RU2025577C1

RU2025577C1 - Control system for group hydraulic drive

Info

Publication number: RU2025577C1
Authority: RU
Inventors: К.Л. Навроцкий; В.Ф. Берестов; Л.П. Дук
Original assignee: Малое предприятие "Стокс"; Центральный научно-исследовательский институт "Буревестник"
Priority date: 1992-08-21
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: hydraulics. SUBSTANCE: two pumps of constant efficiency are kinematically connected with a driving motor having a controller of speed of rotation and hydraulically coupled with positive-displacement hydraulic motors through delivery pipe lines. The under-piston control space of a servo cylinder is connected to the delivery pipe lines through the OR valve. The rod is kinematically connected with the motor controller. The reducing adder consists of four throttles with the common connecting point. One of the throttles is controlled. The servo cylinder has an additional control space. The two throttles are connected with the delivery pipe lines. The controlled throttle is connected with the drain pipe line. The remainder throttle is connected with the additional space. Each inlet of the OR valve is connected with the delivery pipe lines through a flow controller and with the drain pipe line through a throttle kinematically connected with a control handle. EFFECT: enhanced accuracy of controlling. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроительной гидравлики и может быть использовано в гидрофицированных строительно-дорожных сельскохозяйственных и других мобильных машинах. The invention relates to the field of engineering hydraulics and can be used in hydroficated road construction agricultural and other mobile machines.

Известен гидропривод, содержащий первичный источник механической энергии, в частности двигатель внутреннего сгорания, гидрообъемные насосы и потребители гидравлической энергии. К гидролинии между насосами и потребителем подсоединен ходовой клапан, управляемый давлением перед ним. Давление за ходовым клапаном действует на вторую управляющую полость со стороны пружины. На входе в клапан подсоединен второй гидрообъемный насос, являющийся источником подачи жидкости в систему управления, включающую сервоцилиндр, шток которого связан с регулятором частоты вращения двигателя внутреннего сгорания [1]. A known hydraulic actuator containing a primary source of mechanical energy, in particular an internal combustion engine, hydraulic pumps and consumers of hydraulic energy. A directional valve, controlled by pressure in front of it, is connected to the hydraulic line between the pumps and the consumer. The pressure behind the directional valve acts on the second control cavity from the side of the spring. At the valve inlet, a second hydrostatic pump is connected, which is the source of fluid supply to the control system, including a servo cylinder, the rod of which is connected to the speed controller of the internal combustion engine [1].

Известное устройство позволяет автоматически управлять двигателем внутреннего сгорания, что снижает расход топлива. Однако при подаче жидкости в гидросистему используется только один насос, что не позволяет использовать устройство в групповых гидроприводах. The known device allows you to automatically control the internal combustion engine, which reduces fuel consumption. However, when supplying fluid to the hydraulic system, only one pump is used, which does not allow the device to be used in group hydraulic drives.

Кроме того, известна система управления групповым гидроприводом, содержащая два насоса постоянной производительности, кинематически связанных с приводным двигателем, например двигателем внутреннего сгорания, имеющим регулятор частоты вращения, и гидравлически соединенных напорными магистралями с объемными гидродвигателями и через клапан ИЛИ с реле давления, при этом регулятор кинематически связан с сервоцилиндром, поршневая управляющая полость которого подключена через электрически управляемый от датчика давления гидрораспределитель [2]. In addition, a control system for a group hydraulic actuator is known, which contains two pumps of constant performance kinematically connected to a drive motor, for example, an internal combustion engine having a speed controller, and hydraulically connected by pressure lines to volume hydraulic motors and through an OR valve with a pressure switch, while the controller kinematically connected to the servocylinder, the piston control cavity of which is connected via a hydraulic valve electrically controlled from the pressure sensor Itel [2].

Данное устройство позволяет автоматически регулировать частоту вращения приводного двигателя и тем самым снизить расход потребляемого топлива. Однако это осуществляется на одном, например максимальном, режиме нагрузки двигателя, поскольку реле давления настроено на одну величину и не позволяет осуществлять регулирование в широком диапазоне изменения давления. This device allows you to automatically adjust the speed of the drive motor and thereby reduce fuel consumption. However, this is carried out in one, for example, maximum, engine load mode, since the pressure switch is set to one value and does not allow regulation in a wide range of pressure changes.

Целью изобретения является создание системы управления групповым гидроприводом, позволяющей автоматически регулировать частоту вращения приводящего двигателя в широком диапазоне изменения нагрузки и управляющего воздействия оператора и тем самым минимизировать расход топлива, а также на создание энергосберегающего гидропривода с системой управления. The aim of the invention is the creation of a group hydraulic drive control system that allows you to automatically adjust the rotational speed of the drive motor in a wide range of load changes and operator control actions and thereby minimize fuel consumption, as well as the creation of an energy-saving hydraulic drive with a control system.

Это достигается тем, что система управления групповым гидроприводом, содержащая два насоса постоянной производительности, кинематически связанных с приводящим двигателем, имеющим регулятор частоты вращения, и гидравлически соединенных напорными магистралями с объемными гидродвигателями, рукоятки управления направляющих гидроаппаратов и сервоцилиндр, поршневая управляющая полость которого подключена через клапан ИЛИ к напорным магистралям, а шток кинематически связан с регулятором давления, дополнительно снабжена редуцирующим сумматором, выполненным в виде четырех дросселей с общей узловой точкой, один из которых регулируемый, двумя регуляторами потока и двумя путевыми дросселями, а сервоцилиндр выполнен с дополнительной управляющей полостью, при этом два дросселя сумматора подключены к напорным магистралям, регулируемый дроссель - к сливной магистрали, а оставшийся дроссель подключен к дополнительной управляющей полости, причем каждый вход клапана ИЛИ соединен с напорной магистралью через регулятор потока, а со сливной магистралью - через путевой дроссель, кинематически связанный с рукояткой управления. This is achieved by the fact that the control system of a group hydraulic actuator contains two pumps of constant performance kinematically connected to a driving motor having a speed controller and hydraulically connected by pressure lines with volume hydraulic motors, control handles of the guiding hydraulic devices and a servo cylinder, the piston control cavity of which is connected through a valve OR to pressure lines, and the rod is kinematically connected to a pressure regulator, additionally equipped with a reducing valve a mat made in the form of four chokes with a common nodal point, one of which is adjustable, two flow regulators and two track chokes, and the servo-cylinder is made with an additional control cavity, while two adders chokes are connected to pressure lines, an adjustable choke is connected to the drain line, and the remaining throttle is connected to an additional control cavity, and each valve input OR is connected to the pressure line through a flow regulator, and to the drain line through a line throttle, to nematic associated with the control handle.

На фиг. 1 показана принципиальная гидравлическая схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная гидравлическая схема устройства применительно к автомобильному крану-манипулятору. In FIG. 1 shows a schematic hydraulic diagram of a device; in FIG. 2 is a schematic hydraulic diagram of a device as applied to a truck mounted crane.

Система управления групповым гидроприводом (см.фиг.1) содержит бак 1, приводящий двигатель 2 с регулятором 3 частоты вращения, два насоса 4,5 постоянной производительности, трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель 6, напорные, сливную и управляющую магистрали 7-10. В сливной магистрали 9, установлены подпорный клапан 11, фильтр 12 с предохранительным клапаном 13. К напорным магистралям 7,8 подключены регуляторы 14,15 потока, клапан ИЛИ 16, два путевых дросселя 17,18, кинематически связанных посредством передаточных механизмов 19,20, кулачков 21,22 с рукоятками 23,24 управления. Кроме того, система содержит сервоцилиндр 25, включающий поршень 26, шток 27, поршневую управляющую полость 28, штоковую полость 29, сообщенную со сливом (атмосферой), плунжер 30 и дополнительную управляющую полость 31. Система также снабжена редуцирующим сумматором 32, выполненным в виде четырех дросселей 33-36 с общей узловой точкой 37. В магистралях 7-10 установлено поворотное соединение 38. The control system of a group hydraulic actuator (see Fig. 1) contains a tank 1, a driving motor 2 with a speed controller 3, two constant-output pumps 4,5, a three-position four-way valve 6, pressure, drain and control lines 7-10. In the drain line 9, a check valve 11, a filter 12 with a safety valve 13 are installed. Flow regulators 14.15, a valve OR 16, two way chokes 17.18, kinematically connected by means of transmission mechanisms 19.20, are connected to pressure lines 7.8 cams 21,22 with control knobs 23,24. In addition, the system includes a servo cylinder 25, including a piston 26, a rod 27, a piston control cavity 28, a rod cavity 29 in communication with a drain (atmosphere), a plunger 30 and an additional control cavity 31. The system is also equipped with a reducing adder 32, made in the form of four throttles 33-36 with a common nodal point 37. In highways 7-10, a rotary connection 38 is installed.

Напорные, сливная магистрали 7,8,9 подключены к объемным гидродвигателям 39 через направляющие гидроаппараты 40,41, например соединенные в блок трехпозиционные дросселирующие гидрораспределители. Передаточные механизмы 19,20 могут быть выполнены в виде поворотных рамок (см.фиг.2), по одной на каждые из трех рукояток 23, 24. Pressure, drain lines 7.8.9 are connected to volumetric hydraulic motors 39 through guiding hydraulic units 40.41, for example, three-position throttling control valves connected to a block. Transmission mechanisms 19,20 can be made in the form of rotary frames (see figure 2), one for each of the three handles 23, 24.

Система управления групповым гидроприводом работает следующим образом. The control system of a group hydraulic actuator operates as follows.

Общее управление механизмами автомобильного крана-манипулятора осуществляется посредством шести рукояток 23,24 (по три в каждом гидроаппарате 40,41). Каждая рукоятка 23,24 непосредственно воздействует на соответствующий гидрораспределитель. Управление скоростью движения механизмов происходит путем дросселирования потока в гидрораспределителе и изменением частоты вращения приводящего дизельного двигателя 2 вследствие воздействия оператора на рукоятки 23,24. General control of the mechanisms of the truck-mounted crane is carried out by means of six handles 23.24 (three in each hydraulic unit 40.41). Each handle 23,24 directly affects the corresponding directional control valve. The speed control of mechanisms is controlled by throttling the flow in the control valve and changing the speed of the driving diesel engine 2 due to the operator's influence on the handles 23,24.

В начальной зоне перемещения рукояток 23,24 происходит воздействие на золотники (на чертеже не показаны) гидроаппаратов 40,41 и соответственно дроссельное регулирование скорости объемных гидродвигателей 39. При дальнейшем перемещении рукояток 23,24 с кулачками 21,22 осуществляется воздействие на передаточные механизмы 19, 20. Далее механический управляющий сигнал (перемещение) преобразуется в гидравлический сигнал (давление) посредством путевых дросселей 17,18 и регуляторов потока 14,15. Отбор потока управляющей жидкости с более высоким давлением осуществляется клапаном ИЛИ 16. По магистрали 10 через поворотное соединение 38 жидкость поступает в полость 28, в которой вновь преобразуется гидравлический сигнал (давление) в механический сигнал (перемещение) благодаря предварительно поджатой пружине. Шток 27 воздействует на регулятор 3 приводящего двигателя 2, изменяя его частоту вращения. In the initial zone of movement of the handles 23,24, the spools 40,41 are affected by the spools (not shown) and, accordingly, the throttle speed control of the volumetric hydraulic motors 39. When the handles 23,24 with cams 21,22 are moved further, the gears 19, 20. Next, the mechanical control signal (movement) is converted into a hydraulic signal (pressure) by way of throttles 17,18 and flow controllers 14,15. The selection of the control fluid flow with a higher pressure is carried out by the OR valve 16. On the line 10, through the rotary connection 38, the fluid enters the cavity 28, in which the hydraulic signal (pressure) is again converted into a mechanical signal (movement) due to the preloaded spring. The rod 27 acts on the regulator 3 of the driving motor 2, changing its speed.

Внешнюю нагрузку на двигатель 2 создают насосы 4,5. С достаточной точностью можно полагать, что нагрузка на двигатель 2 пропорциональна сумме давлений в магистралях 7,8 (при одинаковых рабочих объемах насосов). Поэтому в схеме предусмотрен редуцирующий сумматор 32. Результирующее давление вместе с жидкостью поступает в полость 31. Так осуществляется автоматическая корректировка режима работы приводящего двигателя 2 по нагрузке. External load on the engine 2 is created by pumps 4,5. With sufficient accuracy, we can assume that the load on the engine 2 is proportional to the sum of the pressures in the lines of 7.8 (with the same working volumes of the pumps). Therefore, a reducing adder 32 is provided in the circuit. The resulting pressure, together with the liquid, enters the cavity 31. Thus, the operating mode of the driving motor 2 is automatically adjusted for the load.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять комбинированное управление двигателем - гидроприводом и автоматическую корректировку топливоподачи по нагрузке. Thus, the proposed device allows for the combined control of the engine - hydraulic drive and automatic adjustment of fuel supply by load.

Claims

HYDRAULIC DRIVE CONTROL SYSTEM, containing two pumps of constant capacity kinematically connected to a driving motor having a speed controller and hydraulically connected by pressure lines with volume hydraulic motors, control handles of hydraulic steering devices and a servo cylinder, the piston control cavity of which is connected via an OR valve to the pressure head and the rod is kinematically connected with the engine regulator, characterized in that it is equipped with a reducing adder, filled in the form of four chokes with a common nodal point, one of which is adjustable, two flow regulators and two directional chokes, and the servo-cylinder is made with an additional control cavity, with two adders chokes connected to pressure lines, an adjustable choke to the drain line, and the remaining choke connected to an additional control cavity, with each of the valve inputs OR connected to the pressure line through the flow regulator, and to the drain line through the line throttle, kinemati Eski associated with the control handle.