Насосный объемный гидропривод
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.05.80 (21) 2921122/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.
Е 21 D 9/06
F 15 В 7/00
Гоеударственный ковтнтет (53) УДК 62-82 (088.8) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № 3
Дата опубликования описания 28,0Х.82
le делам нзооретеннй н открытий
Г= --- —А. И. Алеев, А. Н. Семенов, Г. А. Козлов и В. И. Г омелов
1
Специальное конструкторско-технологическое бю) о I
Главмосинжстроя при Мосгорисполкоме 1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) НАСОСНЫЙ ОБЪЕМНЫЙ ГИДРОПРИВОД
Изобретение относится к насоснь1м объемным гидроприводам и может быть использовано в горных, строительно-дорожных и других машинах.
Известен насосный объемный гидропривод, содержащий насос, направляющий гидрораспределитель, к которому подключен дифференциальный гидроцилиндр, поршневая полость которого сообщена с одним из выходов гидрораспределителя напрямую, а штоковая полость сообщена обратным гидроклапаном с напорной гидролинией насоса.
Блок из двух параллельно включенных с прямым и противоположным направлением потока обратных гидроклапанов соединяет штоковую полость гидроцилиндра со вторым выходом гидрораспределителя, причем полость управления гидроклапана с прямым направлением потока сообщена с поршневой полостью гидроцилиндра (1).
Недостатком привода является циркуляция потока при работе по дифференциальной схеме из штоковой полости в поршневую через каналы направляющего гидрораспределителя. Это приводит к большим потерям напора.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является насосный объемный гидропривод, содержащий насос, предохранительный гидроклапан, направляющий гидрораспределитель, дифференциальный гидроцилиндр, поршневая полость которого напрямую сообщена с одним из выходов гидрораспределителя, а штоковая полость двумя параллельно включенными гидроклапанами, надклапанные полости управления которых сообщены с поршневой полостью гидроцилиндра, соединена со вторым выходом гидрораспределителя, причем один из гидроклапанов настроен на открытие по избыточному давлению перехода с дифференциальной схемы на схему с максимальным усилием, а второй гидроклапан — на открытие от перепада давлений между поршневой и штоковой полостями (2).
Недостатком указанного привода является циркуляция потока при работе по дифференциальной схеме из штоков в поршневую через каналы направляющего гидрораспределителя. Это приводит к большим потерям напора в случае невозможности размещения гидрораспределителя рядом с гид899979 гидропривод снабжен дополнительным обратным и предохранительным клапанами, по- 10 зо
3$ управления которого соединена гидролинией 4
1 7 и гидролинией 6 и, сЛедовательно, с поршневой полостью 5, а подпружиненная полость с баком 18. роцилиндром и нерациональным затратам энергии привода.
Цель изобретения — снижение потерь напорного давления гидропривода при дифференциальной и односторонней схемах подключения гидроцилиндра при уровнях давления ниже величины, определяющей момент автоматического переключения схемы управления гидроцилиндром.
Поставленная цель достигается тем, что лость управления последнего соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, выходы двух параллельно подключенных предохранительных клапанов соединены с его подпружиненной полостью, а между его выходом и поршневой полостью дифференциального гидроцилиндра установлен дополнительный обратный клапан.
На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема насосного объемного гидропривода.
Объемный гидропривод содержит гидронасос 1, соединенный напорной гидролинией 2 с гидрораспределителем 3.
Дифференциальный гидроцилиндр 4 поршневой полостью 5 сообщен напрямую гидролинией 6 с одним из выходов гидрораспределителя 3, а штоковой полостью 7 через обратный гидроклапан 8 со вторым выходом гидрораспределителя 3 гидролинией 9.
При этом обратный клапан 8 установлен параллельно предохранительным клапанам
I0 и 11.
Кроме того, штоковая полость 7 двумя параллельно включенными предохранительными клапанами 10 и 11 прямого действия также соединена гидролинией 9 с выходом
12 гидрораспределителя 3.
При этом предохранительный клапан 10 снабжен пружиной 13 и подпружиненной полостью управления соединен гидролинией
14 со штоковой полостью 7 дифференциального гидроцилиндра 4, а надклапанной полостью управления гидролинией 15 соединен через гидролинию 6 с поршневой полостью 5 дифференциального гидроцилиндра 4. Предохранительный клапан 11 снабжен пружиной 16, надклапанная полость
Штоковая полость 7 дополнительным предохранительным клапаном 19 прямого действия и последовательно включенным с ним обратным клапаном 20 соединена с поршневой полостью 5 дифференциального гидроцилиндра 4 через гидролинию 6.
Причем надклапанная полость управления дополнительного предохранительного клапана 19 гидролинией 21 соединена с поршневой полостью 5 дифференциального гидроцилиндра 4, а подпружиненная полость
25 гидролинией 22 соединена с выходами двух параллельно включенных предохранительных клапанов 10 и 11.
Напорная гидролиния 2 гидронасоса 1 соединена через предохранительный клапан
23 с баком 18.
Насосный объемный гидропривод работает следующим образом.
Исходя из максимального усилия, которое должен преодолеть шток дифференциального гидроцилиндра 4 при его дифференциальном режиме работы, производится настройка пружины 13 управляемого предохранительного клапана 10 на такой уровень перепада давлений между поршневой 5 и штоковой 7 полостями дифференциального гидроцилиндра 4, который обеспечит на штоке усилие.
Пружину 16 управляемого предохранительного клапана 11 настраивают на такой уровень избыточного давления в поршневой полости 5, который также обеспечил бы на штоке дифференциального гидроцилиндра
4 максимальное усилие при дифференциальном режиме работы.
Пружину предохранительного клапана
23 настраивают на поддержание в гидролинии 2 максимально допустимого избыточного давления в гидросистеме.
После выполнения указанных настроек выводят гидронасос 1 в рабочий режим и устанавливают гидрораспределитель 3 в позицию, обеспечивающую подвод потока насоса 1 в поршневук полость 5 дифференциального гидроцилиндра 4.
В случае нагрузки на штоке дифференциального гидроцилиндра 4 меньше максимальной поток насоса 1, поступающий в поршневую полость 5, не сможет открыть проходные сечения управляемых предохранительных клапанов 10 и ll, так как уровень избыточного давления, соответствующий указанной нагрузке, не может преодолеть усилия развиваемые пружинами 13 и
16 в отдельности.
Но указанный уровень давления через гидролинию 21 воздействует на затвор ripeдохранительного клапана 19 и открывает его проходное сечение, так как усилие пружины дополнительного предохранительного клапана 19 мало, поскольку предназначено только для подъема затвора дополнительного клапана 19 и его предварительного прижатия к седлу, и подпружиненная полость управления его гидролинией 22 соединена через гидрораспределитель 3 с баком 18.
В результате поток, вытесняемый из штоковой полости 7, через принудительно открытый дополнительный клапан 19 и последовательно включенный с ним обратный клапан 20 поступает в напорную гидролинию 6 и, следовательно, в. поршневую полость 5, чем и обеспечивается дифферен899979 0
З0
Формули изобретения
55 циальный режим работы гидропривода, т. е. выдвижение штока происходит только за счет .воздействия потока на площадь штока, в то время как уровень давления в поршневой и штоковой полостях одинаков, если не учитывать гидравлических потерь потока, перетекающего из штоковой полости 7 в поршневую 5.
В действительности уровень давления в штоковой полости 7 больше на величину гидравлических потерь в гидролинии перетока, чем в поршневой полости 5.
В итоге дифференциальным режимом работы привода обеспечено ускоренное движение штока с нагрузкой на нем меньше максимальной, причем поток, вытесняемый из штоковой полости 7, не проходит через каналы гидрораспределителя 3.
При достижении максимальной нагрузки на штоке давление в гидролиниях 2 и 6 и поршневой полости 5 достигнет уровня, которым будет сжата пружина 16 управляемого клапана 11 и, следовательно, вскрыто его проходное сечение.
В результате открытия управляемого клапана 11 штоковая полость 7 дифференциального гидроцилиндра 4 сообщена с баком
18 через каналы гидрораспределителя 3.
В штоковой полости 7 уровень давления снизится, т. е. между поршневой 5 и штоковой 7 полостями возникнет перепад давлений, который закроет обратный клапан 20, чем исключит поступление потока из поршневой полости 5 в штоковую 7 и, кроме того, вскроет управляемый клапан 10, т. е. параллельной гидролинией штоковая полость 7 будет сообщена с баком 18 через каналы гидрораспределителя 3.
После сообщения штоковой полости 7 через управляемые клапаны 10 и 11 с баком 18 в поршневой полости 5 и гидролинии 2 снизится уровень давления, так как поток при той же нагрузке воздействует на большую площадь, т. е. на площадь поршня дифференциального гидроцилиндра 4.
В результате управляемый клапан 11 закроется и будет открыт только управляемый клапан 10 под воздействием возникшего перепада давления между поршневой 5 и штоковой 7 полостями.
Таким образом, поток от насоса 1 поступает в поршневую полость 5, а из штоковой полости .7 сливается через открытый управляемый клапан 10 в бак 18, чем и будет обеспечен режим максимального усилия привода и соответственно снижение его скорости, так как возрос объем заполнения при той же величине потока.
При достижении уровня давления в поршневой полости 5 выше уровня давления, при котором вскрывается управляемый клапан
11, поток из штоковой полости сливается через оба управляемых клапана 10 и 11.
В случае снижения нагрузки на штоке ниже максимальной величины произойдет снижение уровня давления в поршневой полости 5 ниже уровня давления, при котором вскрывается управляемый клапан 11, который закроет проходное сечение под действием пружины 16, одновременно снизится и перепад давлений между полостями 5 и 7 дифференциального гидроцилиндра 4 ниже уровня, при котором управляемый клапан
10 открывается, что приведет и к его закрытию под действием пружины 13.
В результате слив из штоковой полости
7 будет возможен только через открытый дополнительный клапан 19 и последовательно включенный с ним обратный клапан 20, что и обеспечит вновь дифференциальный режим работы привода.
Если нагрузка на штоке вновь возрастает выше максимальной, то произойдет автоматическое переключение привода с дифференциальной схемы включения на одностороннюю.
Реверс штока дифференциального гидроцилиндра 4 достигается изменением позиции гидрораспределителя 3 на противоположную.
В результате поток от насоса 1 поступает в штоковую полость 7 дифференциаль.ного гидроцилиндра 4, вскрыв на своем пути энергией потока обратный клапан 8. В это время дополнительный клапан 19 закрыт под действием перепада давления между штоковой 7 и поршневой 5 полостями и своей пружины. Поток из поршневой полости 5 сливается в бак 18 через гидрораспределитель 3.
Таким образом, в приводе исключена циркуляция потока, вытесняемого из штоковой полости в поршневую, через каналы гидрораспределителя в режиме работы по дифференциальной схеме, а также обеспечена работа привода от штоковой полости на любом уровне давления без подпора потока, идущего от гидрораспределителя в штоковую полость дифференциального гидроцилиндра.
В результате реализации представленной гидросхемы снижаются потери энергии насоса в тепло, как в режиме работы по дифференциальной схеме, так и в режиме работы привода от штоковой полости, что в итоге приводит к повышению КПД привода.
Насосный объемный гидропривод, содержащий насос, предохранительный клапан, гидрораспределитель, дифференциальный гидроцилиндр, поршневая полость которого сообщена с одним из выходов гидрораспределителя, а штоковая полость посредством
899979
Составитель В. Пономарева
Редактор С. Г1атрушева Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик
Заказ 2136/51 Тираж 623 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
7 двух параллельно включенных предохранительных клапанов, полости управления которых сообщены с поршневой полостью гидроцилиндра, соединена с другим выходом гидрораспределителя, при этом давление включения одного из предохранительных клапанов йастроено на переключение гидропривода с дифференциальной схемы под включения гидроцилиндра на одностороннюю, а давление включения другого определено заданным уровнем перепада давления в поршневой и штоковой полостях дифференциального гидроцилиндра, отлачаюи4ийся тем, что, с целью снижения потерь напорного давления гидропривода при дифференциальной и односторонней схемах подключения гидроцилиндра при уровнях давления ниже величины, определяющей момент автоматического переключения схемы
8 управления гидроцилиндром, он снабжен дополнительным обратным и предохранительным клапанами, полость управления последнего соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, выходы двух параллельно подключенных предохранительных клапанов соединены с его подпружиненной полостью, а между его выходом и поршневой полостью дифференциального гидроцилиндра установлен дополнительный обратный клапан.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
l. Патент Великобритании № 1475816, кл. F 2 Ч, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2761073, кл. F 15 В 7/ОО, 1979 (прототип).
