ГИДРООБЪЕМНЫЙ ПРИВОД МАШИНЫ

Техническое решение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим исполнительным механизмам, предназначенным для передачи энергии от теплового двигателя с помощью гидравлических средств. Оно касается гидрообъемного привода машины, содержащего комбинированные агрегаты, включающие насос и гидромотор.
В выданном в СССР авторском свидетельстве №574554, МПК F 15 В 15/18, показан объемный гидропривод тяговых машин, содержащий насос и гидромотор, соединенные в замкнутый контур циркуляции рабочей жидкости, и двухкаскадный предохранительный клапан для сообщения гидролиний высокого и низкого давлений между собой при застопоренном гидромоторе. Известен другой гидрообъемный привод машины, в частности погрузчика, содержащий насос и гидромотор, образующие с напорной и возвратной гидролиниями замкнутый контур, сообщающийся через обратные клапаны с подпиточным насосом (см. выданный в США патент №4545203, МПК F 15 В 15/18). Известен гидрообъемный привод сварочной машины, содержащий насос и гидромотор с гидравлическими средствами управления с помощью гидрораспределителей (выданный в США патент №3628330, МПК F 15 В 15/18). Известна комбинация насоса с несколькими гидромоторами, что отражено в выданном в США патенте №4096694, МПК F 15 В 15/18.
В качестве прототипа принят гидрообъемный привод машины, в частности самодвижущегося катка, содержащий насосную станцию, имеющую привод от двигателя, и гидромотор, связанный с насосной станцией магистральными гидролиниями, образующими гидравлический контур, в котором имеется клапан с ручным управлением для сообщения напорной и возвратной гидролиний между собой при холостом режиме (см. выданный в США патент №4209988, МПК F 15 В 15/18). Однако в
больших машинах осуществлять вручную привод клапана, сообщающего между собой напорную и возвратную гидролинии, неудобно.
Решаемая задача - обеспечение простыми и надежными средствами удобного приведения гидрообъемного привода в нейтральное состояние при перерыве в работе машины.
Решение этой задачи обеспечено тем, что гидрообъемный привод машины содержит насосную станцию, имеющую привод от двигателя, и гидромоторы с изменяемым рабочим объемом, связанные с насосной станцией магистральными гидролиниями, образующими гидравлический контур, с магистральными гидролиниями гидравлического контура соединены перепускные гидролинии, в которых расположены разгрузочные клапаны, полость перед запорным элементом каждого разгрузочного клапана сообщена с одной из магистральных гидролиний, а полость сзади запорного элемента соединена через дроссель с той же магистральной гидролинией и через обратный клапан сообщена со сточной гидролинией, в которой расположен пилотный клапан, имеющий электрический привод.
При наличии в гидрообъемном приводе машины указанных разгрузочных клапанов, действующих по команде пилотного клапана, имеющего электрический привод, получается простое и удобное дистанционное управление разгрузочными клапанами для приведения гидрообъемного привода в нейтральное состояние путем уравнивания давлений рабочей жидкости в напорной и возвратной магистральных гидролиниях как при прямом, так и при обратном ходах машины.
С электрической цепью управления пилотным клапаном соединена электрической цепь управления механизмами изменения рабочего объема гидромоторов. Соединение электрической цепи управления механизмами изменения рабочего объема гидромоторов с электрической цепью управления пилотным клапаном обеспечивает более значительное уменьшение при холостом режиме возможной нагрузки на валы гидромоторов, получающейся вследствие гистерезиса характеристики
насоса при уменьшении его рабочего объема и дросселирования рабочей жидкости в клапанах и трубопроводах, образующих гидролинии. Это снижает вероятность возникновения ползучести машины при нейтральном состоянии гидрообъемного привода, что повышает безопасность его эксплуатации.
Гидрообъемный привод машины содержит насосную станцию, состоящую из регулируемого реверсивного насоса 1 высокого давления и подпиточного насоса 2. Насосы 1 и 2 имеют привод от теплового двигателя 3 через фрикционную муфту 4. С насосом 1 магистральными гидролиниями 5, 6, образующими замкнутый циркуляционный гидравлический контур, соединены гидромоторы 7, 8 с изменяемым рабочим объемом. Всасывающая полость насоса 2 гидролинией 9, в которой расположен фильтр 10, сообщена с гидробаком 11, в котором находится рабочая жидкость. Полость нагнетания насоса 2 сообщена с гидравлическим контуром через питающую гидролинию 12 и обратные клапаны 13, 14. Для ограничения величины давления, создаваемого насосом 1, в гидравлическом контуре имеются предохранительные клапаны 15, 16. Гидравлический контур снабжен также трехпозиционным золотниковым перекидным клапаном 17, управляемым давлением в магистральных гидролиниях 5, 6. Последовательно с перекидным клапаном 17 расположен напорный клапан 18, поддерживающий давление рабочей жидкости в питающей гидролинии 12. Выход клапана 18 соединен сливной гидролинией 19 с гидробаком 11 через полости в корпусах насоса и гидромоторов и теплообменник 20. Магистральные гидролинии 5, 6 соединены между собой перепускными гидролиниями 21, 22, в которых расположены разгрузочные клапаны 23, 24. Каждый разгрузочный клапан содержит корпус с коническим седлом для подпружиненного запорного элемента, сделанного в виде стакана. Полость перед запорным элементом клапана 23 сообщена с гидролинией 5, а полость сзади запорного элемента гидролинией 25 сообщена через дроссель 26 с той же гидролинией 5 и через
обратный клапан 27 сообщена со сточной гидролинией 28. Полость перед запорным элементом клапана 24 сообщена с гидролинией 6, а полость сзади запорного элемента гидролинией 29 сообщена через дроссель 30 с гидролинией 6 и через обратный клапан 31 соединена с упомянутой гидролинией 28. В сточной гидролинии 28 расположен двухпозиционный пилотный клапан 32 с электрическим приводом от электромагнита и пружинным возвратом его золотника, в начальной позиции запирающий гидролинию 28, а в другой позиции соединяющий ее гидролинией 33 со сливной гидролинией 19. Электрические средства привода пилотного клапана 32 через главный выключатель 34, замыкаемый вручную перед пуском двигателя 3, соединены с источником электрического тока электрической цепью 35, в которой расположен кнопочный выключатель 36 с замыкающим контактом, размыкаемым путем вторичного нажатия кнопки. С электрической цепью 35 управления пилотным клапаном 32 электрической цепью 37 соединены электрические средства управления механизмами изменения рабочего объема гидромоторов 7, 8.
При работе насос 1 подает рабочую жидкость под большим давлением по магистральной гидролинии 5 к гидромоторам 7, 8, которые создают поворотный момент на их валах для привода машины. От гидромоторов рабочая жидкость возвращается к насосу 1 по магистральной гидролинии 6 под низким давлением, создаваемым подпиточным насосом 2, который для предотвращения кавитации нагнетает рабочую жидкость в полость всасывания насоса 1 по питающей гидролинии 12 через обратный клапан 14 и далее по магистральной гидролинии 6. При этом под действием давления в гидролинии 5 запорный элемент перекидного клапана 17 занимает такую крайнюю позицию, при которой этот клапан сообщает гидролинию 6 с входом в напорный клапан 18. Через клапан 18 часть рабочей жидкости, циркулирующей в гидравлическом контуре, сливается по гидролинии 19 через полости в корпусах насоса и гидромоторов и через теплообменник 20 в гидробак 11.
Для приведения гидропривода машины в нейтральное состояние после совершения рабочего хода замыкают контакт выключателя 36, подключая к источнику электрического тока электрические средства управления пилотным клапаном 32 и механизмами изменения рабочего объема гидромоторов 7. 8. Пилотный клапан 32 при подаче к нему электрического тока по электрической цепи 35 сообщает сточную гидролинию 28 со сливной гидролинией 19. При сообщении сточной гидролинии 28 с гидролинией 19 происходит понижение до весьма малой величины давления в ней и, значит, в гидролиниях 25, 29 сзади запорных элементов разгрузочных клапанов 23, 24. После снижения давления в гидролинии 25 клапан 23 под действием давления в гидролинии 5, создаваемого насосом 1, открывает перепускную гидролинию 21, сообщая гидролинию 5 более высокого давления с гидролинией 6, в которой низкое давление. При снижении давления в гидролинии 29 после сообщения пилотным клапаном 32 сточной гидролинии 28 со сливом разгрузочный клапан 24 под действием давления в гидролинии 6, создаваемого подпиточным насосом 2, открывает перепускную гидролинию 22, дополнительно сообщая магистральные гидролинии 5, 6 между собой. При сообщении гидролиний 5, 6 между собой перепускными гидролиниями открывается проход рабочей жидкости из гидролинии 5, в которой большее давление, в гидролинию 6, в которой меньшее давление. Происходит значительное уменьшение разности давлений в магистральных гидролиниях 5, 6, в результате чего существенно снижается величина остаточного поворотного момента на валах гидромоторов при нейтральном состоянии гидропривода. При подаче электрического тока по цепи 37 к электрическим средствам управления механизмами изменения рабочего объема гидромоторов происходит уменьшение рабочего объема гидромоторов до минимальной величины. Это дополнительно уменьшает на валах гидромоторов остаточный поворотный момент, возможный при холостом режиме из-за гистерезиса характеристики насоса и дросселирования
рабочей жидкости в клапанах и трубопроводах, что предотвращает ползучесть машины после прекращения ее привода.
Для совершения обратного хода машины сначала размыкают контакт выключателя 36, отключая от источника электрического тока электрические средства управления пилотным клапаном 32 и механизмами изменения рабочего объема гидромоторов. Тогда рабочий объем гидромоторов увеличивается до первоначальной величины, а пилотный клапан 39 под действием на его золотник возвратной пружины запирает сточную гидролинию 28, разобщая ее со сливной гидролинией 19. При запирании гидролинии 28 давление рабочей жидкости по разные стороны запорных элементов клапанов 23, 24 выравнивается, и эти запорные элементы под действием возвратных пружин перемещаются в начальное положение, перекрывая гидролинии 21, 22. После разобщения клапанами 23, 24 гидролиний 5, 6 насос 1 при его реверсе подает рабочую жидкость к гидромоторам 7, 8 под большим давлением по гидролинии б, а в гидролинии 5 устанавливается низкое давление, поддерживаемое насосом 2, нагнетающим рабочую жидкость в гидролинию б через обратный клапан 13. После совершения обратного хода при необходимости остановки машины замыкают контакт выключателя 36, приводя гидропривод опять в нейтральное состояние с помощью пилотного клапана 32 и управляемых им разгрузочных клапанов 23, 24.
Таким образом, с помощью пилотного клапана с электрическим приводом обеспечено простыми средствами удобное дистанционное управление разгрузочными клапанами, сообщающими между собой магистральные гидролинии двумя перепускными гидролиниями при выведении гидрообъемного привода из рабочего в нейтральное состояние и разобщающими магистральные гидролинии во время рабочего цикла при прямом и при обратном ходах машины.