Устройство зарядки гидроаккумулятора

 

Изобретение относится к машиностроение, в частности к гидросистемам машин, содержащих гидроаккумуляторы. В гидравлической системе зарядки аккумуляторов, содержащей насос, гидроаккумулятор и систему подключения насоса, система подключения насоса выполнена в виде подпружиненного штока клапана, расположенного между двумя штоками, причем шток, открывающий клапан, соединен с гидроаккумулятором, а шток, закрывающий клапан, с напорной магистралью насоса, при этом давление открытия клапана и давление закрытия клапана определяются по математической формуле. В устройстве достигается упрощение конструкции и обеспечивается первоочередная зарядка аккумулятора до определенного давления. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидросистемам машин, содержащих гидроаккумуляторы.

Известна схема зарядки гидроаккумулятора, содержащая электрозолотник разгрузки насоса и два реле давления, управляющие работой этого золотника (Свешников В. К. , Усов А.А. Станочные гидроприводы.- М.: "Машиностроение", 1982, с. 355, рис. 41).

Основными недостатками указанной схемы является ее сложность и ненадежность за счет большого числа агрегатов с внешними связями.

Цель изобретения - упрощение конструкции и создание гидравлического устройства, которое обеспечивало бы первоначальную зарядку аккумулятора до определенного давления, после чего переключало насос для работы с другими гидравлическими устройствами или на работу без нагрузки в бак.

Поставленная цель достигается тем, что в гидравлической системе зарядки аккумуляторов, содержащей насос, гидроаккумулятор и систему подключения насоса, система подключения насоса выполнена в виде подпружиненного клапана, расположенного между двумя штоками, причем шток, открывающий клапан, соединен с гидроаккумулятором, а шток, закрывающий клапан, - с напорной магистралью насоса, при этом давление открытия клапана определяется по формуле а давление закрытия клапана определяется по формуле где P₁ - давление открытия клапана; P₂ - давление закрытия клапана; F - усилие пружины; S₁ - площадь штока, открывающего клапан; S₂ - площадь штока, закрывающего клапан.

На фиг. 1 показана гидравлическая система предложенного устройства; на фиг. 2 - клапан подключения насоса, разрезе.

Гидравлическая система зарядки аккумулятора содержит гидронасос 1, который соединяется с каналом А клапана 2 с обратным клапаном 3. Обратный клапан 3 соединен с каналом Б клапана 2 и гидроаккумулятором 4. Канал Б клапана 2 соединяется, при необходимости, с гидроагрегатом 5 проточного типа или соединяется прямо с баком 6.

Клапан зарядки 2 состоит из корпуса 7, в котором установлен клапан 8, прижатый к седлу корпуса 7 пружиной 9.

С левой стороны на клапан 8 воздействует шток, открывающий клапан 10 от давления в полости Б. С правой стороны на клапан 8 воздействует шток, закрывающий клапан 11 от давления в полости А. Канал Г служит для отвода жидкости из полости Д в полость В.

Работает система следующим образом.

Насос 1 подает жидкость в полость А клапана 2. Полость А в это время заперта и жидкость через обратный клапан 3 заполняет гидроаккумлятор 4. По мере возрастания давления в гидроаккумуляторе повышается давление в полостях А и Б клапана 2. При этом возрастает усилие на клапан 8 со стороны штоков 10 и 11, за счет разницы диаметров штока результирующая сила направлена против усилия пружины 9.

В тот момент, когда усилия сравняются, начнется перемещение клапана вправо, и полость А соединится с полостью В .

Это произойдет тогда, когда выполнится условие F_пр = P₁·S₁-P₁·S₂,
где F_пр - усилие пружины 9;
P₁ - давление отключения клапана;
S₁ - площадь штока 10;
S₂ - площадь штока 11,
отсюда

Поскольку полость В клапана соединяется с проточным агрегатом 5 и с баком 6, давление в полостях А и В падает, практически, до нуля, усилие со стороны штока 11 исчезает, клапан 8 занимает крайнее правое положение и удерживается в этом положении усилием штока 10 от давления в гидроаккумуляторе.

При расходовании жидкости из гидроаккумулятора 4 давление в нем уменьшается, соответственно уменьшается и усилие от штока 10 и в тот момент, когда усилие от штока 10 сравняется с усилием пружины 9, клапан 8 переместится влево, полость А изолируется от полости В и начнется новый цикл зарядки аккумулятора 4.

Это произойдет тогда, когда выполнится условие:
F_пр = P₂·S₁
где F_пр - усилие пружины 9;
P₂ - давление подключения клапана 2;
S₁ - площадь штока 10.

Отсюда

Таким образом, конструкция клапана обеспечивает первоочередную зарядку гидроаккумулятора до давления P₁, после чего происходит переключение насоса для работы с проточным гидроагрегатом или насос разгружается, работая без давления в бак.

При расходовании жидкости из гидроаккумулятора и падении в нем давления до давления P₂ цикл зарядки аккумулятора до давления P₁ автоматически повторяется.

Изменяя усилие пружины 9 и диаметров штоков 10 и 11, параметры работы клапана можно изменять в широких пределах.

Формула изобретения

Гидравлическая система зарядки гидроаккумулятора, содержащая насос, гидроаккумулятор и систему подключения насоса, отличающаяся тем, что система подключения насоса выполнена в виде подпружиненного клапана, расположенного между двумя штоками, причем шток, открывающий клапан, соединен с гидроаккумулятором, а шток, закрывающий клапан, - с напорной магистралью насоса, при этом давление открытия клапана определяется по формуле

а давление закрытия клапана определяется по формуле:

где P₁ - давление открытия клапана;
P₂ - давление закрытия клапана;
F - усилие пружины;
S₁ - площадь штока, открывающего клапан;
S₂ - площадь штока, закрывающего клапан.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2