ГИДРОСИСТЕМА ХОДА КОММУНАЛЬНОЙ МАШИНЫ

Устройство относится к машиностроительной технике, а точнее к гидрообъемным системам хода мобильных машин, в частности может быть использовано в гидросистемах коммунальных машин.
Известна гидросистема мобильной машины (патент RU 2276237, E02F 9/22, F16H 39/02). Данная гидросистема хода содержит гидробак, регулируемый гидронасос с чувствительным к нагрузке управляющим золотником, силовую гидролинию, защищенную предохранительным клапаном, основной гидрораспределитель с трехпозиционными золотниками с одним напорным подводом, двумя сливными линиями, двумя рабочими отводами и линией, обеспечивающей возможность соединения каждого рабочего отвода с линией LS, которая соединена с управляющим золотником. При этом гидросистема снабжена клапаном управления уровнем давления и установленным в линии LS управляемым редукционным клапаном, вход и выход которого связаны соответственно с гидрораспределителем и управляющим золотником, а линия управления редукционного клапана - с выходом клапана управления уровнем давления, вход и сливной отвод которого соединены соответственно с силовой гидролинией и гидробаком.
Недостатком данной технической системы является повышенное энергопотребление и перегрузка двигателя внутреннего сгорания при преодолении уклонов или препятствий.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является гидросистема мобильной машины (патент RU 2158861, F16H 39/02, 2000).
Данная гидросистема хода содержит гидрообъемную передачу, приводимую в действие двигателем машины, содержащую регулируемый реверсивный насос с датчиком положения люльки насоса, вспомогательный насос, к его напорной магистрали подключен сливной клапан и через подпиточные клапаны подключены рабочие магистрали насоса. К рабочим магистралям подключены двухпозиционные четырехлинейные гидрораспределители. Выходные магистрали гидрораспределителей подключены к штоковым и поршневым полостям гидроцилиндров являющихся исполнительными механизмами гидросистемы. К магистрали насоса, которая соединяется с поршневыми полостями гидроцилиндров подключен вход пропорционального золотникового клапана с электроуправлением, а его выход соединен со сливом.
Недостатком данного технического решения является повышенное энергопотребление.
Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечивать тягу одного моста при «пробуксовке» второго моста. Также конструкция гидросистемы хода коммунальной машины позволяет преодолевать уклоны (препятствия) таким образом, что исключает перегрузку двигателя (принцип регулятора мощности) и экономит большое количество мощности двигателя внутреннего сгорания.
Технической задачей является расширение функциональных возможностей гидросистемы хода и снижение ее энергозатрат, в том числе исключение перегрузки двигателя при преодолении уклонов (препятствий), а также обеспечивающее эффект блокировки межосевого дифференциала.
Поставленная задача решается тем, что в гидросистему, содержащую двигатель внутреннего сгорания, который через редуктор вращает регулируемый аксиально-поршневой насос привода передвижения, рабочая жидкость в который поступает из бака, проходя через фильтрующий элемент, при этом изменение скорости и направления движения (вперед/назад) осуществляется за счет изменения подачи гидравлической жидкости по гидросистеме. Подача гидравлической жидкости зависит от изменения угла отклонения планшайбы в аксиально-поршневом насосе, при этом нулевое отклонение планшайбы соответствует нулевой скорости передвижения. Аксиально-поршневой насос привода передвижения через рабочие магистрали соединен с делителем потока, который в «рабочем режиме» коммунальной машины выравнивает соотношение протекающей рабочей жидкости через гидромоторы, обеспечивая тем самым, то, что оба моста являются ведущими, что позволяет обеспечивать тягу одного из мостов при «пробуксовке» другого и ликвидируя недостаток вращающего момента на колесах.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая гидросистема хода отличается наличием новых элементов: делителем потока с электрической системой управления, исполнительными механизмами выполненными в виде гидромоторов и фильтрующим элементом, что позволяет увеличить потребительское качество и улучшение условий ее управления.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
На чертеже представлена гидросистема хода коммунальной машины.
Гидросистема включает в себя двигатель внутреннего сгорания 1, который через редуктор 2 вращает регулируемый аксиально-поршневой насос 3, в который поступает рабочая жидкость из бака 4, проходя через фильтрующий элемент 5, расположенный рядом с аксиально-поршневым насосом 3. Аксиально-поршневой насос 3 через рабочие магистрали 6 соединен с делителем потока 7, который доставляет рабочую жидкость в гидромоторы с дискретным изменением объема 8 и 9.
Гидросистема хода работает следующим образом.
Двигатель внутреннего сгорания 1 через редуктор 2 вращает аксиально-поршневой гидронасос привода передвижения 3. Подача рабочей жидкости, которая поступает в гидронасос 3 через бак 4, проходя при этом фильтрующий элемент 5, зависит от изменения угла отклонения планшайбы аксиально-поршневого гидронасоса 3 в ту или иную сторону от нулевого отклонения, при этом управляющим механизмом является переключатель реверса (джойстик), с помощью которого выбирается направление передвижения (вперед/нейтраль/назад), и электрическая педаль газа, которая контролирует угол отклонения планшайбы от нулевого отклонения, тем самым контролируя скорость передвижения машины, и является задатчиком скорости передвижения машины. Аксиально-поршневой гидронасос 3 соединен с делителем потока 7, который в «рабочем режиме» выравнивает соотношение протекающей жидкости в одинаковых объемах и по рабочим магистралям 6 доставляет рабочую жидкость в гидромоторы с дискретным изменением объема 8 и 9, которые являются приводами переднего и заднего мостов коммунальной машины и благодаря такому строению оба привода являются ведущими и управляемыми.
Коммунальная машина может работать в двух режимах работы: «транспортный» и «рабочий режим».
Для переключения в «транспортный режим» работы, нажимается переключатель режимов работы, после чего гидромоторы движения с дискретным изменением объема 8 и 9 переключаются на пониженный объем.
При переводе переключателя режимов работы в положение «рабочий» гидромоторы движения с дискретным изменением объема 8 и 9 переключаются на повышенный объем, при этом обеспечивается пониженная скорость передвижения коммунальной машины и повышенный крутящий момент на колесах.
Работа гидросистемы хода при преодолении уклона.
Преодоление уклона в «транспортном режиме». При преодолении уклона в «транспортном режиме» система управления при движении постоянно контролирует параметры 6 скорость вращения гидромоторов (скорость машины), степень нажатия на педаль, обороты двигателя.
При преодолении небольшой горки повышаются обороты двигателя 1 для увеличения подачи гидравлической жидкости на гидромоторы 8 и 9, повышая момент на нем. Если этого недостаточно, горка крутая или длинная, то гидромоторы 8 и 9 переключаются на повышенный объем (происходит переключение с «транспортного» на «рабочий режим»), момент на колесах растет. Если и этого не хватает, то система управления меняет угол наклона планшайбы в гидронасосе.
При преодолении уклона (препятствия) коммунальной машиной в «рабочем режиме», при превышении максимальной нагрузки обороты двигателя внутреннего сгорания 1 снижаются, вследствие чего уменьшается сигнал от педали газа на гидронасос хода 3, понижая тем самым расход рабочей жидкости, то есть, снижая потребляемую мощность, независимо от величины нажатия на педаль газа водителем. При этом скорость машины снижается. После чего скорость преодоления уклона (препятствия) стабилизируется, когда двигатель 1 не снижает обороты и обеспечивает требуемую мощность. Если при преодолении уклона (препятствия) обороты двигателя приняли максимальное значение, а давление в датчиках гидронасоса хода 3 продолжает расти, то начинает закрываться планшайба гидронасоса 3, тем самым уменьшая скорость движения и снижая давление в гидронасосе 3 до тех пор, пока оно не стабилизируется. После преодоления препятствия система управления возвращает скорость движения соответствующую нажатию на педаль.
Заявляемые типы работы гидросистемы хода, а также то, что техническое решение изготовлено из известных материалов (металл, пластик) и с применением известных технологий (двигатель внутреннего сгорания, редуктор, аксиально-поршневой гидронасос, гидромотор, делитель потока с электрической системой управления) свидетельствует о том, что техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость».