RU2224915C1

RU2224915C1 - Hydraulic servoamplifier

Info

Publication number: RU2224915C1
Application number: RU2002115854/06A
Authority: RU
Inventors: Михаил Григорьевич Мелешко (BY); Михаил Григорьевич Мелешко; Василий Васильевич Дакимович (BY); Василий Васильевич Дакимович; Валерий Маратович Айзикович (BY); Валерий Маратович Айзикович; Михаил Ефимович Логиновский (BY); Михаил Ефимович Логиновский; Александр Михайлович Матюшкин (BY); Александр Михайлович Матюшкин; Владимир Иванович Пилипенко (BY); Владимир Иванович Пилипенко
Original assignee: Республиканское унитарное предприятие "Минский тракторный завод"
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-02-27
Also published as: RU2002115854A

Abstract

FIELD: applicable in the control systems, can be used in control of transport vehicles. SUBSTANCE: the servoamplifier has a body with discharge and exhaust chambers separated by a piston conjugate to the controlled mechanism and having a discharge channel, and a control rod located in the discharge chamber of the body coaxially with the piston that in its turn is conjugate to the control member and forming jointly with the discharge chamber of the piston a "nozzle-flap" pair, as well as an overflow valve having a spring-loaded shut-off member. The spring-loaded shut-off member of the overflow valve is installed in the axial channel of the control valve communicating with the discharge chamber and made on the side of the discharge channel. EFFECT: enhanced reliability and no-failure operation at a simplified construction, reduced overall dimensions and mass. 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам управления и может быть применено при управлении транспортными машинами.The invention relates to control systems and can be applied to control transport vehicles.

Известно устройство управления муфтой сцепления и тормозком первичного вала коробки передач, которое содержит сервомеханизм следящего действия, входное звено которого через рычаг и тягу связано с педалью муфты сцепления, а выходное звено соединено с рычагом исполнительного механизма управления муфтой сцепления и тормозком первичного вала коробки передач. Для питания сервомеханизма рабочей жидкостью служит ее источник - гидравлический насос. Перепускной клапан предназначен для регулирования давления рабочей жидкости.A control device for the clutch and the brake of the input shaft of the gearbox is known, which comprises a servo-mechanism of the follow-up action, the input link of which is connected via the lever and traction to the clutch pedal, and the output link is connected to the lever of the actuator of the clutch and the brake of the input shaft of the gearbox. To supply the servomechanism with the working fluid, its source is a hydraulic pump. The bypass valve is designed to control the pressure of the working fluid.

Напротив выходного звена сервомеханизма установлен клапан, содержащий подпружиненный золотник. Упомянутый клапан служит для сообщения насоса со сливом через канал, перекрываемый в нейтральном положении коробки передач блокировочными золотниками, связанными с валиками переключения диапазонов и реверса, и золотниками, связанными с валиками переключения ступеней внутри диапазонов механизма управления коробкой передач [1].Opposite the output link of the servomechanism, a valve is installed containing a spring-loaded spool. The mentioned valve serves to communicate the pump with a drain through a channel blocked in the neutral position of the gearbox by locking spools connected to the range and reverse rollers, and spools connected to the step rollers inside the ranges of the gearbox control mechanism [1].

Однако известное устройство отличается сложной конструкцией, а при работе в зимний период (при минусовых температурах окружающего воздуха) гидросистема управления муфтой сцепления и тормозком первичного вала коробки передач из-за повышения вязкости рабочей жидкости может подвергаться значительным нагрузкам, вызванным кратковременными динамическими бросками давления, что может приводить к разрушению трубопроводов, уплотнений и даже корпусных деталей гидроагрегатов.However, the known device is notable for its complex design, and when operating in winter (at sub-zero ambient temperatures), the hydraulic control system of the clutch and the brake of the input shaft of the gearbox may be subject to significant loads caused by short-term dynamic pressure surges, which can lead to the destruction of pipelines, seals and even body parts of hydraulic units.

Известен гидравлический сервоусилитель содержащий корпус, в котором имеется два отверстия для подвода и отвода рабочей жидкости. Внутри корпуса помещен поршень, с одного торца которого по центру выполнен сливной канал в виде осевого сверления, которое перекрывается торцом управляющего штока. Наружный торец упомянутого штока взаимодействует с органом управления, например педалью или рычагом. Плоский торец управляющего штока и осевое сверление поршня образуют пару “сопло-заслонка”. Поршень, расположенный в корпусе, снабжен штоком, который связан с управляемым механизмом, например, муфтой сцепления.Known hydraulic servo amplifier containing a housing in which there are two holes for supplying and discharging a working fluid. A piston is placed inside the housing, from one end of which a drain channel is made in the center in the form of axial drilling, which is blocked by the end of the control rod. The outer end of the said rod interacts with a control element, for example, a pedal or lever. The flat end face of the control rod and axial drilling of the piston form a pair of “nozzle-flapper”. The piston located in the housing is provided with a rod that is connected to a controlled mechanism, for example, a clutch.

Между напорной и сливной полостями установлен переливной клапан с подпружиненным запорным органом, который предохраняет гидропривод [2].Between the pressure and drain cavities there is an overflow valve with a spring-loaded shut-off element, which protects the hydraulic actuator [2].

Описанный гидравлический сервоусилитель является значительно более простой конструкцией, но также не лишен описанных ранее недостатков, а именно при работе при минусовых температурах окружающего воздуха из-за возрастания вязкости рабочей жидкости и удаленности переливного клапана от источника возникновения бросков давления не гарантирует арматуру или узлы гидросистемы от разрушения.The described hydraulic servo amplifier is a much simpler design, but it is also not without the drawbacks described earlier, namely, when operating at subzero ambient temperatures due to an increase in the viscosity of the working fluid and the remoteness of the overflow valve from the source of pressure surges, it does not guarantee the valves or components of the hydraulic system from destruction .

Изобретение направлено на повышение надежности и безотказности работы при одновременном упрощении конструкции, уменьшении габаритов и массы, которое достигается за счет размещения переливного клапана внутри самого гидроусилителя непосредственно в месте возникновения бросков давления особенно при повышении вязкости масла в связи с работой самоходной машины (трактора, автомобиля и т.д.) в зимний период. При этом упрощается конструкция, отпадает необходимость в дополнительных маслопроводах, повышается быстродействие, обеспечивается гарантированное предохранение узла от разрушения, вызванное бросками возникающего давления.The invention is aimed at improving the reliability and uptime while simplifying the design, reducing the size and weight, which is achieved by placing an overflow valve inside the hydraulic booster directly in the place of pressure surges, especially when the viscosity of the oil increases due to the operation of the self-propelled machine (tractor, car and etc.) in the winter. At the same time, the design is simplified, there is no need for additional oil pipelines, speed is increased, and the unit is guaranteed to be protected from destruction caused by surges of the pressure.

Гидравлический сервоусилитель содержит корпус с напорной и сливной полостями, которые разделены поршнем. Поршень соединен с управляемым механизмом, например, рычагом подшипника отводки муфты сцепления. Внутри поршня выполнен сливной канал, соединяющий напорную полость со сливом.The hydraulic servo amplifier contains a housing with pressure and drain cavities, which are separated by a piston. The piston is connected to a controlled mechanism, for example, a clutch release lever for the clutch. A drain channel is made inside the piston connecting the pressure cavity with the drain.

В корпусе размещен управляющий шток, который расположен в напорной полости корпуса соосно поршню. Упомянутый шток соединен с органом управления, например, педалью управления муфтой сцепления.A control rod is located in the housing, which is located in the pressure cavity of the housing coaxially with the piston. Said rod is connected to a control element, for example, a clutch pedal.

Торец управляющего штока вместе со сливным каналом поршня образуют пару “сопло-заслонка”.The end face of the control rod together with the drain channel of the piston form a pair of “nozzle-flapper”.

Между напорной и сливной полостями установлен переливной клапан с подпружиненным запорным органом. Причем в торце управляющего штока со стороны сливного канала поршня дополнительно выполнен осевой канал, сообщающийся с напорной полостью. В этом канале установлен подпружиненный запорный орган переливного клапана, т.е. размещен переливной клапан.An overflow valve with a spring-loaded shut-off element is installed between the pressure and drain cavities. Moreover, at the end of the control rod from the side of the piston drain channel, an axial channel is additionally made, communicating with the pressure cavity. In this channel, a spring-loaded shutoff valve of the overflow valve is installed, i.e. placed overflow valve.

Новым в предлагаемом гидравлическом сервоусилителе является то, что подпружиненный запорный орган переливного клапана установлен в сообщающемся с напорной полостью и выполненном со стороны сливного канала поршня осевом отверстии управляющего штока.New in the proposed hydraulic servo amplifier is that the spring-loaded shut-off element of the overflow valve is installed in the axial bore of the control rod connected to the pressure chamber and made on the side of the piston drain channel.

Размещение переливного клапана внутри управляющего штока непосредственно в месте возникновения бросков давления рабочей жидкости повышает надежность работы и упрощает конструкцию гидравлического сервоусилителя.Placing the overflow valve inside the control rod directly at the site of the pressure surge of the working fluid increases the reliability of operation and simplifies the design of the hydraulic servo amplifier.

На чертеже схематично изображен гидравлический сервоусилитель.The drawing schematically shows a hydraulic servo amplifier.

Гидравлический сервоусилитель состоит из корпуса 1, в котором имеется два отверстия 2 и 3 для подвода и отвода рабочей жидкости (напорная и сливная полости). Внутри корпуса 1 размещен поршень 4, с одного торца которого по центру выполнен сливной канал в виде осевого сверления 5, перекрываемый торцом управляющего штока 6. Для ограничения осевого перемещения управляющего штока 6 на его поверхности выполнен упор 7. Противоположный торец управляющего штока 6 взаимодействует с органом управления 8, например педалью или рычагом. Плоский торец управляющего штока 6 и осевое отверстие 5 образуют пару “сопло-заслонка”. Поршень 4 также снабжен штоком 9, который связан с управляемым механизмом 10, например, рычагом муфты сцепления транспортного средства, механизмом поворота, тормозом и т.д., снабженным оттяжной пружиной 11.The hydraulic servo amplifier consists of a housing 1, in which there are two openings 2 and 3 for supplying and discharging the working fluid (pressure and drain cavities). A piston 4 is placed inside the housing 1, from one end of which a drain channel is made in the form of axial drilling 5, overlapped by the end of the control rod 6. To limit the axial movement of the control rod 6, a stop 7 is made on its surface. The opposite end of the control rod 6 interacts with the body control 8, for example a pedal or a lever. The flat end face of the control rod 6 and the axial hole 5 form a pair of “nozzle-flapper”. The piston 4 is also provided with a rod 9, which is connected with a controlled mechanism 10, for example, a lever of a clutch of a vehicle, a turning mechanism, a brake, etc., provided with a pull spring 11.

В управляющем штоке 6 выполнен осевой канал 12, который радиальным каналом 13 соединяется с напорной полостью 14. В осевом канале 12 установлен предохраняющий систему переливной клапан, состоящий из запорного органа 15 в виде конуса или шарика, поджатого пружиной 16.In the control rod 6, an axial channel 12 is made, which is connected by a radial channel 13 to the pressure cavity 14. In the axial channel 12, an overflow valve protecting the system is installed, consisting of a shut-off member 15 in the form of a cone or ball, pressed by a spring 16.

Подача рабочей жидкости осуществляется от насоса 17 к отверстию 2 сервоусилителя.The supply of working fluid is carried out from the pump 17 to the hole 2 of the servo amplifier.

Отверстие 2 соединено с напорной полостью 14, а отверстие 3 - со сливной полостью 18.The hole 2 is connected to the pressure cavity 14, and the hole 3 is connected to the drain cavity 18.

Гидравлический сервоусилитель работает следующим образом.The hydraulic servo amplifier operates as follows.

Рабочая жидкость от насоса 17 подается в отверстие 2 корпуса 1 сервоусилителя и через отверстие между торцами управляющего штока 6 и поршня 4 поступает в сливной канал 5 поршня 4 и далее в сливную полость 18 отверстия 3 и сливается в бак. При этом давление рабочей жидкости в напорной полости 14 отсутствует.The working fluid from the pump 17 is fed into the hole 2 of the housing 1 of the servo amplifier and through the hole between the ends of the control rod 6 and the piston 4 enters the drain channel 5 of the piston 4 and then into the drain cavity 18 of the hole 3 and is discharged into the tank. In this case, the pressure of the working fluid in the pressure cavity 14 is absent.

При перемещении органа управления 8 происходит перемещение управляющего штока 6 по направлению к поршню 4, кольцевая щель между торцами поршня 4 и управляющего штока 6 уменьшается, и давление в напорной полости 14 начинает плавно возрастать. При этом поршень 4 начинает перемещаться и через шток 9 воздействует на управляемый механизм 10. Поршень 4 перемещается до тех пор, пока происходит перемещение управляющего штока 6. Если управляющий шток 6 будет остановлен в каком-то промежуточном положении, то поршень 4 также остановится, обеспечивая перепуск рабочей жидкости через кольцевую щель, образованную торцами поршня 4 и управляющего штока 6. При дальнейшем перемещении управляющего штока 6 кольцевая щель между его торцом и поршнем 4 еще более уменьшается, давление рабочей жидкости в напорной полости 14 возрастает настолько, что усилие на поршне 4 преодолевает возросшее усилие на управляемом механизме 10, и поршень 4 перемещает управляемый механизм 10. При этом усилие на органе управления 8 изменяется от минимального в начале перемещения до максимального в конце перемещения, что обуславливается изменением давления в кольцевой щели, воздействующего на управляющий шток 6. В этом случае происходит слежение поршня 4 за положением органа управления 8, связанного с управляющим штоком 6. При низких температурах и повышении вязкости масла возможно резкое повышение давления в напорной полости 14. Для того чтобы предохранить систему от повреждений и возможного разрушения, переливной клапан установлен непосредственно в осевом канале 12 управляющего штока 6, что повышает быстродействие его срабатывания, т.е. надежность системы. При этом одновременно упрощается конструкция и уменьшается масса гидравлического сервоусилителя.When moving the control element 8, the control rod 6 moves towards the piston 4, the annular gap between the ends of the piston 4 and the control rod 6 decreases, and the pressure in the pressure cavity 14 begins to increase smoothly. In this case, the piston 4 begins to move and acts on the controlled mechanism 10 through the rod 9. The piston 4 moves until the control rod 6 moves. If the control rod 6 is stopped in some intermediate position, the piston 4 will also stop, providing bypassing the working fluid through the annular gap formed by the ends of the piston 4 and the control rod 6. With further movement of the control rod 6, the annular gap between its end and the piston 4 decreases even more, the pressure of the working fluid in the pore cavity 14 increases so that the force on the piston 4 overcomes the increased force on the controlled mechanism 10, and the piston 4 moves the controlled mechanism 10. In this case, the force on the control 8 changes from the minimum at the beginning of the movement to the maximum at the end of the movement, which is caused by a change in pressure in the annular gap acting on the control rod 6. In this case, the piston 4 is monitored for the position of the control 8 associated with the control rod 6. At low temperatures and increasing viscosity and oil, a sharp increase in pressure in the pressure cavity is possible 14. In order to protect the system from damage and possible destruction, an overflow valve is installed directly in the axial channel 12 of the control rod 6, which increases the speed of its operation, i.e. system reliability. At the same time, the design is simplified and the weight of the hydraulic servo amplifier is reduced.

При отключении или неисправности насоса 17 связь органа управления 8 с управляемым механизмом 10 осуществляется за счет непосредственного контакта торца управляющего штока 6 с торцом поршня 4. Усилие на органе управления 8 несколько возрастает, однако работоспособность привода сохраняется.When the pump 17 is turned off or malfunctions, the control element 8 is connected with the controlled mechanism 10 due to the direct contact of the end face of the control rod 6 with the end face of the piston 4. The force on the control element 8 slightly increases, however, the operability of the drive remains.

Источники информацииSources of information

1. А.с. СССР № 368086, кл. В 60 К 23/02, 1969 г., опубликовано 26.01.1973 г., бюллетень № 9.1. A.S. USSR No. 368086, class In 60 K, 23/02, 1969, published January 26, 1973, Bulletin No. 9.

2. Описание изобретения к патенту РФ № 1283440, кл. F 15 B 3/00, 1985 г., опубликовано 15.01.1987 г., бюллетень № 2.2. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 1283440, class. F 15 B 3/00, 1985, published January 15, 1987, Bulletin No. 2.

Claims

A hydraulic servo amplifier comprising a housing with a pressure and drain cavities separated by a piston associated with a controlled mechanism with a drain channel and a control rod located in the pressure cavity of the housing coaxially with the piston, which, in turn, is coupled to the control element and together with the piston drain channel forms a pair of nozzles a damper as well as an overflow valve comprising a spring-loaded shutoff member, characterized in that the spring-loaded shutoff member of the overflow valve is installed in communication with the pressure port Tew and executed by the drain channel the piston axial passage of the control rod.