RU2065260C1

RU2065260C1 - Hydraulic system of self-propelled agricultural machine

Info

Publication number: RU2065260C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Умеренко; В.Г. Кузьминов; В.М. Анюхин; А.И. Соболев; В.Е. Завгородний
Original assignee: Коллективное производственное предприятие "Днепропетровский комбайновый завод"
Priority date: 1991-05-05
Filing date: 1991-05-05
Publication date: 1996-08-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: hydraulic system of industrial crop harvesting machine has control manifolds 16 and 17 of blocking servo cylinder 15 and two blocks of controlled return valves 18 and 22, which are connected in series with control manifolds. Return valves are interconnected in series or in parallel within manifolds at the side of their locking members. The number of valves in each block is equal to the number of hydraulic cylinders of controlled working tools 7, 8 and 9. Breakage of working tools is eliminated by preventing return stroke of these tools in the process of lowering. EFFECT: increased efficiency, wider operational capabilities and enhanced reliability in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, преимущественно к гидравлическим системам самоходных свеклоуборочных машин. The invention relates to the field of agricultural engineering, mainly to the hydraulic systems of self-propelled beet harvesters.

Известна гидросистема самоходной сельскохозяйственной машины, содержащая насос, соединенный с гидроцилиндрами подъема рабочих органов через гидрораспределитель (1). A known hydraulic system of a self-propelled agricultural machine containing a pump connected to the hydraulic cylinders for lifting the working bodies through the valve (1).

Недостатком известной системы является то, что но исключена поломка рабочих органов из-за ошибочных действий оператора, вызывающих движение машины назад с опущенными рабочими органами, т.к. в этой системе отсутствует устройство, блокирующее педаль включения. A disadvantage of the known system is that the breakdown of the working bodies due to erroneous actions of the operator, causing the machine to move backward with the working bodies down, is excluded. there is no device in this system that blocks the foot switch.

Известна также гидравлическая система самоходной сельскохозяйственной машины, содержащая насос, гидроцилиндры подъема рабочих органов, блокировочный сервоцилиндр, поршневая полость которого подключена к соответствующей секции гидрораспределителя через параллельно установленные и противоположно направленные обратный и редукционный клапаны, а штоковая непосредственно к секции гидрораспределителя (2). The hydraulic system of a self-propelled agricultural machine is also known, which contains a pump, hydraulic cylinders for raising the working bodies, a locking servo cylinder, the piston cavity of which is connected to the corresponding section of the control valve through parallel and opposite directional check and pressure reducing valves, and the rod directly to the control valve section (2).

Это устройство является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, поэтому принимается в качестве прототипа. This device is the closest to the claimed technical essence and the achieved result, therefore, is taken as a prototype.

Недостатком известной гидросистемы является то, что блокировочный сервоцилиндр педали включения заднего хода подключен только к одной секции гидрораспределителя, управляющий одним рабочим органом. Такая схема гидросистемы неработоспособна в конструкции сельскохозяйственной машины с навешенными на нее последовательно несколькими рабочими органами, контактирующими с почвой, независимый подъем которых осуществляется с помощью отдельных гидроцилиндров, управляемых от различных секций гидрораспределителя. В гидросистеме, выполненной по такой схеме при подъеме первого из нескольких рабочих органов педаль включения разблокируется, поэтому в случае ошибочных действий оператора (нажатие педали включения заднего хода) машина может двигаться назад при опущенных остальных рабочих органах, что приводит к их поломкам. Кроме того, известная гидросистема не обеспечивает независимое управление гидроцилиндрами подъема рабочих органов. A disadvantage of the known hydraulic system is that the locking servo cylinder of the reverse pedal is connected to only one section of the valve, controlling one working body. Such a hydraulic system design is inoperative in the design of an agricultural machine with several working bodies attached to it sequentially in contact with the soil, the independent lifting of which is carried out using separate hydraulic cylinders controlled from various sections of the valve. In a hydraulic system made according to such a scheme, when the first of several working bodies is lifted, the start pedal is unlocked, therefore, in the case of an erroneous action by the operator (pressing the reverse gear pedal), the machine can move backward with the remaining working bodies lowered, which leads to their breakdowns. In addition, the well-known hydraulic system does not provide independent control of the hydraulic cylinders for lifting the working bodies.

Цель изобретения предотвращение поломок рабочих органов машины при движении ее задним ходом из-за ошибочных действий оператора путем блокировки педали включения до подъема всех независимо управляемых рабочих органов. The purpose of the invention is the prevention of breakdowns of the working bodies of the machine when moving it in reverse due to erroneous actions by the operator by locking the power pedal until all independently controlled working bodies are lifted.

Указанная цель достигается тем, что гидравлическая система снабжена двумя дополнительными блоками, каждый из которых с одной стороны непосредственно соединен с соответствующей полостью блокировочного сервоцилиндра, а с другой с соответствующими секциями гидрораспределителя, при этом управляемые обратные клапаны блока, подсоединенного к штоковой полости блокировочного сервоцилиндра, со стороны их запорных элементов соединены между собой параллельно, а клапаны блока, связанного с поршневой полостью упомянутого сервоцилиндра, со стороны их запорных элементов последовательно, кроме того, количество управляемых обратных клапанов в блоке соответствует количеству гидроцилиндров, управляемых гидрораспределителем. Таким образом, возникновение аварийной ситуации в результате ошибочных действий оператора исключается, т. к. шток блокировочного сервоцилиндра блокирует перемещение педали включения заднего хода машины до тех пор, пока не будет поднят в транспортное положение последний из нескольких рабочих органов, при любой последовательности управления гидроцилиндрами подъема этих органов. This goal is achieved by the fact that the hydraulic system is equipped with two additional blocks, each of which is directly connected on one side to the corresponding cavity of the locking servo cylinder, and on the other hand, with the corresponding sections of the control valve, while controlled check valves of the block connected to the rod cavity of the locking servo cylinder, with the sides of their locking elements are interconnected in parallel, and the valves of the unit associated with the piston cavity of the aforementioned servocylinder, with one ones of the locking elements in series, in addition, the number of controlled non-return valves in the block corresponds to the number of hydraulic cylinders controlled by the control valve. Thus, the occurrence of an emergency as a result of erroneous actions by the operator is excluded, since the rod of the locking servo cylinder blocks the movement of the reverse gear pedal until the last of several working bodies is raised to the transport position, with any sequence of control of the lifting hydraulic cylinders these organs.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемая гидросистема отличается наличием двух блоков управляемых обратных клапанов, включенных последовательно в управляемые магистрали блокировочного сервоцилиндра, а сами клапаны внутри каждого блока соединены между собой со стороны из запорных элементов или последовательно (как у блока, связанного непосредственно с поршневой полостью сервоцилиндра), или параллельно (как у блока, связанного непосредственно со штоковой полостью сервоцилиндра), кроме того, количество таких клапанов внутри каждого блока соответствует количеству управляемых гидроцилиндров. Таким образом, заявляемая гидросистема соответствует критерию изобретения "новизна". A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed hydraulic system is characterized by the presence of two blocks of controlled check valves, connected in series to the controlled lines of the locking servo cylinder, and the valves inside each block are connected to each other from the side of the locking elements or in series (like a block directly connected with the piston cavity of the servocylinder), or in parallel (like a block connected directly to the rod cavity of the servocylinder), in addition, the number of such valves inside each block corresponds to the number of controlled hydraulic cylinders. Thus, the claimed hydraulic system meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими аналогичными техническими решениями показывает, что гидравлические системы с устройствами, блокирующими педаль включения широко известны. Однако, введение в известную схему двух блоков управляемых обратных клапанов, специальным образом включенных в магистрали блокирующего устройства, позволило исключить аварийные ситуации, возникающие в результате ошибочных действий оператора, а также обеспечило возможность независимого управления гидроцилиндрами подъема различных рабочих органов. Comparison of the claimed solutions with other similar technical solutions shows that hydraulic systems with devices that block the pedal are widely known. However, the introduction into the well-known scheme of two blocks of controlled non-return valves, specially included in the trunk of the blocking device, eliminated emergency situations resulting from erroneous actions by the operator, and also provided the possibility of independent control of lifting hydraulic cylinders of various working bodies.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения "существенные отличия". All this allows us to conclude that the proposed solution meets the criteria of the invention "significant differences".

На фиг. 1 изображена конструктивная схема самоходной сельскохозяйственной машины, вид сбоку; на фиг. 2 принципиальная схема гидросистемы самоходной сельскохозяйственной машины. In FIG. 1 shows a structural diagram of a self-propelled agricultural machine, side view; in FIG. 2 schematic diagram of the hydraulic system of a self-propelled agricultural machine.

Самоходная сельскохозяйственная машина, например, ботвоуборочная, представляет собой раму 1, опирающуюся на передний (управляемый) 2 и задний (ведущий) 3 мосты ходовых колес. На раме 1 установлены последовательно: 4 - копирующие щупы автомата вождения, рабочие органы 5 и 6, например, ботворез и очиститель головок корней, которые управляются посредством соответственных гидроцилиндров 7, 8 и 9. Привод ведущих колес машины включает насос 10, реверсивный гидромотор 11, тягу 12 и педаль включения 13. На раме 1 установлен также секционный гидрораспределитель 14, а под педалью 13 установлена также блокировочный сервоцилиндр 15, соединенный магистралями 16 и 17 (см. фиг. 2) с блоком 18 последовательно соединенных управляемых обратных клапанов (УОК) 19, 20, 21 и блоком 22 параллельно соединенных клапанов 23, 24, 25. В управляемые магистрали 26, 27, 28 УОК 19, 20, 21 включены параллельно соединенные и противоположно направленные редукционные клапаны (РК) 29, 30, 31 и обратные клапаны (ОК) 32, 33, 34. В свою очередь управляемые магистрали 26, 27, 28 блока 18 и управляемые магистрали 35, 36, 37 блока 22 соединены с соответствующими секциями 38, 39, 40 распределителя 14, управляющего рабочими органами машины. Кроме того, во входные магистрали блока 18 включены ОК 41, 42 и РК 43, который подключен к сливной магистрали распределителя 14. A self-propelled agricultural machine, for example, topper, is a frame 1, based on the front (steered) 2 and rear (leading) 3 axles of the running wheels. On the frame 1 are installed sequentially: 4 - copying probes of the driving automaton, working bodies 5 and 6, for example, a topper and a root head cleaner, which are controlled by the corresponding hydraulic cylinders 7, 8 and 9. The drive drive wheels of the machine include a pump 10, a reversing hydraulic motor 11, traction 12 and the pedal of inclusion 13. On the frame 1 is also installed a sectional control valve 14, and under the pedal 13 there is also a locking servo cylinder 15 connected by highways 16 and 17 (see Fig. 2) with a block 18 of serially connected controlled return to Apanov (UOK) 19, 20, 21 and block 22 of parallel-connected valves 23, 24, 25. In the controlled lines 26, 27, 28 of UOK 19, 20, 21, parallel-connected and oppositely directed pressure reducing valves (PK) 29, 30, 31 and non-return valves (OK) 32, 33, 34. In turn, the controlled lines 26, 27, 28 of block 18 and the controlled lines 35, 36, 37 of block 22 are connected to the corresponding sections 38, 39, 40 of the distributor 14, which controls the working bodies cars. In addition, OK 41, 42 and RK 43, which is connected to the drain line of the distributor 14, are included in the input lines of block 18.

Гидравлическая система самоходной сельскохозяйственной машины работает следующим образом. The hydraulic system of a self-propelled agricultural machine operates as follows.

Для приведения рабочих органов 4 в рабочее положение оператор рукояткой секции 38 распределителя 14, перемещая золотник, направляет масло в гидроцилиндр 7, тем самым опускает копирующие щупы 4 автомата вождения в рабочее положение. При этом масло одновременно поступает в УОК 23, открывает его и по магистрали 44, ОК 41, УОК 19 и магистраль 16 поступает в поршневую полость блокировочного сервоцилиндра 15. Масло, вытесняемое из штоковой полости сервоцилиндра 15 по магистрали 17 через открытый УОК 23 поступает на слив через секцию 38 гидрораспределителя 14. Таким образом, поршень блокировочного сервоцилиндра 15 занимает крайнее верхнее положение и ограничивает передвижение педали 13 (фиг. 21) включения заднего хода машины. Аналогичные процессы произойдут при опускании любого из некоторых рабочих органов в любой последовательности. To bring the working bodies 4 to the working position, the operator uses the handle of the section 38 of the distributor 14, moving the spool, directs the oil into the hydraulic cylinder 7, thereby lowering the copy probes 4 of the driving automaton to the working position. In this case, the oil simultaneously enters the UOC 23, opens it along the line 44, OK 41, UOC 19 and the line 16 enters the piston cavity of the locking servocylinder 15. The oil displaced from the rod cavity of the servocylinder 15 along the line 17 is fed to the drain through the open UOC 23 through section 38 of the control valve 14. Thus, the piston of the locking servo cylinder 15 is in its highest position and restricts the movement of the reverse gear pedal 13 (FIG. 21). Similar processes will occur when lowering any of some of the working bodies in any sequence.

Далее, по мере приближения машины к корням, оператор опускает в рабочее положение ботворез 5 и очиститель головок корней 6 посредством управления рукоятками секций 39, 40 гидрораспределителя 14. Машина начинает выполнять технологический процесс. Так как блокировочный сервоцилиндр 15 представляет собой элемент, фиксирующий поданную на него команду, то во время работы в рядках ошибочные включения оператором заднего хода исключаются. Further, as the machine approaches the roots, the operator lowers the topper 5 and the head cleaner 6 to the working position by controlling the handles of sections 39, 40 of the control valve 14. The machine begins to carry out the process. Since the locking servo cylinder 15 is an element that fixes the command given to it, during operation in rows erroneous inclusions by the reverse operator are excluded.

В процессе работы золотники секций гидрораспределителя 14 находятся в положении "Плавающее", а УОК закрыты, т.к. их поршни подпружинены со стороны штока. In the process, the spools of the sections of the valve 14 are in the "Floating" position, and the control device is closed, because their pistons are spring-loaded on the stem side.

Осуществление заднего хода машины возможно только после разблокировки педали 13, а это, в свою очередь, может произойти только после обязательного подъема всех рабочих органов машины. При этом последовательность подачи команд на подъем рабочих органов не имеет значения. The implementation of the reverse of the machine is possible only after unlocking the pedal 13, and this, in turn, can happen only after the mandatory lifting of all the working bodies of the machine. In this case, the sequence of submission of commands for lifting the working bodies does not matter.

Например, перемещая рукоятку секций 38 в положение "ПОДЪЕМ" оператор направляет масло в бесштоковую (поршневую) полость гидроцилиндра 7 - происходит подъем копирующих щупов 4. Одновременно масло через УОК 23 поступает по магистрали 17 в штоковую полость блокировочного сервоцилиндра 15 и через РК 29 под поршень УОК 19 открывает его, но поршень сервоцилиндра при этом не перемещается, т.к. слив масла из поршневой полости последнего закрыт УОК 20 и 21. И только после включения секций 39, 40 в положение "ПОДЪЕМ" (при этом происходит подъем рабочих органов 5 и 6 посредством гидроцилиндров 8 и 9), произойдет открытие УОК 20, 21 и масло из поршневой полости сервоцилиндра 15 по магистрали 16, УОК 19, 20, 21, магистрали 46, РК 43, сливной канал распределителя 14, сольется в бак. В этом случае педаль включения 13 заднего хода машины разблокируется. For example, by moving the handle of the sections 38 to the “LIFT” position, the operator directs the oil to the rodless (piston) cavity of the hydraulic cylinder 7 — the copying probes 4 rise. At the same time, the oil passes through the UOC 23 through the line 17 to the rod cavity of the locking servocylinder 15 and through the PK 29 under the piston UOK 19 opens it, but the piston of the servocylinder does not move, because oil drainage from the piston cavity of the latter is closed by UOK 20 and 21. And only after turning sections 39, 40 into the “LIFT” position (this raises the working bodies 5 and 6 by means of hydraulic cylinders 8 and 9), the UOK 20, 21 and oil will open from the piston cavity of the servocylinder 15 along the line 16, UOK 19, 20, 21, line 46, RK 43, the drain channel of the distributor 14 will merge into the tank. In this case, the reverse pedal 13 of the machine is unlocked.

Настройка РК 29, 30 и 31 на давление, превышающее необходимое для подъема рабочих органов, обеспечивает надежное открытие УОК 19, 20, 21 только после перевода всех без исключения рабочих органов машины в транспортное положение. РК 43 обеспечивает необходимый подпор на сливе системы для срабатывания блокировочного сервоцилиндра 15 при поступлении команды на опускание рабочих органов 9, управляемых секцией 40 распределителя 14. УОК 19, 20, 21 возвращаются в исходное закрытое положение (под действием пружины) после опускания всех рабочих органов, при этом золотники соответствующих секций распределителя устанавливаются в положение "ПЛАВАЮЩЕЕ". Setting RK 29, 30 and 31 to a pressure exceeding that necessary for lifting the working bodies ensures reliable opening of the UOK 19, 20, 21 only after putting all the working bodies of the machine, without exception, into the transport position. RK 43 provides the necessary support on the drain of the system for the actuation of the locking servo cylinder 15 upon receipt of a command to lower the working bodies 9, controlled by section 40 of the distributor 14. UOK 19, 20, 21 return to their original closed position (under the action of the spring) after lowering all the working bodies, while the spools of the respective sections of the distributor are set to the position "FLOATING".

Заявляемая гидросистема разработана ГСКБ АПО "Днепропетровский комбайновый завод" и предлагается для использования в конструкции новой свеклоуборочной машины, промышленное производство которой намечено в 1993 году. The inventive hydraulic system developed GSKB APO "Dnepropetrovsk Combine Plant" and is proposed for use in the design of a new beet harvesting machine, the industrial production of which is scheduled for 1993.

Предлагаемый годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой гидросистемы составит около 50 руб. на 1 машину. The proposed annual economic effect from the implementation of the proposed hydraulic system will be about 50 rubles. for 1 car.

Патентование за границей считаем нецелесообразно. Patenting abroad is considered impractical.

Открытая публикация возможна. Open publishing is possible.

Claims

The hydraulic system of a self-propelled agricultural machine containing a pump, through a multi-section valve, communicates with the cavities of the hydraulic cylinders for raising the working bodies, a locking servo cylinder, the piston cavity of which is connected to one line of the corresponding section of the multi-section valve, through the parallel and opposite directional check valves and the rod with the other line this section of the valve, characterized in that, in order to prevent damage to the working bodies of the machine when reversing it due to erroneous actions of the operator by locking the start pedal until all independent controlled working bodies are lifted, it is equipped with two additional blocks of controlled check valves, the number of which in each block corresponds to the number of sections of the control valve, additional check valves and an additional pressure reducing valve, and the total number of the latter corresponds to the number of sections of the valve, while controlled check valves Ans of the first additional unit from the side of their locking elements are connected in series and the output of the latter through an additional pressure reducing valve is connected to the drain line of the multi-section valve, and the controlled check valves of the second additional unit from the side of their locking elements are connected in parallel and connected to the rod cavity of the locking servo cylinder, the rodless cavity of which communicated with the output of the first controlled non-return valve of the first additional unit, cro Moreover, the piston cavity of each controlled non-return valve of this unit is connected via parallel-connected non-return and pressure reducing valves to one line of the corresponding section of the multi-section valve and to the rod cavity of the corresponding controlled non-return valve of the second additional unit, the rodless cavity of each of which is connected to the other line of this section of the multi-section directional control valve and by means of an additional check valve with the corresponding stem polo the corresponding, in addition to the last, check valve of the first additional block, in addition, the rod cavity of the last controlled check valve of this additional block is in communication with the rodless cavity of the last controlled check valve of the second additional block.