RU162693U1

RU162693U1 - MUNICIPAL MACHINE HYDRAULIC SYSTEM

Info

Publication number: RU162693U1
Application number: RU2016101550/11U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Алексеевич Журавлев; Владимир Григорьевич Наумкин; Дмитрий Алексеевич Попов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод имени М.И. Калинина, г. Екатеринбург"
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2016-06-27

Abstract

1. Гидросистема хода коммунальной машины, содержащая регулируемый насос привода передвижения, приводимый в действие двигателем машины с редуктором, бак, рабочие магистрали и исполнительные механизмы, отличающаяся тем, что содержит фильтрующий элемент, установленный на входе в регулируемый насос, исполнительными механизмами, приводящими в действие передний и задний мосты коммунальной машины, являются два гидромотора с дискретным изменением объема, в которые рабочая жидкость поступает в одинаковых объемах от делителя потока в случае, если коммунальная машина находится в рабочем режиме.2. Гидросистема хода коммунальной машины по п. 1, отличающаяся тем, что регулируемый насос представляет собой аксиально-поршневой насос с планшайбой.1. The hydraulic system of the communal machine, containing an adjustable pump drive movement, driven by the engine of the machine with a gearbox, tank, working lines and actuators, characterized in that it contains a filter element installed at the inlet of the adjustable pump, actuators, actuating front and rear axles of a communal machine are two hydraulic motors with discrete volume changes, into which the working fluid flows in equal volumes from the flow divider in the case of whether the utility machine is in operation. 2. The hydraulic system of the communal machine under item 1, characterized in that the adjustable pump is an axial piston pump with a faceplate.

Description

Устройство относится к машиностроительной технике, а точнее к гидрообъемным системам хода мобильных машин, в частности может быть использовано в гидросистемах коммунальных машин.The device relates to mechanical engineering, and more specifically to hydrostatic travel systems of mobile machines, in particular, can be used in hydraulic systems of communal machines.

Известна гидросистема мобильной машины (патент RU 2276237, E02F 9/22, F16H 39/02). Данная гидросистема хода содержит гидробак, регулируемый гидронасос с чувствительным к нагрузке управляющим золотником, силовую гидролинию, защищенную предохранительным клапаном, основной гидрораспределитель с трехпозиционными золотниками с одним напорным подводом, двумя сливными линиями, двумя рабочими отводами и линией, обеспечивающей возможность соединения каждого рабочего отвода с линией LS, которая соединена с управляющим золотником. При этом гидросистема снабжена клапаном управления уровнем давления и установленным в линии LS управляемым редукционным клапаном, вход и выход которого связаны соответственно с гидрораспределителем и управляющим золотником, а линия управления редукционного клапана - с выходом клапана управления уровнем давления, вход и сливной отвод которого соединены соответственно с силовой гидролинией и гидробаком.The known hydraulic system of a mobile machine (patent RU 2276237, E02F 9/22, F16H 39/02). This stroke hydraulic system contains a hydraulic tank, an adjustable hydraulic pump with a load-sensing control valve, a power hydraulic line protected by a safety valve, a main valve with three-position valves with one pressure inlet, two drain lines, two working taps and a line that allows each working branch to be connected to a line LS, which is connected to the control valve. In this case, the hydraulic system is equipped with a pressure level control valve and a controllable pressure reducing valve installed in the LS line, the inlet and outlet of which are connected respectively to the control valve and the control valve, and the pressure control valve control line is connected to the pressure level control valve output, the inlet and outlet of which are connected respectively to power hydroline and hydraulic tank.

Недостатком данной технической системы является повышенное энергопотребление и перегрузка двигателя внутреннего сгорания при преодолении уклонов или препятствий.The disadvantage of this technical system is the increased power consumption and overload of the internal combustion engine when overcoming inclines or obstacles.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является гидросистема мобильной машины (патент RU 2158861, F16H 39/02, 2000).Closest to the proposed technical solution is the hydraulic system of a mobile machine (patent RU 2158861, F16H 39/02, 2000).

Данная гидросистема хода содержит гидрообъемную передачу, приводимую в действие двигателем машины, содержащую регулируемый реверсивный насос с датчиком положения люльки насоса, вспомогательный насос, к его напорной магистрали подключен сливной клапан и через подпиточные клапаны подключены рабочие магистрали насоса. К рабочим магистралям подключены двухпозиционные четырехлинейные гидрораспределители. Выходные магистрали гидрораспределителей подключены к штоковым и поршневым полостям гидроцилиндров являющихся исполнительными механизмами гидросистемы. К магистрали насоса, которая соединяется с поршневыми полостями гидроцилиндров подключен вход пропорционального золотникового клапана с электроуправлением, а его выход соединен со сливом.This hydraulic stroke system contains a hydrostatic transmission driven by the engine of the machine, containing an adjustable reversible pump with a position sensor for the pump cradle, an auxiliary pump, a drain valve is connected to its pressure line, and working lines of the pump are connected through make-up valves. Two-line four-line hydraulic distributors are connected to the working highways. The output lines of the control valves are connected to the rod and piston cavities of the hydraulic cylinders which are the actuators of the hydraulic system. An electric proportional spool valve input is connected to the pump line, which is connected to the piston cavities of the hydraulic cylinders, and its output is connected to a drain.

Недостатком данного технического решения является повышенное энергопотребление.The disadvantage of this technical solution is the increased power consumption.

Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечивать тягу одного моста при «пробуксовке» второго моста. Также конструкция гидросистемы хода коммунальной машины позволяет преодолевать уклоны (препятствия) таким образом, что исключает перегрузку двигателя (принцип регулятора мощности) и экономит большое количество мощности двигателя внутреннего сгорания.The proposed technical solution allows to provide traction of one bridge during the “slipping” of the second bridge. Also, the design of the hydraulic system of the communal machine allows overcoming slopes (obstacles) in such a way that eliminates engine overload (the principle of a power regulator) and saves a large amount of power of the internal combustion engine.

Технической задачей является расширение функциональных возможностей гидросистемы хода и снижение ее энергозатрат, в том числе исключение перегрузки двигателя при преодолении уклонов (препятствий), а также обеспечивающее эффект блокировки межосевого дифференциала.The technical task is to expand the functionality of the hydraulic travel system and reduce its energy consumption, including the elimination of engine overload when overcoming inclines (obstacles), as well as providing the effect of locking the center differential.

Поставленная задача решается тем, что в гидросистему, содержащую двигатель внутреннего сгорания, который через редуктор вращает регулируемый аксиально-поршневой насос привода передвижения, рабочая жидкость в который поступает из бака, проходя через фильтрующий элемент, при этом изменение скорости и направления движения (вперед/назад) осуществляется за счет изменения подачи гидравлической жидкости по гидросистеме. Подача гидравлической жидкости зависит от изменения угла отклонения планшайбы в аксиально-поршневом насосе, при этом нулевое отклонение планшайбы соответствует нулевой скорости передвижения. Аксиально-поршневой насос привода передвижения через рабочие магистрали соединен с делителем потока, который в «рабочем режиме» коммунальной машины выравнивает соотношение протекающей рабочей жидкости через гидромоторы, обеспечивая тем самым, то, что оба моста являются ведущими, что позволяет обеспечивать тягу одного из мостов при «пробуксовке» другого и ликвидируя недостаток вращающего момента на колесах.The problem is solved in that in a hydraulic system containing an internal combustion engine, which rotates an adjustable axial piston pump of a drive of movement through a gearbox, the working fluid into which flows from the tank, passing through the filter element, while changing the speed and direction of movement (forward / backward) ) is carried out by changing the flow of hydraulic fluid through the hydraulic system. The hydraulic fluid supply depends on the change in the angle of deviation of the faceplate in the axial piston pump, while the zero deflection of the faceplate corresponds to zero speed of movement. The axial piston pump for driving the drive through the working lines is connected to a flow divider, which in the “operating mode” of the communal machine equalizes the ratio of the flowing working fluid through the hydraulic motors, thereby ensuring that both bridges are leading, which allows traction of one of the bridges when “Slipping” another and eliminating the lack of torque on the wheels.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая гидросистема хода отличается наличием новых элементов: делителем потока с электрической системой управления, исполнительными механизмами выполненными в виде гидромоторов и фильтрующим элементом, что позволяет увеличить потребительское качество и улучшение условий ее управления.Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive stroke hydraulic system is characterized by the presence of new elements: a flow divider with an electric control system, actuators made in the form of hydraulic motors and a filter element, which allows to increase consumer quality and improve its control conditions.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

На чертеже представлена гидросистема хода коммунальной машины.The drawing shows the hydraulic system of the course of a communal machine.

Гидросистема включает в себя двигатель внутреннего сгорания 1, который через редуктор 2 вращает регулируемый аксиально-поршневой насос 3, в который поступает рабочая жидкость из бака 4, проходя через фильтрующий элемент 5, расположенный рядом с аксиально-поршневым насосом 3. Аксиально-поршневой насос 3 через рабочие магистрали 6 соединен с делителем потока 7, который доставляет рабочую жидкость в гидромоторы с дискретным изменением объема 8 и 9.The hydraulic system includes an internal combustion engine 1, which through the gearbox 2 rotates an adjustable axial piston pump 3, into which the working fluid flows from the tank 4, passing through a filter element 5 located next to the axial piston pump 3. Axial piston pump 3 through the working line 6 is connected to a flow divider 7, which delivers the working fluid to the hydraulic motors with a discrete change in volume 8 and 9.

Гидросистема хода работает следующим образом.The hydraulic system operates as follows.

Двигатель внутреннего сгорания 1 через редуктор 2 вращает аксиально-поршневой гидронасос привода передвижения 3. Подача рабочей жидкости, которая поступает в гидронасос 3 через бак 4, проходя при этом фильтрующий элемент 5, зависит от изменения угла отклонения планшайбы аксиально-поршневого гидронасоса 3 в ту или иную сторону от нулевого отклонения, при этом управляющим механизмом является переключатель реверса (джойстик), с помощью которого выбирается направление передвижения (вперед/нейтраль/назад), и электрическая педаль газа, которая контролирует угол отклонения планшайбы от нулевого отклонения, тем самым контролируя скорость передвижения машины, и является задатчиком скорости передвижения машины. Аксиально-поршневой гидронасос 3 соединен с делителем потока 7, который в «рабочем режиме» выравнивает соотношение протекающей жидкости в одинаковых объемах и по рабочим магистралям 6 доставляет рабочую жидкость в гидромоторы с дискретным изменением объема 8 и 9, которые являются приводами переднего и заднего мостов коммунальной машины и благодаря такому строению оба привода являются ведущими и управляемыми.The internal combustion engine 1 through the gearbox 2 rotates the axial-piston hydraulic pump of the drive of movement 3. The supply of the working fluid that enters the hydraulic pump 3 through the tank 4, passing through the filter element 5, depends on the change in the angle of deviation of the faceplate of the axial-piston hydraulic pump 3 in one or the other side from the zero deviation, while the control mechanism is the reverse switch (joystick), with which the direction of movement (forward / neutral / back), and the electric gas pedal, which it controls the angle of deviation of the faceplate from zero deviation, thereby controlling the speed of movement of the machine, and is a setter for the speed of movement of the machine. The axial piston hydraulic pump 3 is connected to a flow divider 7, which in the “operating mode” equalizes the ratio of the flowing fluid in equal volumes and delivers the working fluid to the hydraulic motors with discrete change in volume 8 and 9 along the working lines 6, which are the front and rear axles of the communal machines and due to this structure both drives are leading and controllable.

Коммунальная машина может работать в двух режимах работы: «транспортный» и «рабочий режим».A utility machine can operate in two operating modes: “transport” and “operating mode”.

Для переключения в «транспортный режим» работы, нажимается переключатель режимов работы, после чего гидромоторы движения с дискретным изменением объема 8 и 9 переключаются на пониженный объем.To switch to the "transport mode" of operation, the mode switch is pressed, after which the hydraulic motors with a discrete change in volume 8 and 9 are switched to a reduced volume.

При переводе переключателя режимов работы в положение «рабочий» гидромоторы движения с дискретным изменением объема 8 и 9 переключаются на повышенный объем, при этом обеспечивается пониженная скорость передвижения коммунальной машины и повышенный крутящий момент на колесах.When the operating mode switch is set to the “working” position, the movement motors with a discrete change in volume 8 and 9 switch to an increased volume, which ensures a reduced speed of movement of the utility vehicle and increased torque on the wheels.

Работа гидросистемы хода при преодолении уклона.The hydraulic operation of the stroke when overcoming a slope.

Преодоление уклона в «транспортном режиме». При преодолении уклона в «транспортном режиме» система управления при движении постоянно контролирует параметры 6 скорость вращения гидромоторов (скорость машины), степень нажатия на педаль, обороты двигателя.Overcoming the bias in the "transport mode". When overcoming a slope in the "transport mode", the control system during movement constantly monitors parameters 6, the speed of rotation of the hydraulic motors (machine speed), the degree of depressing the pedal, engine speed.

При преодолении небольшой горки повышаются обороты двигателя 1 для увеличения подачи гидравлической жидкости на гидромоторы 8 и 9, повышая момент на нем. Если этого недостаточно, горка крутая или длинная, то гидромоторы 8 и 9 переключаются на повышенный объем (происходит переключение с «транспортного» на «рабочий режим»), момент на колесах растет. Если и этого не хватает, то система управления меняет угол наклона планшайбы в гидронасосе.When overcoming a small hill, the engine revolutions 1 increase to increase the flow of hydraulic fluid to the hydraulic motors 8 and 9, increasing the moment on it. If this is not enough, the slide is steep or long, then the hydraulic motors 8 and 9 switch to a higher volume (switching from “transport” to “operating mode” occurs), the moment on the wheels increases. If this is not enough, the control system changes the angle of inclination of the faceplate in the hydraulic pump.

При преодолении уклона (препятствия) коммунальной машиной в «рабочем режиме», при превышении максимальной нагрузки обороты двигателя внутреннего сгорания 1 снижаются, вследствие чего уменьшается сигнал от педали газа на гидронасос хода 3, понижая тем самым расход рабочей жидкости, то есть, снижая потребляемую мощность, независимо от величины нажатия на педаль газа водителем. При этом скорость машины снижается. После чего скорость преодоления уклона (препятствия) стабилизируется, когда двигатель 1 не снижает обороты и обеспечивает требуемую мощность. Если при преодолении уклона (препятствия) обороты двигателя приняли максимальное значение, а давление в датчиках гидронасоса хода 3 продолжает расти, то начинает закрываться планшайба гидронасоса 3, тем самым уменьшая скорость движения и снижая давление в гидронасосе 3 до тех пор, пока оно не стабилизируется. После преодоления препятствия система управления возвращает скорость движения соответствующую нажатию на педаль.When overcoming a slope (obstacle) by a utility machine in the “operating mode”, when the maximum load is exceeded, the revolutions of the internal combustion engine 1 decrease, as a result of which the signal from the gas pedal to the hydraulic pump of stroke 3 decreases, thereby reducing the flow rate of the working fluid, that is, reducing power consumption , regardless of the amount of pressing the gas pedal by the driver. In this case, the speed of the machine decreases. After that, the speed of overcoming a slope (obstacle) is stabilized when engine 1 does not reduce speed and provides the required power. If, when overcoming a slope (obstacle), the engine speed has reached its maximum value, and the pressure in the sensors of the hydraulic pump of stroke 3 continues to increase, then the faceplate of the hydraulic pump 3 begins to close, thereby reducing the speed and lowering the pressure in the hydraulic pump 3 until it stabilizes. After overcoming the obstacle, the control system returns the speed corresponding to pressing the pedal.

Заявляемые типы работы гидросистемы хода, а также то, что техническое решение изготовлено из известных материалов (металл, пластик) и с применением известных технологий (двигатель внутреннего сгорания, редуктор, аксиально-поршневой гидронасос, гидромотор, делитель потока с электрической системой управления) свидетельствует о том, что техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость».The claimed types of hydraulic operation of the stroke, as well as the fact that the technical solution is made of known materials (metal, plastic) and using well-known technologies (internal combustion engine, gearbox, axial piston hydraulic pump, hydraulic motor, flow divider with electric control system) indicates that the technical solution meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. The hydraulic system of the communal machine, containing an adjustable pump drive movement, driven by the engine of the machine with a gearbox, tank, working lines and actuators, characterized in that it contains a filter element installed at the inlet of the adjustable pump, actuators, actuating front and rear axles of a communal machine are two hydraulic motors with discrete volume changes, into which the working fluid flows in equal volumes from the flow divider in the case of whether the communal machine is in operating mode.

2. The hydraulic system of the communal machine under item 1, characterized in that the adjustable pump is an axial piston pump with a faceplate.