Гидросистема


 


Владельцы патента RU 2471091:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)

Гидросистема предназначена для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно и работающего в условиях значительных нагрузок на исполнительном (основном, силовом) гидроцилиндре и может использоваться в области гидроавтоматики. Гидросистема содержит силовой гидроцилиндр, полости которого гидромагистралями через гидрораспределитель подключены к источнику питания, снабженному предохранительным клапаном, и сливу, электрический манометр, а также чувствительные элементы осевого перемещения штока и угловой несоосности штока силового гидроцилиндра, закрепленные на его корпусе и подсоединенные к электрическим усилителю и преобразователю, поршневая полость силового гидроцилиндра соединена с гидрораспределителем через электрический манометр и двухпозиционный гидрозолотник с электромагнитным управлением, соединенные с преобразователем, подключенным к индикатору, на корпусе силового гидроцилиндра дополнительно установлен датчик пространственного положения, подсоединенный через усилитель к преобразователю. Технический результат - повышение надежности гидросистемы возвратно-поступательного перемещения. 1 ил.

 

Изобретение относится к объемному гидроприводу возвратно-поступательного действия, предназначенному для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно и работающего в условиях значительных нагрузок на исполнительном (основном силовом) гидроцилиндре, и может использоваться в области гидроавтоматики.

Известна гидросистема, содержащая силовой гидроцилиндр, два вспомогательных гидроцилиндра, электрогидравлический преобразователь, усилитель, дросселирующий распределитель, электромагнитную муфту, чувствительные элементы: осевого перемещения штоков вспомогательных гидроцилиндров и угловой несоосности штока и корпуса силового гидроцилиндра (авт.св. СССР №1735620, МКИ F15B 15/04).

Недостатком известного аналога является то, что в случае значительного типоразмера гидроцилиндра (повышенные диаметр и ход штока) неизбежны большие начальные технологические отклонения штока от прямолинейности и эксцентриситеты приложения развиваемого гидроцилиндром продольного толкающего усилия. В этих условиях приведение гидроцилиндра в состояние продольной устойчивости чрезвычайно затруднено, что требует непрерывного контроля его работоспособности и управления надежностью в процессе эксплуатации с целью упреждения ожидаемого отказа и предупреждения случайного.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является гидросистема, содержащая силовой гидроцилиндр, полости которого гидромагистралями через гидрораспределитель подключены к источнику питания и сливу, предохранительный клапан и манометр, а также чувствительные элементы осевого перемещения штока и угловой несоосности длинномерных элементов гидроцилиндра, подсоединенные к электрическим усилителю и преобразователю, поршневая полость гидроцилиндра соединена с гидрораспределителем через манометр и двухпозиционный гидрозолотник с электромагнитным управлением, соединенным с преобразователем, манометр выполнен электрическим, электросхема которого подключена к усилителю, чувствительный элемент осевого перемещения штока установлен на корпусе силового гидроцилиндра, а преобразователь соединен с индикатором (патент РФ №2100665, МКИ F15B 11/00).

Однако в большинстве гидросистем возвратно-поступательного действия зачастую имеют место значительные пространственные перемещения исполнительного гидроцилиндра, например, вместе с рабочим оборудованием одноковшовых экскаваторов. В этом случае характеристики несущей способности гидроцилиндра, сформировавшиеся в преобразователе от сигналов с чувствительных элементов осевого перемещения штока, его угловой несоосности и давления жидкости в поршневой полости гидроцилиндра, будут существенно различаться в зависимости от того, какое пространственное расположение в текущий момент занимает гидроцилиндр по отношению к поверхности тяготения: горизонтальное (наибольшее нагружение) или более предпочтительное вертикальное (менее нагруженное). Результатом этого является снижение диагноза о состоянии несущей способности гидроцилиндра. Так, для вертикально работающих гидроцилиндров возможна диагностическая ошибка I-го рода - «ложная тревога» с направлением в ремонт гидроцилиндра, недоиспользовавшего свой ресурс. А для горизонтально расположенного - II-го рода - «пропуск цели», следствием которой, как правило, является полный, явный, зачастую невосстанавливаемый отказ гидроцилиндра.

Технический результат - повышение надежности гидросистем возвратно-поступательного перемещения путем непрерывного эксплуатационного контроля нагруженности силового (исполнительного) гидроцилиндра посредством комплексной оценки его несущей способности по деформированному состоянию силового гидроцилиндра и действующим на него нагрузкам с учетом пространственного положения гидроцилиндра.

Технический результат достигается тем, что в гидросистеме, содержащей силовой гидроцилиндр, полости которого гидромагистралями через гидрораспределитель подключены к источнику питания, снабженному предохранительным клапаном, и сливу, электрический манометр, а также чувствительные элементы осевого перемещения штока и угловой несоосности штока силового гидроцилиндра, закрепленные на его корпусе и подсоединенные к электрическим усилителю и преобразователю, поршневая полость гидроцилиндра соединена с гидрораспределителем через электрический манометр и двухпозиционный гидрозолотник с электромагнитным управлением, соединенными с преобразователем, подключенным к индикатору, на корпусе силового гидроцилиндра дополнительно установлен датчик пространственного положения, подсоединенный через усилитель к преобразователю.

На рис.1 представлена заявляемая гидросистема. Заявляемая гидросистема состоит из силового гидроцилиндра 1, полости которого через гидрораспределитель 2 подключены к источнику питания 3 и сливу 4. Источник питания 3 защищен от перегрузки предохранительным клапаном 5. Поршневая полость силового гидроцилиндра 1 соединена с гидрораспределителем 2 через электрический манометр 6 и двухпозиционный гидрозолотник 7 с электромагнитным управлением. Элементы гидросистемы соединены гидромагистралями 8. Чувствительные элементы осевого перемещения штока 9 и угловой несоосности штока 10 закреплены на корпусе гидроцилиндра 1 и подключены к усилителю 11, соединенному с электропреобразователем 12, который связан с двухпозиционным гидрозолотником 7 и индикатором 13 электромагистралями 14. Гидросистема дополнительно снабжена датчиком 15 пространственного положения силового гидроцилиндра 1, расположенным на его корпусе и соединенным электромагистралями 14 с усилителем 11 и электропреобразователем 12, подключенным к индикатору 13 и двухпозиционному гидрозолотнику 7 с электромагнитным управлением.

Заявляемая гидросистема работает следующим образом.

В среднем положении золотника гидрораспределителя 2 рабочая жидкость от источника питания 3 поступает через предохранительный клапан 5 по гидромагистрали 8 на слив 4. Однако, если в этом случае на силовой гидроцилиндр действует нагрузка (случай нагружения гидроцилиндра ковша экскаватора при копании рукоятью), сигналы с электрического манометра 6, а также чувствительных элементов осевого перемещения штока 9 через нулевую точку зафиксировавшего начальное положение штока, угловой несоосности штока 10 и датчика пространственного положения 15 поступают на усилитель 11 и далее на электропреобразователь 12, где формируются и сравниваются с предельным значением. В случае критического нагружения управляющий электросигнал поступает с электропреобразователя 12 на двухпозиционный гидрозолотник 7, переводя его в позицию соединения силового гидроцилиндра 1 и источника питания 3 со сливом 4, тем самым разгружая эти элементы и предотвращая отказ. В случае удовлетворительной несущей способности силового гидроцилиндра 1 сигнал с электропреобразователя 12 поступает на индикатор 13, по которому можно прогнозировать наступление отказа с целью его предотвращения.

В крайнем правом положении золотника гидрораспределителя 2 рабочая жидкость от источника питания 3 поступает через гидрораспределитель 2, электрический манометр 6 и двухпозиционный гидрозолотник 7 с электромагнитным управлением в поршневую полость силового гидроцилиндра 1, выдвигая шток и нагружая его сжимающим усилием. В случае критических нагрузок двухпозиционный гидрозолотник 7 с электромагнитным управлением, управляемый электропреобразователем 12 согласно показаниям электрического манометра 6, чувствительных элементов осевого перемещения штока 9 и угловой несоосности штока 10, а также датчика 15 пространственного положения нагруженной гидромагистрали 8 соединяет силовой гидроцилиндр 1 и источник питания 3 со сливом 4, тем самым сбрасывая давление в гидросистеме и разгружая силовой гидроцилиндр 1 и источник питания 3. Одновременно скачкообразное превышение допустимых нагрузок фиксируется на индикаторе 13, частота которых дополнительно свидетельствует о близости отказа для данных эксплуатационных условий.

В крайнем левом положении золотника гидрораспределителя 2 рабочая жидкость от источника питания 3 поступает в штоковую полость силового гидроцилиндра 1, нагружая его растягивающим продольным усилием. В этом случае шток совершает неосновной насосный ход. Давление в поршневой полости силового гидроцилиндра 1 минимально, так как она уже соединена через гидрораспределитель 2 со сливом 4. То же следует сказать о деформациях и нагруженности силового гидроцилиндра 1, что регистрируется индикатором 13.

Таким образом, сигналы с чувствительных элементов осевого перемещения и угловой несоосности, характеризующие деформационную составляющую несущей способности силового гидроцилиндра, наряду с сигналами от электрического манометра и датчика пространственного положения гидроцилиндра, характеризующими ее нагрузочную составляющую продольной и поперечной нагрузками соответственно, поступают на усилитель и затем на преобразователь, где окончательно формируются в качестве характеристики несущей способности силового гидроцилиндра и далее сравниваются с ее предельным значением. В случае непревышения предельного значения электрический сигнал поступает на индикатор оператора машины, например, в виде соотношения текущего и предельного значений. В противном случае управляющий сигнал с преобразователя поступает на двухпозиционный гидрозолотник, который отключает силовой гидроцилиндр от гидросистемы, тем самым предотвращая его отказ, повышая надежность силового гидроцилиндра и гидросистемы в целом.

Гидросистема, содержащая силовой гидроцилиндр, полости которого гидромагистралями через гидрораспределитель подключены к источнику питания, снабженному предохранительным клапаном, и сливу, электрический манометр, а также чувствительные элементы осевого перемещения штока и угловой несоосности штока силового гидроцилиндра, закрепленные на его корпусе и подсоединенные к электрическим усилителю и преобразователю, поршневая полость силового гидроцилиндра соединена с гидрораспределителем через электрический манометр и двухпозиционный гидрозолотник с электромагнитным управлением, соединенными с преобразователем, подключенным к индикатору, отличающаяся тем, что на корпусе силового гидроцилиндра установлен датчик пространственного положения, подсоединенный через усилитель к преобразователю.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области промышленности по созданию специальной системы или специальных технических средств, предотвращающих потери рабочей жидкости в случае обрыва шлангов и других видов разгерметизации гидравлических систем на машинах в различных отраслях.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидросистемам мобильных машин и стационарных установок. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидравлических приводах грузоподъемных машин и механизмов, к которым предъявляются повышенные требования безопасности работы.

Изобретение относится к области взрывного дела

Изобретение относится к машиностроительному гидроприводу и может быть использовано в мобильных тягово-транспортных средствах, промышленных, строительно-дорожных, сельскохозяйственных, лесотехнических и др. машинах, оснащенных гидроприводом активных и пассивных рабочих органов. Трубопровод содержит силовой рукав и наконечники, обжимающие рукав, при этом рукав снабжен прочной оболочкой, образующей полость, а наконечники имеют камеры, сообщающиеся с полостью кольцевыми каналами, заполненные газом под давлением. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности и долговечности трубопроводов высокого давления. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

Автомат разгерметизации гидросистемы предназначен для автоматического отключения систем гидравлического привода рабочего оборудования. Устройство содержит два корпуса с камерами, в которых размещено с зазором два поршня со штоками. В корпусах выполнены входные и выходные отверстия, сообщающие камеры соответственно с напорным трубопроводом, сливом и напорными гидролиниями двуполостных и однополостных гидродвигателей. Автомат разгерметизации гидросистемы дополнительно содержит датчик сливной магистрали, в корпусе которого также установлен поршень со штоком, и узел блокировки штока датчика сливной магистрали, содержащий корпус, в полости которого расположен цилиндрический подпружиненный плунжер с двумя, по меньшей мере, ступенями разного диаметра. Полость корпуса узла блокировки сообщена с линией обратной связи, а ступень большего диаметра указанного плунжера механически взаимодействует с первым штоком третьего подвижного поршня в одном из крайних положений плунжера. Каждый подвижный поршень снабжают двумя коническими и, по крайней мере, одной цилиндрической поверхностями. Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей и повышение надежности контроля герметичности всей гидросистемы. 1 ил.

Устройство аварийного перекрытия трубопровода содержит корпус 1, клапан 2, седло 3 клапана и механизм возврата клапана. Корпус оснащен подающим 4 и расходным 5 патрубками для подключения к подающему и расходному участкам трубопровода. Седло 3 клапана установлено поперек проточной части корпуса, а клапан связан штоком 6 с механизмом возврата. Клапан расположен со стороны подающего патрубка 4 и закреплен на штоке 6. Шток установлен подвижно в направляющих корпуса. Механизм возврата включает уплотнение 7, регулируемую опору 8, предохранитель 9 и опорный стакан 10. Уплотнение закреплено в корпусе. Регулируемая опора подвижно установлена в опорном стакане 9 на предохранителе 10 из твердого растворимого вещества. Предохранитель установлен на дне опорного стакана, в котором выполнены отверстия под разлившуюся жидкость. Опорный стакан установлен на полу контролируемого помещения. Корпус 1 выполнен в виде цилиндра, закрытого крышками 11, 12, с уплотнительными кольцами 13, которые стянуты шпильками 14 и гайками 15. Технический результат заключается в повышении надежности устройства. 4 з.п.ф., 4 ил.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для автоматического отключения систем гидравлического привода рабочего оборудования. В отсечном клапане представлена взаимосвязь между элементами, входящими в его конструкцию, а также приведено функциональное взаимодействие упомянутых элементов клапана. Линию обратной связи в отсечном клапане дополнительно сообщают с источником давления. Изобретение направлено на повышение надежности конструкции отсечного клапана за счет исключения ложного срабатывания клапана при перемещении подвижного поршня вследствие ужесточения линии обратной связи. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

Изобретение относится к объемным гидродвигателям, предназначенным для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена, движущегося возвратно-поступательно. Гидроцилиндр содержит корпус с элементами крепления, состоящий из передней со сменной направляющей втулкой и задней крышек, снабженных уплотнителями и элементами их крепления на корпусе, шток с закрепленным на нем поршнем с уплотнителями и прикрепленный к передней крышке корпуса сильфон, внутренняя полость которого соединена пневмопроводом с пружинным пневмоаккумулятором. Технический результат - повышение надежности и обеспечение работоспособности гидроцилиндра с сильфоном. 1 ил.

Система предназначена для защиты от не санкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистем. Система включает гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной гидролинии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю. Сливной штуцер выполнен в виде редукционного клапана. Во входной полости размещен подпружиненный плунжер с радиальными отверстиями, с выполненным со стороны входной полости осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, в котором установлен подпружиненный с двух сторон плунжер выходной полости с глухим осевым каналом с радиальными отверстиями, сообщающими входную и выходную полости, и который проходит своим одним концом через отверстие плунжера входной полости во входную полость и скользит в нем, а другим глухим концом перемещается в цилиндрической глухой полости упора, сообщающейся с выходной полостью каналом, проходящим в упоре, и одновременно с выходным каналом и напорной гидролинией, на которой установлен запорный вентиль. Кроме этого запорное устройство снабжено фиксатором в виде подпружиненного стержня с конусом, а плунжер входной полости снабжен проточкой для фиксатора. Технический результат - повышение эффективности работы системы защиты гидропривода при одновременном повышении быстродействия, эксплуатационной надежности и экологической безопасности систем защиты гидроприводов машин. 1 ил.

Гидравлическое устройство (1) содержит цилиндр (2) и поршень (3), который выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндре. Поршень содержит шток (4) и диск (5), делящий цилиндр в продольном направлении на первую камеру (6) и вторую камеру (7). Перемещение штока осуществляется регулируемой подачей потока гидравлической жидкости в камеры, так что шток поршня будет выдвигаться из цилиндра, когда гидравлическая жидкость подается через первое впускное отверстие (8) в первую камеру по первой магистрали (9), и вдвигаться в цилиндр, когда гидравлическая жидкость подается через второе впускное отверстие (10) во вторую камеру (7) по второй магистрали (11). Гидравлическое устройство снабжено средством для мгновенного сброса давления в случае действия внешней силы, величина которой превышает определенное пороговое значение, в результате чего обеспечивается перемещение штока (4) поршня относительно цилиндра (2). Гидравлическое устройство используется для наклона кабины, присоединенной к шасси транспортного средства. Кабина имеет возможность перемещаться назад относительно шасси в случае лобового столкновения передней части транспортного средства. Улучшаются характеристики поглощения энергии удара при столкновении. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система предназначена для защиты от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистем строительно-дорожных, сельскохозяйственных, мелиоративных, лесотехнических, промышленных машин и оборудования с гидроприводом рабочих органов. Система включает гидробак, редукционный клапан, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной, сливной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной гидролинии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю, с размещенным во входной полости подпружиненным плунжером, имеющим кольцевую проточку, совмещенную с радиальными отверстиями и осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, который перекрывается упором. Запорное устройство дополнительно оснащено системой контроля его срабатывания. Помимо этого, система контроля содержит источник питания, световую и звуковую сигнализации, а также механизм отключения подачи рабочей жидкости во входной штуцер запорного устройства. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности работы устройства. 2 ил.

Описано устройство для увеличения усилия привода, имеющего блокирующее устройство. Представленная система струйного управления включает первое устройство струйного управления для соединения посредством флюида источника подачи управляющего флюида с управляющим приводом через первый перепускной канал. Источник подачи управляющего флюида обеспечивает управляющий флюид для перемещения исполнительного элемента управляющего привода в первом направлении или во втором направлении, противоположном первому направлению, когда управляющий привод находится в рабочем состоянии. Второе устройство струйного управления соединено флюидом с первым устройством струйного управления и скомпоновано для соединения посредством флюида блокирующего привода и управляющего привода через второй перепускной канал, когда управляющий привод находится в нерабочем состоянии. Блокирующий привод функционально связан с управляющим приводом. Технический результат - повышение надежности устройства. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх