RU2052361C1

RU2052361C1 - Complex positive displacement hydraulic drive for automotive vehicle sets

Info

Publication number: RU2052361C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Михайлин; Н.С. Бытик; И.В. Борисов
Original assignee: Московская государственная академия автомобильного и тракторного машиностроения
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1996-01-20

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: drive has adjustable pump with delivery regulator in form of hydraulic cylinder driven by self-sustained internal combustion engine, set hydraulic motors connected with shaft of self-sustained internal combustion engine, noncontrolled restricotr whose input communicates with output of additional pump by hydraulic line, two-position distributor one end of which is spring-loaded and other end is hydraulically coupled with piston of delivery regulator hydraulic cylinder, and additional piston kinematically coupled with carburettor throttle valve, piston space communicating with input of noncontrolled restrictor and rod space coupled with output of noncontrolled restrictor through distributor. EFFECT: enhanced reliability of operation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к гидравлическим приводам агрегатов автомобилей, и может быть использовано для привода агрегатов различных транспортных и самоходных машин. The invention relates to transport engineering, in particular to hydraulic drives of automobile units, and can be used to drive units of various transport and self-propelled machines.

Известен комплексный объемный гидравлический привод агрегатов автомобиля, который, как наиболее близкое к предложенному техническое решение, принят за наиболее близкий аналог, содержащий регулируемый насос с регулятором подачи в виде гидроцилиндра и приводом от автономного двигателя внутреннего сгорания, параллельно включенные гидромоторы, агрегатов, регуляторы расхода, двухпозиционные распределители, предохрани- тельный клапан, гидролинии и гидробак. Known is a comprehensive volumetric hydraulic drive of car units, which, as the closest to the proposed technical solution, is taken as the closest analogue, containing an adjustable pump with a feed regulator in the form of a hydraulic cylinder and a drive from an autonomous internal combustion engine, parallel-connected hydraulic motors, units, flow controllers, on-off valves, safety valve, hydraulic lines and hydraulic tank.

Недостаток известного устройства низкая топливная экономичность вследствие потери мощности на дросселирование. A disadvantage of the known device is low fuel efficiency due to loss of throttle power.

Цель изобретения повышение топливной экономичности. The purpose of the invention is improving fuel efficiency.

Цель достигается тем, что привод, содержащий регулируемый насос с регулятором подачи в виде гидроцилиндра и приводом от автономного двигателя внутреннего сгорания, параллельно включенные гидромоторы агрегатов (регуляторы расхода, двухпозиционные распределители, предохранительный клапан, гидролинии и гидробак, снабжен дополнительным насосом автономного двигателя внутреннего сгорания, нерегулируемым дросселем, вход которого сообщен гидролинией с выходом дополнительного насоса, двухпозиционным распределителем, один торец которого, с рабочей позицией закрыт, подпружинен, а другой, с рабочей позицией открыт, гидравлически связан с проточкой гидроцилиндра регулятора подачи, сообщающейся с рабочей полостью регулятора при максимальном рабочем объеме насоса, и дополнительным гидроцилиндром с подпружиненным поршнем, кинематически связанным с дроссельной заслонкой карбюратора автономного двигателя внутреннего сгорания, поршневой полоcтью, гидравлически связанной с входом нерегулируемого дросселя, а штоковой через двухпозиционный распределитель с выходом нерегулируемого дросселя. The goal is achieved in that the drive, containing an adjustable pump with a feed regulator in the form of a hydraulic cylinder and a drive from an autonomous internal combustion engine, parallel-coupled hydraulic motors of the units (flow regulators, on-off valves, safety valve, hydraulic lines and a hydraulic tank, is equipped with an additional pump of an autonomous internal combustion engine, unregulated throttle, the input of which is communicated by a hydraulic line with the output of the additional pump, a two-position distributor, one end of which, the working position is closed, spring-loaded, and the other, with the working position is open, hydraulically connected to the groove of the hydraulic cylinder of the feed regulator, communicating with the working cavity of the regulator at the maximum working volume of the pump, and an additional hydraulic cylinder with a spring-loaded piston kinematically connected to the throttle valve of the carburetor of an autonomous internal combustion engine , a piston cavity hydraulically connected to the input of the unregulated throttle, and a rod through a two-position distributor with an output of unregulated direct throttle.

На чертеже показан предлагаемый гидропривод. The drawing shows the proposed hydraulic drive.

Комплексный объемный гидропривод агрегатов автомобиля содержит автономный двигатель 1 внутреннего сгорания для привода в движение регулируемого насоса 2, имеющего регулятор 3 подачи и соединенного с напорной гидролинией с четырьмя параллельно установленными гидромоторами 4, 5, 6 и 7, переход входами которых в гидролинии включены регуляторы 8, 9, 10 и 11 расходов. В гидролинию между регулятором 9 и гидромотором 5 установлен двухпозиционный трехлинейный распределитель 12, а в гидролинию между регулятором 8 и гидромотором 4 двухпозиционный двухлинейный распределитель 13. Выходы гидромоторов 4, 5, 6 и 7 и одна линия распределителя 12 связаны сливной гидролинией с баком. Напорная гидролиния соединена с регулятором 3 подачи и через предохранительный клапан 15 со сливной гидролинией. Дополнительный насос 16 кинематически связан с валом основного насоса 2 и двигателя 1. Его всасывающая гидролиния соединена с баком, а в напорной установлен нерегулируемый дроссель 17, вход которого соединен с неподпружиненной полостью гидроцилиндра 18, поршень которого кинематически связан с дроссельной заслонкой 19 карбюратора двигателя 1, а выход с подпружиненной полостью через дросселирующий двухпозиционный распределитель 20, один из торцов которого подпружинен, а второй соединен гидролинией с проточкой регулятора 3 подачи. The complex volumetric hydraulic drive of the vehicle’s units contains an autonomous internal combustion engine 1 for driving an adjustable pump 2 having a feed regulator 3 and connected to a pressure hydraulic line with four parallel motors 4, 5, 6 and 7, the inputs of which are connected to the hydraulic line by regulators 8, 9, 10 and 11 expenses. A two-position three-line distributor 12 is installed in the hydraulic line between the regulator 9 and the hydraulic motor 5, and a two-position two-line distributor 13 in the hydraulic line between the regulator 8 and the hydraulic motor 4. The outputs of the hydraulic motors 4, 5, 6, and 7 and one line of the distributor 12 are connected by a drain hydraulic line to the tank. The pressure hydraulic line is connected to the feed regulator 3 and through a safety valve 15 with a drain hydraulic line. The additional pump 16 is kinematically connected with the shaft of the main pump 2 and engine 1. Its suction line is connected to the tank, and an unregulated throttle 17 is installed in the pressure head, the input of which is connected to the non-springed cavity of the hydraulic cylinder 18, the piston of which is kinematically connected to the throttle 19 of the carburetor of the engine 1, and the outlet with a spring-loaded cavity through a throttling on-off valve 20, one of the ends of which is spring-loaded, and the second is connected by a hydraulic line to the groove of the feed regulator 3.

Комплексный объемный гидропривод агрегатов автомобиля работает следующим образом. Двигатель 1 приводит во вращение насос 2, который нагнетает жидкость по параллельным гидролиниям к гидромоторам 4, 5, 6 и 7 и приводит их во вращение, а они приводят в движение агрегаты автомобиля. Регулятор 3 обеспечивает изменение подачи насоса 2 при изменении давления нагнетания, а регуляторы 8, 9, 10 и 11, установленные перед гидромоторами 4, 5, 6, и 7 постоянные расходы и, следовательно, постоянные скорости вращения последних. Двухпозиционный распределитель 13 по внешнему сигналу отключает гидромотор 4, изолируя его от напорной гидролинии, а двухпозиционный распределитель 12 по внешнему сигналу отключает гидромотор 5, отключая его от напорной гидролинии и соединяя последнюю со сливной. От гидромоторов 4, 5, 6 и 7 жидкость поступает в бак. Для обеспечения безаварийной работы гидропривода в схему включен предохранительный клапан 15, срабатывающий при превышении предельно допустимого давления в напорной гидролинии. Integrated volumetric hydraulic drive units of the car works as follows. The engine 1 drives the pump 2, which pumps the fluid through parallel hydraulic lines to the hydraulic motors 4, 5, 6 and 7 and drives them, and they drive the units of the car. The regulator 3 provides a change in the pump 2 when the discharge pressure changes, and the regulators 8, 9, 10 and 11, installed in front of the hydraulic motors 4, 5, 6, and 7, have constant flow rates and, therefore, constant rotation speeds of the latter. The on-off valve 13 by an external signal disables the hydraulic motor 4, isolating it from the pressure hydraulic line, and the on-off valve 12 by the external signal disconnects the hydraulic motor 5, disconnecting it from the pressure hydraulic line and connecting the latter to the drain. From the motors 4, 5, 6 and 7, the fluid enters the tank. To ensure trouble-free operation of the hydraulic actuator, a safety valve 15 is included in the circuit, which operates when the maximum permissible pressure in the pressure hydraulic line is exceeded.

Дополнительный насос 16, кинематически связанный с валом автономного двигателя внутреннего сгорания 1, совместно с нерегулируемым дросселем 17 служит для преобразования скорости вращения вала двигателя 1 в перепад давления на нерегулируемом дросселе, так как частота вращения насоса и вала двигателя 1 пропорциональны подаче насоса, а следовательно, расходу через дроссель 17 и однозначно определяют перепад давления на нем. Дросселирующий распределитель 20 и гидроцилиндр 18 обеспечивают при частоте вращения двигателя большей, чем частота, соответствующая максимальному моменту, работу последнего по внешней скоростной характеристике. При этом дроссельная заслонка 19 карбюратора двигателя 1 полностью открыта, а подача насоса 2 максимальна, так как гидроцилиндры занимают крайние правые положения. При снижении частоты вращения двигателя 1 до частоты, соответствующей его максимальному моменту (или несколько большей) давление на выходе насоса 2 повышается. Давление от насоса 2 поступает на торец распределителя 20, и в рабочее положение устанавливается его правая позиция, т.е. в гидроцилиндр 18 поступает перепад давления на дросселе 17. Это позволяет ограничить дальнейшее снижение скорости вращения двигателя 1, так как любое ее снижение, вызванное увеличением нагрузки на насосе 2, приведет к снижению частоты вращения насоса 16, расхода через дроссель, а следовательно, перепада давления на нем и гидроцилиндре 18, который увеличит степень открытия дроссельной заслонки 19 карбюратора и мощность двигателя 1, что компенсирует увеличение нагрузки на насосе 2. The additional pump 16, kinematically connected with the shaft of an autonomous internal combustion engine 1, together with an uncontrolled throttle 17 serves to convert the speed of rotation of the shaft of the engine 1 to the differential pressure on the uncontrolled throttle, since the speed of the pump and the shaft of the engine 1 are proportional to the pump flow, and therefore flow through the throttle 17 and uniquely determine the pressure drop across it. The throttling valve 20 and hydraulic cylinder 18 provide, when the engine speed is greater than the frequency corresponding to the maximum moment, the latter operates according to an external speed characteristic. In this case, the throttle valve 19 of the carburetor of the engine 1 is fully open, and the flow of the pump 2 is maximum, since the hydraulic cylinders occupy the extreme right positions. With a decrease in the speed of engine 1 to a frequency corresponding to its maximum moment (or slightly greater), the pressure at the outlet of pump 2 rises. The pressure from the pump 2 is supplied to the end of the distributor 20, and its right position is established in the working position, i.e. the pressure drop across the throttle 17 enters the hydraulic cylinder 18. This makes it possible to limit a further decrease in the rotation speed of the engine 1, since any decrease caused by an increase in the load on the pump 2 will lead to a decrease in the speed of the pump 16, the flow rate through the throttle, and, consequently, the pressure drop on it and the hydraulic cylinder 18, which will increase the degree of opening of the throttle valve 19 of the carburetor and engine power 1, which compensates for the increase in load on the pump 2.

Использование предлагаемого устройства позволяет существенно повысить топливную экономичность автономного двигателя внутреннего сгорания, так как по сравнению с известным приводом здесь нет потерь мощности, вызванных дросселированием при перепуске жидкости от основного насоса в бак без совершения полезной работы. The use of the proposed device can significantly increase the fuel efficiency of an autonomous internal combustion engine, since in comparison with the known drive there are no power losses caused by throttling when the fluid is bypassed from the main pump to the tank without performing useful work.

Claims

COMPREHENSIVE VOLUME HYDRAULIC DRIVE OF CAR UNITS, containing an adjustable pump with a feed regulator in the form of a hydraulic cylinder and a drive from an independent internal combustion engine, hydraulic motors of the units, flow controllers, on / off valves, safety valve, hydraulic lines and a hydraulic tank, characterized in that it is equipped with an additional pump kinematically connected with the shaft of an autonomous internal combustion engine, an unregulated throttle, the input of which is connected by a hydraulic line with the output of the additional pump, a two-position distributor, one end of which, with the working position "Closed", is spring-loaded, and the other, with the working position "Open", is hydraulically connected to the piston of the hydraulic cylinder of the feed regulator, communicating with the working cavity of the regulator at the maximum working volume of the pump , and an additional hydraulic cylinder with a spring-loaded piston kinematically connected with the throttle valve of the carburetor of an autonomous internal combustion engine, a piston cavity hydraulically connected to the inlet an adjustable throttle, and a rod through a two-position distributor - with the output of an unregulated throttle.