CS270673B1

CS270673B1 - Connection of rotary actuator hydraulic motors for utilization of braked energy of rotary upper of hydraulic machine

Info

Publication number: CS270673B1
Application number: CS873080A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Suchy
Original assignee: Jaroslav Suchy
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1990-07-12
Also published as: CS308087A1

Abstract

Řešení úspor energie k pohonu hydromotoru otočného svršku hydraulického stroje, využitím brzděné energie otočného svršku, kde okruh pohonu hydromotorů otoče je veden od hydrogenerátoru přes příslušný rozvaděč k hydromotorů otoče, kde každá z obou větví hydraulického propojení rozvaděče s hydromotorem otoče je napojena přes příslušný jednosměrný ventil a druhý rozvaděč v jeho střední poloze na hydraulický prostor akumulátoru. Hydraulický prostor (51) akumulátoru (5) je v obou krajních polohách druhého rozvaděče (4) napojen na' vstupní větev hydromotoru (3) otoče. Lze využít u stavebních a zemních strojů, zejména u hydraulických rýpadel.Energy saving solution for driving the hydraulic motor of the rotating superstructure of a hydraulic machine, by utilizing the braking energy of the rotating superstructure, where the circuit for driving the hydraulic motors of the rotation is led from the hydrogenerator through the appropriate distributor to the hydraulic motors of the rotation, where each of the two branches of the hydraulic connection of the distributor with the hydraulic motor of the rotation is connected through the appropriate one-way valve and the second distributor in its middle position to the hydraulic space of the accumulator. The hydraulic space (51) of the accumulator (5) is connected to the input branch of the hydraulic motor (3) of the rotation in both extreme positions of the second distributor (4). Can be used in construction and earthmoving machines, especially in hydraulic excavators.

Description

Vynález se týká zapojení hydromotoru pohonu otoče pro využití brzděné energie otočného svršku hydraulického stroje, například zemního nebo stavebního stroje.The invention relates to the connection of a rotary motor for a rotary drive for utilizing the braked energy of the rotary upper of a hydraulic machine, for example an earth-moving or construction machine.

U dosud známých zapojení hydromotoru otoče zemního stroje, například hydraulického rýpadla, je pro využití brzděné energie otočného svršku použito setrvačníku, poháněného hydraulickým převodníkem, do kterého je přiváděna tlaková kapalina přes soustavu rozvaděčů .In the hitherto known connections of the hydraulic motor for turning an earth-moving machine, for example a hydraulic excavator, a flywheel driven by a hydraulic transducer is used to use the braked energy of the rotating upper, into which the pressurized fluid is supplied via a system of switchboards.

Nevýhodou tohoto zapojení je mnoho pohyblivých a stále rotujících součástí s velkou obvodovou rychlostí setrvačníku při malé účinnosti a tím nedostatečné rentabilitě, při značné složitosti a vysokých pořizovacích nákladech. Další nevýhodou je obtížné zajištění provozu z hlediska bezpečnosti, vlivem rotujícího setrvačníku.The disadvantage of this connection is many moving and constantly rotating components with a high circumferential speed of the flywheel with low efficiency and thus insufficient profitability, with considerable complexity and high acquisition costs. Another disadvantage is the difficult operation in terms of safety, due to the rotating flywheel.

Dále je známo zapojení pro využití brzděné energie pomocí hydraulického akumulátoru, kde hydromotor otoče je napojen přes jednosměrné ventily na hydraulický akumulátor, nebo přes jednosměrné ventily a druhý rozvaděč v jeho střední poloze na hydraulický akumulátor, který je přes další jednosměrný ventil napojen na přívod k rozvaděči hydromotoru otoče.Furthermore, a connection for the use of braked energy by means of a hydraulic accumulator is known, where the rotary hydraulic motor is connected via one-way valves to the hydraulic accumulator, or via one-way valves and the second switchboard in its middle position to the hydraulic accumulator. hydraulic motor rotates.

Nevýhodou tohoto zapojení je nutnost speciálního rozvaděče otoče. Další nevýhodou je, že hydraulická kapalina z hydraulického akumulátoru protéká současně společným rozvaděčem s hydraulickou kapalinou od hydrogenerátoru k pohonu hydromotoru otoče, čímž tento společný rozvaděč musí mít z důvodu tlakových ztrát větší světlost.The disadvantage of this connection is the need for a special rotary switchboard. Another disadvantage is that the hydraulic fluid from the hydraulic accumulator flows simultaneously through the common distributor with the hydraulic fluid from the hydrogenerator to the drive of the rotary hydraulic motor, whereby this common distributor must have a larger clearance due to pressure losses.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojení hydromotoru pohonu otoče pro využití brzděné energie otočného svršku hydraulického stroje podle vynálezu, kde okruh pohonu hydromotoru otoče je veden od hydrogenerátoru přes příslušný rozvaděč hydromotoru otoče napojeného na akumulátor, kde každá z obou větví hydraulického propojení rozvaděče s hydromotorem otoče je napojena přes příslušný jednosměrný ventil a druhý rozvaděč v jeho střední poloze na hydraulický prostor akumulátoru. Podstatou vynálezu je, že hydraulický prostor akumulátoru je v obou krajních polohách druhého rozvaděče napojen na vstupní větve hydromotoru otoče. Podstatou vynálezu dále je, že ovládání rozvaděče je propojeno s ovládáním druhého rozvaděče. Podstatou vynálezu posléze je, že napojení hydraulického prostoru akumulátoru na druhý rozvaděč je přes jednosměrný ventil.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the connection of the rotary drive hydraulic motor for utilizing the braked energy of the rotary upper of the hydraulic machine according to the invention, where the rotary hydraulic drive circuit via the respective non-return valve and the second distributor in its middle position to the hydraulic space of the accumulator. The essence of the invention is that the hydraulic space of the accumulator is in both extreme positions of the second switchboard connected to the input branches of the rotary hydraulic motor. The essence of the invention is further that the control of the switchboard is connected to the control of the second switchboard. The essence of the invention is subsequently that the connection of the hydraulic space of the accumulator to the second switchboard is via a one-way valve.

Výhody zapojení podle vynálezu spočívají v tom, že pro otáčení hydromotoru otoče je využita akumulovaná brzděná energie otočného svršku, případně i energie tlakových špiček vzniklých při rozběhu hydrogenerátoru pohonu hydromotoru otoče.The advantages of the circuit according to the invention are that the accumulated braked energy of the rotating upper or the energy of the pressure peaks generated during the start-up of the hydroelectric drive of the rotary hydraulic motor is used for rotating the rotary hydraulic motor.

Další výhodou je, že zapojení pro akumulaci energie je výrobně jednoduché a nenákladné, přičemž není zapotřebí žádných speciálních rozvaděčů, ani rozvaděčů větších světlostí. Tím se zvyšuje jeho rentabilita při snížení měrné spotřeby pohonných hmot, při zvýšení technologických parametrů stroje, bez zvýšení příkonu hlavního pohonu.Another advantage is that the connection for energy storage is simple and inexpensive to manufacture, without the need for any special switchboards or switchboards of larger diameters. This increases its profitability while reducing the specific fuel consumption, increasing the technological parameters of the machine, without increasing the power input of the main drive.

Na výkresu je v příkladném provedení schematicky znázorněno zapojení hydromotoru otoče pro využití brzděné energie otočného svršku podle vynálezu z hydraulického rýpadla.The drawing schematically shows, in an exemplary embodiment, the connection of a rotary hydraulic motor for utilizing the braked energy of a rotary upper according to the invention from a hydraulic excavator.

Pohon hydromotoru 2 otoče je veden od hydrogenerátoru 2 přes rozvaděč 2, který je v krajních polohách hydraulicky propojen vstupní a výstupní větví s hydromotorem 2 otoče. Rozvaděč 2 3^e ve střední poloze napojen na nádrž hydraulické kapaliny. Každá z obou větví hydraulického propojení rozvaděče 2 s hydromotorem 2 otoče je přes k ní příslušný jednosměrný ventil 2· 6 ' napojena na druhý rozvaděč 2, který je ve -střední poloze napojen na hydraulický prostor 51 akumulátoru 2· ^v obou krajních polohách druhého rozvaděče 2 3^e hydraulický prostor 51 napojen přes druhý rozvaděč 2 ^na vstupní větev hydromotoru 2 otoče. V obou krajních polohách druhého rozvaděče 2 J^e vstupní větev od hydromotoru 2 otoče napojena přes druhý rozvaděč 2 ^na odpadní potrubí do nádrže. Na hydraulické propojeni mezi hydraulickým prostorem 51 a druhým rozvaděčem 2 J^e napojen pojistný ventil 2, který je svým výstupem napojen přes odpadní potrubí na nádrž.The drive of the rotary hydraulic motor 2 is guided from the hydrogenerator 2 via a switchboard 2, which in the extreme positions is hydraulically connected by an input and output branch with the rotary hydraulic motor 2. Switchboard 2 3 ^e in the middle position connected to the hydraulic fluid tank. Each of the two branches of the hydraulic connection of the switchboard 2 with the hydraulic motor 2 is connected via a respective one-way valve 2 · 6 'to the second switchboard 2, which in the central position is connected to the hydraulic space 51 of the accumulator 2 · ⁱⁿ both extreme positions of the second switchboard 2. ³ and the hydraulic chamber 51 is connected through a second distributor 2 ^{to the} input branch of the hydraulic motor 2 turns around. In both extreme positions of the second cabinet 2 ^e J input branch from the hydraulic motor connected via two swing the second cabinet 2 ^{to the} drain pipe into the tank. On the hydraulic connection between the hydraulic chamber 51 and second manifold J 2 ^e 2 connected to a safety valve which is connected to its output through the drain pipe to the tank.

CS270673 BlCS270673 Bl

V příkladném provedení je hydraulický prostor 51 napojen na druhý rozvaděč £ přes jednosměrný ventil 2· Plynový prostor 52 akumulátoru 2 je Pro zvýšení objemu napojen na zásobník 2 plynu. Ovládání rozvaděče 2 ^a druhého rozvaděče £ je za účelem synchronizace propojeno, může však být i samostatné.In the exemplary embodiment, the hydraulic space 51 is connected to the second distributor 6 via a non-return valve 2. The gas space 52 of the accumulator 2 is connected to the gas reservoir 2 to increase the volume. The control of the switchboard 2 ^{and the} second switchboard 6 is interconnected for synchronization, but it can also be separate.

Při přestavení rozvaděče 2 do jedné z krajních poloh podle požadovaného smyslu otáčení hydromotoru 2 otoče je současně v témže smyslu přestaven i druhý rozvaděč 2· Tlaková kapalina od hydrogenerátoru 2 protéká přes rozvaděč 2 ^k hydromotoru 2 oteče, který se počne otáčet.When adjustment of the switchgear 2 in one of the extreme positions according to the desired direction of rotation of the hydraulic motor 2 rotates them simultaneously in the same sense rebuilt and the second cabinet 2 · Pressure fluid from the pump 2 flows through the distributor 2 ^{to the} hydraulic motor 2 father who starts to rotate.

U zapojení, kde na výstupu z druhého rozvaděče £ není vřazen jednosměrný ventil 1_, protéká tlaková kapalina současně přes druhý rozvaděč £ do hydraulického prostoru 51 akumulátoru 2. čímž se akumulují počáteční tlakové špičky při rozběhu hydromotoru 2 otoče. Při rozběhu, kdy hltnost hydromotoru 2 otoče je větší než dodávka tlakové kapaliny od hydrogenerátoru £, začne se současně dodávat tlaková kapalina z hydraulického prostoru 51 akumulátoru 2. čímž se zvýší celkové dodávané množství tlakové kapaliny k hydromotoru 2 otoče.In a circuit where a one-way valve 7 is not inserted at the outlet of the second distributor 6, the pressure fluid flows simultaneously through the second distributor 6 into the hydraulic space 51 of the accumulator 2, thereby accumulating initial pressure peaks when the hydraulic motor 2 starts. At start-up, when the density of the hydraulic motor 2 is greater than the supply of pressure fluid from the hydrogenerator 6, the pressure fluid from the hydraulic space 51 of the accumulator 2 is simultaneously supplied, thereby increasing the total amount of pressure fluid supplied to the hydraulic motor 2.

U zapojení, kde na výstupu z druhého rozvaděče £ je vřazen jednosměrný ventil 1_, nejsou tlakové špičky při rozběhu hydromotoru 2 otoče akumulovány. 'In the case of a circuit where a one-way valve 7 is inserted at the outlet of the second switchboard 6, the pressure peaks are not accumulated during the start-up of the hydraulic motor 2. '

Při požadavku přerušení otáčení otočného svršku přestaví rozvaděč 2 ^a druhý rozvaděč £ do střední polohy, čímž je průtok hydraulické kapaliny z hydromotoru 2 otoče přerušen jak od hydrogenerátoru £, tak i od akumulátoru 2- Hydromotor 2 otoče se v tomto případě otáčí jen vlivem kinetické energie otočného svršku a pracuje nyní jako hydrogenerátor, přičemž nasává hydraulickou kapalinu z nádrže přes příslušný nasávací jednosměrný ventil u rozvaděče 2· Hydraulická kapalina je současně vytlačována hydromotorem 2 otoče podle smyslu jeho otáčení buď přes jednosměrný ventil £, nebo jednosměrný ventil 6 * a přes druhý rozvaděč £ do hydraulického prostoru 51 akumulátoru 2 ^a to tlakem, který odpovídá tlaku okamžitého nabití akumulátoru 2> čemuž odpovídá i velikost brzdicího momentu otočného svršku. ·When it is required to interrupt the rotation of the rotating top, it moves the switchboard 2 ^{and the} second switchboard £ to the middle position, whereby the flow of hydraulic fluid from the hydraulic motor 2 is interrupted from both the hydrogenerator £ and the accumulator 2. In this case · The hydraulic fluid is simultaneously expelled by the hydraulic motor 2 according to its direction of rotation, either via a non-return valve 6 or a non-return valve 6 * and via a second distributor. £ 51 to hydraulic accumulator space 2 ^and a pressure which corresponds to the pressure for immediate battery 2> which corresponds to the size of the braking torque rotating superstructure. ·

Zapojení hydromotoru pohonu otočné části stroje podle vynálezu lze s výhodou využít u stavebních a zemních strojů, zejména u hydraulických rýpadel.The connection of the hydraulic motor of the drive of the rotating part of the machine according to the invention can be advantageously used in construction and earthmoving machines, in particular in hydraulic excavators.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. Connection of a rotary drive hydraulic motor for utilizing the braked energy of the rotary upper of a hydraulic machine, where the rotary hydraulic drive circuit is led from the hydrogenerator via a respective switchboard to a rotary hydraulic motor connected to a battery a non-return valve and a second distributor in its middle position on the hydraulic space of the accumulator, characterized in that the hydraulic space (51) of the accumulator (5) is connected to the inlet branches of the hydraulic motor (3) in both extreme positions of the second distributor (4).

2. The connection according to claim 1, characterized in that the control of the switchboard (2) is connected to the control of the second switchboard (4).

3. The connection according to claim 1, characterized in that the connection of the hydraulic space (51) of the accumulator (5) to the second distributor (4) is via a non-return valve (7).