RU2014523C1

RU2014523C1 - Hydraulic system

Info

Publication number: RU2014523C1
Application number: RU92012087A
Authority: RU
Inventors: Иван Павлович Ксеневич; Семен Львович Кустанович; Владимир Евгеньевич Борейшо; Давид Ефимович Флеер
Original assignee: Иван Павлович Ксеневич; Семен Львович Кустанович; Владимир Евгеньевич Борейшо; Давид Ефимович Флеер
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1992-12-29
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: in case of break of hydraulic lines in hydraulic system due to abrupt drop of pressure in first end chamber of additional distributor, its spool valve shifts under action of spring mounted in second end chamber and shuts off supply of working fluid to main distributor. Simultaneously, pump creates additional pressure in second end chamber through pressure valve, thus keeping this spool valve in such state when working fluid flows to tank through pressure valve. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам автоматизации сельскохозяйственных агрегатов, преимущественно защиты гидро- систем. The invention relates to automation of agricultural units, mainly protection of hydraulic systems.

Известна гидравлическая система сельскохозяйственных агрегатов, содержащая насос, связанный напорной гидролинией с основным распределителем, управление которого осуществляется от датчиков давления. При работе гидросистемы контролируется давление в ней и при уменьшении давления осуществляется отключение насоса от напорной гидролинии. Known hydraulic system of agricultural units, containing a pump connected by a pressure hydraulic line to the main distributor, which is controlled by pressure sensors. During the operation of the hydraulic system, the pressure in it is controlled and, when the pressure decreases, the pump is disconnected from the pressure hydraulic line.

Недостатком указанного технического решения является то, что конструкция достаточно сложна и металлоемка, при этом, имеется возможность ложного срабатывания при определенных перепадах давления в гидросистеме. The disadvantage of this technical solution is that the design is quite complex and metal-intensive, while there is the possibility of false alarms at certain pressure drops in the hydraulic system.

Известна гидравлическая система, преимущественно сельскохозяйственных агрегатов, содержащая насос, связанный с основным распределителем посредством напорной гидролинии, в которой также установлен дополнительный распределитель, срабатывающий при избыточном расходе рабочей жидкости. Known hydraulic system, mainly agricultural units, containing a pump connected to the main distributor by means of a pressure hydraulic line, which also has an additional distributor that operates when the flow rate of the working fluid is excessive.

Недостатком указанного технического решения является сложность конструкции, а также необходимость постоянной настройки уровней срабатывания, поскольку от этих настроек зависит точность работы устройства. The disadvantage of this technical solution is the design complexity, as well as the need to constantly adjust the response levels, since the accuracy of the device depends on these settings.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является гидравлическая система, преимущественно сельскохозяйственных агрегатов, содержащая насос, сообщенный напорной гидролинией с основным распределителем, который связан с баком посредством сливной гидролинии, дроссель, дополнительный распределитель, установленный в упомянутой напорной гидролинии. The closest technical solution to the proposed one is a hydraulic system, mainly agricultural units, containing a pump connected by a pressure hydraulic line to the main distributor, which is connected to the tank via a drain hydraulic line, a throttle, an additional distributor installed in the pressure head hydraulic line.

При работе данного устройства давление в напорной гидролинии переключает дополнительный распределитель, однако, это осуществляется при больших уровнях контролируемого сигнала, что является неэкономичным, приводит к значительному разбросу уровней срабатывания, т.е. недостаточной точности работы системы. During the operation of this device, the pressure in the pressure hydraulic line is switched by an additional distributor, however, this is done at high levels of the monitored signal, which is uneconomical and leads to a significant spread in the response levels, i.e. insufficient accuracy of the system.

Целью предложенного технического решения является повышение надежности системы за счет исключения ложных срабаты- ваний при перепадах давления в ней. The purpose of the proposed technical solution is to increase the reliability of the system by eliminating false operations during pressure drops in it.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена напорным клапаном и установленным в сливной гидролинии основно- го распределителя элементом контроля расхода, а дополнительный распределитель выполнен гидроуправляемым трехпозиционным трехлинейным с имеющим в средней части проточку и подпружиненным с двух сторон золотником, в первой торцевой части которого выполнена внутренняя полость, образованная гнездом и установленным в гнезде плунжером с двусторонним ограничителем хода, кроме того, выход напорного клапана через упомянутый дроссель сообщен с баком, а внутренняя полость золотника сообщена с полостью его проточки, первая линия дополнительного распределителя сообщена с гидролинией основного распределителя, вторая - с выходом насоса, третья - со входом напорного клапана, первая торцевая камера дополнительного распределителя сообщена со сливной гидро- линией и входом элемента контроля расхода, вторая торцевая камера - с выходом напорного клапана, при этом, в первой крайней позиции золотника дополнительного распределителя первая линия сообщена со второй, а третья перекрыта, во второй крайней позиции - вторая линия сообщена с третьей, а первая перекрыта, причем, в нейтральной позиции все три гидролинии сообщены друг с другом; а также тем, что двусторонний ограничитель хода плунжера выполнен в виде упора на соответствующем золотнике и внешнего упора, установленного в первой торцевой камере. This goal is achieved by the fact that the system is equipped with a pressure valve and a flow control element installed in the drain hydroline of the main distributor, and the additional distributor is made of a three-position hydraulically controlled three-line valve with a groove in the middle part and a spool spring-loaded on both sides, in the first end part of which there is an internal the cavity formed by the socket and a plunger installed in the socket with a two-way travel limiter, in addition, the outlet of the pressure valve through the above the Rossel is in communication with the tank, and the inner cavity of the spool is in communication with the cavity of its groove, the first line of the additional distributor is connected to the hydraulic line of the main distributor, the second to the outlet of the pump, the third to the inlet of the pressure valve, the first end chamber of the additional distributor is connected to the drain and the input of the flow control element, the second end chamber - with the outlet of the pressure valve, while in the first extreme position of the spool of the additional distributor, the first line is in communication with the second and the third I am blocked, in the second extreme position - the second line is connected with the third, and the first is blocked, moreover, in the neutral position all three hydraulic lines are connected to each other; and also the fact that the two-way stopper of the plunger stroke is made in the form of an abutment on the corresponding spool and an external abutment installed in the first end chamber.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что предложенная совокупность неизвестна, т. е. предложенное соответствует критерию "новизна". Analysis of patent and scientific and technical literature showed that the proposed combination is unknown, that is, the proposed one meets the criterion of "novelty."

Поскольку предложенная конструкция выполнена из известных элементов, то предложенное соответствует критерию "промышленная применимость". Since the proposed design is made of known elements, the proposed meets the criterion of "industrial applicability".

А так как данное техническое решение позволяет реализовать более высокую, чем у известных технических решений, надежность системы, проявляющуюся в исключении ложных срабатываний, то предложенное соответствует критерию "изобретательский уровень". And since this technical solution allows you to implement higher than the known technical solutions, the reliability of the system, manifested in the elimination of false positives, the proposed meets the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 представлена схема гидравлической системы при отключенном насосе; на фиг. 2 - то же, при работе насоса и неповрежденных гидролиниях; на фиг. 3 - положение золотника дополнительного распредели- теля при разрыве гидролинии. In FIG. 1 shows a diagram of a hydraulic system with the pump turned off; in FIG. 2 - the same, when the pump is running and intact hydraulic lines; in FIG. 3 - position of the spool of the additional distributor when the hydraulic line is broken.

Гидравлическая система, преимущественно сельскохозяйственных агрегатов содержит насос 1, сообщенный напорной гидролинией 2 с основным распределителем 3, который связан с баком 4 посредством сливной 5 гидролинии. Дополни- тельный распределитель 6 установлен в упомянутой напорной гидролинии 2 и имеет золотник 7 с проточкой в средней части. Золотник 7 подпружинен с двух сторон пружинами 8 и 9, установленными соответственно в первой 10 и второй 11 торцевых камерах распределителя 6. Распределитель 6 выполнен трехпозиционным трехлинейным, при этом, его первая линия 12 сообщена с напорной гидролинией 2 основного распределителя 3, его вторая линия 13 сообщена с выходом насоса 1 посредством соответствующей гидролинии 2, а его третья линия 14 сообщена со входом напорного клапана 15 выход которого посредством дросселя 16 сообщен с баком 5 и посредством гидролинии 17 - со второй 11 торцевой камерой. Первая торцевая камера 10 сообщена гидролинией 18 со сливной гидролинией 5, в которой, после места соединения линий 5 и 18 установлен элемент контроля расхода 19 и далее фильтр 20. Элемент контроля расхода 19 может быть выполнен в виде клапана постоянного давления. The hydraulic system, mainly agricultural units, comprises a pump 1, connected by a pressure hydraulic line 2 to the main distributor 3, which is connected to the tank 4 by means of a drain 5 hydraulic line. An additional distributor 6 is installed in said pressure line 2 and has a spool 7 with a groove in the middle part. The spool 7 is spring-loaded on both sides by springs 8 and 9 installed respectively in the first 10 and second 11 end chambers of the distributor 6. The distributor 6 is made three-position three-linear, while its first line 12 is connected to the pressure hydraulic line 2 of the main distributor 3, its second line 13 communicated with the output of the pump 1 by means of the corresponding hydraulic line 2, and its third line 14 is communicated with the inlet of the pressure valve 15, the output of which is connected via the throttle 16 to the tank 5 and through the hydraulic line 17 to the second 11 end chamber . The first end chamber 10 is connected by a hydraulic line 18 to a drain hydraulic line 5, in which, after the junction of the lines 5 and 18, a flow control element 19 and then a filter 20 are installed. The flow control element 19 can be made in the form of a constant pressure valve.

В первой торцевой части 21 золотника 7 выполнена внутренняя полость 22, образованная гнездом 23 и плунжером 24 с двусторонним ограничителем хода, который может быть выполнен в виде упора 25 на соответствующем золотнике 7 и внешнего упора 26, установленного в первой торцевой камере 10. Внутренняя полость 22 золотника 7 сообщена отверстием 27 с полостью его проточки 8. Основной распределитель 3 посредством соответствующих гидролиний 28 сообщен с гидродвигателем 29, например, гидроцилиндром (или несколькими гидроцилиндрами, как одностороннего, так и двустороннего действия). In the first end part 21 of the spool 7, an inner cavity 22 is formed, formed by a socket 23 and a plunger 24 with a two-way travel stop, which can be made in the form of a stop 25 on the corresponding spool 7 and an external stop 26 installed in the first end chamber 10. Inner cavity 22 the spool 7 is communicated with an opening 27 with a cavity of its groove 8. The main distributor 3, by means of corresponding hydraulic lines 28, is in communication with a hydraulic motor 29, for example, a hydraulic cylinder (or several hydraulic cylinders, both one-sided and two Toroni action).

Следует отметить, что плунжер 24 может быть выполнен в виде поршня с кольцевым выступом, который упирается в одном крайнем положении в упор 25, например, торец золотника 7 или любой, связанный с ним упор. При этом плунжер 24 должен перемещаться в гнезде 23. It should be noted that the plunger 24 can be made in the form of a piston with an annular protrusion, which abuts in one extreme position against the stop 25, for example, the end face of the spool 7 or any associated stop. In this case, the plunger 24 must move in the socket 23.

Гидравлическая система работает следующим образом. The hydraulic system operates as follows.

При неработающем насосе 1 пружина 9 так располагает золотник 7, что гидролинии 12, 13 и 14 распределителя 6 сообщены друг с другом, т.е. золотник 7 находится в нейтральной позиции. When the pump 1 is idle, the spring 9 positions the spool 7 so that the hydraulic lines 12, 13 and 14 of the distributor 6 communicate with each other, i.e. spool 7 is in neutral position.

После начала работы насоса 1 рабочая жидкость начинает поступать как на слив, так и в распределитель 3, но в последнем случае сопротивление меньше, следовательно жидкость пойдет через распределитель 3 в сливную гидролинию 5. Элемент контроля расхода 19 тут же отреагирует на изменение данного параметра и в первой торцевой камере 10 возникнет подпор (например, на уровне 0,3 МПа), усилие которого, преодолевая упругость пружины 9, сдвинет золотник 7 вправо, при этом перекрывается гидролиния 14 на слив и рабочая жидкость от насоса 1 будет поступать через камеру проточки золотника 7 только в распределитель 3. Давление в полости проточки золотника 7 также будет способствовать удержанию золотника 7 в крайнем правом положении. After the start of pump 1, the working fluid begins to flow both to the drain and to the distributor 3, but in the latter case the resistance is less, therefore, the liquid will go through the distributor 3 to the drain line 5. The flow control element 19 will immediately respond to a change in this parameter to the first end chamber 10 there will be a backwater (for example, at the level of 0.3 MPa), the force of which, overcoming the elasticity of the spring 9, will slide the spool 7 to the right, while the hydraulic line 14 is blocked to drain and the working fluid from the pump 1 will come through chamber spool bore 7 only in the distributor 3. The pressure in the cavity 7 of the spool bore will also assist in holding the spool 7 in the rightmost position.

При дальнейшем увеличении давления (распределитель 3 в положении "подъем") и двухполостном гидроцилиндре 29 в полости проточки золотника 7 возникает давление, которого достаточно, чтобы воздействуя на рабочую поверхность плунжера 24, преодолеть усилие пружины 9 и удержать золотник 7 в правом положении. Этому способствует также увеличение давления в полости камеры 10, возникающего вследствие наличия элемента 19. При наличии однополостного гидроцилиндра 29 в полости камеры 10 нет давления и золотник 7 будет удерживаться в правом положении преимущественно от давления в полости 22 (которое должно быть например более 4 МПа). With a further increase in pressure (distributor 3 in the “up” position) and the two-cavity hydraulic cylinder 29, pressure arises in the groove cavity of the spool 7, which is sufficient to overcome the force of the spring 9 acting on the working surface of the plunger 24 and hold the spool 7 in the right position. This also contributes to the increase in pressure in the cavity of the chamber 10, which arises due to the presence of the element 19. If there is a single-cavity hydraulic cylinder 29 in the cavity of the chamber 10 there is no pressure and the spool 7 will be held in the right position mainly from the pressure in the cavity 22 (which should be, for example, more than 4 MPa) .

В случае разрыва гидролиний 28 (при одно- или двухполостном гидроцилиндре) рабочая жидкость начинает вытекать через разрыв и на сливе потока нет, давление в полости 10 отсутствует (уровень давления менее 4 МПа). В этом случае усилие пружины 9 переместит золотник 7 влево, т.к. в полости 10 давления нет, а в полости 22 оно менее 4 МПа. В результате чего открывается проход жидкости от насоса 1 на слив по линии 14 (под давлением около 1 МПа) и закроется проход жидкости в распределитель 3 по линии 12. Рабочая жидкость по линии 14, клапану 15, дросселю 16 поступает в бак 4. Давление в линии 17 вследствие наличия дросселя 16 дополнительно поджимает золотник 7 влево, что исключает поступление рабочей жидкости в золотник 3 и, следовательно исключает потерю рабочей жидкости. Отключая насос 1 и восстанавливая разорванную магистраль гидросистему приводят в рабочее положение. In the event of a rupture of hydraulic lines 28 (with a one- or two-cavity hydraulic cylinder), the working fluid begins to flow out through the rupture and there is no flow at the drain, there is no pressure in the cavity 10 (pressure level less than 4 MPa). In this case, the force of the spring 9 will move the spool 7 to the left, because in the cavity 10 there is no pressure, and in the cavity 22 it is less than 4 MPa. As a result, the fluid passage opens from the pump 1 to the discharge line 14 (under a pressure of about 1 MPa) and the liquid passage closes to the distributor 3 along the line 12. The working fluid flows through the line 14, valve 15, throttle 16 to the tank 4. Pressure in line 17 due to the throttle 16 additionally presses the spool 7 to the left, which excludes the flow of working fluid into the spool 3 and, therefore, eliminates the loss of working fluid. Turning off pump 1 and restoring a broken line, the hydraulic system is brought into working position.

Указанная конструкция позволяет при расположении золотника 7 в правом положении практически исключить давление на него справа и удерживать его за счет давлений в первой торцевой полости 10, полости проточки золотника 7 и пружины 8. При перемещении золотника 7 влево в полости 11 появляется дополнительное давление которое также способствует перемещению золотника 7. При обратном перемещении золотника 7 давление в полости 11 будет уменьшаться, что также способствует перемещению золотника 7 вправо. This design allows, when the spool 7 is in the right position, to practically eliminate pressure on it from the right and hold it due to pressures in the first end cavity 10, the groove cavity of the spool 7 and spring 8. When the spool 7 moves to the left in the cavity 11, additional pressure appears which also contributes to the movement of the valve 7. With the reverse movement of the valve 7, the pressure in the cavity 11 will decrease, which also contributes to the movement of the valve 7 to the right.

Следует отметить, что при широком использовании одно и двухполостных гидроцилиндров в качестве гидродвигателей 29 наличие плунжера 24 позволяет эффективно удерживать золотник 7 в крайней правой позиции (рабочее состояние) без каких-либо дополнительных технических средств, что увеличивает надежность конструкции. It should be noted that with the wide use of one and two-cavity hydraulic cylinders as hydraulic motors 29, the presence of the plunger 24 allows you to effectively keep the spool 7 in the extreme right position (working condition) without any additional technical means, which increases the reliability of the design.

Claims

1. A HYDRAULIC SYSTEM of predominantly agricultural aggregates, comprising a pump connected by a pressure hydraulic line to a main distributor, which is connected to the tank by a drain hydraulic line, a throttle, an additional distributor installed in the said pressure hydraulic line, characterized in that it is equipped with a pressure valve and installed in the drain hydraulic line the main distributor with an element of flow control, and the additional distributor is made of a hydraulically controlled three-position three-linear with it has a groove in the middle part and a spool spring-loaded on both sides, in the first end part of which there is an internal cavity formed by a socket and a plunger installed in the socket with a two-way travel limiter, in addition, the outlet of the pressure valve through the said throttle is in communication with the tank, and the internal cavity of the valve communicated with the cavity of its groove, the first line of the additional distributor is communicated with the pressure hydraulic line of the main distributor, the second with the pump outlet, the third with the pressure valve inlet, the first the end chamber of the additional distributor is in communication with the drain line and the inlet of the flow control element, the second end chamber is connected to the outlet of the pressure valve, while in the first extreme position of the spool of the additional distributor the first line is connected from the second and the third is closed, in the second extreme position the second line is communicated with the third, and the first is blocked, and in a neutral position all three hydraulic lines are connected to each other.

2. The system according to claim 1, characterized in that the two-way stopper of the plunger stroke is made in the form of a stop on the corresponding spool and an external stop installed in the first end chamber.