RU2015645C1

RU2015645C1 - Hydraulic system of agricultural combine harvester

Info

Publication number: RU2015645C1
Authority: RU
Inventors: И.П. Ксеневич; Д.Е. Флеер
Original assignee: Ксеневич Иван Павлович
Priority date: 1991-06-06
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: device for limiting losses of service fluid in case of rupture of hydraulic lines which connect variable-volume pump with hydraulic motors of running gear and the constant volume pump with hydraulic motors of working equipment is characterized in that it has an inlet controlled by the pressure-tightness sensor of two-line two-position valve, said inlet communicating through nonreturn valves with hydraulic lines supplying the hydraulic mechanism which controls pump delivery and with the outlet of the throttle bypass valve installed in the hydraulic control line. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к гидросистемам сельскохозяйственных уборочных самоходных комбайнов и других мобильных машин. The invention relates to general mechanical engineering, namely to hydraulic systems of agricultural harvesting self-propelled combines and other mobile machines.

Известен зерноуборочный самоходный комбайн "Дон", имеющий гидросистему технологического оборудования и гидросистему привода движителей (гидрообъемную трансмиссию). Гидродвигатели (гидроцилиндры) технологического оборудования управляются от распределителей, имеющих предохранительный и перепускной клапаны с гидролинией управления. Распределители снабжены пружинным возвратом в нейтральное положение, а в рабочих позициях удерживаются вручную, не имея фиксации "подъема" и "опускания". Гидродвигатели привода двигателей управляются от реверсивного насоса переменного рабочего объема (соответствующий распределитель отсутствует), имеющего гидравлический механизм управления подачей и пружинный установитель положения нулевой подачи при отсутствии потока рабочей жидкости в систему управления. Known self-propelled combine harvester "Don" having a hydraulic system of technological equipment and a hydraulic drive drive propulsion (hydrostatic transmission). Hydraulic motors (hydraulic cylinders) of technological equipment are controlled from distributors having safety and bypass valves with a control line. The distributors are equipped with a spring return to the neutral position, and in the working positions are held manually, without fixing the "rise" and "lower". The hydraulic motors of the engine drives are controlled by a reversible pump of variable displacement (there is no corresponding distributor), which has a hydraulic feed control mechanism and a spring positioner for zero flow in the absence of flow of the working fluid into the control system.

Недостатком указанной гидросистемы является то, что повреждения многочисленных и работающих в тяжелых режимах нагружения рукавов высокого давления приводят к потерям значительных количеств рабочей жидкости из бака, к выходу из строя дорогих гидроагрегатов и к простоям высокопроизводительных уборочных машин. The disadvantage of this hydraulic system is that damage to numerous and heavy-duty high-pressure hoses leads to the loss of significant quantities of working fluid from the tank, the failure of expensive hydraulic units and the downtime of high-performance harvesting machines.

Известна гидравлическая система, содержащая насос, соединенный с гидродвигателем через распределитель с подпружиненным золотником, снабженным гидравлически управляемым фиксатором, предохранительный клапан, связанный через дроссель с напорной гидролинией, и датчик герметичности. При разрыве рукавов, фиксируемом датчиком герметичности гидросистемы, срабатывает управляющий от датчика герметичности двухпозиционный двухлинейный клапан, установленный параллельно предохранительному клапану. В результате срабатывания двухпозиционного двухлинейного клапана появляется перепад давления на упомянутом дросселе, под воздействием которого фиксатор "расфиксирует" золотники, которые, возвращаясь в "нейтральную" позицию, отсоединяют поврежденный рукав от насоса. A hydraulic system is known comprising a pump connected to a hydraulic motor through a distributor with a spring-loaded spool equipped with a hydraulically controlled lock, a safety valve connected through a throttle to a pressure hydraulic line, and a tightness sensor. When the hoses break, fixed by the hydraulic system tightness sensor, the on-off two-line valve operating from the tightness sensor is activated, which is installed parallel to the safety valve. As a result of the operation of the on-off two-line valve, a pressure drop appears on the said throttle, under the influence of which the latch "unlocks" the spools, which, returning to the "neutral" position, disconnect the damaged sleeve from the pump.

Недостатком указанной системы является то, что она не обеспечивает предотвращение потерь рабочей жидкости в случае гидрообъемной трансмиссии с реверсируемым насосом переменного рабочего объема, не имеющей распределителей. Кроме того, указанная система неприменима и в случае технологического оборудования уборочных комбайнов, золотники которых в связи с относительно высокой частотой включения не имеют гидроуправляемых фиксаторов. The disadvantage of this system is that it does not prevent the loss of working fluid in the case of a hydrostatic transmission with a reversible variable displacement pump without distributors. In addition, this system is not applicable in the case of technological equipment of combine harvesters, whose spools, due to the relatively high switching frequency, do not have hydraulically controlled locks.

Цель изобретения - ограничение потерь рабочей жидкости при разрыве гидролиний, соединяющих насос переменного рабочего объема с гидродвигателем привода движителей и насос постоянного рабочего объема с гидродвигателями технологического оборудования. The purpose of the invention is to limit the loss of working fluid during rupture of the hydraulic lines connecting the variable displacement pump to the propulsion drive hydraulic motor and the constant displacement pump to the process equipment hydraulic motors.

Это достигается тем, что гидросистема снабжена двумя обратными клапанами, при этом вторая линия двухлинейного двухпозиционного клапана сообщена через обратные клапаны с гидролинией питания гидромеханизма управления подачей насоса и с выходом установленного в гидролинии управления перепускного клапана дросселя. This is achieved by the fact that the hydraulic system is equipped with two non-return valves, while the second line of the two-line on-off valve is connected via non-return valves with a supply line for the hydromechanism of pump control and with the output of the throttle bypass valve installed in the control line.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой гидросистемы. The drawing shows a schematic diagram of the proposed hydraulic system.

Предлагаемая гидросистема содержит насос 1 постоянного рабочего объема, напорной гидролинией 2 и гидролиниями 3 и 4 сообщенный с гидрораспределителями 5 и 6 технологического оборудования, а гидролинией 7 - с баком 8. Распределители 5 и 6 рабочими гидролиниями, содержащими рукава 9-12, сообщены с гидродвигателями (гидроцилиндрами) 13 и 14 технологического оборудования. Гидролиниями 15 и 16 и гидролинией 17 слива распределители 5 и 6 соединены с баком 8. The proposed hydraulic system contains a pump 1 of constant displacement, a pressure line 2 and lines 3 and 4 connected to the control valves 5 and 6 of the processing equipment, and a hydraulic line 7 to the tank 8. The control valves 5 and 6, the working hydraulic lines containing sleeves 9-12 are connected with hydraulic motors (hydraulic cylinders) 13 and 14 of technological equipment. The hydraulic lines 15 and 16 and the hydraulic discharge line 17 distributors 5 and 6 are connected to the tank 8.

Насос 1 сообщен с предохранительным клапаном 18 и перепускным клапаном 19, сообщающим напорную гидролинию 2 с гидролинией 17 слива. Управляющий вход перепускного клапана 19 связан с гидролинией 20 управления посредством дросселя 21. Гидролиния 2 сообщена гидролинией 20 через гидрораспределители 5 и 6 в их нейтральных позициях с баком 8. The pump 1 is in communication with the safety valve 18 and the bypass valve 19, which communicates the pressure head line 2 with the discharge line 17. The control input of the bypass valve 19 is connected to the control line 20 by means of a throttle 21. The line 2 is communicated by the line 20 through the control valves 5 and 6 in their neutral positions with the tank 8.

Предлагаемая гидросистема содержит также насос 22 переменного рабочего объема, рабочими гидролиниями с рукавами 23 и 24 сообщенный по крайней мере с одним гидродвигателем 25 привода движителей (колес или гусениц) комбайна. Насос 22 оснащен гидромеханизмом 26 управления величиной подачи (с распределителем 27 и гидроцилиндром 28), кинематически связанным с пружинным установителем 29 нулевой подачи. The proposed hydraulic system also contains a pump 22 of variable displacement, working hydraulic lines with sleeves 23 and 24 in communication with at least one hydraulic motor 25 of the drive of the propulsion (wheels or tracks) of the combine. The pump 22 is equipped with a hydraulic mechanism 26 for controlling the flow rate (with a distributor 27 and a hydraulic cylinder 28) kinematically connected with a spring zero-flow adjuster 29.

Вспомогательный насос 30 гидролинией 31 подпитки, имеющей предохранительно-перепускной клапан 32, сообщен через обратные клапаны 33 с рабочими гидролиниями 23 и 24 и по гидролинии 34 питания через дроссель 35 с гидромеханизмом 26 управления величиной подачи насоса 22. The auxiliary pump 30 with a feed line 31 having a safety bypass valve 32 is communicated through check valves 33 with working hydraulic lines 23 and 24 and via a supply line 34 through a throttle 35 with a hydraulic mechanism 26 for controlling the flow rate of the pump 22.

Датчик герметичности гидросистемы 36, который может быть выполнен, например, в виде датчика уровня жидкости в баке, линией 37 управления связан с двухлинейным двухпозиционным клапаном 38, сообщенным первой линией с баком, а второй линией через обратные клапаны 39 и 40 - с гидролинией 34 гидромеханизма 26 управления подачей насоса 22 и с выходом установленного в гидролинии 20 управления перепускным клапаном 19 дросселя 21. The tightness sensor of the hydraulic system 36, which can be performed, for example, in the form of a liquid level sensor in the tank, control line 37 is connected to a two-line on-off valve 38 connected by the first line to the tank, and the second line through check valves 39 and 40 with a hydraulic mechanism 34 26 control the flow of the pump 22 and with the output installed in the hydraulic line 20 control bypass valve 19 of the throttle 21.

Гидросистема работает следующим образом. The hydraulic system works as follows.

При нейтральных позициях гидрораспределителей 5 и 6 рукава 9-12 отключены от насоса 1. Гидролиния 20 управления перепускного клапана 19 сообщена с баком 8, под действием перепада давления на дросселе 21 перепускной клапан 19 открыт и поток рабочей жидкости из насоса 1 через клапан 19 поступает в гидролинию 17 слива, разгружая насос. At neutral positions of the control valves 5 and 6, the sleeves 9-12 are disconnected from the pump 1. The control line 20 of the bypass valve 19 is in communication with the tank 8, under the influence of the differential pressure on the throttle 21, the bypass valve 19 is open and the flow of working fluid from the pump 1 through the valve 19 enters 17 discharge line, unloading the pump.

При нейтральной позиции гидрораспределителя 27 гидромеханизма 26 управления величиной подачи насоса 22 обе полости гидроцилиндра 28 гидромеханизма 26 сообщены с баком 8, соответственно под воздействием пружинного установителя 29 нулевой подачи гидроцилиндр 28 занимает среднюю позицию и соответственно насос 22 занимает положение нулевой подачи. При этом насос 30 подпитки работает на восполнение утечек через обратные клапаны 33, избыток его подачи поступает в бак 8 через предохранительный клапан 32, а рукава 23 и 24 нагружены относительно низким давлением, соответствующим настройке клапана 32. With the neutral position of the control valve 27 of the hydraulic mechanism 26 for controlling the flow rate of the pump 22, both cavities of the hydraulic cylinder 28 of the hydraulic mechanism 26 are in communication with the tank 8, respectively, under the influence of the spring zero-feed adjuster 29, the hydraulic cylinder 28 occupies the middle position and, accordingly, the pump 22 takes the position of the zero flow. In this case, the make-up pump 30 works to make up for leaks through the non-return valves 33, the excess supply enters the tank 8 through the safety valve 32, and the hoses 23 and 24 are loaded with a relatively low pressure corresponding to the setting of the valve 32.

Датчик 36 герметичности фиксирует нормальное состояние гидросистемы, клапан 38 находится в правой (нормально закрытой) позиции. The leakage sensor 36 detects the normal state of the hydraulic system, the valve 38 is in the right (normally closed) position.

Для обеспечения движения комбайна распределитель 27 гидромеханизма 26 переводится в одну из рабочих позиций. Рабочая жидкость от насоса 30 по гидролинии 34 питания поступает в соответствующую полость гидроцилиндра 28, который, сжимая пружину установителя 29, выводит качающий узел насоса 22 в рабочее положение. Рабочая жидкость от насоса 22 по одной из гидролиний с рукавами 23 или 24 поступает к гидродвигателю 25 привода движителей, обеспечивая движение комбайна. При этом соответствующий рукав (23, 24) находится под воздействием рабочего давления. To ensure the movement of the combine, the distributor 27 of the hydromechanism 26 is transferred to one of the working positions. The working fluid from the pump 30 through the supply hydraulic line 34 enters the corresponding cavity of the hydraulic cylinder 28, which, compressing the spring of the installer 29, brings the pumping unit of the pump 22 to the working position. The working fluid from the pump 22 through one of the hydraulic lines with sleeves 23 or 24 enters the hydraulic motor 25 of the drive of the propulsors, providing movement of the combine. Moreover, the corresponding sleeve (23, 24) is under the influence of working pressure.

Для обеспечения работы устройств технологического оборудования в рабочую позицию переключаются гидрораспределители 5 или 6. To ensure the operation of technological equipment devices, the control valves 5 or 6 are switched to the working position.

Рабочая жидкость, засасываемая насосом 1 по гидролинии 7 всасывания из бака 8, поступает через распределители по напорной гидролинии 2 и гидролиниям 3 (или 4) через рукава 9 (или 10, 11, 12) в соответствующие полости гидроцилиндров 13 и 14. При переключении распределителей 5 и 6 в рабочие позиции перекрывается гидролиния управления перепускным клапаном 19 и выход дросселя 21 отсоединяется от бака. В результате исчезает перепад давления на перепускном клапане 19, который, закрываясь под воздействием своей пружины, прекращает разгрузку насоса 1. Под воздействием возрастающего давления в напорной гидролинии 2, воздействующего на соответствующие рукава 9, 10, 11 или 12, осуществляется движение гидроцилиндров 13 и 14. При сохранении давления в допустимых пределах предохранительный клапан 18 остается закрытым. The working fluid sucked up by the pump 1 through the suction line 7 from the tank 8, flows through the valves through the pressure line 2 and the hydraulic lines 3 (or 4) through the sleeves 9 (or 10, 11, 12) into the corresponding cavities of the hydraulic cylinders 13 and 14. When switching the valves 5 and 6, the control line of the bypass valve 19 is blocked to the operating positions and the output of the throttle 21 is disconnected from the tank. As a result, the pressure drop across the bypass valve 19 disappears, which, closing under the influence of its spring, stops unloading the pump 1. Under the influence of increasing pressure in the pressure hydraulic line 2 acting on the corresponding sleeves 9, 10, 11 or 12, the hydraulic cylinders 13 and 14 move . While maintaining the pressure within acceptable limits, the safety valve 18 remains closed.

При разрыве любого из рукавов происходит срабатывание датчика 36 герметичности (например вследствие падения уровня жидкости в баке 8 ниже допустимого). Сигнал от датчика 36 по линии 37 управления поступает к двухлинейному двухпозиционному клапану 38. Клапан занимает левую (открытую) позицию, сообщая с баком 8 через обратные клапаны 39 и 40 соответственно гидролинию 34 питания гидромеханизма 26 управления величиной подачи насоса 22 и выход дросселя 21 управления перепускным клапаном 19. Открытие клапана 38 при наличии дросселя 35 обеспечивает падение давления до уровня, близкого к нулю на входе в распределитель 22 и в соответствующей рабочей полости гидроцилиндра 28, вследствие чего установитель 29 нулевой подачи переводит поршень гидроцилиндра 28 в среднее положение, соответствующее отсутствию подачи насоса. В результате прекращается поток рабочей жидкости к рукавам 23 и 24 от насоса 22 привода движителей, причем потери рабочей жидкости через рукава 23 и 24 предотвращаются и для опасного случая незначительного повреждения, когда расход жидкости через место повреждения может быть меньшим, чем подача насоса 30 подпитки. When rupture of any of the sleeves, the leakage sensor 36 is triggered (for example, due to a drop in the liquid level in the tank 8 below the permissible). The signal from the sensor 36 through the control line 37 enters the two-line on-off valve 38. The valve takes a left (open) position, communicating with the tank 8 through the check valves 39 and 40, respectively, the power supply line 34 of the hydraulic mechanism 26 to control the flow rate of the pump 22 and the output of the bypass control 21 the valve 19. Opening the valve 38 in the presence of the throttle 35 provides a pressure drop to a level close to zero at the inlet to the distributor 22 and in the corresponding working cavity of the hydraulic cylinder 28, as a result of which the installer 29 is zero howl feed cylinder carries a piston 28 at the middle position to the non-supply pump. As a result, the flow of the working fluid to the hoses 23 and 24 from the propulsion pump 22 is stopped, and the loss of the working fluid through the hoses 23 and 24 is prevented for a dangerous case of minor damage, when the fluid flow through the damage site may be less than the feed pump 30.

Перевод насоса 22 в положение нулевой подачи и последующая остановка комбайна является одновременно сигналом для комбайнера о повреждении гидролиний и необходимости прекращения удерживания рукояток распределителей 13 и 14 технологического оборудования в рабочих позициях. The transfer of the pump 22 to the zero feed position and the subsequent stop of the combine is at the same time a signal for the combine to indicate damage to the hydraulic lines and the need to stop holding the arms of the distributors 13 and 14 of the processing equipment in working positions.

Указанное выше сообщение выхода дросселя 21 с баком, произошедшее при переключении двухлинейного двухпозиционного клапана 38, приводит к возникновению на указанном дросселе перепада давления и к открытию вследствие этого перепускного клапана 19. Происходит разгрузка 1 насоса и падение давления в напорной гидролинии 2, соответственно уменьшающее потери рабочей жидкости через повреждение рукава 9, 10, 11 или 12 в переходный период до возврата распределителей 5 и 6 в нейтраль после освобождения рукояток управления. The aforementioned message of the outlet of the throttle 21 with the tank that occurred when the two-line on-off valve 38 is switched over causes a pressure drop on the specified throttle and, as a result, opens the bypass valve 19. The pump 1 is unloaded and the pressure drops in the pressure hydraulic line 2, respectively, reducing the operating losses fluid through damage to the sleeve 9, 10, 11 or 12 during the transition period until the distributors 5 and 6 return to neutral after the control levers are released.

Claims

HYDRAULIC SYSTEM OF AGRICULTURAL Harvesting Combine, containing a leak detector, the output of which is connected to the control input of a two-line on-off valve, the first line of which is connected to the tank, a constant displacement pump connected by a pressure hydraulic line through the corresponding control valves to the process equipment hydraulic motors, a pressure relief valve connected to the bypass valve drain, the control input of which is connected via a throttle to a control line a pressure head hydraulic line with a tank in neutral positions of process control valves, a variable displacement pump communicated by working hydraulic lines with at least one propulsion drive hydraulic motor, and a feed rate control mechanism hydraulically connected to the power supply line and kinematically connected to the spring zero-feed setting pumping unit variable displacement pump, characterized in that, in order to limit the loss of working fluid during rupture of the hydro connecting the variable displacement pump with hydraulic drives of propulsion drives and the constant displacement pump with hydraulic motors of technological equipment, it is equipped with two non-return valves, while the second line of the two-line on / off valve is connected via non-return valves with a supply line for the hydromechanism of controlling the pump flow and with the output of the set in the control line of the bypass valve of the throttle.