Гидропривод

 

ГИДРОПРИВОД, содержащий насос , масляный бак, гидродвигатель с поршнем и рабочими полостями, подключенными к насосу и масляному баку гидролиниями нагнетания и слива через распределительное устройство,включающеё -управляющий гидрораспределитель с торцовьлми командными полостями,гидроуправляемый золотник,имеющий плун kep и взаимодействующий с ним поршень , установленный в корпусе с образованием поршневой и штоковой полостей, и гидроуправляе ый реверсивный . распределитель, причем золотник выполнен с торцовой полостью управления, соединенной с гидролинией нагнетания, и связан гидролинией , подключенной к поршневой полости, с управляющим гидрораспределителем, соединенным с масляным баком, о тличающийся тем, что, с целью увеличения КПД,он снабжен дополнительным гидродвигателем с поршнем , жестко связанным с поршнем основного гидродвигателя, и рабочими полостями, которые подключены к насЬсу и масляному баку через дополнительное распределительное устройство , включающее дополнительный гидроуправляемый реверсивный распределитель и подпружиненный двухпозиционный клапан с полостями управления, в одном из положений сообщающий по- , лости дополнительного гидродвигателя между собой, и дросселем, установленным в гидролинии,соединяющей поршневую ПОЛОСТ1 с золотником и с управляющим гидрораспределителем,, причем пружинная полость управления двукпозиционного клапана подклю- 2 чена к гидролинии, соединяющей золотник с управляющим гидрораспределителем , а другая его полость управлеа ния соединена с поршневой полостью золотника. ю со СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5В F 15 В 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3463193/25-06 (22) 02.07. 82 (46) 23.12.83. Бюл. Р 47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) В.В.Борданов Л.П.Константинов, A,Ô.Ãåðàñèìoâ и В.В.Городничий (53) 62-82(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3258603/25-06, кл. F 15 B 11/02, 1981. (54)(57) ГИДРОПРЯВОД, содержащий насос, масляный бак, гидродвигатель с поршнем и рабочими полостями, подключенными к насосу и масляному баку гидролиниями нагнетания и слива через распределительное устройство, включающее .управляющий гидрораспределитель с торцовыми. командными полостями,гидроуправляемый золотник, имеющий плун 3xep и взаимодействующий с ним поршень, установленный в корпусе с образованием поршневой и штоковой полостей, и гидроуправляемый реверсивный.распределитель, причем золотник выполнен с торцовой полостью управления, соединенной с гидролинией нагнетания, и связан гидролини„„SU„„1062435 A ей, подключенной к поршневой полости, с управляющим гидрораспределителем, соединенным с масляным баком, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения КПД,он снабжен дополнительным гидродвигателем с поршнем, жестко связанным с поршнем основного гидродвигателя, и рабочими полостями, которые подключены к насЬсу и масляному баку через дополнительное распределительное устройство, включающее дополнительный гидроуправляемый реверсивный распределитель и подпружиненный двухпоэиционный клапан с полостями управления, в одном из положений сообщающий полости дополнительного гидродвигате- Е ля между собой, и дросселем, установленным в гидролинии,соединяющей поршневую полость с золотником и с управляющим гидрораспределителем,. % ° причем пружинная полость управления двукпозиционного клапана подклю- чена к гидролинни, соединяющей золот ц ник с управляющим.гидрораспределителем, а другая его полость управле «а и» ния соединена с поршневой полостью ф ф золотника.

1062435!

Изобретение относится к гидравлическим исполнительным устройствам систем управления и может использоваться в различных областях промышлен ° ности и народного хозяйства, где требуется управление большой инерцион 5 ной нагрузкой при использовании насоса пос оянной производительности ограниченной мощности, обеспечение инвариантно"ти к внешнему нагружению.

Известен гидропривод, содержащий насос, масляный бак, гидродвигатель с поршнем и рабочими полостями, под-. ключенными к. насосу и масляному баку гидролиниями нагнетания и слива через распределительное устройство, включающее управляющий гидрораспределитель с торцовыми полостями, гидроуправляемый золотник, имеющий плунжер и взаимодействующий с ним поршейь установленный в корпусе с образованием поршневой и штоковой полостей, и гидроуправляемый реверсивный распределитель, причем золотник выполнен с торцовой полостью управления, соединеннои с гидролинией нагнетания, и связан гидролинией, подключенной к поршневой полости, с управляющим гидрораспределителем, соединенным с масляным 6axoM(1 j.

Недостатком гидропривода является низкий КПД, обусловленный необходимостью использования при работе с инерционной нагрузкой насоса максимальной производительности, в соответствии с требуемой око- 35 ростью движения гидродвигателя, и давлением нацора в соответствии с заданной постоянной времени гидропривода и мощностью нагружения.

Целью изобретения является иовы- 4р шение КПД привода.

Цель достигается тем, что гидропривод, содержащий насос, масляный бак, гидродвигатель с поршнем и рабочими полостями, подключенными к 45 насосу и масляному баку гидролиниями нагнетания и слива через распределительное устройство, включающее управляющий гидрораспределитель с торцовыми командными полостями,подключенными к насосу и масляному баку гидролиниями нагнетания и слива

,через распределительное устройство, :гидроуправляемый золотник, имеющий плунжер и взаимодействующий с ним поршень, установленный в корпусе с образов;.нием поршневой и штоковой полостей, и гидроуправляемый реверсивный распределитель, причем золотник выполнен с торцовой полостью управления, соединенной с 60 гидролинией нагнетания, и связан гидролинией, подключенной к поршневой полости, с управляющим гидрораспределителем, соединенным с масляным баком, снабжен дополнителькым гидродвигателем с поршнем, жестко связанным с поршнем основного гидродвигателя, и рабочими полостями, которые подключены к насосу и масляному баку через дополнительное распределительное устройство, включающее дополнительный гидроуправляемый реверсивный распределитель и подпружиненный двухпозиционный клапан с полостями управления, в одном иэ положений сообщающии полости дополнительного гидродвигателя между собой, и дросселем, установленным в гидролинии, соединяющей поршневую полость с золотником и с управляющим гидрораспределителем, причем пружинная полость управления двухпозиционного клапана подключена к гидролинии, соединяющей золотник с управляющим гидрораспределителем, а другая его полость управления соединена с.поршневой полостью золотника.

На чертеже представлена схема гидропривода.

Гидропривод содержит насос 1, масляный бак 2, гидродвигатель 3 с поршнем 4 и рабочими полостями

5 и 6, подключенными к насосу 1 и масляному баку 2 гидролиниями нагнетания .7, и слива 8 через распределительное устройство, включающее управляющий гидрораспределитель 9 с торцовыми полостями 10 и

11, гидроуправляемый золотник 12 имеющий плунжер 13 и взаимодействующий с ним поршень 14, установленный в корпусе 15 с образованием поршневой 16 и штоковой 17 полостей, и гидроуправляемый реверсивный pacimeделитель 18, причем золотник 12 выполнен с торцовой полостью 19 управления, соединенной с гидролинией 7 нагнетания, и связан гидролини †. ей 20, подключенной к поршневой полости 16, с управляющим гидрораспределителем 9, соединенным с масля-., ным баком 2.

Гидропривод снабжен дополнительным гидродвигателем 21 с поршнем 22, жестко связанным с поршнем 4 основного гидродвигателя 3 и рабочими полостями 23 и 24, которые подключенй к насосу 1 и масляному баку 2 через дополнительное распределительное устройство, включающее дополнительный гидроуправляемый реверсивный распределитель 25 и подпружиненный двухпозиционный клапан 26 с полостями 27 и 28 управления и двумя положениями 29 и 30, со -. общающий полости 23 и 24 дополнитель- ного гидродвигателя 21 между собой, и дросселем 31, установленным в гидролинии 32, соединяющей поршневую полость 16 с золотником 12 и управляющим гидрораспределителем 9, причем пружинная полость 28 управ1062435 ления двухпозициэнного клапана 26 подключена к гидролинии 20, соединяющей золотник 12 с управляющим гидрораспределителем 9, а другая его полость 27 управления соединена с поршневой гидрополостью 16 5 золотника 12.

Реверсивный распределитель 18 имеет полости 33 и 34 управления.

Эолотник 12 выполнен с дросселирующими окнами 35 и 36, а управляющий гидрораспределитель 9 — с дросселирующим окном 37. Клапан 26 снабжен возвратной пружиной 38.

Гидропривод работает следующим образом. 15

При подаче на управляющий гидрораспределитель 9 командного сигнала в виде перепада давления в его торцовых полостях 10 и 11 происходит его смещение, напримег, ВпрВВо по чертежу, на величину, соответствующую разности давлений в полостях 10 и 11, и сообщение при этом поршневой полости 16 с гидролинйей 8.слива. Одновременно управляющий перепад давления поступает в полости 33 и 34 управления реверсив ного распределителя 18 полости 27 и

28 и клапана 26, вызывая их перемещение в крайнее правое положение (изображено на чертеже) . Давление нагнетания, подведенное к торцовой полости 19 управления, обеспечивает смещение плунжера 13 золотника 12 и поршня 14 из исходного положения (при котором полости 5 и 6 гидродвигателя 3 отделены от гидролиний нагнетания 7 .и слива 8) вниз, подсоединение полостей б и 5 гидродвигателя

3 соответственно через дросселирующие окна 35 и 36 к гидролиниям нагне440 . тания 7 и слива 8.

Движение поршня 14 в то же время вызывает перепад давления на дросселе 31, который, поступая в полости 27 и 28 управления клапана 26, 45 вызывает переброс его в положение 30 и подсоединение полостей 23 и 24 дополнительного гидродвигателя 21 к гидролиниям нагнетания 7 и слива 8.

Происходит разгон гидродвигателей 3 и 21 (при эффективной площади, равной сумме эффектифных площадей порш- ней 4 и 22).

При этом давление в поршневой по° лости 16 и соответственно перед управляющим гидрораспределителем 9 (без55 учета перепада давления на дросселе

3l который принципиально может быть . сведен к величине, пренебрежимо малой по сравнению с давлением в поршневой полости 16) поддерживается пос 60 тоянным. Оно определяется очевидно давлением в гидролинии 7 нагнетания и отношением торцовой площади лунжера 13 золотника 12 к площади поршня 14. - 65

Последнее условие определяет независимость расхода жидкости Q,,=ê Х, протекающего через дросселирующее окно 37 .управляющего гидрораспределителя 9, от внешних условий.

Соотношение расходов, задаваемого управляющим.гидрораспределителем 9, расхода Q„ è расхода Q> вытесняемого из полости 6 гидродвигателя 3 через дросселирующее окно 36 золотника 12, определяет расход Q» поступающий из поршневой полости 16 (или в нее), а с тем и скорость движения поршня 14 вместе с плунжером 13 золотника 12.

До достижения гидродвигателем 3 заданной скорости, определяемой расходом Ф, Я,(Q<, поэтому Q>)O/Я +

+Я =Я ),. происходит вытесн".йие жид2

Р кости из поршневой полости 16. При этом плунжер 13 золотника 12 с поршнем 14 движутся вниз, обе=печивая увеличение площадей дросселирующих окон 35 и 36 (разгон гидродвигателя 3) и создавая соответствующий перепад давления на дросселе 31, кото-. рый обеспечивает установку клапана

26 в по ицию 30 (подведение рабочей жидкости от насоса 1 к гидродвигателю 21) ° По мере разгона гидродвигателя 3(21) величина Q2 увеличивается и в некоторый момент становится Q =

=Я„(Я =О) . Поршень 14 и плунжер 13 золотнйка 12 достигают при этом край не нижнего положения. При Q 0 перепад давления на.дросселе 31 также становится равным нулю, а возвратная пружина 38 клапана 26 обеспечивает переброс его в положение 29, при котором полости 23 и 24 гидродвигателя 21 соединены между собой.

Вследствие малого сопротивления на сливе и максимальной разгоняющей силы (в этот момент) поршень 4 гидродвигателя 3 продолжает движение с ускорением. Но теперь Q2 становится

Я27й„ и Q>40 — поршень 14 и плунжер 13 золотника 12 движутся вверх, уменьшая площади дросселирующих окон 35 и Зб и притормаживая гидродви.".. гатель 3. .Перепад давления на дросселе 31 при этом создает ггействчющую на клапан 26 силу которая направлена в ту же сторону, что и сила действия его пружины 38.

В установившемся состоянии Q1-Q«

Я =О, положение плунжера 13 золотнйка 12, задающее давление в соот— ветствующих полостях 5 и б ги родвигателя 3, определяется равенством всех сил, действующих иа его поршень 4 ° При этом жидкость из полости 23 гидродвигателя 21 перегоняется в его полость 24.

Изменение скорости гидродвигателя 3 вызывает изменение расхода

Q > (Q2 1Щ и появление р:>c..:-:îëà Q> который обеспечивает соо1 ветствун>—

1062435

П 28 N

Составитель A.Òåâåðoâñêèé

Редактор В.Иванова Техред С.Мигунова Корректор М. Шароши

Заказ 10185/3 1 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

°

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щее перемещение поршня 14 и плунжера. 13 золотника 12 и возврат схемы в установившееся положение.

Причем, при появлении определенной величины Qg>O которую задает дрос-. сель 31, т.е. снижение до определенной величины скорости гидродвигателя З,создается необходимый перепад давления на дросселе 31, который приводит к з адей ствованию и гидродви гателя 21.

Таким образом, включение в схему гидропривода дополнительно гидродвигателя 21 с задействованием его только на разгоне инерционной нагрузки и увеличением в этот промежуток времени общей эффективной площади гидродвигателя при помощи реверсивного распределителя 25 и подпружиненного клапана 26 (несложных в конструктивном исполнении элементов) позволяет использовать в схеме привода насос с меньшим давлением напора, а в итоге повысить КПД гидропривода.