Гидравлическая объемная передача

ц) 2005234 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Комитет Российской Федерации пе патентам и товарным знакам(73) Халаджиев Владимир Арменакович(54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ОБЪЕМНАЯ ПЕРЕДАиностроительной гидбъемных передачах ь изобретения: в гида давления управления вого нормально открыго соединен гидролиского управления 1 1, а анами 13 и подпорным кольцевые проточки в одового клапана обсель, расположенный и управления и подпит(57) Использование: в машравлике, в частности в гидроосамоходных машин. Сущностроприводе клапан регулятор7 выполнен в виде двухходотого клпана 9, вход которониеЮО с блоком гидравличевыход с подпиточными кпапклапаном 14, Кроме того,корпусе и на золотнике двуххразуют переменный дросмежду отводящими каналам ки, а постоянныи дроссель 8 установлен между подводящим и отводящим каналами управления.Подача насоса управления и подпитки 5, пропорциональная частоте вращения вала двигателя 19, поступает к регулятору давления управления, проходит через постоянный дроссель 8, на котором возникает перепад давления, соответствующий подаче насоса 5. Далее рабочая жидкость поступает по гидролинии 12 к гюдпиточным 13 и подпорному 14 клапанам Перепад давления на дросселе 8 управляет золотником двухходового клапана 9, уменьшая его проходное сечение и дросселируя поток жидкости насоса 5. Возникающее давление перед клапаном поступает по гидролинии 10 к блоку гидравлического управления 1 1, управляющего подачей насоса 1. Таким образом, изменение частоты вращения вала двигателя 19 приводит к авто - матическому изменению давления управления насосом 1 и изменению его подачи, а следовательно, и скорости движения машины В результате мощность на валу двигателя поддерживается на постоянном уровне. 1 зл.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может оыть использовано в гидрообьемных передачахсамоходных машин.Известна гидравлическая объемнаяпередача, содержащая реверсивный насоспеременной производительности с гидроцилиндром управления, гидромотор, соединенные по замкнутому контуру системыуправления, регулятор управления насосомпеременной производительности; состоящий из механического центробежного измерителя угловой скорости вала первичногодвигателя, эолотникового распределителя,соединенного с насосом системы управления и гидроцилиндром управления,Недостатком известной гидравлической объемной передачи является то, чтосистема управления имеет разветвленнуюгидромеханическую часть, не обеспечиваетвысокого качества переходных процессов всистеме управления.Наиболее близкой к предлагаеМой является гидравлическая объемная передача, содержащая реверсивный насос переменнойпроизводительности с гидрацилиндром управления, гидрамотор, соединенные позамкнутому контуру, насос управления иподпитки, регулятор давления управления,выполненный в виде постоянного дросселяи клапана, состоящий из корпуса с подводящим и отводящими каналами управления иподп 11 ткизолотника. протачек в корпусе ина золотнике, пружины, постоянного дросселя, механизма изменения предварительного сжатия пружины, камер управлениязолотником; соединенный гидролиниями снасосом упоавления и подпитки, блокомгидравлического управления, подпорным иподпиточными клапанами, а блок гидравлического управления соединен с гидроцилиндром управления.Недостаткам иэвестнай гидравлической объемной передачи является то, чтарегулятор давления управления, снабженный трехходовым клапаном, требует высокой точности изготовления пэрызолотник-корпус, приводит к усложнениюконструкции и снижению чувствительностиработы системы управления за счет положительного перекрытия золотникам проточкив корпусе, связанной с отводящим каналомуправления, а соединение входа клапана спадпитачными и подпорным клапанамиприводит к. повышенным потерям мощности в системе управления и подпитки,Цель изобретения - повышение КПД передачи, чувствительности рабаты системыуправления и технологичности изготовления регулятора давления управления. 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 50 55 Указанная цель достигается тем, что в гидравлической объемной передаче, содержащей реверсивный насос переменной производительности .с гидроцилиндрам управления и гидромотор, соединенные по замкнутому контуру, систему управления, включающую в себя насос управления и подпитки, регулятор давления управления, соединенный гидролиниями с насосам управления и подпитки, подпорным и подпиточными клапанами и блоком гидравлического управления, который соединен с гидроцилиндрам управления, при этом регулятор давления управления выполнен в виде постаянногодросселя и клапана, включающего в себя корпус с подводящим каналам и отводящими каналами управления и подпитки, размещенный в корпусе подпружиненный золотник, выполненный скольцевыми проточками, механизм предварительнага сжатия пружины, причем корпусвыполнен с кольцевыми проточками и камерами управления золотником, сообщенными с подводящим каналом и отводящимиканалами управления и подпитки, согласноизобретению клапан регулятора давленияуправления выполнен в виде двухходовогонормально открытога клапана, вход которого соединен с блокам гидравлического управления, а выход - с подпорным иподпиточным клапанами.Кроме того, в регуляторе давления управления кольцевые проточки в корпусе ина золотнике расположены (выполнены) свазмокнастью образования между ними переменного дросселя, через который отводящие каналы управления и подпиткисообщены между собой, а постоянный дроссель установлен между подводящим каналом и отводящим каналом управления,причем между отводящим каналом управления и сообщенной с ним камерой управления золотником установлен демпфирующийдрассель, которым снабжен регулятор давления управления,Известно применение двуххадавых клапанов и дросселей для регулирования величины потока жидкости, также известноприменение драсселей для измерения величины расходов и двухходавых редукционных нормально открытых клапанов длярегулирования давления.В предлагаемом решении совокупностьуказанных признаков, примененных по прямому назначению при соединении выходапостоянного дросселя и входа двуххадовагонормально открытого клапана с блоком гидравлического управления реверсивным насосом переменной производительности,позволяет получить превышающий суммар 2005234ный эффект, заключающийся в том, что регулирование производительности насоса гидрообъемного привода осуществляется в режиме постоянной мощности первичного двигателя с защитой его от перегрузки, что повышает производительность машины.Следовательно, предлагаемое решение соответствует критерию "существенные отличия".Ка .фиг.1 приведена гидравлическая схема передачи; на фиг,2- одна из возможных конструкций регулятора давления управления.Гидрообьемная передача включает реверсивный насос переменной производительности 1, соединенный гидролиниями 2, 3 с гидромотором 4, кинематически связанным с колесами самоходной машины (не , показано).Насос управления и подпитки 5 соединен гидролинией 8 с входом регулятора давления управления 7, состоящего из постоянного дросселя 8 и двухходового нормально открытого клапана 9, Линия питания 10 блока гидравлического управления 11 соединена с входом двухходового нормально открытого клапана 9 регулятора давления управления 7, а выход клапана 9 гидродинией 12 соединен с подпиточнымиладанами 13 и подпорным клапаном 14. Блок гидравлического управления 11 соединен гидролиниями 15, .16 с гидроцилиндром управления 17 реверсивного насоса переменной производительности 1. Педаль подачи топлива 18 механически связана с регулятором давления управления 7. Привод насосов 1, 5 осуществляется от вала двигателя 19.Регулятор давления управления 7 состоит из корпуса 20 с подводящим каналом 21 и отводящими каналами управления 22 и подпитки 23. В торцах корпуса 20 установлены крышки 24, 25. В корпусе 20 выполнена кольцевая проточка 28. Подвижный в осевом направлении золотник 27 установлен внутри корпуса 20 и подпружинен пружиной 28, соединенной механизмом предварительного сжатия 29 пружины 28 через рычаг 30 с педалью пода и топлива в двигатель (не показано).Проточка 31 на золотнике 27; взаимодействуя с проточкой 28 в корпусе 20, образует регулируемый дроссель, Торцы золотника 27 образуют с крышками 24, 25 корпуса 20 камеры управления 32, ЗЗ. В торце золотника 27 в осевом канале 34 со стороны подводящего канала 21 установлен постоянный дроссель 8. Подводящий канал 2 гидоавдически связан с камерой управлении 32, а отводящий канал управления 22 через внутренние каналь; 34, 35 и демпфирующий дроссель 36 гидраздически связан с камерой управления 33. Демпфирующий дросседь 36 установлен в торце золотника 27 в осевом канале 34,Отводящий канал управления 22 гидравлически связан с отводящим каналом подпитки 23 через проточку 31 золотника 27 и проточку 26 корпуса 20. Отводящий канал управления 22 гидравлически связан с блоком гидравлического управления 11, а отводящий канал подпитки 23-с подпиточными клапанами 13 и подпорным клапаном 14.Гидравлическая объемная передача работает следующим образом. При установке педали подачи топлива 18 в положение, соответствующее номинальной мощностидвигателя ,9, последний работает на частоте вращения, соответствуощей нагрузке на20 двигатель со стороны насосов 1, 5, Вал двигателя приводит во вращение валы насосов 1, 5, которые создают потоки жидкости в основном замкнутом контуре, образованном гидролиниями 2, 3, гидромотором 4, и в системе упоавления и подпитки. Подача насоса управления и подпитки 5, пропорциональная частоте вращния вада двигателя 19, поступает па гидродинии 6 к регуляторудавления управления 7. Далее рабочая жидкость проходит ча;:ез постоянный дросседь 8 оегудятооа давления упоавдения 7, на дросселе 8 создается перепад давления, управляющий перемещением золотника двух- ходового нормально открытого клапана 9, входящего в регулятор 7. Под действием перепада давления на дросссле 8, соответствующего частоте вращения вала двигателя 19, клапан 9 начиняет закрываться, дросселируя поток жидкости от насоса 5, При этомдавление перед клапаном увеличивается, достигая значения, соответствующего частоте вращения вада, развиваемой двигателем 19, Полученное давление управления с входа клапана 9 по линии 10 поступает к блоку гидравлического управления 11. При установке последнего в положение 1 или 11давление управления подводится ПО гидро- линии 15 или 16 в соответствую цие полости гидроцидиндра управления 17 насоса 1, изменяя его подачу. При этом величина подачи насоса 1 устанавливается на уровне, соответствующем частоте вращения вала двигателя 19, Далее подача насоса 1 поступает по гидролинии 2 или 3 к гидромотору, связанному с приводом хода, Обеспечивая передвижение машины,Поток жидкости от насоса 5, пройдя через клапан 9 регулятора 7, поступает по гидролинии 12 через подпорный клапан 14 в бак, а через подпиточные клапаны 13 в40 50 гидролинию 2 или 3 основной замкнутой гидросистемы.При нагрузке на двигатель, при которой он работает на номинальной частоте вращения, давление управления, создаваемое регулятором 7, имеет максимальное значение, а подача насоса 1 и скорость движения машины. максимальны,При изменении дорожных условий, например при ухудшении их увеличивается нагрузка на двигатель, частота его вращения снижается, а следовательно, уменьшаются подача насоса 5 и перепад давления на дросселе 8 регулятора давления управления 7. Под действием уменьшенного перепада давления двухходовой клапан 9 приоткрывается, уменьшая дросселирование потока насоса 5, Давление перед клапаном 9 уменьшается, а следовательно, уменьшается давление управления в гидролиниях 10, 15 (16), в полостях гидроцилиндра управления 17. Перемещение последнего уменьшает подачу насоса 1, скорость вращения гидромотора 4 и скорость передвижения машины, В результате нагрузка на двигатель поддерживается в зоне, близкой к номинальной мощности. Педаль подачи топлива 18 механически связана с настройкой регулятора давления управления 7, обеспечивая идентичную его работу на разных режимах работы двигателя 19. При необходимости блоком гидравлического управления 11 можно обеспечивать ручную корректировку давления управления в гидролинии 15 (16) снижая его, а следовательно, уменьшая подачу насоса 1 и скорость движения машины, независимо от дорожных условий.Таким образом, регулятор давления управления обеспечивает поддержание постоянной мощности на валу двигателя, автоматически изменяя подачу насоса привс 1 да хода в зависимости от отклонения частоты вращений вала двигателя от номинального значения,При реверсировании силового потока насосом 1 гидропередача работает аналогичным образом.Регулятор давления управления 7 работает следующим образом,Когда управляемый золотник 27 под действием пружины 28 находится в крайнем нижнем Фикслрованном положении, силовой поток Рабочей жидкости от подводяще 5 10 15 20 30 35 го канала 21 через постоянный дроссель 8, внутренние каналы 34, 35 в золотнике подводится к отводящему каналу управления 22. а через проточку 31 на золотнике и проточку 26 в корпусе направляется к отводящему каналу подпитки 23. Под действием возникающего на постоянном дросселе 8 перепада давления, действующего на торцы золотника в камере управления 32 и связанной внутренним каналом 34 и двмпфирующим дросселем 36 и камере 33, золотник 27 перемещается вверх, сжимая пружину 28. Перемещение золотника вызывает уменьшение проходного сечения переменного дросселя, образованного проточкой 31 нэ золотнике и проточкой 26 в корпусе, т.е. увеличивается дросселирование жидкости,. идущей к отводящему каналу 23, а тем самым увеличивается давление управлейия в отводящем канале управления 22, гидравлически связанном с проточкой 31 на золотнике 27. Настройка регулятора давлений на определенный нагруэочный режим двигателя осуществляется предварительным сжатием пружины 28, связанной через механизм предварительного сжатия 29, рычаг 30 с педалью подачи топлива. При воз.никновении колебаний золотника 27 рабочая жидкость вытекает иэ замкнутой камерц 33 через демпФирующий дроссель 36 с большим сопротивлением, этим достигается эФФект гашения колебаний золотника 27. Система гашения колебаний золотника регулятора давления управления позволяет повысить устойчивость работы регулятора и всей гидравлической обьемной передачи в переходных режимах при движении машины в определенных дорожных условияхПо сравнению с прототипом в данной передаче эа счет постоянного протекания рабочей жидкости через регулирующую часть регулятора давления (аналогично распределителю с отрицательным перекрытием) снижаются требования к технологии изготовления пары золотник-корпус, упрощается конструкция, повышается чувствительность работы системы управления из-эаотсутствия зоны нечувствительности.(56) Петров В,А, Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. М.: Машиностроение, 1988, с. 207, рис. 102.Составитель В,Хала Техред М.Моргентал ев КОРРектоР А Козориз ихи еда ктор Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 13035, Москва, Ж, Раушская на 64/5Заказ 3428 о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Производс 9 2005234 10Формула изобретения ния и подпитки, отличающаяя тем, что, с 1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ОБЪЕМНАЯ ПЕ- целью повышения КПД передачи, чувстви- РЕдАЧА, содержащая реверсивный насос тельности работы системы управления и переменной производительности с гидро- технологичности изготовления регулятора цилиндром управления и гидромотор, сое- давления управления, клапан регулятора диненные по замкнутому контуру. систему давления управления выполнен в виде5.управления, включающую в себя насос уп- двухходового нормально открытого кладаравления и подпитки, регулятор давления на, вход которого соединен с блоком гидуправления, соединенный гидролиниями с равлического управления, а выход - с насосом управления и подпитки, подпор подпорным и подпиточным клапанами, ным и подпиточным клапанами и блоком; 2. Передача по п,1, отличающаяся тем, гидравлического управления, который со- что в регуляторе давления управления общен с гидроцилиндром управления, при кольцевые проточки, выполненные в корэтом регулятор давления управления вы- пусе и на золотнике, расположены с возполнен в виде постоянного дросселя и кла можностью образования между ними пана, включающего в себя корпус с переменного дросселя, через который отподводящим каналом и отводящими кана- водящие каналы управления и подпитки лами управления и подпитки, размещен- сообщены между собой, а постоянный ный в корпусе подпружиненный золотник, дроссель установлен между подводящим выполненный с кольцевыми проточками 20 каналом и отводящим каналом управлемеханизм предварительного сжатия пру- ния, при этом регулятор давления управлежины, причем корпус выполнен с кольце- ния снабжен демпфирующим дросселем, выми проточками и камерами управления который установлен между отводящим казолотником, сообщенными с подводящим налом управления и сообщенной с ним каканалом и отводящими каналами управле мерой управления.