ГИДРОПРИВОД НАТЯЖНОГО УСТРОЙСТВА РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
HYDRO-DRIVE OF TENSIONER OF BELT TRANSMISSION

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к гидроприводу натяжного устройства ременной передачи зерноуборочного комбайна.
Известно натяжное устройство с ручным (мускульным) включением, включающее натяжной ролик, двуплечий рычаг, пружину, систему тяг и рычаг управления, расположенный в кабине оператора.
Недостатком устройства является то, что применение тяг, рычага управления, расположенного в кабине, усложняет конструкцию машины, повышает ее металлоемкость, загромождает рабочее место оператора (см. «Комбайны зерноуборочные самоходные «Дон-1500Б» и «Дон-1200Б», АО «Ростсельмаш», 11.10.1994 г. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, с.78-85, Рис.60).
В качестве прототипа принято натяжное устройство молотилки, снабженное гидроприводом, включающее исполнительный гидроцилиндр, подключенный через распределитель в гидросистему комбайна, связанный с натяжным роликом через два кривошипа, тягу и пружину.
Недостатком устройства является то, что подключение исполнительного гидроцилиндра в гидросистему комбайна с предохранительным клапаном, настроенным на высокое рабочее давление, необходимое для функционирования гидроприводов рабочих органов комбайна различной энергоемкости, не позволяет использовать гидроцилиндр для натяжения ремня и требует ввода дополнительных устройств, что усложняет конструкцию устройства, проектирование его, а также техническое обслуживание ременной передачи во время эксплуатации комбайна (см. «Комбайны зерноуборочные самоходные «Дон-1500Б» и «Дон-1200Б», АО «Ростсельмаш», 11.10.1994 г. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, с.93-96, Рис.68, 69).
Технический результат изобретения выражается в упрощении конструкции натяжного устройства ременной передачи и упрощении его регулировки.
Это достигается тем, что гидропривод натяжного устройства ременной передачи, включающего шарнирно установленный рычаг, натяжной ролик, пружину, имеет исполнительный гидроцилиндр двухстороннего действия, который через гидролинии, распределитель соединен с гидросистемой, включающей бак, насос и предохранительный клапан, при этом распределитель снабжен гидроуправляемым запорным устройством с двумя запорными клапанами и предохранительным клапаном, подключенным входом в предклапанную полость клапана запорного устройства позиции распределителя «Натяжное устройство включено», а выходом - в гидролинию исполнительного гидроцилиндра перед вторым клапаном запорного устройства, при этом предохранительный клапан выполнен однокаскадным, конусного типа и закреплен на корпусе распределителя, а шток исполнительного гидроцилиндра свободно установлен в отверстии шарнирно установленного рычага, зафиксирован пружиной сжатия со стороны корпуса гидроцилиндра и гайкой - с другой стороны. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что распределитель снабжен гидроуправляемым запорным устройством с двумя запорными клапанами и предохранительным клапаном, подключенным входом в предклапанную полость клапана запорного устройства позиции распределителя «Натяжное устройство включено», а выходом в гидролинию исполнительного гидроцилиндра перед вторым клапаном запорного устройства, при этом предохранительный клапан выполнен однокаскадным, конусного типа и закреплен на корпусе запорного устройства распределителя, а шток исполнительного гидроцилиндра свободно установлен в отверстии шарнирно установленного рычага, зафиксирован пружиной сжатия со стороны корпуса гидроцилиндра и гайкой - с другой стороны. Проверка соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня показала, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.к. из последнего не выявлено влияния предписываемых изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками на достижение технического результата.
На фиг.1 изображена конструктивная схема натяжного устройства ременной передачи и схема гидравлическая подключения его исполнительного гидроцилиндра в гидросистему. На фиг.2 - конструктивная схема установки предохранительного клапана на распределителе.
Гидропривод натяжного устройства ременной передачи, например привода молотилки, включает натяжной ролик 1, который воздействует на ремень 2, соединяющий шкив 3 привода молотилки со шкивом 4 двигателя. Натяжной ролик 1 через шарнирно установленный рычаг 5 связан со штоком исполнительного гидроцилиндра 6 гидропривода натяжного устройства, свободно закрепленном на последнем. Шток исполнительного гидроцилиндра 6 зафиксирован на шарнирно установленном рычаге 5 пружиной сжатия 7 со стороны корпуса исполнительного гидроцилиндра 6 и гайкой 8 с другой. Штоковая 9 и плунжерная 10 полости гидроцилиндра 6 через гидролинии 11, 12 соединены с гидроуправляемым запорным устройством 13 электрогидравлического распределителя 14, подключенного через напорную 15 и сливную 16 гидролинии в гидросистему, включающую бак 17, насос 18, в напорную гидролинию 19 которого подключены переливной 20 и предохранительный 21 клапаны, объединенные в одном блоке 22. Сливная 23 гидролиния переливного 20 и предохранительного 21 клапанов через гидролинию 16 и фильтр 24 соединена с баком 17. Параллельно в напорную гидролинию 19 от насоса 18 подключены электрогидравлические распределители гидросистемы управления другими гидроприводами рабочих органов комбайна (условно не показаны) и через гидролинию 15 электрогидравлический распределитель 14, а последовательно в линию 25 управления переливного клапана 20 подключен электромагнитный клапан 26, соединенный с баком 17 через гидролинию 16 и фильтр 24 (пульт управления электромагнитным клапаном и электрогидравлическими распределителями условно не показан). Гидроуправляемое запорное устройство 13 электрогидравлического распределителя 14 включает два запорных клапана 27, 28, поршенек 29 управления ими, две предклапанные полости 30, 31, соединенные с баком 17 через полости электрогидравлического распределителя 14, сливную гидролинию 16 и фильтр 24. Предклапанная полость 30 одновременно через запорный клапан 27, гидролинию 11 соединена с плунжерной полостью 10 исполнительного гидроцилиндра 6, а через однокаскадный предохранительный клапан 32, гидролинии 33, 12 с его штоковой полостью 9, с которой через запорный клапан 28 и гидролинию 12 соединена его предклапанная полость 31 запорного устройства 13.
Устройство работает следующим образом.
В нейтральном режиме работы гидросистемы рабочая жидкость из бака 17 насосом 18 подается к предохранительно-переливному блоку 22, к его переливному 20 и предохранительному 21 клапанам. При нейтральном положении электромагнитного клапана 26, часть рабочей жидкости по линии управления 25 через электромагнитный клапан 26, гидролинию 16 и фильтр 24 свободно поступает в бак 17. Переливной клапан 20 открывается и основной поток рабочей жидкости поступает в бак 17 через гидролинии 23, 16 и фильтр 24. При подаче электрического сигнала с пульта управления одновременно к какому-либо электрогидравлическому распределителю гидросистемы управления другими гидроприводами рабочих органов комбайна (условно не показаны) и электромагнитному клапану 26 золотник электрогидравлического распределителя выводится из нейтрального положения, а электромагнитный клапан 26 запирает слив рабочей жидкости в бак 17 через линию управления 25 переливного клапана 20 и последний отключает слив рабочей жидкости в бак 17. Рабочая жидкость от насоса 18 поступает одновременно по гидролиниям 19, 15 к электрогидравлическому распределителю 14 и электрогидравлическим распределителям гидросистемы управления гидроприводами рабочих органов комбайна (условно не показаны) к исполнительному гидроцилиндру одного из них, включая или выключая какой-либо рабочий механизм комбайна.
При отключении электрического сигнала золотники электрогидравлического распределителя управления рабочего механизма комбайна и электромагнитного клапана 26 выводятся в исходное положение и гидросистема работает в нейтральном режиме.
При подаче электрического сигнала с пульта управления к электрогидравлическому распределителю 14 и электромагнитному клапану 26 золотник электрогидравлического распределителя выводится из нейтрального положения, например, в позицию «Натяжное устройство молотилки включено», а электромагнитный клапан 26 запирает слив рабочей жидкости в бак 17 через линию управления 25 переливного клапана 20 и последний отключает слив рабочей жидкости в бак 17. Рабочая жидкость под давлением от насоса 18 поступает одновременно к электрогидравлическим распределителям гидросистемы управления гидроприводами рабочих органов комбайна (условно не показаны) и по гидролиниям 19, 15 - к электрогидравлическому распределителю 14 к его гидроуправляемому запорному устройству 13, в предклапанную полость 30, запорного клапана 27 и предохранительного клапана 32, воздействует на поршенек 29, последний, перемещаясь, открывает запорный клапан 28 и соединяет штоковую полость 9 исполнительного гидроцилиндра 6 и предохранительный клапан 32 с баком 17 через гидролини 33, 12, открытый запорный клапан 28, предклапанную полость 31, полости электрогидравлического распределителя 14 гидролинию 16 и фильтр 24. После открытия запорного клапана 28 и соединения штоковой полости 9 исполнительного гидроцилиндра 6 с баком 18 рабочая жидкость от насоса 18 одновременно поступает к предохранительному клапану 32, настроенному на меньшее давление чем предохранительный клапан 21 гидросистемы, открывает запорный клапан 27 и через гидролинию 11 поступает в плунжерную полость 10 исполнительного гидроцилиндра 6, перемещая его шток. Шток исполнительного гидроцилиндра 6 через пружину сжатия 7, воздействуя на шарнирно установленный рычаг 5, перемещает натяжной ролик 1 к ремню 2 ременной передачи, соединяющему шкив двигателя 4 со шкивом 3 привода молотилки, и производит включение молотилки и натяжение ремня 2 до определенного момента. Усилие натяжения ремня 2 контролируется настраиваемым давлением предохранительного клапана 32, при достижении которого предохранительный клапан 32 срабатывает, перепуская рабочую жидкость в бак 17 через гидролинии 33, 12, открытый запорный клапан 28, предклапанную полость 31, полости электрогидравлического распределителя 14, гидролинию 16 и фильтр 24. В этот момент перемещение штока исполнительного гидроцилиндра 6 и связанного с ним через пружину сжатия 7 и шарнирно установленный рычаг 5 ролика 1 прекращается, исключая перенатяжение ремня 2 ременной передачи.
При отключении электросистемы и возврате золотников распределителя 14 и электромагнитного клапана в исходное положение гидросистема работает в нейтральном режиме. В этот момент нагруженные плунжерная полость 10 исполнительного гидроцилиндра 6 и гидролиния 11 надежно отключены от бака 17 запорным клапаном 27, а не несущие нагрузки штоковая полость 9 исполнительного гидроцилиндра 6 и гидролинии 12, 33 отключены от бака 17 запорным клапаном 28 и предохранительным клапаном 32, что обеспечивает натяжение ремня 2 и стабильную работу ременной передачи, а наличие пружины сжатия 7 позволяет перемещаться натяжному ролику 1 во время кратковременных пиковых нагрузок, воздействующих на ременную передачу, и исключить перенатяжение ремня 2.
При подаче электрического сигнала с пульта управления к электрогидравлическому распределителю 14 и электромагнитному клапану 26 золотник электрогидравлического распределителя 14 выводится из нейтрального положения, например, в позицию «Натяжное устройство молотилки отключено», а электромагнитный клапан 26 запирает слив рабочей жидкости в бак 17 через линию управления 25 переливного клапана 20 и последний отключает слив рабочей жидкости в бак 17. Рабочая жидкость под давлением от насоса 18 поступает одновременно к электрогидравлическим распределителям гидросистемы управления гидроприводами рабочих органов комбайна (условно не показаны) и по гидролиниям 19, 15 к электрогидравлическому распределителю 14 к его гидроуправляемому запорному устройству 13, в предклапанную полость 31 запорного клапана 28, воздействует на поршенек 29, последний, перемещаясь, открывает запорный клапан 27 и соединяет плунжерную полость 10 исполнительного гидроцилиндра 6 с баком 17 через открытый запорный клапан 27, его и предохранительного клапана 32 предклапанную полость 30, через полости электрогидравлического распределителя 14 гидролинию 16 и фильтр 24. После открытия запорного клапана 27 и соединения плунжерной полости 10 исполнительного гидроцилиндра 6 с баком 17 рабочая жидкость открывает запорный клапан 28 и поступает через гидролинии 12, 33 в послеклапанную полость предохранительного клапана 32 и далее через гидролинию 12 в штоковую полость 9 исполнительного гидроцилиндра 6, перемещая его шток. Шток исполнительного гидроцилиндра 6, воздействуя на шарнирно установленный рычаг 5, закрепленный гайкой 8 на штоке, перемещает натяжной ролик 1, отключая его от ремня 2 ременной передачи. После перемещения штока исполнительного гидроцилиндра 6 в исходное положение срабатывает предохранительный клапан 21 гидросистемы, перепуская рабочую жидкость от насоса 18 в бак 17 через гидролинии 23, 16 и фильтр 24. В этот момент предохранительный клапан 32 не функционирует и находится в положение «закрыт», т.к. его предклапанная полость 30 постоянно соединена с баком 17 через полости электрогидравлического распределителя 14 гидролинию 16 и фильтр 24, а послеклапанная - соединена с насосом 18 через гидролинии 33,12, открытый запорный клапан 28, его предклапанную полость 31, полости электрогидравлического распределителя 14 гидролинии 15, 19.
При отключении электросистемы и возврате золотников распределителя 14 и электромагнитного клапана 26 в исходное положение гидросистема работает в нейтральном режиме. В этот момент плунжерная 10 и штоковая 9 полости исполнительного гидроцилиндра 6 отключены от бака 18 запорными клапанами 27, 28 гидроуправляемого запорного устройства 13 и предохранительным клапаном 32, обеспечивая надежное отключение натяжного ролика 1 от ремня 2.
В случае вытяжки ремня 2 и увеличения его длины натяжение последнего компенсируется за счет увеличения хода штока исполнительного гидроцилиндра 6 при включении молотилки.
Таким образом, применение в гидросистеме, например, зерноуборочного комбайна гидропривода натяжного устройства ременной передачи, распределитель которого снабжен гидроуправляемым запорным устройством, индивидуального предохранительного клапана, позволяет путем изменения его рабочего давления производить регулировку натяжения ремня за счет изменения величины выдвижения штока исполнительного гидроцилиндра гидропривода, а при износе и вытяжке ремня позволяет автоматически регулировать его натяжение за счет изменения величины выдвижения штока исполнительного гидроцилиндра при каждом включении молотилки. Исполнение предохранительного клапана однокаскадным, конусного типа позволяет повысить его герметичность, упростить конструкцию устройства и закрепить предохранительный клапан на корпусе запорного устройства распределителя. Кроме того, фиксация штока исполнительного гидроцилиндра, свободно установленного в отверстии шарнирно установленного рычага пружиной сжатия со стороны корпуса гидроцилиндра и гайкой с другой, позволяет повысить долговечность ремня за счет возможности перемещения натяжного ролика во время пиковых нагрузок имеющих место при работе ременной передачи за счет снижения натяжения ремня.