Устройство управления клапаном

(51) 4 В 60 К 41/06 ГОСУД АРСТ 8 ЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН М 39ститут механизатва.Н.Лукашеви ельство СССРК 4 1/06, 1986,РОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КЛАПА 54) У 57) И ления, управляемого источником давления, регулируется задающ апаном 18, величина ны которого изменяет ом одновременно с из очника портно ретени олнительным лив которог ереливным к м озможн затяжки пруэлектромагн ту ти пу Зб С (:Ь СО 00 К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6224/30-1109.87 10.89. Бюл. орусский инского хозяйс .Рожанский,кайн(21) 430 (22) 14. (46) 23. (71) Вел ции сель (72) А.А и В.М.КУ (53) 629 (56)Авто У 144937 обретение относится к трансу машиностроению. Цель изоб - расширение функциональных остей, Момент трения изменяе орционально крутящему моменвостовике вала отбора мощнос м регулирования давления управляющей жидкости переливным клапаном, затяжка пружины 21 которого изменяется электромагнитом, подсоединенным к выходу схемы управления, которая также сравнивает величину крутящего момента на хвостовике с допустимой. При появлении превышения осуществляется сброс давления путем изменения направления тока в обмотке 23 электромагнита. Темп включения изменяется обратно пропорционально величине внешней нагрузки регулированием производительности основного1516388нением затяжки пружины переливного клапана. Изобретение позволяет снизить динамические нагрузки в трансмиссии технологического оборудования при включении фрикциона и защититьтрансмиссию и фрикцион вала отборамощности от длительно действующихперегрузок. 3 ил.Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частностик механизмам управления валами отбора мощности тракторов и аналогичныхмашин.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей.На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - устройство блокауправления и схемы сравнения; нафиг. 3 - конструкция обмотки электромагнита.Устройство содержит основной насос 1, связанный через планетарнуюпередачу 2 с приводимым во вращениеот двигателя 3 валом 4 и валом 5дополнительного насоса 6, регулирующего производительность насоса 1Двигатель Э связан с приводом 7 вала отбора мощности (ВОМ), имеющимфрикцион 8 включения и хвостовик 9,связанный с приемным карданом 10трансмиссии технологического оборудования,Основной насос 1 напорной магистралью 11 связан с распределителем12, через него - с гидроцилиндромфрикциона 8 включения ВОМ, черезэапорный кран 13, имеющий калиброванное отверстие, - с предохранительным клапаном 14 и полостью 15электромагнита, а также с полостью 16 переливного клапана, имеющего общий корпус 17 с задающим переливным клапаном 18, установленным в напорной магистрали 19 насоса 6,Поршень 20 переливного клапанасвязан через пружину 21 с якорем 22 электромагнита, обмотка 23 которого установлена в корпусе 17 устройства, Корпус содержит перегородку 24, отделяющую полость 15 электромагнита от полости задающего переливного клапана 18, шток 25 поршня 26 которого, подпружиненный пружиной 27, связан через пружину 28 с якорем 22 электромагнита. Поршень 20 перекрывает сливное отверстие 29, а порвень 26 - слнвное отверстие ЭО. Запорный кран 13 содержит рычаг31 управления, кинематически связанный тягой 32 с пружиной 33 предохранительного клапана 14. Рычаг31 управления служит указателем 15 шкалы допустимого момента тренияфрикциона 8Электрическая схема устройствасодержит индукционный магнитоупругий датчик 34 крутящего момента, 20 установленный на хвостовике 9 ВОМи связанный выходом с неинверснымвходом блока 35 управления, второйинверсный вход которого связан свыходом схемы 36 сравнения, неин вертирующий вход которой связан свыходом регулируемого источника 37опорного напряжения, а инвертирующий - с выходом блока 35 управленияи входом усилителя 38 мощности, выход которого подключен к входу об"мотки 23 электромагнита.Регулируемый источник 37 опорногонапряжения выполнен на переменномрезисторе, включенном в цепь источника постоянного напряжения и соединенном своим движком с указателемшкалы 39 допустимого момента тренияфрикциона. Усилитель 38 мощности содержит дифференциальный усилитель 40 тока, выходной ток которого изменяется пропорционально входному напряжению.Якорь 22 электромагнита выполненв виде постоянного магнита или поляр ного электромагнита.Блок 35 управления (фиг. 2) содержит интегральный операционныйусилитель 40, включенный в режимедифференциального сумматора эа счетсопротивления обратной связи 4 1,Схема 36 сравнения содержит интегральный однопороговый компаратор42, транзисторный ключ 43 и тиристорную опторату 44.55Кроме того, обмотка 23 электромагнита может быть выполнена по схе-,ме (фиг. 3), а якорь может быть вэтом случае ферромагнитным. Обмотка23 состоит иэ двух катушек 45 и 46, 5 151 расположенных по обе стороны ферромагнитного якоря 22. Входы катушек 45 и 46 подключены к выходу блока 38 через разделительные диоды 47 и 48, а их выходы - к общему проводу.Устройство работает следующим образом.Соотношение площадей поршней 20 и 26 выбирается равным 1:1. Предварительное поджатие пружин 21 и 28 выбирается из расчета получения давления слива переливного клапана, необходимого для обеспечения начального момента трения фрикциона 8, равного (0,2-0,25) И" , где И" " максимальный крутящий момент двигателя. Предварительное поджатие пружины 27 выбирается из расчета получения производительности основного насоса, достаточной для восполнения утечек в гидравлическом устройстве, при максимальном моменте трения фрикциона.В положении золотника распределителя, соответствующем сливу насоса 1, эапорный кран 13 закрыт, Давление масла в полостях 15 и 16 отсутствует, так как остатки масла через дроссельное отверстие предохранительного клапана 14 уходят на слив. насос Ь остановлен, поршни 20 и 26 под действием давления пружин расходятся и упираются в крышки, перекрывая сливные отверстия 29 и 30, Обмотка электромагнита обесточена, крутящий момент через фрикцион 8 ие передается.При включении распределителя 12 в положение, соответствующее включению фрикциона ВОМ (фиг. 1), давление масла в полостях 16 и 18 возрастает до значения, обеспечивающего передачу (0,2-0,25) Ифрикционом ВОМ.Производительность насоса 1 при. этом максимальна, так как слив насоса 6 блокирован давлением на поршень 26 пружин 27,28 и 21, поэтому начальный темп включения фрикциона 8 максимальный, фрикцион начинает передавать крутящий момент, который снимается с хвостовика ВОМ датчиком 34 момента и поступает на вход блока 35 управления, Напряжение с выхода блока управления, пропорциональное величине динамического крутящего момента на хвостовике 9, приведенного к коленчатому валу, поступает на 6388 6усилитель 38 мощности. Величина токана его выходе пропорциональна вход-ному напряжению. поэтому по мере5возрастания крутящего момента нахвостовике ВОМ через обмотку 23электромагнитного клапана ток увеличивается, что приводит к увеличению силы затяжки пружины 2 1 пропорционально величине крутящего момента .и ослаблению силы затяжки пружины 28 пропорционально величине крутящего момента под действием перемещения якоря 22 в электромагнитном 15 полеТаким образом, момент трения фрикциона 8 по мере увеличения давленияв полости 16 изменяется следующимобразом: М = М к + (Оф 2 Оэ 25) М к рТргде М к - динамический крутящиймомент на хвостовикеВОМ, приведенный к коленчатому валу двигателя;И - максимальный крутящиймакскмомент двигателя.Это позволяет снизить динамические нагрузки в трансмиссии на 15+18 Х 3 О и уменьшить потери мощности на привод 1.Одновременно с увеличением динамического крутящего момента темпвключения фрикциона 8 уменьшается 35 за счет уменьшения давления сливанасоса 6, вызванного уменьшением затяжки пружины 28, приводящего куменьшению объемной подачи жидкостинасосои 1.4 О Величина допустимого момента, который может передаватьсятрансмиссиейтехнологического оборудования, задается источником 37 регулируемогонапряжения но шкале 39, При этом на пряжение, пропорциональное крутящемумоменту, поступающее йа инвертируюций вход схемы 36 сравнения, сравнивается с допустимым, поступающим навход схемы с выхода источника 37.50 При пЬявлении превышения на выходекомпаратора 42 появляется сигналлогической единицы, открывающий тиристор. Напряжение с выхода тиристора, через который начинает протекать 55 ток, больший тока удержания тиристора, поступает на инвертирующий входблока 35. Величина этого отрицательного напряжения намного превышаетвеличину напряжения, поступающего сдатчика 34, что приводит к изменениюнаправления тока в обмотке 23 электромагнита на противоположное. Якорь22 отклоняется в сторону пружины 28.Пружина 21 освобождается, а пружина28 затягивается. Осуществляетсяслив жидкости иэ полости управляющего гидроцнлиндра фрикциона 8 и отнасоса 1 через переливной клапан,так как поршень 20 клапана освобождает сливное отверстие 29, Фрикцион8 выключается. Защитная блокировкафрикциона и трансмиссии осуществляется до устранения перегрузки. Отключить защитную блокировку и сноваперевести схему на регулируемый режим можно отключением источника питания выходного тиристора схемы 36,Таким образом, при появлении нахвостовике ВОМ динамического илистатического момента, превышающеговеличину, максимально допустимуюдля подсоединенной трансмиссии, происходит выключение фрикциона н защита трансмиссии от перегрузки по моменту, а фрикциона от длительногобуксования,Устройство обеспечивает включениефрикциона и регулирование его момента трения и при отключении источника питания электрической схемы. Дляэтого рычаг 31 управления крана 13поворачивается из положения Закрыто в зону регулирования моментатрения фрикциона, При перемещениирычага кран 13 открывается, пропуская жидкость через калиброванное отверстие из напорной магистрали 11в полость 15 электромагнита и к предохранительному клапану 14. Давлениев полости 15 возрастает до значения,определяемого затяжкой пружины 33предохранительного клапана 14. После открытия предохранительного клапана 14 давление в полости 15 стабилизируется, так как приток маслачерез калиброванное отверстие крана 13 меньше, чем его расход черезпредохранительный клапан 14, Поэтомупри увеличении затяжки пружины 33затяжка пружины 21 тоже увеличивается, а затяжка пружины 28 уменьшается, что приводит к регулированиюмомента трения фрикциона и его темпа включения, Величина затяжки пружины выбирается из условий обеспечения момента трения фрикциона, не пре 15 10 15 Устройство управления клапаном, преимущественно переливным и задающим переливным клапаном системы управления фрикцноном вала отбора мощности транспортного средства, имеющим общий корпус с размещенной в нем соленоидной обмоткой электромагнита, с размещенным в нем якорем в виде поршня, кинематически связанным через первую пружину с поршнем переливного клапана и через вторую пружину и шток - с поршнем задающего переливного клапана, полость которого отделена перегородкой с уплотнением штока от полости электромагнита, полость которого гидравлически связана через регулируемый предохранительный клапан с гидробаком и через эапорный кран - с выходом основного источника давления рабочей жидкости, содержащее датчик крутящего момента, размещенный на хвостовике вала отбора мощности, выходом электрически связанный с первым входом усилителя напряжения, выход которого подключен к входу усилителя мощности, выход которого подключен к цепи управления электромагнита, схему сравнения, регулируемый источник опорного напряженйя, при этом второй инвертирующий вход усилителя напряжения связан с выходом схемы сравнения, неинвертирующий вход которой соединен с выходом регулируемого источника опорного напряжения, а инвертирующий вход связан с выходом усилителя напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,20 25 30 35 40 45 50 55 вышающего допустимого крутящего момента для данной трансмиссии, При этом темп включения фрикциона определяется величиной внешней нагрузки, от которой зависит величина крутящего момента в трансмиссии, При увеличении допустимого крутящего момента темп включения уменьшается.Таким образом, применение предлагаемого устройства управления фрикционом ВОМ позволяет снизить динамические нагрузки в трансмиссии технологического оборудования при включении фрикциона и защитить трансмиссию и фрикцион ВОИ от длительно действующих перегрузок. Формула изобретения10 1516388 подключены параллельно к выходу уси-лителя мощности через встречно включенные разделительные диоды, причемякорь электромагнита выполнен ферромагнитным. Фиа. 8 Юыкоду йока оиз,д Составитель А. БарыковРедактор И.Шулла ТехредИ,Верес К ор М. Васильев писк м при ГКНТ ССС ениям и откры кая наб., д. агарина,101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгоро цепь управления электромагнита снабжена двумя параллельными ветвями, каждая из которых включает катушку и разделительный диод при этом ка)5 тушки размещены по краям якоря и Заказ 6340/19 Тираж 528ВНИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра р 3 С