ГИДРОСИСТЕМА МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к дорожно-строительной технике и может быть использована в гидросистемах, например, экскаваторов, кранов с гидравлическим приводом и других мобильных машинах, содержащих гидродвигатели, выполненные в виде гидроцилиндров и гидромоторов.
Известна гидросистема грузовой лебедки гидравлического крана, содержащая бак, насос подпитки, насос лебедки и гидродвигатель, выполненный в виде гидромотора (Беркман И.Л. и др. Одноковшовые экскаваторы и самоходные краны с гидравлическим приводом, М. Машиностроение, 1971, с.208, рис.142).
Известна также гидросистема мобильной машины, содержащая бак, насос рабочего оборудования, напорная магистраль которого имеет возможность соединения посредством гидрораспределителя со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра рабочего оборудования, предохранительный клапан, клапан сливной магистрали, вход которого соединен с поршневой полостью гидроцилиндра рабочего оборудования, а полость управления соединена со штоковой полостью гидроцилиндра рабочего оборудования. Гидросистема снабжена насосом подпитки, всасывающая магистраль которого соединена с баком, а напорная с всасывающей магистралью насоса рабочего оборудования. Последняя имеет возможность соединения через гидрораспределитель со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра. [Патент РФ №2044841, МПК 6 E02F 9/22, 1995].
Недостатками указанных гидросистем является то, что избыточный поток рабочей жидкости от насоса подпитки сливается через клапан в гидробак, что приводит к потерям гидравлической энергии и дополнительному нагреву рабочей жидкости, неравномерность подачи рабочей жидкости насосом подпитки уменьшает заполнение рабочих камер насоса рабочего оборудования, что уменьшает подачу рабочей жидкости насосом рабочего оборудования.
Задачей предлагаемого технического решения является уменьшение потерь гидравлической энергии, нагрева рабочей жидкости и увеличение подачи рабочей жидкости насосом.
Поставленная задача достигается тем, что гидросистема мобильной машины, содержащая бак, насос рабочего оборудования, напорная магистраль которого имеет возможность соединения посредством гидрораспределителя со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра рабочего оборудования, предохранительный клапан, клапан сливной магистрали, вход которого соединен с поршневой полостью гидроцилиндра рабочего оборудования, а полость управления соединена со штоковой полостью гидроцилиндра рабочего оборудования, снабжена аккумулятором подпитки, клапаном и обратным клапаном, при этом аккумулятор подпитки соединен со сливной магистралью, а выход аккумулятора соединен через клапан с насосом и через предохранительный клапан и обратный клапан с баком.
На чертеже представлена гидросистема мобильной машины.
Гидросистема содержит бак 1, насос 2 рабочего оборудования, гидрораспределители 3, 4, 5, гидродвигатели, выполненные в виде гидроцилиндра 6 и гидромотора 7, клапан 8 сливной магистрали 9, Всасывающая магистраль 10 насоса 2 рабочего оборудования соединена с аккумулятором 11 подпитки через клапан 12, и баком 1, через предохранительный клапан 13, и обратный клапан 14, а его напорная магистраль 15 соединена с входом 16 гидрораспределителя 3, выходы 17, 18, 19 которого соединены соответственно со сливной магистралью 9, клапаном 8 сливной магистрали 9 и входами 20 и 21 гидрораспределителей 4, 5, выходы 22 и 23 последних соединены с полостями гидроцилиндра 6 и гидромотора 7 соответственно.
Вход 24 клапана 8 соединен с поршневой полостью гидроцилиндра 6, его полость управления 25, посредством магистрали 26 соединена со штоковой полостью гидроцилиндра 6, а выход клапана 8 со сливной магистралью 9. Сливная магистраль 9 соединена с аккумулятором 11 подпитки, а выход аккумулятора подпитки соединен через клапан 12 с насосом 2 и через предохранительный клапан 13 и обратный клапан 14 с баком 1.
Гидросистема работает следующим образом.
В исходном положении гидрораспределители 3, 4 и 5 занимают положения, указанные на чертеже. Аккумулятор 11 подпитки разряжен. При работе насоса 2 рабочая жидкость из бака 1 через обратный клапан 14 поступает по всасывающей магистрали 10 к насосу 2. Из напорной магистрали 15 насоса 2 через выход 17 гидрораспределителя 3 рабочая жидкость поступает в аккумулятор 11 подпитки через сливную магистраль 9. При полной зарядке аккумулятора происходит открытие клапана 12 и рабочая жидкость поступает во всасывающую магистраль 10 насоса 2, излишки рабочей жидкости сливаются через предохранительный клапан 13 в бак 1.
Для включения гидромотора 7 производится одновременное перемещение гидрораспределителей 3 и 5. При этом при включении гидрораспределителя 5 напорная магистраль 15 насоса 2 соединяется с выходом 19 гидрораспределителя 3, а сливная магистраль 9 с выходом 17. При перемещении гидрораспределителя 5, например, влево рабочая жидкость из напорной магистрали 15 насоса 2 через выход 19 гидрораспределителя 3, и через вход 21 и выход 23 гидрораспределителя 5 подводится к гидромотору 7 и отводится от него через выходы 22 и 20 гидрораспределителя 5, выходы 18 и 17 гидрораспределителя 3, затем рабочая жидкость через сливную магистраль 9 поступает в аккумулятор 11 подпитки. В результате указанного гидромотор 7 начнет вращаться. Утечки рабочей жидкости в гидросистеме компенсируются аккумулятором 11 подпитки, который подает рабочую жидкость к всасывающей магистрали 10 насоса 2. При перемещении гидрораспределителя 5 вправо гидросистема работает аналогичным образом, при этом гидрораспределитель 5 производит реверсирование потока рабочей жидкости, поступающей к гидромотору 7, в результате указанного последний начинает вращаться в противоположную сторону. Для включения гидроцилиндра 6 производится одновременное перемещение гидрораспределителей 3 и 4. При перемещении гидрораспределителя 4 влево рабочая жидкость от напорной магистрали 15 насоса 2 через выходы 16, 19, 22 и 23 гидрораспределителей 3 и 4 соответственно поступает в штоковую полость гидроцилиндра 6 и через магистраль 26 в полость управления 25 клапана 8, открывая его. В результате указанного шток гидроцилиндра 6 начинает вдвигаться внутрь гидроцилиндра 6. При этом рабочая жидкость из поршневой полости последнего через выходы 22 и 20, 18 и 17 гидрораспределителей 4 и 3 соответственно поступает в аккумулятор 11 подпитки через сливную магистраль 9. Так как объем штоковой полости гидроцилиндра 6 меньше, чем объем его поршневой полости на величину объема штока, то от насоса 2 к гидроцилиндру 6 подводится рабочей жидкости меньше, чем возвращается из поршневой полости к сливной магистрали 9. Излишки рабочей жидкости отводятся в аккумулятор 11 подпитки, обеспечивая постоянство потока рабочей жидкости во всасывающей 10 магистрали насоса 2.
Аккумулятор 11 подпитки в отличие от насоса подпитки, гидравлическую энергию рабочей жидкости передает по всасывающей магистрали 10 к насосу 2 только тогда, когда она необходима, а предохранительный клапан 13 открывается только когда аккумулятор 11 подпитки полностью заряжен. Все это позволяет уменьшить потери гидравлической энергии в предлагаемой гидросистеме.
При перемещении гидрораспределителя 4 вправо от напорной магистрали 15 насоса 2 рабочая жидкость через выходы 16 и 19, 21 и 22 гидрораспределителей 3 и 4 соответственно подводится к поршневой полости гидроцилиндра 6. В результате указанного шток гидроцилиндра 6 начнет выдвигаться из гидроцилиндра 6. При этом рабочая жидкость из штоковой полости последнего через выходы 23 и 20, 18 и 17 гидрораспределителей 4 и 3 соответственно поступает в аккумулятор 11 подпитки через сливную магистраль 9.
В рассматриваемом случае от насоса 2 к гидроцилиндру 6 поступает рабочей жидкости больше, чем возвращается от гидроцилиндра 6 к сливной магистрали 9. Недостаток рабочей жидкости компенсируется аккумулятором 11 подпитки, обеспечивая постоянство потока рабочей жидкости во всасывающей магистрали 10 насоса 2.
Таким образом, предлагаемая гидросистема мобильной машины позволяет уменьшить потери гидравлической энергии, нагрев рабочей жидкости, увеличить подачу рабочей жидкости насосом, и обеспечить режим замкнутой циркуляции рабочей жидкости по гидросистеме с гидродвигателями разных типов (гидроцилиндра и гидромотора).