Гидропривод

 

Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использовано в приводах гидрофицированных машин для получения стабильных скоростей движения нескольких гидродвигателей, работающих во взаимонезависимых регулируемых режимах. Цель изобретения - упрощение схемы гидропривода. Цель достигается тем, что регуляторы 10 и 11 потока расположены между дросселями 8, 9 с гидромоторами 12, 13 соответственно. Каждый регулятор потока содержит первые расточки 21 и 24, связанные с дросселями 8 и 9, вторые расточки 22 и 25, связанные с гидромоторами 12 и 13, и третьи расточки 23 и 26, связанные с регулятором 2 насоса 1 и полостями 29 и 30. Трубчатые золотники 31 и 32 содержат внутренние расточки 33 и 34, а также первые радиальные отверстия 35 и 37 и вторые радиальные отверстия 36 и 38, связывающие внутренние расточки 33 и 34 золотников с вторыми и третьими расточками. Расстояние между верхним торцом второй расточки и нижним торцом третьей расточки каждого золотника меньше расстояния между осями радиальных отверстий на величину половины суммы диаметров второго и третьего радиальных отверстий, расстояние между левым и правым торцами вторых расточек 22 и 25 больше суммы диаметров первого и второго радиальных отверстий. Управляющая линия 17 связана с баком 15 через дроссель 18 малой проводимости, проводимость которого меньше проводимости каждого из вторых радиальных отверстий 36 и 38. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 4 Г 15 В 11 05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г!О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ .СССР (21) 4229595/25-29 (22) 13.04.87 (46) 30.05.89. Бюл. № 20 (71) Винницкий политехнический институт (72) Л. Г. Козлов и Ю. А. Буренников (53) 621.225-82 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1244399, кл. F 15 В 11/05, 1985. (54) ГИДРОПРИВОД (5?) Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использовано в приводах гидрофицированных . машин для получения стабильных скоростей движения нескольких гидродвигателей, работающих во взаимонезависимых регулируемых режимах. Цель изобретения — упрощение схемы гидропривода.

Цель достигается тем, что регуляторы 0 и 11 потока расположены между дросселями 8, 9 с гидромоторами !2, 13 соответственно. Каждый регулятор потока содержит первые расточки 21 и 24, связанные с дросселями 8 и 9, вторые расг точки 22 и 25, связанные с гидромоторами 12 и 13, и третьи расточки 23 и 26, связанные с регулятором 2 насоса 1 и полостями 29 и 30. Трубчатые золотники 31 и 32 содержат внутренние расточки 33 и 34, а также первые радиальные отверстия 35 и 37 и вторые радиальные отверстия 36 и 38, связывающие внутренние расточки 33 и 34 золотников с вторыми и третьими расточками. Расстояние между верхним торцом второй расточки и нижним торцом третьей расточки каждого золотника меньше расстояния между осями радиальных отверстий на величину половины суммы диаметров второго и третьего радиальных отверстий, расстояние между левым и правым торцамы вторых расточек 22 и 25 больше суммы диаметров первого и второго радиальных отверстий. Управляющая линия 17 связана с баком 15 через дроссель 18 малой проводимости, проводимость которого меньше проводимости каждого из вторых радиальных отверстий 36 и 38. ил.

1483115

25

35

Изобретение относится к машиностроительным гидроприводам и может быть использовано в приводах гидрофицированных машин для получения стабильных скоростей движения нескольких гидродвигателей, работающих во взаимонезависимых регулируемых режимах.

Цель изобретения — упрощение конструкции гидропривода.

На чертеже приведена схема предлагаемого гидропривода.

Гидропривод содержит насос 1 переменного рабочего обьема с регулятором 2 его производительности с полостями 3 и 4 гидравлического управления, одна из которых (3) соединена с напорной гидролинией 5 насоса 1, к которой параллельно подсоединены две силовые гидролинии 6 и 7 с последовательно установленными в каждой регулируемым дросселем 8 (9 для гидролинии 7), регулятором (11) потока 10 и исполнительным гидромотором 12 (13), связанным сливной гидролинией 14 с гидробаком 15, а другая полость 4 управления регулятора производительности насоса 1, имеющая пружину 16, связана с регуляторами 10 и 11 потока гидролинией 17 управления.

Гидропривод снабжен дросселем 18 малой проводимости, соединяющим гидролинию 17 управления с гидробаком 15, а каждый из регуляторов 10 и 11 потока выполнен в виде корпуса 19 (20 для гидролинии 7) с тремя кольцевыми расточками 21 — 23 (24, 25. и 26), первой расточкой 21 (24) связанного с выходом 27 (28) регулируемого дросселя 8 (9), второй расточкой 22 (25) — с гидромотором 12 (13) и третьей расточкой 23 (26) — с регулятором 2 насоса 1 и торцовой полостью 29 (30) золотника - 31 (32), имеющего внутреннюю расточку 33 (34) и первые и вторые ра. диальные отверстия 35 и 36 (37 и 38), связывающие внутреннюю расточку 33 (34) трубчатого золотника 31 (32) с второй и третьей расточками 22 и 23 (25 и 26) корпуса 19 (20), а расстояние между верхним торцом 39 (40) второй расточки 22 (25) и нижним торцом 41 (42) третьей расточки 23 (26) меньше расстояния между осями первых и вторых радиальных отверстий 35 и 36 (37 и 38) на величину половины суммы диаметров второго 36 (38) и первого 35 (37) радиальных отверстий, расстояние между верхним 39 (40) и нижним 43 (44) торцами второй расточки 22 (25) больше суммы диаметров первого и второго радиальных отверстий 35 и 36 (37 и 38), а проводимость вторых радиальных отверстий 36 (38) больше проводимости дросселя 18 малой проводимости.

Гидропривод работает следующим образом.

При отключенном насосе 1 регулятор 2 находится под воздействием пружины 16 в крайнем верхнем положении, при этом регулирующий орган насоса 1 (планшайба) имеет наибольший угон наклона, что определяет максимальный рабочий объем насоса 1. Пусть гидромоторы 12 и 13 нагружены соответственно моментами М и m, причем M)m. При включении насоса 1 рабочая жидкость через напорную гидролинию 5, регулируемые дроссели 8 и 9, рабочие линии 6 и 7 поступает B расточки 2! и 24 и внутренние расточки 33 и 34, воздействуя на трубчатые золотники 31 и 32. Поскольку в момент запуска насоса 1 давление в управляющей гидролинии 17 отсутствует, то трубчатые золотники 31 и 32 перемещаются в крайние нижние положения, связывая внутренние полости 33 и 34 через первые радиальные отверстия 35 и 37 с гидромоторами 12 и 13 и через вторые радиальные отверстия 36 и 38 с управляющей гидролинией 17. При таком положении трубчатых золотников 31 и 32 рабочая жидкость от насоса 1 беспрепятственно поступает к гидромоторам 12 и 13 и регулятору 2 насоса, а также через дроссель 18 малой проводимости на слив.

Поскольку проводимость радиальных отверстий 36 и 38 больше проводимости дросселя 18, то давление в управляющей гидролинии 17 до момента страгивания гидромоторов 12 и 13 практически такое же, как и давление в напорной гидролинии 5. В этом случае регулятор 2 насоса продолжает находиться под воздействием пружины 16 в крайнем верхнем положении, что обуславливает максимальную производительность насоса 1 и рост давления в напорной 5, рабочих — силовых 6 и 7 гидролиниях гидропривода. Рост давления в указанных гидролиниях продолжается до тех пор, пока давление Р на входе в гидромотор 13, нагруженный меньшим по величине моментом m, не станет достаточным для преодоления момента m.

Гидромотор 13 приходит в движение.

Через дроссель 9 начинает проходить рабочая жидкость и на дросселе 9 появляется перепад давления Лир,, следователь но, давления P„, и Р уменьшаются по сравнению с величиной давления Р . Поскольку в гидролинию 17 продолжает поступать рабочая жидкость через трубчатый золотник 31 под давлением Р„, т. е. давление Рр в гидролинии 17 и торцовой полости 30 близко к давлению Р, то под действием разницы давлений P — Р„, действующих на трубчатый золотник 32, трубчатый золотник 32 начинает перемещаться из нижнего положения вверх, увеличивая сопротивление протеканию рабочей жидкости к гидромотору 13 (путем частичного перекрытия первого радиального отверс1483115 тия 37). При этом давление Р продолжает оставаться близким к давлению Р», что ведет к дальнейшему росту давле-. ния Р», а следовательно, к росту давлений Рд, и P в силовой гидролинии б.

Рост давлений Р», Р„, Р и P„продолжается до тех пор, йока величина давления Р не станет достаточной для запуска гидромотора 12, нагруженного моментом М. Гкдромотор 12 приходит в движение, на дросселе 8 появляется перепад давления ЛРц,, давления Р и Р, а следовательно, и давление Р, уменьшается.

Под воздействием давления Р„и уменьшившегося по величине давления Р регулятор 2 насоса перемещается из крайнего верхнего положения в одно из рабочих положений, в котором пружина 16 поддерживает постоянной разницу между давлениями Р„и Рр. Так как проводимость радиального отверстия 36 больше проводимости дросселя !8, то давление Рр близко по величине к давлению Р„. Следовательно, пружина !6 регулятора 2 поддерживает постоянным разницу между давлениями Р, и P®, (Р,— Р =ЛРдр ). Величина перепада давления ЛРд „на дросселе 8

25 определяет величину расхода рабочей жидкости, поступающей к гидромотору 12. Таким образом, расход жидкости, поступающей к гидромотору 12, поддерживается постоянным регулятором 2 насоса 1, а изменяя проводимость дросселя 8, можно ЗО регулировать величину скорости движения гидромотора 12.

Поскольку трубчатый золотник 32 находится под действием неравных по величине давлений Р )Р,, то он движется вверх, уменьшая величину открытия второ- 35 го радиального отверстия 37 и увеличивая величину давлния P i де тех пор, пока давления Рр и Рм не уравняются (Рр=Р„ ). При этом перепад давления на дросселе 9 ЛР р близок по величине к перепаду давления ЛР р, на дросселе 8, поскольку Лир =P — Рм, à ЛР =

=Р» — Р и Р =Р, а величина давленйя

Р близка к величине давления Р„,.

Благодаря указанному выбору соотношения между диаметрами первого и второго 45 радиальных отверстий, расстояния между -их осями и расстояния между торцами второй и третьей расточек при любом (даже частичном) перекрытии первого радиального отверстия 37 второе радиальное отверстие

38 полностью перекрывается верхним SQ торцом 39, что препятствует перетечкам рабочей жидкости между расто кой 24 и управляющей линией 17. Следовательно, расход рабочей жидкости, поступающей к гидромотору !3, стабилизируется трубчатым золотником 32, который занимает такое поло- 55 .жение, что давления Рд» и Ре будут равны между собой, а давление Рр, в свою очередь, близко к давлению Р,, поддерживая таким образом на дросселях 8 и 9 приблизительное равенство перепадов давлений ЛР„,, ЛР„ „, величина которых определяется настройкой пружины 6 регулятора 2.

При увеличении момента m на валу гндромотора 13, íî »е более величины М, частота вращения гидромотора !3 снижается, расход рабочей жидкости через дроссель 9 уменьшается, что ведет к росту давлений Pi и Р„, . Равновесие трубчатого золотника 32 нарушается (Р„, ) Рр ), и он движется сверху вниз, увеличивая открытие первого радиального отверстия 37, снижая сопротивление жидкости, поступающей к гидромотору 3 и понижая величину давления Р„, до прежнего значения, восстанавливая прежнюю величину перепада давления ЛР„, а следовательно, и прежнее значение частоты вращения гидромотора 13.

При этом давление Р соответствует новому значению момента m на валу гидромотора 14, изменившаяся разница между давлениями Р„, — P компенсируется новым положением трубчатого золотника 32.

При уменьшении величины момента m на валу гидромотора 13 частота вращения вала гидромотора 13 возрастает, перепад давления на дросселе 9 возрастает, давление

Р, по сравнению с давлением Р уменьшается и трубчатый золотник 32 начинает двигаться снизу вверх (Рр >P+ ), восстанавливая прежнее значение давления Рр,, а, следовательно, прежнее значение перепада давления Ppgp t на дросселе 9 и прежнюю частоту вращения гидромотора 13.

При уменьшении величины момента М, действующего на вал гидромотора 12, но не менее величины момента m, частота вращения гидромотора 12 увеличивается, растет расход через дроссель 8 и вследствие увеличения перепада ЛРд на дросселе 8 давление Р снижается. Поскольку трубчатый золотник 3! находится в крайнем нижнем положении, расточка 21 связана через внутреннюю расточку 31 и второе радиальное отверстие 36 с управляющей линией 17, то снижение давления Р„ вызывает снижение давления Рр, нарушается равновесие регулятора 2 и он перемещается сверху вниз, несколько уменьшая производительность насоса 1, что, ведет к снижению уровня давления Р„, а следовательно, к восстановлению нагруженного перепада давления АР и частот вращения гидромотора 12.

При увеличении момента М на валу гидромотора 12 частота вращения вала гидромотора уменьшается, падает расход жидкости поступающий через дроссель 8, следовательно, увеличивается давление Р„, что, в свою очередь, вызывает увеличение давления Р>, регулятор 2 движется снизу вверх, увеличивая производительность

1483115

Формула изобретения

30

50

55 насоса 1. Увеличение производительности насоса 1 вызывает рост давления Р н, что восстанавливает прежнюю величину перепада на дроссель 8, а следовательно, восстановление прежней частоты вращения гидромотора 12.

При возрастании момента m на валу гидромотора 13 до величины, превышающей величину момента М на валу гидромотора 12, величины давлений Р1 и Рд„возрастают до значений, превышающих величину давления Рр, которая до этого момента определялась величиной момента М.

Под действием давлений Р< и Рр (Р„, )Рр) трубчатый золотник 32 перемещается сверху вниз, открывая радиальные отверстия 37 и 38. При этом рабочая жидкость под давлением Р„» через внутреннюю расточку 34 и второе радиальное отверстие 38 поступает в управляющую линию 17, увеличивая величину давления Р по сравнению с предыдущей величиной. Увеличившееся давление Рр, воздействуя в торцовой полости 29 на трубчатый золотник, начинает перемещать трубчатый золотник 31 из крайнего нижнего положения вверх, уменьшая открытие первого радиального отверстия 35 и полностью перекрывая второе радиальное отверстие 36 (поскольку теперь Р )Рд,. ).

Увеличившееся по величине давление Рр воздействует также на регулятор 2 насоса 1, что вызывает соответствующее увеличение давления Р„ в напорной линии 5.

В данном случае рабочая жидкость из первой расточки 24 перетекает через второе радиальное отверстие 38 и дроссель 18 на слив. Поскольку проводимость второго радиального отверстия превышает проводимость дросселя 18, то рабочая жидкость, перетекая из первой расточки 24 на слив, создает в управляющей линии 17 величину давления Рр, которое пропорционально давлению Р„, но несколько меньше его по вел ич и не.

При таких соотношениях давлений Р и Р трубчатый золотник 32 удерживается в крайнем нижнем положении, а к регулятору 2 насоса 1 и к трубчатому золотнику 31 подается давление, пропорциональное давлению P„, . Поскольку первое радиальное отверстие 37 при крайнем нижнем положении трубчатого золотника открыто на полную величину, то давление

P„, практически равно давлению Pi, величина которого определяется моментом m, превышающим в данном случае момент М.

Таким образом, к регулятору 2 насоса подведено давление, определяемое большей из нагрузок, что определяет на выходе насоса величину давления Р„, пропорциональную наибольшей нагрузке m. При этом регулятор 2 поддерживает постоянной величину перепада давления ЛР„р1 на дросселе 9, стабилизируя таким образом поток рабочей жидкости к гидромотору 13. Трубчатый золотник 31, перемещаясь вверх (Рр)Р ), создает дополнительное сопротивление протеканию жидкости к гидромотору 12, увеличивая при этом давление

Р, . Движение трубчатого золотника 31 снизу вверх прекращается при достижении давлением Р„величины давления Рр.

При этом перепад давления ЛР„р .—

=Є— Р» близок по величине к перепаду давления Лир.1 =Р «-Рд, так как

Р„ =Рр, а величина Рр близка по величине к давлению Р, . Таким образом трубчатый золотник 31 осуществляет стабилизацию потока рабочей жидкости, поступающей к гидромотору 12.

Следовательно, предлагаемый гидропри-. вод обеспечивает одновременную работу двух параллельно подключенных гидромоторов в независимых и регулируемых режимах, при этом давление на выходе насоса определяется наибольшей из нагрузок на гидромоторах.

Гидропривод, содержащий насос переменного рабочего обьема с регулятором его производительности с полостями гидравлического управления, одна из которых соединена с напорной гидролинией насоса, к которой параллельно подсоединены две силовые гидролинии с последовательно установленными в каждой регулируемым дросселем, регулятором потока и исполнительным гидромотором, связанным сливной гидролинией с гидробаком, а другая полость управления регулятора производительности насоса, имеющая пружину, связана с регуляторами потока гидролиниями управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции гидропривода, он снабжен дросселем малой проводимости, соединяющим гидролинию управления с гидробаком, а каждый регулятор потока вйполнен в виде корпуса с тремя кольцевыми расточками, первой расточкой связанного с выходом регулируемого дросселя, второй расточкой связанНого с гидромотором и третьей расточкой связанного с регулятором насоса и торцовой полостью золотника, имеющего внутреннюю расточку и первые и вторые радиальные отверстия, связывающие внутреннюю расточку трубчатого золотника с второй и третьей расточками корпуса, а расстояние межд верхним торцом второй расточки и нижним торцом третьей расточки меньше расстояния между осями первых и вторых радиальных отверстий на величину пбловины суммы диаметров второго и первого радиальных отверстий, расстояние между верхним и нижним торцами второй расточкн

1483115 больше суммы диаметров первого и второ- вторых радиальных отверстий больше прового радиальных отверстий, а проводимость димости дросселя малой проводимости.

Сост ваятель Ю. Ло м их и н

Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 2801/29 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101