Гидравлическая объемная передача

 

Использование: в машиностроительной гидравлике , в частности в гидрообъемных передачах самоходных машин. Сущность изобретения: в гидроприводе клапан регулятора давления управления 7 выполнен в виде двухходового нормально открытого клапана 9. вход которого соединен гидролинией О с блоком гидравлического управления 11, а выход с подпиточными клапанами 13 и подпорным клапаном 14. Кроме того, кольцевые проточки в корпусе и на золотнике двухходового клапана образуют переменный дроссель, расположенный между отводящими каналами управления и подлит .2 ки, а постоянный дроссель 8 установлен между подводящим и отводящим каналами управления Подача насоса упргзления и подпитки 5, пропорциональная частоте вращения вала двигателя 19, поступает к регулятору давления управления, проходит через постоянный дроссель 8, на котором возникает перепад давления, соответствующий подаче насоса 5. Далее рабочая жидкость поступает по гидролинии 12 к подпиточным 13 и подпорному 14 клапанам. Перепад давления на дросселе 8 управляет золотником двухходового клапана 9, уменьшая его проходное сечение и дросселируя поток жидкости насоса 5. Возникающее давление перед клапаном поступает по гидролинии 10 к блоку гидравлического управления 11, управляющего подачей насоса 1. Таким образом, изменение частоты вращения вала двигателя 19 приводит к автоматическому изменению давления управления насосом 1 и изменению его подачи, а следовательно, и скорости движения машины. В результате мощность на валу двигателя поддерживается на постоянном уровне. 1 зяф-лы, 2 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Комитет Российской Федерации пе патентам и товарным знакам (21) 4914329/29 (22) 26.0291 (46) 30.1293 Бюл. Ы 47-48 (71) Московский инженерно-строительный институт (72) Хападжиев ВА; Емельянов БА; Мурзин АН„.

Чириков В,Н„Терещенко В.Ф„Алексеев ГА„Рысев

ДЕ; Васильев В.Н. (73) Халаджиев Владимир Арменакович (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ОБЪЕМНАЯ ПЕРЕДАЧА

{S7) Использование: в машиностроительной гидравлике, в частности в гидрообъемных передачах самоходных машин. Сущность изобретения: в гидроприводе клапан регулятора давления управления

7 выполнен в виде двухходового нормально открытого клапана 9, вход которого соединен гидролинией."40 с блоком гидравлического управления 11, а выход с подпиточными клапанами 13 и подпорным клапаном 14. Кроме того, кольцевые проточки в корпусе и на золотнике двухходового клапана образуют переменный дроссель, расположенный между отводящими каналами управления и подпит(ts) ÊRÖ. (u) 2005234 Cl (51) ки, а постоянный дроссель 8 установлен между подводящим и отводящим каналами управления.

Подача насоса управления и подпитки 5, пропорциональная частоте вращения вала двигателя 19, поступает к регулятору давления управления, проходит через постоянный дроссель 8, на котором возникает перепад давления, соответствующий подаче насоса б. Далее рабочая жидкость поступает по гидролинии 12 к подпиточным 13 и подпорному

14 клапанам Перепад давления на дросселе 8 управляет золотником двухходового клапана 9, уменьшая его проходное сечение и дросселируя поток жидкости насоса 5. Возникающее давление перед клапаном поступает по гидролинии 10 к блоку гидравлического управления 11, управляющего подачей насоса 1. Таким образом, изменение частоты вращения вала двигателя 19 приводит к авто— матическому изменению давления управления насосом 1 и изменению его подачи, а следовательно, и скорости движения машины В результате мощность на валу двигателя поддерживаетсл на постоянном уровне. 1 зл.ф-лы, 2 ил.

2005234

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может оыть использовано в гидрообьемных передачах самоходных машин.

Известна гидравлическая объемная передача, содержащая реверсивный насос переменной производительности с гидроцилиндром управления, гидромотор, соединенные по замкнутому контуру системы управления, регулятор управления насосом переменной производительности; состоящий из механического центробежного измерителя угловой скорости вала первичного двигателя, эолотникового распределителя, соединенного с насосом системы управления и гидроцилиндром управления.

Недостатком известной гидравлической объемной передачи является то. что система управления имеет разветвленную гидромеханическую часть, не обеспечивает высокого качества переходных процессов в системе управления.

Наиболее близкой к предлагаемой является гидравлическая объемная передача, содержащая реверсивный насос переменной производительности с гидроцилиндром управления, гидромотор. соединенные по замкнутому контуру, насос управления и . подпитки, регулятор давления управления, выполненный в виде постоянного дросселя и клапана, состоящий из корпуса с подводящим и отводящими каналами управления и подп .тки„золотника. проточек в корпусе и на золотнике, пружины, постоянного дросселя, механизма изменения предварительного сжатия пружины, камер управления золотником; соединенный гидролиниями с насосом управления и подпитки, блоком гидравлического управления, подпорным и подпиточными клапанами, а блок гидравлического управления соединен с гидроцилиндром управления.

Недостатком известной гидравлической объемной передачи является то. что регулятор давления управления, снабженный трехходовым клапаном, требует высокой точности изготовления пары золотник-корпус, приводит к усложнению конструкции и снижению чувствительности работы системы управления за счет положительного перекрытия золотником проточки в корпусе, связанной с отводящим каналом управления, а соединение входа клапана с подпиточными и подпорным клапанами приводит к. повышенным потерям мощности в системе управления и подпитки, Цель изобретения — повышение КПД передачи, чувствительности работы системы управления и технологичности изготовления регулятора давления управления.

ЗО

Указанная цель достигается тем, что в гидравлической объемной передаче, содержащей реверсивный насос переменной производительности с гидроцилиндром управления и гидромотор, соединенные по замкнутому контуру, систему управления, включающую в себя насос управления и подпитки, регулятор давления управления, соединенный гидролиниями с насосом управления и подпитки, подпорным и подпиточными клапанами и блоком гидравлического управления, который соединен с гидроцилиндром управления, при этом регулятор давления управления выполнен в виде постоянногодросселя и клапана, включающего в себя корпус с подводящим каналом и отводящими каналами управления и подпитки, размещенный в корпусе подпружиненный золотник, выполненный скольцевыми проточками, механизм предварительного сжатия пружины, причем корпус выполнен с кольцевыми проточками и камерами управления золотником. сообщенными с подводящим каналом и отводящими каналами управления и подпитки, согласно изобретению клапан регулятора давления управления выполнен в виде двухходового нормально открытого клапана, вход которого соединен с блоком гидравлического управления, а выход — с подпорным и подпиточным клапанами.

Кроме того, в регуляторе давления управления кольцевые проточки в корпусе и на золотнике расположены (выполнены) с возмо>кностью образования между ними переменного дросселя, через который отводящие каналы управления и подпитки сообщены между собой, а постоянный дроссель установлен между подводящим каналом и отводящим каналом управления, причем между отводящим каналом управления и сообщенной с ним камерой управления золотником установлен демпфирующий дроссель, которым снабжен регулятор давления управления.

Известно применение двухходовых клапанов и дросселей для регулирования величины потока жидкости, также известно применение дросселей для измерения величины расходов и двухходовых редукционных нормально открытых клапанов для регулирования давления.

В предлагаемом решении совокупность указанных признаков, примененных по прямому назначению при соединении выхода постоянного дросселя и входа двухходового нормально открытого клапана с блоком гидравлического управления реверсивным насосом переменной производительности, позволяет получить превышающий суммар2005234 ный эффект, заключающийся в том, что регулирование производительности насоса гидрообъемного привода осуществляется в режиме постоянной мощности первичного двигателя с защитой его от перегрузки, что повышает производительность машины.

Следовательно, предлагаемое решение соответствует критерию "существенные отличия".

Ка .фиг.1 приведена гидравлическая схема передачи; на фиг,2- одна из возможных конструкций регулятора давления управления.

Гидрообьемная передача включает реверсивный насос переменной производительности 1, соединенный гидролиниями 2, 3 с гидромотором 4, кинематически связанным с колесами самоходной машины (не, показано).

Насос управления и подпитки 5 соединен гидролинией 6 с входом регулятора давления управления 7, состоящего из постоянного дросселя 8 и двухходового нормально открытого клапана 9, Линия питания

10 блока гидравлического управления 11 соединена с входом двухходового нормально открытого клапана 9 регулятора давления управления 7, а выход клапана 9 гидроли. нией 12 соединен с подпиточными клапанами 13 и подпорным клапаном 14. Блок гидравлического управления 11 соединен гидролиниями 15, 16 с гидроцилиндром управления 17 реверсивного насоса переменной производительности 1. Педаль подачи топлива 18 механически связана с регулятором давления управления 7. Привод насосов 1, 5 осуществляется от вала двигателя

19.

Регулятор давления управления 7 состоит из корпуса 20 с подводящим каналом

21 и отводящими каналами управления 22 и подпитки 23. В торцах корпуса 20 установлены крышки 24, 25. В корпусе 20 выполнена кольцевая проточка 26. Подвижный в осевом направлении золотник 27 установлен внутри корпуса 20 и подпружинен пружиной 28, соединенной механизмом предварительного сжатия 29 пружины 28 через рычаг 30 с педалью пода и топлива в двигатель (не показано).

Проточка 31 на золотнике 27; взаимодействуя с проточкой 26 в корпусе 20, образует регулируемый дроссель. Торцы золотника 27 образуют с крышками 24, 25 корпуса 20 камеры управления 32, 33. 8 торце золотника 27 в осевом канале 34 со стороны подводящего канала 21 установлен постоянный дроссель 8. Подводящий канал

21 гидравлически связан с камерой управлении 32, а отводящий канал управления 22 через внутренние кэ".àëü: 34, 35 и демпфирующий дроссель 36 гидразлически связан с камерой управления 33. Демпфирующий дроссель 36 установлен в торце золотника

27 в осевом канале 34.

Отводящий канал управления 22 гидравлически связан с отводящим каналом подпитки 23 через проточку 31 золотника 27 и проточку 26 корпуса 20. Отводящий канал управления 22 гидравлически связан с блоком гидравлического управления 11, а отводящий канал подпитки 23-с подпиточными клапанами 13 и подпорным клапаном 14.

Гидравлическая объемная передача работает следующим образом. При установке педали подачи топлива 18 в положение, соответствующее номинальной мощности двигателя,9, последний работает на частоте вращения, соответствующей нагрузке на

20 двигатель со стороны насосов 1, 5, Бал двигателя приводит во вращение валы насосов

1, 5, которые создают потоки жидкости в основном замкнутом контуре, образованном гидролиниями 2, 3, гидромотором 4, и в системе управления и подпитки. Подача насоса управления и подпитки 5, пропорциональная частоте вращ..ния валэ двигателя

19, поступает по гидролинии 6 к регулятору давления управления 7. Далее рабочая жидкость проходит «е, ез постоянный дроссель

8 регулятооа давления упоавления 7, на дросселе 8 создается перепад давления, управляющий перемещением золотника двухходово."о нормально открытого клапана 9, входящего в регулятор 7. Под действием перепада давления на дросссле 8, соответствующего частоте вращения вала двигателя

19, клапан 9 начинает закрываться, дросселируя поток жидкости ат насоса 5. При этом давление перед клапаном увеличивается, достигая значения, соответствующего частоте вращения вала, развиваемой двигателем 19. Полученное давление управления с входа клапана 9 по линии 10 псступает к блоку гидравлического управления 11. При установке последнего в положение 1 или 11 давление управления подводится по гидролинии 15 или 16 в соответствующие полости гидроцилиндра управления 17 насоса 1, изменяя его подачу. При этом величина подачи насоса 1 устанавливается на уровне, соответствующем частоте вращения вала двигателя 19, Далее подача насоса 1 поступает по гидролинии 2 или 3 к гидромотору, связанному с приводом хода, обеспечивая передвижение машины, Поток жидкости от насоса 5, пройдя через клапан 9 регулятора 7, поступает по гидролинии 12 через подпорный клапан 14 в бак, а через подпиточные клапаны 13 в

2005234

50 гидролинию 2 или 3 основной замкнутой гидросисте мы.

При нагрузке на двигатель, при которой он работает на номинальной частоте вращения, давление управления, создаваемое регулятором 7, имеет максимальное значение, э подача насоса 1 и скорость движения машины. максимальны, При изменении дорожных условий, например при ухудшении их., увеличивается нагрузка на двигатель, частота его вращения снижается, а следовательно, уменьшаются подача насоса 5 и перепад давления на дросселе 8 регулятора давления управления

7. Под действием уменьшенного перепада давления двухходовой клапан 9 приоткрывается, уменьшая дросселирование потока насоса 5. Давление перед клапаном 9 уменьшается, а следовательно,. уменьшается давление управления в гидролиниях 10, 15 (16), в полостях гидроцилиндра управления 17. Перемещение последнего уменьшает подачу насоса 1, скорость вращения гидромотора 4 и скорость передвижения машины. В результате нагрузка на двигатель поддерживается в зоне, близкой к номинальной мощности. Педаль подачи топлива

18 механически связана с настройкой регупятора давления управления 7, обеспечивая идентичную его работу на разных режимах работы двигателя 19. При необходимости блоком гидравлического управления 11 можно обеспечивать ручную корректировку давления управления в гидролинии 15 (16) снижая его, а следовательно, уменьшая подачу насоса 1 и скорость движения машины, независимо от дорожных условий.

Таким образом, регулятор давления управления обеспечивает поддержание постоянной мощности на валу двигателя, автоматически изменяя подачу насоса привода хода в зависимости от отклонения частоты вращения вала двигателя от номинального значения.

При реверсировании силового потока насосом 1 гидропередача работает аналогичным образом.

Регулятор давления управления 7 работает следующим образом, Когда управляемый золотник 27 под действием пружины 28 находится в крайнем нижнем фикслрованном положении, силовой поток рабочей жидкости от подводяще5

35 го канала 21 через постоянный дроссель 8, внутренние каналы 34, 35 в золотнике подводится к отводящему каналу управления

22. а через проточку 31 на золотнике и проточку 26 в корпусе направляется к отводящему каналу подпитки 23. Под действием возникающего на постоянном дросселе 8 перепада давления, действующего на торцы золотника в камере управления 32 и связанной внутренним каналом 34 и демпфирующим дросселем 36 и камере 33, золотник 27 перемещается вверх. сжимая пружину 28.

Перемещение золотника вызывает уменьшение проходного сечения переменного дросселя, образованного проточкой 31 на золотнике. и проточкой 26 в корпусе, т.е. увеличивается дросселирование жидкости,. идущей к отводящему каналу 23, а тем самым увеличивается давление управлейия в отводящем канале управления 22, гидравлически связанном с проточкой 31 на золотнике 27. Настройка регулятора давления на определенный нагруэочный режим двигателя осуществляется предварительным сжатием пружины 28, связанной через механизм предварительного сжатия 29, рычаг 30 с педалью подачи топлива. При воз.никновении колебаний золотника 27 рабочая жидкость вытекает иэ замкнутой камерц 33 через демп@ирующий дроссель 36 с большим сопротивлением, этим достигается эффект гашения колебаний золотника

27. Система гашения колебаний золотника регулятора давления управления позволяет повысить устойчивость работы регулятора и всей гидравлической объемной передачи в переходных режимах при движении машины в определенных дорожных условиях..

По сравнению с прототипом в данной передаче as счет постоянного протекания рабочей жидкости через регулирующую часть регулятора давления (аналогично распределителю с отрицательным перекрытием) снижаются требования к технологии изготовления пары золотник-корпус, упрощается конструкция, повышается чувствительность работы системы управления из-эа отсутствия зоны нечувствительности. (56) Петров В,А. Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. М.: Машиностроение, 1988, с. 207, рис. 102.

Составитель B.Õàëàäæèåâ

Редактор H.Öàëèõèíà Техред М.Моргентал Корре ор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3428

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

9 2005234 10

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я ния и подпитки, отличающая ;я тем, что, с

1, ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ОБЪЕМНАЯ ПЕ- целью повышения КПД передачи, чувствиРЕдАЧА, содержащая реверсивный насос тельности работы системы управления и переменной производительности с гидро- технологичности изготовления регулятора цилиндром управления и гидромотор, сое- давления управления, клапан регулятора диненные по замкнутому контуру. систему давления управления выполнен в виде

5 . управления, включающую в себя насос уп- двухходового нормально открытого клаларавления и подпитки, регулятор давления на, вход которого соединен с блоком гидуправления, соединенный гидролиниями с равлического управления, а выход - с насосом управления и подпитки, подпор- 1п подпорным и подпиточным клапанами. ным и подпиточным клапанами и блоком; 2. Передача fto п,1, отличающаяся тем, гидравлического управления, который со- что в регуляторе давления управления общен g гидроцилиндром управления, при кольцевые проточки, выполненные в кораном регулятор давления управления вы- пусе и на золотнике, расположены с возполнен в виде постоянного дросселя и KRB- 15 можностью образования между ними пана, включающего в себя корпус с переменного дросселя, через который отподводящим каналом и отводящими кана- водящие каналы управления и подпитки лами управления и подпитки, размещен- сообщены между собой, а постоянный ный в корпусе подпружиненный золотник, дроссель установлен между подводящим выполненный с кольцевыми проточками 20 каналом и отводящим каналом управле- механизм предварительного сжатия пру- ния, при этом регулятор давления управлежины, причем корпус выполнен с кольце- ния снабжен демпфирующим дросселем, выми проточками и камерами управления который установлен между отводящим казолотником, сообщенными с подводящим налом управления и сообщенной с ним каканалом и отводящими каналами управле- 25 мерой управления.