АВТОМАТ РАЗГРУЗКИ ГИДРОПРИВОДА
HYDRAULIC UNLOADING AUTOMATIC

Изобретение относится к области гидропривода, а именно к элементам силового гидравлического привода.
Одним из основных элементов силового гидравлического привода является источник расхода рабочей жидкости, который бывает, как правило, двух видов – постоянного расхода (подачи) и постоянного давления.
Среди источников расхода постоянного давления наибольшее распространение получили насосно-аккумуляторные, которые функционируют следующим образом. Рабочая жидкость от гидронасоса подается к потребителю, на входе которого установлен гидравлический аккумулятор. При работе потребителя его питание осуществляется от гидроаккумулятора, потерю жидкости в котором компенсирует гидронасос и, таким образом, на входе к потребителю давление всегда поддерживается постоянным и равным рабочему давлению в гидроаккумуляторе.
Недостатком подобных источников расхода является следующее: при не работающем потребителе происходит перезарядка гидроаккумулятора и открывается предохранительный клапан, на котором теряется вся энергия, вырабатываемая гидронасосом. Для предотвращения срабатывания предохранительного клапана применяют так называемые разгрузочные гидроклапаны, которые автоматически открываются при достижении давления на выходе гидронасоса заданного уровня, обеспечивая холостой режим его работы. Потребитель в это время работает за счет энергии, накопленной в гидроаккумуляторе, при падении давления в котором ниже заданного уровня клапан разгрузки вновь закрывается, переводя гидронасос в рабочий режим.
В настоящее время в России наибольшее распространение получили автоматические разгрузочные клапаны типа КПР (клапан предохранительно-разгрузочный) и КХД (клапан холостого давления).
Известен разгрузочный клапан типа КПР состоящий из корпуса, гильзы, клапана с демпфирующим отверстием, пружины, сервоклапана и подпанельной плиты с обратным клапаном. Сервоклапан содержит конус, нагруженный силой сжатия пружины с возможностью её регулирования, седло, плунжер и демпфер. (см. Свешников В. К. Станочные гидроприводы: справочник / В. К. Свешников. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2004. – 512 с. – (Библиотека конструктора))
Наиболее близким техническим решением является разгрузочный автоматический гидроклапан типа КХД, который состоит из обратного клапана, корпусов, гидроаккумулятора, гидронасоса, каналов, выполненных в затворе обратного клапана, шариковых клапанов и втулки, толкателя, пружин, колпачка, подпятника, регулировочного винта, переливного клапана и седел. (см. Свешников В. К. Станочные гидроприводы: справочник / В. К. Свешников. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2004. – 512 с. – (Библиотека конструктора)
Однако разгрузочные клапаны типа КХД имеют значительные габариты и массу, сложны по конструкции, но главное, как показывает опыт эксплуатации, они имеют склонность к зависанию - остановке в промежуточном положении, когда давление в гидросистеме и перепад давления на закрывающемся или открывающемся запорном клапане одинаковы.
Задача изобретения – повышение надежности работы и упрощение конструкции автомата разгрузки гидронасоса.
Сущность изобретения заключается в том, что автомат разгрузки гидропривода включающий гидроаккумулятор, гидронасос, обратный и переливной клапаны, пружину, каналы при этом устройство содержит корпус с двумя входами и одним выходом, в котором выполнена рабочая камера, разделённая плунжером на две подкамеры, подкамеру управления и подкамеру слива, связанную со сливом, первый вход связан с подкамерой управления через дифференциальный клапан, затвор которого прижимается к его седлу рабочей пружиной дифференциального клапана со стороны подкамеры управления, которая, в свою очередь, связана с первым входом через обратный клапан подкамеры управления, второй вход устройства связан с подкамерой слива через управляемый переливной клапан, управление которым может осуществляться плунжером, подпружиненным рабочей пружиной плунжера со стороны подкамеры слива, затвор управляемого переливного клапана прижимается к его седлу пружиной управляемого переливного клапана, установленной со стороны второго входа, второй вход устройства посредством гидравлической линии связан с выходом источника расхода – гидронасоса, который через обратный клапан соединён со входом гидравлического аккумулятора, связанного каналом управления с первым входом устройства, а также гидравлической линией с основной гидросистемой – с потребителем, слив устройства связан гидравлической линией с гидравлическим баком.
Технический результат - повышение надежности и упрощение конструкции достигается за счет введения в конструкцию автомата разгрузки гидронасоса дифференциального клапана.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Устройство содержит корпус 1, в котором выполнены два входа 2, 3 и один выход 4, от входа 2 рабочая жидкость подводится к входу дифференциального клапана, затвор 5 которого прижимается к его седлу 6 пружиной дифференциального клапана 7, затвор 5 дифференциального клапана отделяет вход 2 устройства от подкамеры управления 8, подкамера управления 8 отделена от подкамеры слива 9 плунжером 10 и соединена с входом 2 через обратный клапан подкамеры управления 11, плунжер 10 со стороны подкамеры слива 9 подпружинен рабочей пружиной плунжера 12, подкамера слива 9 через выход 4 соединена с гидравлическим баком 13, а через управляемый переливной клапан со входом 3 устройства, затвор 14 управляемого переливного клапана прижимается к его седлу 15 пружиной управляемого переливного клапана 16, вход 3 устройства посредством гидравлической линии 17 связан с выходом источника расхода - гидронасоса 18, выход источника расхода – гидронасоса 18 соединён со входом 19 гидравлического аккумулятора 21 через обратный клапан 20, вход гидравлического аккумулятора 19 гидравлической линией связан с основной гидросистемой «потребителя» и каналом управления 22 со входом 2 устройства.
Работа устройства:
На входе гидравлической системы устанавливается гидравлический гидроаккумулятор 21, отделяемый от источника расхода - гидронасоса 18 обратным клапаном 20. Давление с выхода гидроаккумулятора 21 по каналу управления 22 подводится к входу 2 устройства, одновременно гидронасос 18 гидравлической линией 17 связан с входом 3 устройства. После запуска гидронасоса 18 обратный клапан 20 открывается и при не работающем потребителе происходит зарядка гидроаккумулятора 21. Давление в канале управления 22 возрастает. Под действием давления управления затвор 5 дифференциального клапана перемещается в право, сжимая пружину дифференциального клапана 7, что приводит к выравниванию давлений в канале управления 22 и в подкамере управления 8. Система готова к работе в режиме автоматической разгрузки гидронасоса.
При отсутствии потребления рабочей жидкости расход гидронасоса 18 полностью идет на зарядку гидроаккумулятора 21, в результате давление в канале управления 22 возрастает, затвор дифференциального клапана 5, сжимая пружину дифференциального клапана 7 перемещается в право открывая проход рабочей жидкости от входа 2 в подкамеру управления 8, что создает условие воздействия давления гидроаккумулятора 21 на плунжер 10, который, сжимая рабочую пружину плунжера 12 перемещается в сторону открытия затвора 14 управляемого переливного клапана, сжимающего пружину управляемого переливного клапана 16. В результате переливной клапан открывается, давая возможность потоку рабочей жидкости от гидронасоса 18 свободно сливаться в гидравлический бак 13. При включении потребителя гидроаккумулятор 21 разряжается и давление в подкамере управления 8 понижается, так как посредством обратного клапана подкамы управления 11 она связана с каналом управления 22, а через него и с гидроаккумулятором 21. Рабочая пружина плунжера 12 и пружина управляемого переливного клапана 16 разожмутся, заставляя затвор переливного клапана 14 лечь на его седло 15, переливной клапан закрывается, что приводит к очередному циклу зарядки гидроаккумулятора 21.
Гарантированное открытие управляемого переливного клапана обеспечивается здесь введением в конструкцию автомата разгрузки дифференциального клапана, который обеспечивает задержку открытия управляемого переливного клапана до того момента, пока давление в гидроаккумуляторе 21 не достигнет величины, достаточной для резкого и полного открытия затвора управляемого переливного клапана.
Благодаря запасу давления управляемый переливной клапан открывается без возможности остановки его затвора 14 в промежуточном положении, что полностью исключает работу автомата разгрузки в режиме зависания. Кроме того, данная конструкция, в отличие от выше описанных разгрузочных гидроклапанов, не использует золотниковые элементы управления, что позволяет обеспечить меньшую массу, простоту конструкции и меньшую стоимость.