом режиме основная часть потока рабочей жидкости от гидронасоса 11 направляется через клапан 33 в обход дросселя 22, вьтзывая падение перепада давления на торцах золотника гидрораспределителя 21, что приводит к перемещению его и соответственно гидрораспределителя 9 под действием пружин в левое положение. Вследствие этого поток рабочей жидкости от гидронасоса I вновь направляется в магистраль 24, где ой объединяется с потоком рабочей жидкости от гидронасоса 11.

Суммарная подача обоих гидронасосов, когда каждый из них развивает номинальную подачу, создает возможность перемещения исполнительных устройств с предельной скоростью.

5 Таким образом, энергетическая установка гидропривода транспортного средства с блоком автоматики, состоящим из,- датчика расхода с тарированным дросселем, щунтирующего клапана и клапана принудительного включения двигательного насоса обес0 печивает подачу рабочей жидкости в исполнительные устройства в четырех режимах: от каждого гидронасоса по отдельности (вспомогательный и экономичный режимы) и от обоих гидронасосов вместе (форсированный низкоскоростной и высокоскорост5 ной). Изменение режимов работы происходит автоматически в зависимости от условий движения транспортного средства. Нор. мальная работа гидропривода обеспечивается в следующих условиях:

на стоянке: - при движении передним и

0 задним ходом во всем диапазоне скоростей с тягой от двигателя, по инерции («накатом), с неработающим двигателем (буксировка); - при движении с Неисправным (любым) гидронасосом.

В наиболее распространенном в эксплу5 атации режиме движения, т. е. при движении на средних и выще скоростях, работу гидропривода обеспечивает один второй гидронасос (экономичный режим), что поз-воляет сократить непроизводительные потери энергии, которые при неоткл1Ьченном

0 двигательном насосе затрачивались бы на прокачку рабочей жидкости через распределитель гидропривода и через ограничитель расхода.

В экстренной ситуации, в которой кратковременно требуется повысить подачу рабо5 чей жидкости в гидропровод, к второму насосу автоматически кратковременно подключается первый насос (форсированный высокоскоростной режим).

Настоящее изобретение позволяет повы:сить экономичность энергетической устао новки гидропривода за счет отключения на ряде режимов движения транспортного средства одного из насосов.

Формула изобретения

5 Энергетическая установка гидропривода транспортного средства, содержащая первый и второй нерегулируемые гидронасосы, роторы которых связаны кинематически соответственно с приводным двигателем и движителем транспортного средства и всасы0 вающие магистрали которых связаны с источником рабочей жидкости, блок переключения режимов работы гидронасосов, два входа которого связаны гидролиниями с сосугветствующими нагнетательными магистралями упомянутых гидронасосов, а выходы-

соответственно с источником рабочей жидкости и через предохранительный гидроблок с гидроприводом транспортного средства, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности установки, переключения ре