Рекуперативный гидропривод

 

РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ГИДРОПРИВОД , например,самоходной машины, содержащий обратимую гидромашину, связанную с трансмиссией, газовый баллон, два гидроаккумулятора, каждый из которых включает поршневой разделитель сред с образованием газовой и жидкостной камер и датчик наполнения, электроуправляемый золотниковый клапан, гидробак и источник электрюпитания с управляклцим устройством золотникового клапана, причем газовый баллон соединен с газовыми камерами гидроаккумуляторов, всасывак ший и нагнетательный каналы гидромашины связаны через золотниковый клапан с гидробаком и жидкостнь1м11 камеракто гидроаккумулягоров, а выходы датчиков наполнения связаны с управляющим устройством , отличающийся гем, что, с целью расширения функциональных возможностей гидропривода, каждый гидроаккумулятор снабжен дополнительным подпружиненным поршнем, фиксаторами положения поршня с электроуправлением и датчикаьда опорожнения, причем датчики опорожнения и наполнения выполнеаы в виде конечных выключателей, подпружиненный поршень установл ен в жидкостной камере с образованием пружинной i и беспружинной полостей, последняя об (Л разована двумя поршнями гидроаккумулятора и соединена с золотниковым клапаном , элементы управления фиксаторов и выходы датчиков опорожнения связаны с управляющим устройством золотникового клапана, а нагнетательный канал гидромашины связан через дсвюлнительно усо . тановленный клапан с гидробаком. ЬО 4 35 0 0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (1) F 16 Н 33/02

ОПИСЯНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3304327/2,5-06 (22) 12,06,81 (46) 23.06.83. Бюл, М) 23 (72) А. Г. Черный (71) Курский политехнический институт (53) 62-82 (088.8) (56) 1. Башта Т. М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М., Машиностроение", 1 972.

2, Авторское свидетел)ство СССР № 541049, кл. F 15 В 1/02, 1974. (54) (57) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ГИДРОПРИВОД, например, самоходной машины, содержащий обратимую гидромашину, связанную с трансмиссией, газовый баллон, два гидроаккумулятора, каждый из которых включает поршневой разделитель сред с образованием газовой и жидкостной камер и датчик наполнения, электроуправляемый золотниковый клапан, гидробак и источник электропитания с управляющим устройством золотникового клапана, причем

\ газовый баллон соединен с газовыми камерами гидроаккумуляторов, всасывающий и нагнетательный каналы гидромашины связаны через золотниковый клапан с гидробаком и жидкостными камерами гидроаккумуляторов, а выходы датчиков наполнения связаны с управляющим устройством, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей гидропривода, каждый гидроаккумулятор снабжен дополнительным подпружиненным поршнем, фиксаторами положения поршня с электроуправлением и датчиками опорожнения, причем датчики опорожнения и напопнения выполнейы в виде конечных выключателей, подпружиненный поршень установл.ен в жидкостной камере с образованием пружинной и беспружинной папостей, последняя образована двумя поршнями гидроаккумулятора и соединена с зопотниковым клапаном, элементы управления фиксаторов и ,выходы датчиков опорожнения связаны с управляющим устройством золотникового клапана, а нагнетательный канал гидромашины связан через дополнительно ус,тановленный клапан с гидробаком.

3 024622

Изобретение относится к рекуперативным гидроприводам, в частности к рекуперативным гидроприводам самоходных. машин, . Известны силовые агрегаты, состоящие из пневмогидравлического аккумулятора, обратимой машины и устройства управления зарядкой и разрядкой аккумулятора. Эти устройства требуют объема рабочей жидкости, практически равного объему вытесненного при сжатии таза Е13 .

Однако объем и масса жидкости при этом велии, что и является недостатком известного устройства.

Известен рекуперативный гидропривод, например„самоходной машины, содержащий обратимую гидромашину, связанную с трансмиссией, газовый баллон, два гидроаккумулятора, каждый из которых вклю- >О чает поршневой разделитель сред с обра зованием газовой и жидкостной камер и датчик наполнения, электроуправляемый золотниковый клапан, гидробак и источник электропитания с управляющим устройством золотникового клапана, причем газовый баллон соединен с газовыми камерами гидроаккумуляторов, всасывающий и нагнетательный каналы гидрома-. шины связаны через золотниковый клапан 3g с гидробаком и жидкостными камефами гидроаккумуляторов, а вь ходы датчиков наполнения связаны с управляющим устройством (2) .

Недостатком известного устройства является ". àëè÷èå дополнительного газового баллона, который требует периодической подзарядки, Цель изобретения -- расширение функциональных возможностей гидропривода.

Поставленная цепь достигается тем, что рекуперативный гидропривод,, например, самоходной машины, содержащий обратимую гидромашину;. связанну ю с трансмиссией, газовый баллон, два гидроаккумулятора, каждый из которых включает поршневой разделитель сред с образованием газовой и жидкостной камер и датчик наполнения, электроуправляемый золотниковый клапан, гидробак

° и источник электропитания с управпяющим устройством эопотникового клапана, причем газовый баллон соединен с газовыми камерами гидрм.ккумуляторов, всасываюший и нагнетательный каналы гидрома55 шины связаны через золотниковый клапан с гидробаком и жидкостными камерами гидроаккумуляторов, а выходы датчиков наполнения связаны с управляющим устройством, каждый гидроаккумулятор снабжен дополнительным подпружиненным поршнем, фиксаторами положения поршня с электроуправлением и датчиками опорожнения> причем датчики опорожнения и наПОЛНЕНИЯ ВЫПОЛНЕНЫ В ВИДЕ КОНЕЧНЫХ ВЫКЛЮчателей, подпружиненный поршень установлен в жидкостной камере с образованием пружинной и беспружинной полостей, И образована двумя поршнями гидроаккумулятора и соединена с золотниковым клапаном, элеменчы управления фиксаторов и выходы датчиков опорожнения связаны с управляющим устройством золотникового клапана, а нагнетательный канал гидромашины связан через дополнительно установленный электроуправляемый клапан.с гидробаком.

На фиг. 1 приведена схема устройства в момент зарядки гидроаккумулятора; на фиг, 2 - схема устройства в момент разрядки гидроаккумулятора; на фиг, 3— разрез золотникового клапана в положении при перекачпвании рабочей жидкости иэ бака в правый (по чертежу) гидроакку мулятор", на фиг, 4 - разрез золотнико.» вого клапана в положении при перекачивании клапана. рабочей жидкости из правого гидроаккумулятора (по чертежу) в левый; на фиг. 5 — положение золотникового клапана при перекачивании рабочей жидкости из левого гидроаккумулятора (по чертежу) в правый.

Рекуперативчый гидропривод (фиг. 1) содержит обратймую гидромашину 1, связанную с трансмиссией, соединенную с зопотниковым клапаном 2 нагнетательным и всасывающим каналами 3 и 4. Клапан 2 снабжен управляющим устройством 5, выполненным в виде электромагнитов 6 и 7, и снабжен пружинами 8 и 9, Гидро-, аккумуляторы 10 и 11 имеют жидкостные и газовые камеры 1 2-1 5 соответственно.

При этом в apoIIecce зарядки гидроаккумулятора первым наполняется рабочей жидкостью гидроаккумулятор 10, каждый из гидроаккумуляторов 10 и 11 содержит поршневой разделитель 16 и 17 сред и дополнительный поршень 18 (19) с пружиной 20 (21), который размещен в жидкостной камере 12 (13) с образовани. ем пружинной и беспружинной полостей

22 (23) и 24 (25), Беспружинные полости 23 и 25 соединены гидролиниями 26 и 27 с золотниковым "TQIIBI Q», 2 (возможен вариант, когда вместо пружины используется газ небольшего давления). Гидроаккумуляторы

f5

55 з 10

10 и 11 связаны гидролиниями 28 и 29 с газовыми баллонами 30. Золотниковый клапан 2 соединен также гидролинией Çi с баком 32 рабочей жидкости, Гидроаккумуляторы 10 и 11 снабжены подпружиненными фиксаторами 33-З5 с управляющими электромагнитами 36-38. Подпружиненный фиксатор 39 двухстороннего действия снабжен управляющим электромагнитом 40.

Устройство снабжено дттчиками наполнения, выполненными в виде конечных выключателей.

Гидроаккумулятор 10 снабжен датчи, ками 41 и 42 наполнения, а гидроаккумулятор 11 — датчиком 43.

На фиг. 2 показано размещение подпружиненных датчиков опорожнения, выполненных также в виде конечных выключателей. Гидроаккумулятор 10 снабжен датчиками 44 и 45 опорожнения, а гидроаккумулятор 1 1 — датчиками 46-48

4 опорожне ния.

Датчики 44 и 47 имеют подвижные корпусы 49, 50 и снабжены приводными электромагнитами 51 и 52.

Гидропривод снабжен также клапаном

53 с электромагнитом 54, соединяющим нагнетательный канал 3 с баком 32 для полного опорожнения от жидкости гидроаккумуляторов 10 и ll при их полной разрядке.

Кроме того, гидропривод снабжен источником 55 электропри тания.

Датчики 41-43 наполнения имеют многоконтактные электрические выходы

56-58, а датчики 44-48 опорожнениямногоконтактные электрические выходы

59-63.

Причем электромагниты 36, 37, 38, 40 фиксаторов 33, 34, 35, 39 электрически связаны через выходы 56-58 датчиков 41-43 наполнения и выхода 5963 с электромагнитами 6 и 7 управляющего устройства 5 золотникового клапана 2 и источником 55 питания.

Рекуперативный гидропривод работает следующим образом.

Начальное положение элементов привода: разделители 16 и 17 в гидроаккумуляторах 10 и 11 занимают нижнее (по чертежу) положение, фиксаторы ЗЗ, 34, 35, 39 выдвинуты из полостей гидроаккумуляторов 10 и 11, а датчики

41-43 наполнения задвинуты в соответствующие полости гидроаккумуляторов

10 и 11, а эолотниковый клапан 2 установлен в нейтральном положении

24622

4 (фиг. 3). При этом соединены гидролиния 31 и канал 4 и гидрсаиния 26 и канал 3, При включении электропитания гидромашина 1 начинает нагнетать рабочую жидкость в гидроаккумулятор 10.

При поднятии поршневого разделителя 16 до промежуточного положения он включает датчик 41 наполнения, выход 56 которого включает электромагниты 7 и

40. При этом фиксатор 39 фиксирует разделитель 16, а эолотниковый клапан 2 переключается, обеспечивая подачу жидкости из гидроаккумулятора 10 в гидроаккумулятор 11 (фиг. 4). При этом гядромашина всасывает рабочую жидкость из гидроаккумулятора 10, а поршень 18 под действием пружины 20 поднимается вверх (по чертежу) до соприкосновения с разпелителем 16. Разпелитель 17 в гипроаккумуляторе 11, поднимаясь по промежуточного положения, включает патчик 43 наполнения. Если выхоп

58 отключает электромагнит 7 оси источника 55 электропитания и подключает электромагниты 36 фиксатора 33 и электромагнит 6 — золотникового клапана 2, а в электромагнит 40 фиксатора

39 поступает ток противоположного направления.

В результате обеспечивается фиксирование поршня 18 в гидроаккумуляторе

10 и поршня 17 в гидроаккумуляторе 11 от перемещения вниз (по чертежу), а золотниковый клапан 2 подготовлен к перекачиваню жидкости из . гидроаккуму» лятора 11 в гидроаккумулятор 10 (фиг.5), При перекачке рабочей жидкости из гидроаккумулятора 1 1 в гидроаккумулятор 10 поршень 19 гидроаккумулятора 11

40 под действием пружины 21 н разделитель 16 гидроаккумулятора 10 идут вверх соответственно до промежуточного и верхнего (по чертежу) положения.

Разделитель 16 при этом включает датчик 42 наполнения, а его выход 57 (датчик 41 остается включенным) обеспечивает подключение к источнику 55 электропитания электромагнитов 37 и 38, фиксаторов 34 и 35 и электромагнита 7 золотникового клапана 2, одновременно обесточивая электромагнит 6.

В результате чего обеспечивается фиксирование разделителя 16 гидроаккумулятора 10 и поршян 19 гидроаккумулятора 11, соответственно, в верхнем (по чертежу) и промежуточном положениях, а золотниковый клапан — подготавливает устройство к перекачке рабочей

1024622 жидкости из гидроаккумуляхора 10 в гидроаккумулятор 1 1 (фиг. 4).

Далее гидромашина 1 перекачивает рабочую жидкость из гидроаккумулятора

10 в гидроаккумулятор 11. При этом разделитель 17 гидроаккумулятора 11 поднимается вверх (по чертежу), также поднимается вверх и поршень 18 гидроаккумулятора 10 (датчик 43 наполнения остается включенным).

При достижении определенного давления газа в газовом баллоне 30 гидромашина 1 отключается.

Таким образом, осуществляется аккумулирование энергии. В начальный мо« мент работы привода, при отдаче аккумулированной энергии, и источнику 55 электропитания подключены электроамгнит 6 золотникового клапана 2 и электромагниты 36-38 фиксаторов 33-35 и электромагнит 40 фиксатора 39. При этом фиксаторы 33-35 обеспечивают фиксацию элементов привода в соответствующих гидроаккумуляторах, а фиксатор 39 в гидроаккумуляторе 1 l, Разделитель 16 гидроаккумулятора 10 и поршень 19 гидроаккумулятора 11 зафиксированы в положениях, соответствующих наибольшему сжатию газа в бвллоне 30.,Сжатый газ из баллона 30 воздействует на разделитель 17 гидрсаккумулято ра 11 и вытесняет рабочую жидкость из него. При этом гидромашина 1 работает в режиме гидродвигателя и совершает определенную работу, а рабочая жид5 кость поступает в гидроаккумулятор 10.

Достигнув промежуточного положения, разделитель 17 гидроаккумулятора 11 взаимодействует с датчиком 46 опорожнения, а поршень 18 гидроаккумулятора

10 при движении вниз (по чертежу) включает датчик 45 опорожнения, выход

60 которого обеспечивает подачу тока в электромагнит 57 под воздействием которого корпус 49 обеспечивает ввод датчика 44 опорожнения в гидроаккумулятор

10, В этот же момент обеспечиваются электромагниты 37 и 38 фиксаторов 34 и 35 и электромагнит 6 золотникового клапана 2, но подводится ток к его дру20 гому магниту 7, Золотниковый клапан 2 устанавливается в положение (фиг. 4) при котором возможно перекачивание жидкости из гидроаккумулятора 10 в гидроаккумулятор 1 1.

25 Дальнейшая работа привода в режиме возврата накопленной энергии аналогична описанному выше.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить в несколько раз объем рабочей жидкости, что снижает габариты привода и расширяет его обласп применения.

1024622

1024622

1024622

Г-Г

Составитель A. Стесин

Редактор Г. Волкова Техред A.À÷ Корректор B. Гирняк

Заказ 4364/31 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ФигЗ л-я

Б-б зг г7

2Е