Насосно-аккумуляторный привод

(71) Заявите ч) НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРНЫЙ ПРИВО прибавлости вк необа жиднагрузки ления жид что ведет ния подпо полости ц к непроиз ии аккуму их загруз оке отот давости,еспеченевой усилию на шется усилиештоковой походимости обкости в пори, следоватным затратаособенно прка цилиндраЦель изоб линдра одитеп ятора ах шт энер боль КПДте ристик.Указанная цель достигается тем, то. привод дополнительно снабжен торым пневмогкдроаккумулятором и стройством.автоматического регулиования режимом работы привода, коорое соединено с силовым цилиндромдополнительным .пневмогидроаккумулятором и с гидрораспределителем, с оторым через.кинематическую связь меет общее ручное уйравление,Устройство автоматического регуирования режимом работы привода Изобретение относится к области гидравлического привода, а конкретно к насосно-аккумуляторному приводу силовых цилиндров, и может быть исполь зовано в составе грузоподъемных средств.Известен насосно-аккумуляторный привод преимущественно для силовых цилиндров грузоподъемных средств, содержащий насос, соединенный гидролинией с пневмогидроаккумулятором через обратный клапан,. гидрораспределитель с ручным управлением, предохранительный клапан, фильтр и бак с рабочей жидкостью 11.Недостатком указанного приво является то, что рассматриваемый привод независимо от нагрузки на штоке цилиндра обеспечивает принудительное опускание штока за счет соединения распределителем.штоковой поло ти цилиндра с аккумулятором, а поршневой полости - со сливной магистцалью. При такой схеме привода к етения - увеличениеие динамических харак885637 Заказ 10498/ . Подпискомитета СССР 52 Тираж 752ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Москва, И, Р ткрцтии дМ 5 аушск илиал ППП "Патент", г. Ужгород," ул.Проектная,. Составитель А, Теверовскийктор М. Ткач Техред Н. Майорош Корректор Ввыполнено в виде корпуса срасположенными в нем, подпружиненными с обо.их торцов каждый, распределительным и измерительным золотниками,полости которых системой каналов вкорпусе соединены между собой, причем распределительный золотник сообщен сдополнительным пневмогидроаккумулятором и с полостями гидрораспределителя и снабжен поводком, взаимодей-.ствующим с ручным управлением последнего, а полости измерительного золотника соединены с полостями силового цилиндра, при этом одна из еготорцовых полостей соединена черездроссельс поршневой полостью силового цилиндра, а другая - с дополнительным пневмогидроаккумулятором.На фиг.1 представлена,гидравлическая схема привода; на фиг.2 устройство автоматического регулирования режимом работы привода, общий вид; на фиг.3 - сечение А-А.нафиг.2, на фиг.4 -. сечение Б-Б нафиг.2; на фиг.5 - сечение В-В нафиг,2, на фиг.6 - сечение Г-Г нафиг.2; на фиг.7 - сечение Д-Д на фиг.2;на фиг,8 - узел 1 на фиг.2;на фиг.9 положение золотников устройства автоматического регулирования при подъеме тяжелонагруженного штока; нафиг.10 - то же; при подъеме малонагруженного штока; на фиг.11 - то же,при опускании тяжелонагруженногоштока; на фиг.12 - то же, при опускании малонагруженного штока.Насосно-аккумуляторный привод преимущественно для силовых цилиндров 1грузоподъемных средств, содержит насос 2, соединенный гидролинией 3 спневмогидроаккумулятором 4 черезобратный клапан 5, гидрораспределитель 6 с ручным управлением 7, предохранительный клапан 8, фильтр 9и бак 10 с рабочей жидкостью,Привод дополнительно снабжен. вторым пневмогидроаккумулятором 11 иустройством 12 автоматического регулирования режимом работы. привода,которое соединено с.силовым цилинд.ром 1, с дополнительным пневмогидроаккумулятором 11 и с гидрораспределителем 6, с которым через нине-.матическую связь, выполненную в аидеповодка 13, имеет общее ручное управление 7.Устройство 12 автоматического регулирования режимом работы приводавыполнено в виде корпуса 14 с рас 5 1 о 35 2 о положенными в нем, подпружиненнымис обоих торцов каждый, распределительным 15 и измерительным 16 золотниками, торцовые полости 17-20 которых системой каналов 21-34 в корпусе 14 соединены между собой, причемраспределительный золотник 15 сообщен с дополнительным пневмогидроаккумулятором 11 и с полостями 35-37гидрораспределителя 6 и снабжен поводком 13, взаимодействующим ручнымуправлением 7 последнего, а полости 19 и 20 измерительного золотника 16 соединены с полостями 38 и 39силового цилиндра 1, при этом однаиз его торцовых полостей 19 соединена через дроссель 40 с поршневойполостью 38 силового цилиндра 1, адругая полость 20 - с дополнитель,ным пневмогидроаккумулятором 11. Каждый золотник и распределительный 15, и измерительный 16 расположены во втулках 41 и 42 соответственно.На торцы измерительного золотника 16действуют пружины 43 и 44,Насосно-аккумуляторный приводработает следующим образом.В исходном положении рукоятка 7 управления распределителя 6 и распределительный золотник 15 автоматическогоустройства 12 находятся в нейтральныхположениях на фиг.1 и 2).В этом случае все каналы золотников 15 и 16,соединяющие полости гидроцилиндра 1с полостью 36 распределителя 6 и дополнительным аккумулятором 11; перекрыты, а. полости цилиндра 1 заперты.Положение измерительного золот-ника 16 во втулке 42 определяется соовокупностью усилий пружин 43 и 44, усилий от давлений масла в аккумуляторе 11 на правый торец и в поршневойполости 38 цилиндра 1 на левый торец золотника 16 Если нагрузка наф штоке составляет менее 607. номинальной, а дополнительный аккумулятор 11заряжен, то под действием его давления в торцовой полости 19 золотник 16смещается влево таким образом, чтоо первый слева его поясок перекрываетканал 29, Если же нагрузка на штокецилиндра 1 составляет более 604 номинальной или любая, нагрузка на штоке, но аккумулятор 11 не заряжен),то под действием давления в торцовой полости 19 большего, чем в полости 20, золотник 16 смещается вправотаким образом, что первый слева поя85637 15 20 И зе 35 ао 4 юо 5 5 8 сок золотника 16 не перекрывает канал 29 фиг. 2 и 5).Подъем штока цилиндра 1 осуществляется переводом рукоятки 7 управления из нейтрального положения в крайнее правое, в которое перемещается золотник распределителя 6 и золотник 15 (фиг.1, 9, 101 . При этом основной аккумулятор 4 соединяется с каналом 21 устройства 12 (фиг.2, 9)Если шток цилиндра 1 сильно нагружен, то давление масла от аккумулятора 4 через отверстия канала 21 передается в полость 19, в результате чего золотник 16 перемещается в крайнее правое положение фиг.9) . Иежпояс ковая полость золотника 16 соединяет каналы 28 и 25, масло от пневмогидроаккумулятора 4 начинает поступать в поршневую полость 38 цилиндра 1. Одновременно масло из штоковой полости 39 цилиндра 1 через канал 26 поступает в межпоясковую полость золотника 15. Канал 25 и распределитель 6 вытесняется в сливную магистраль гидросистемы, Т.е. шток цилиндра 1 выдвигается от основного аккумулятора 4. Дополнительный аккумулятор 11 в это время отсечен от гидроцилиндра поясками золотников 15 и 16.Вследствие инерционности золотника 16, пружин 43 и 44,а также противодействия давления масла в полости 20 от аккумулятора 11, после вклю.чения распределителя 6 золотник 16 в правое положение перемещается плавно, обеспечивая плавные соединения каналов 28 и 25, нарастание давления в цилиндре 1 и разгон его штока, а следовательно, и хорошую динамику привода при разгоне на выдвижение тяжелонагруженного штока.Дроссель 40 обеспечивает в полости 19 повышенное давление,по сравнению с давлением в поршневой полости 38 цилиндра ":, благодаря чему во время выдвижения штока золотник 16 все время находится в крайнем правом положении, а также исключает передачу колебаний давления в поршневой полости 38 цилиндра 1 в полость 19, т.е. предотвращает колебания золотника 16 в периоды разгона штока.Если шток цилиндра мало нагружен,. а аккумулятор 11 заряжен, то золотник 16 находится в крайнем левом положении (фиг.10) . В этом случае 4все каналы, соединяющие основной аккумулятор 4 с полостями цилиндра 1, перекрыты поясками золотников 15 и 16. Дополнительный аккумулятор 11 через канал 23,.межпоясковую полость золотника 15, каналы 34 и 33, межпоясковую полость золотника 16 и канал 25 соединяется с поршневой полостью 38 цилиндра 1, а штоковая. полость 39 через канал 26, межпоясковую полость золотника 15, канал 22 и распределитель 6 соединяется со сливной магистралью гидросистемы. Шток цилинд.ф ра 1 поднимается вверх за счет энергии дополнительного аккумулятора 11, рекуперированной в нем ранее.Энергия от основного аккумулятора 4 в это время .не расходуется, а сам он подзаряжается от насоса 2.В случае, если при подъеме мало- нагруженного штока происходит полная разрядкааккумулятора 11, то давление в полости 20 падает и золотник 16 под действием усилия пружины 43 смещается вправо, полость 19 соединяется с основным аккумулятором 4, что приводит к окончательному перемещению золатника 16 в крайнее . правое. положение, вследствие чего поршневая полость цилиндра 1 соединяется с аккумулятором 4, от которого продолжается выдвижение штока цилиндра 1. Если при подъеме .штока цилиндра 1 нагрузка на нем скачкообразно меняется от нагрузки холостого хода до номинальной, что часто имеет место, например в стрелоподъемных механизмах погрузчиков в момент полного выбора слабины канатов, то до выбора слабины канатов выдвижение штока цилиндра 1 данным приводом осуществляется от дополнительного аккумулятора 11. В момент полного выбора слабины канатов давление в поршневой полости 38 цилиндра 1 возрастает вначале до давления в дополнительном аккумуляторе 11, вследствие чего золотник 16 перемещается вправо и дальнейшее движение штока цилиндра 1 происходит от основного аккумулятора 4. Такое плавное двуступенчатое изменение давления. жидкости в поршневой полости 38 цилиндра 1(от давления ;,олостого хода до давления в дополнительном аккумуляторе 11 и от давления в этом аккумуляторе до давления в цилиндре 1 от статическойформула изобретения 7 88563нагрузки) обеспечивает плавный разгон штока при его подъеме и не вызывает резкие "всплески" давления вгидросистеме привода.Опускание штока цилиндра 1 осуществляется переводом рукоятки 7управления из нейтрального положения в крайнее левое. При этом золотник 16 гидрораспределителя 6 и золотник 15 также перемещаются в край внее левое положение (фиг.1, 11 и 12),а аккумулятор 4 соединяется с каналом 22 устройства 12 (фиг,2) .Если шток цилиндра 1 сильно нагружен, то золотник 16 находится в правом положении, а отверстия в устройстве 12, соединяющие штоковую полость39 цилиндра 1 с аккумулятором 4, перекрыты золотниками 15 и 16 (фиг,11)и этот аккумулятор выключен из работы. Аккумулятор 11 через канал 23,межпоясковую полость золотника 15,каналы 30, 28, межпоясковую полостьзолотника 16 и канал 25 сообщаетсяс поршневой полостью 38 цилиндраа через канал 23, межпоясковуюполость золотника 15, канал 32,межпоясковую полость золотника 16 иканал 26 соединяется со штоковой полостью 39 цилиндра 1, Т.е. обе полости цилиндра 1 замыкаются на дополнительный аккумулятор 11. Под действием нагрузки на штоке цилиндра 1масло из поршневой полости 38 цилиндра 1 перетекает в аккумулятор 11,заряжая его, и в штоковую полость 39Э 5цилиндра 1. Так как в силовых цилиндрах площадь поршневой полости намного больше площади штоковой полости, то большая часть масла из пор шневой полости 38 перетекает в аккумулятор 11. Аккумулятор 11 в этомслучае обеспечивает подпор жидкости в поршневой полости 38 цилиндра 1,что определяет плавный спуск штокапри больших его загрузках. При этом 45насос 2 работает на аккумулятор 4,подзаряжая его.При мало нагруженном штоке цилиндра 1, когда давление в аккумуляторе 11больше давления в поршневой, полости 38 цилиндра 1, золотник 16 находится в левом положении (фиг,12) .Отверстия, соединяющие аккумулятор 11со штоковой полостью 38 цилиндра 1перекрыты золотниками 15 и 16, а аккумулятор 4 через канал 22, межпоясковую полость золотника 15, канал 31,межпоясковую полость золотника 16,канал 26 соединяется со штоковой полостью 39, цилиндра 1. Поршневая полость 38 цилиндра 1 через канал 26 межпоясковую полость золотника 16, канал 33, межпоясковую полость золотника 15, канал 21 и гидрораспределитель 6 соединяется со сливной магистралью системы, Т.е. опускание штока цилиндра 1 осуществляется в принудительном режиме, цто однако, не определяет резкую. динамику гидросистемы ввиду малой ее загрузки.Ввиду того, что при опускании тяжелонагруженного штока цилиндра 1 и при подъеме малонагруженного штока основной аккумулятор 4 в работе не участвует, то время его работы в общем цикле работы существенно сокращается, а время на его подзарядку от насоса 2 соответственно увеличивается. Поэтому мощности насоса 2 и приводного двигателя (не показан) в данном приводе можно значительно снизить за счет применения насосов малой производительности. 1. Насосно-аккумуляторный привод преимущественно для силовых цилиндров грузоподъемных средств, содержащий насоссоединенный гидро- линией с пневмогидроаккумулятором черезобратный клапан,гидрораспределитель с ручным управлением, предохранительный клапан, фильтр и бак с рабочей жидкостью, о т л и ц а ю - щ и й с я тем, цто, с целью увеличения КПД и улучшения динамических характеристик, привод дополнительно снабжен вторым пневмогидроаккумулятором и устройством автоматичеекого. регулирования режимом работы привода, которое соединено с силовым цилиндром, с дополнительным пневмогидроаккумулятором и с гидрораспределителем, с которым через кинематическую связь имеет общее ручное управление.2. Привод по п.1, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что устройство автоматического регулирования режимом работы привода выполнено в виде корпуса с расположенными в нем, подпружиненными с обоих торцов каждый, распределительным и измерительным золотниками, полости которых системой каналов в корпусе соединены между собой, причем распределительный золотник сообщен с дополнительным пневмогидроаккумулятором и с полостямигидрораспределителя и снабжен поводком, взаимодействующим с ручным управлением последнего, а полости измерительного золотника соединены сполостями силового цилиндра, приэтом одна из его торцовых полостей5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе