RU2529111C1 - Hydraulic machine with hydrostatic transmission - Google Patents
Hydraulic machine with hydrostatic transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2529111C1 RU2529111C1 RU2013128814/11A RU2013128814A RU2529111C1 RU 2529111 C1 RU2529111 C1 RU 2529111C1 RU 2013128814/11 A RU2013128814/11 A RU 2013128814/11A RU 2013128814 A RU2013128814 A RU 2013128814A RU 2529111 C1 RU2529111 C1 RU 2529111C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- transmission
- pump
- machine
- motors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к землеройно-транспортным и строительно-дорожным машинам, в частности к гусеничным и колесным бульдозерам, погрузчикам, автогрейдерам, скреперам, экскаваторам, грузоподъемным машинам, корчевателям, рыхлителям, дорожным каткам и т.д.The invention relates to earthmoving and road-building machines, in particular to tracked and wheeled bulldozers, loaders, graders, scrapers, excavators, hoisting machines, root lifters, cultivators, road rollers, etc.
Известна гидравлическая система гусеничного бульдозера с гидростатической трансмиссией (ГСТ), именуемой также гидрообъемной трансмиссией (ГОТ), содержащая три регулируемых реверсивных аксиально-поршневых гидронасоса, два из которых соединены гидролиниями с нерегулируемыми гидромоторами, связанными с бортовыми редукторами, снабженными тормозами, а третий гидронасос соединен с гидроцилиндрами рабочих органов навесного оборудования через распределительное устройство, выполненное с возможностью его переключения на гидролинии нерегулируемых гидромоторов [1].The hydraulic system of a caterpillar bulldozer with a hydrostatic transmission (GST) is also known, also known as a hydrostatic transmission (GOT), containing three adjustable reversible axial piston hydraulic pumps, two of which are connected by hydraulic lines to unregulated hydraulic motors connected to final drives equipped with hydraulic brakes, and the third with hydraulic cylinders of the working bodies of the attached equipment through a switchgear made with the possibility of its switching to the irregular hydraulic lines hydraulic motors [1].
Ее недостатком является отсутствие управления навесным оборудованием бульдозера при повышенных скоростях его движения, когда третий гидронасос задействован в ГСТ.Its disadvantage is the lack of control of the bulldozer attachments at elevated speeds when the third hydraulic pump is involved in the GTS.
Наиболее близкой к предложенной является гидравлическая система гусеничного трактора-бульдозера с ГСТ, содержащая три гидронасоса, два из которых выполнены регулируемыми реверсивными аксиально-поршневыми и образующими гидроконтуры с соответствующими гидромоторами, связанными с бортовыми редукторами, снабженными тормозами, а третий гидронасос через распределительное устройство образует гидроконтур с гидроцилиндрами рабочих органов навесного (рабочего) оборудования, причем все гидроконтуры выполнены автономными, а сами гидронасосы установлены последовательно на одном валу с приводным двигателем и жестко соединены друг с другом [2].Closest to the proposed one is the hydraulic system of a caterpillar tractor-bulldozer with a GTS, containing three hydraulic pumps, two of which are made with adjustable reversible axial piston and generating hydraulic circuits with the corresponding hydraulic motors connected to final drives equipped with brakes, and the third hydraulic pump through the switchgear forms a hydraulic circuit with hydraulic cylinders of the working bodies of the attached (working) equipment, and all hydraulic circuits are autonomous, and the hydraulic pump itself s are mounted in series on the same shaft with the drive motor and are rigidly connected to each other [2].
Недостатками этой гидросистемы являются пониженная надежность ее работы и сложность компоновки на машине, что обусловлено повышенным числом использованных компонентов, отсутствуем механического разъединения бортовых редукторов и дублирующей системы фильтрации рабочей жидкости, применением сложных по конструкции аксиально-поршневых гидромоторов, а также другими особенностями ее конструктивного исполнения.The disadvantages of this hydraulic system are the reduced reliability of its operation and the complexity of the layout on the machine, which is due to the increased number of components used, there is no mechanical disconnection of final drives and a duplicate system for filtering the working fluid, the use of axial-piston hydraulic motors complex in design, as well as other features of its design.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение во всех вариантах его исполнения, является повышение надежности работы гидросистемы. Дополнительными техническими результатами являются упрощение компоновки системы на машине, а также расширение ее функциональных возможностей.The technical result, the achievement of which the invention is directed in all its variants, is to increase the reliability of the hydraulic system. Additional technical results include simplifying the layout of the system on the machine, as well as expanding its functionality.
В гидросистеме землеройно-транспортной или строительно-дорожной машины с гидростатической трансмиссией (ГСТ, ГОТ), содержащей по меньшей мере три гидронасоса, первый и второй из которых выполнены регулируемыми реверсивными и с соответствующими гидромоторами и бортовыми редукторами образуют гидрообъемные (гидростатические) передачи трансмиссии, а третий гидронасос через распределительное устройство связан гидролиниями с гидроцилиндрами и/или гидромоторами рабочего оборудования, указанные технические результаты достигаются за счет того, что в этой гидросистеме дополнительно реализовано по меньшей мере одно из следующих технических решений:In the hydraulic system of an earth moving or road-building machine with a hydrostatic transmission (GST, GOT) containing at least three hydraulic pumps, the first and second of which are made with adjustable reversible and with the corresponding hydraulic motors and final drives, they form hydrostatic (hydrostatic) transmission transmissions, and the third hydraulic pump through the switchgear is connected by hydraulic lines to the hydraulic cylinders and / or hydraulic motors of the working equipment, these technical results are achieved due to the fact that at least one of the following technical solutions is additionally implemented in this hydraulic system:
а) гидромоторы гидрообъемных передач трансмиссии выполнены двухскоростными или двухсекционными с дискретно переключаемыми рабочими объемами;a) hydraulic motors of hydrostatic transmission transmissions are made of two-speed or two-section with discretely switched displacement;
б) бортовые редукторы выполнены с возможностью механического разъединения, обеспечивающего возможность буксировки машины при неработающем двигателе машины и неподвижных входных валах бортовых редукторов;b) final drives are made with the possibility of mechanical separation, which makes it possible to tow the machine with the engine off and the input shafts of the final drives stationary;
в) дополнительно установлен четвертый гидронасос, который гидролиниями соединен с гидромотором вала отбора мощности машины, причем этот гидронасос и/или этот гидромотор выполнен/выполнены с пропорциональным или дискретным управлением;c) additionally, a fourth hydraulic pump is installed, which is connected by hydraulic lines to the hydraulic motor of the power take-off shaft of the machine, and this hydraulic pump and / or this hydraulic motor is made / made with proportional or discrete control;
г) в гидролинии слива рабочей жидкости с гидроконтуров трансмиссии и/или с гидроконтура рабочего оборудования в гидробак или в гидробаке у входа этой линии установлен фильтр и/или обратный клапан, причем всасывающие гидролинии насоса/насосов подпитки гидронасосов гидрообъемных передач трансмиссии подключены к указанному фильтру и/или обратному клапану в точке, в которой их наличие приводит к возникновению избыточного давления;d) a filter and / or a check valve are installed in the hydraulic line for draining the working fluid from the hydraulic circuits of the transmission and / or the hydraulic circuit of the working equipment in the hydraulic tank or in the hydraulic tank at the inlet of this line, moreover, the suction hydraulic lines of the pump / pumps for feeding the hydraulic pumps of the hydraulic transmission gearboxes of the transmission are connected to the specified filter and / or check valve at the point at which their presence leads to the appearance of excessive pressure;
д) система фильтрации рабочей жидкости содержит фильтр, установленный в дренажной линии, приспособленной для передачи рабочей жидкости в гидробак, и/или во всасывающей гидролинии, присоединенной к гидробаку, а также фильтр в заливной горловине гидробака и по меньшей мере один дополнительный фильтр, установленный в гидролинии, по которой рабочая жидкость поступает на элемент/элементы гидросистемы, обладающий/обладающие повышенной чувствительностью к загрязнениям;d) the system for filtering the working fluid contains a filter installed in the drain line adapted to transfer the working fluid to the tank and / or in the suction line connected to the tank, as well as a filter in the filler neck of the tank and at least one additional filter installed in hydraulic lines through which the working fluid enters the element / elements of the hydraulic system, with / with increased sensitivity to pollution;
е) гидромоторы трансмиссии или соединенные с ними бортовые редукторы содержат встроенные тормоза или тормоза установлены между выходным валом каждого гидромотора трансмиссии и входным валом бортового редуктора;f) transmission hydraulic motors or final drives connected to them contain integrated brakes or brakes installed between the output shaft of each transmission hydraulic motor and the input shaft of the final drive;
ж) гидронасосы, включая гидронасос привода вала отбора мощности, установлены на раздаточном или разветвляющем редукторе, входной вал которого соединен с двигателем машины через упругую муфту.g) hydraulic pumps, including a power take-off drive shaft hydraulic pump, are mounted on a transfer or branch gearbox, the input shaft of which is connected to the machine engine through an elastic coupling.
Кроме того, с целью достижения указанных технических результатов в гидросистеме машины, в частности:In addition, in order to achieve the indicated technical results in the hydraulic system of the machine, in particular:
- двухскоростные гидромоторы гидрообъемных передач трансмиссии выполнены в виде двух последовательно соединенных нерегулируемых шестеренных гидромоторов или в виде двухсекционного шестеренного гидромотора с возможностью подключения/отключения отдельных гидромоторов или секций или их переключения с параллельного (низкая скорость машины) на последовательное (высокая скорость) соединение;- two-speed hydraulic motors for hydrostatic transmission transmissions are made in the form of two series-connected non-adjustable gear hydraulic motors or in the form of a two-section gear hydraulic motor with the ability to connect / disconnect individual hydraulic motors or sections or switch them from parallel (low machine speed) to serial (high speed) connection;
- для управления тормозами используется клапан, который выполнен с возможностью подачи на управляющие входы тормозов давления, создаваемого по меньшей мере одним насосом подпитки (управление внешним сигналом), или с возможностью автоматического включения тормоза, если давление в гидролинии или в гидромоторе соответствующей гидрообъемной передачи трансмиссии снижается до установленной величины;- a valve is used to control the brakes, which is made with the possibility of applying pressure to the control inputs of the brakes, created by at least one charge pump (external signal control), or with the possibility of automatically activating the brake if the pressure in the hydraulic line or in the hydraulic motor of the corresponding hydraulic transmission transmission decreases up to the set value;
- гидронасос привода вала отбора мощности содержит дополнительный гидронасос подпитки гидроконтура этого привода, который дополнительно используется для создания давления в системе управления распределительным устройством и тормозами.- the hydraulic pump of the power take-off shaft drive contains an additional hydraulic pump to feed the hydraulic circuit of this drive, which is additionally used to create pressure in the control system of the switchgear and brakes.
Применение в предложенной гидравлической системе двухскоростных шестеренных гидромоторов трансмиссии, которые по сравнению с аксиально-поршневыми имеют значительно более простую конструкцию, обеспечивает повышение ее надежности.The use of two-speed gear hydraulic motors of the transmission in the proposed hydraulic system, which, in comparison with the axial-piston ones, has a much simpler design, provides an increase in its reliability.
Реализация бортовых редукторов с механическим разъединением для обеспечения возможности буксировки машины независимо от наличия давления в гидролинии управления тормозами позволяет отказаться от применения гидравлических элементов управления тормозами при неработающем двигателе внутреннего сгорания (ДВС), в том числе автономного источника энергии для управления тормозами, что также повышает надежность гидросистемы.The implementation of onboard gearboxes with mechanical separation to enable towing of the machine regardless of the pressure in the brake control line allows the use of hydraulic brake control elements when the internal combustion engine is idle, including an autonomous energy source for controlling the brakes, which also increases reliability hydraulic systems.
Создание избыточного давления на всасывающей гидролинии насосов подпитки путем подключения этой линии к дополнительному фильтру и/или обратному клапану снижает вероятность возникновения кавитации и, соответственно, повышает надежность работы гидросистемы. К этому же результату приводит применение дополнительных фильтров, обеспечивающих более тонкую фильтрацию рабочей жидкости перед их подачей на наиболее чувствительные к загрязнениям элементы гидросистемы.The creation of excess pressure on the suction line of the recharge pumps by connecting this line to an additional filter and / or check valve reduces the likelihood of cavitation and, accordingly, increases the reliability of the hydraulic system. The use of additional filters, which provide finer filtration of the working fluid before they are fed to the most sensitive to pollution elements of the hydraulic system, leads to the same result.
Применение тормозов, которые по усмотрению разработчика встраиваются в гидромоторы, бортовые редукторы или устанавливаются между выходным валом гидромотора трансмиссии и входным валом бортового редуктора, предоставляет свободу выбора их конструкции и, соответственно, позволяет обеспечить как повышение надежности, так и упрощение компоновки.The use of brakes, which, at the discretion of the developer, are built into the hydraulic motors, final drives or installed between the output shaft of the transmission hydraulic motor and the input shaft of the final drive, provides freedom of choice in their design and, accordingly, allows both improving reliability and simplifying the layout.
Реализация вала отбора мощности на основе гидрообъемного (гидростатического) привода также повышает надежность машины и упрощает ее компоновку за счет устранения механической связи приводного ДВС с ВОМ и подавления динамических нагрузок путем регулирования гидронасоса и/или гидромотора. К повышению надежности за счет подавления динамических нагрузок и крутильных колебаний приводит также применение упругой муфты для соединения ДВС с раздаточным (разветвляющим) редуктором гидромоторов.The implementation of the power take-off shaft based on a hydrostatic (hydrostatic) drive also increases the reliability of the machine and simplifies its layout by eliminating the mechanical connection of the drive ICE with the PTO and suppressing dynamic loads by adjusting the hydraulic pump and / or hydraulic motor. An increase in reliability due to the suppression of dynamic loads and torsional vibrations is also caused by the use of an elastic coupling for connecting an internal combustion engine to a distributing (branching) gearbox of hydraulic motors.
Реализация механического разъединения бортовых редукторов, позволяющего осуществлять буксировку машины при неработающем двигателе и при отсутствии давления в системе управления, а также реализация привода вала отбора мощности (ВОМ) расширяет функциональные возможности системы.The implementation of the mechanical separation of final drives, which allows towing the machine when the engine is idle and in the absence of pressure in the control system, as well as the implementation of the power take-off shaft (PTO), expands the functionality of the system.
Поэтому отличительные признаки предложенного технического решения находятся в прямой причинно-следственной связи с техническими результатами, на достижение которых направлено изобретение.Therefore, the distinguishing features of the proposed technical solution are in direct causal connection with the technical results to which the invention is directed.
На чертеже изображена упрощенная схема гидравлической системы машины.The drawing shows a simplified diagram of the hydraulic system of the machine.
Гидростатическая (гидрообъемная) трансмиссия землеройно-транспортной или строительно-дорожной машины, например гусеничного бульдозера, с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) 1 содержит две гидрообъемные (гидростатические) передачи 2, 3, каждая из которых содержит регулируемый реверсивный гидронасос 4, гидромотор 5 и бортовой редуктор 6.A hydrostatic (hydrostatic) transmission of an earth moving or road-building machine, for example a tracked bulldozer, with an internal combustion engine (ICE) 1 contains two hydrostatic (hydrostatic) gears 2, 3, each of which contains an adjustable reversible hydraulic pump 4, a hydraulic motor 5 and an outboard motor gearbox 6.
Выходной вал каждого бортового редуктора 6 связан с ведущей звездочкой (на гусеничной машине) или с ведущим колесом (на колесной машине).The output shaft of each final drive 6 is connected to a drive sprocket (on a tracked vehicle) or to a drive wheel (on a wheeled vehicle).
Гидравлическая система содержит также третий гидронасос 7 рабочего (навесного) оборудования, который через распределительное устройство (гидрораспределитель) 8 связан гидролиниями с поршневыми гидроцилиндрами двухстороннего действия с односторонним штоком и/или с регулируемыми или нерегулируемыми гидромоторами рабочего оборудования 9.The hydraulic system also contains a third hydraulic pump 7 of the working (mounted) equipment, which is connected via hydraulic distributor (hydrodistributor) 8 with hydraulic lines to double-acting piston cylinders with a one-way stem and / or with adjustable or unregulated hydraulic motors of the working equipment 9.
Гидрораспределитель (распределительное устройство) 8 может иметь несколько сервогидроуправляемых или сервоэлектрогидроуправляемых рабочих секций, включая одну напорную и одну сливную. В первую рабочую секцию может быть встроен общий предохранительный клапан.The hydrodistributor (switchgear) 8 may have several servohydro-controlled or servo-electrohydro-controlled working sections, including one pressure head and one drain. A common safety valve can be integrated in the first working section.
Например, на бульдозере секции гидрораспределителя предназначены для управления подъемом/опусканием, перекосом и поворотом отвала в плане. Секция подъема/опускания отвала обладает возможностью включения плавающего положения отвала путем соединения штоковой и поршневой полостей гидроцилиндров между собой и сливом.For example, on a bulldozer, sections of the control valve are designed to control lifting / lowering, skewing and turning the blade in the plan. Section lifting / lowering the blade has the ability to enable the floating position of the blade by connecting the rod and piston cavities of the hydraulic cylinders with each other and the drain.
Гидрораспределитель 8 представляет собой агрегат золотникового типа с параллельным соединением исполнительных органов и собран из отдельных унифицированных секций. В его секции дополнительно могут быть встроены клапаны перегрузки и вакуумные клапаны. Клапаны перегрузки предназначены для сглаживания экстремальных динамических нагрузок в гидросистеме и в металлоконструкциях машины, например, вследствие удара, когда поршневые и штоковые полости цилиндров заперты (не работают). Вакуумные клапаны служат для исключения появления разрежения в полостях исполнительных механизмов (гидроцилиндрах и гидромоторах) в результате либо быстрого перемещения оборудования (быстрее, чем позволяет поток жидкости), либо вследствие их силового перемещения в запертом состоянии.The control valve 8 is a spool type unit with a parallel connection of the actuators and assembled from separate unified sections. Overload valves and vacuum valves can also be integrated in its sections. Overload valves are designed to smooth out extreme dynamic loads in the hydraulic system and in the metal structures of the machine, for example, due to an impact when the piston and rod cavities of the cylinders are locked (do not work). Vacuum valves are used to eliminate the appearance of rarefaction in the cavities of the actuators (hydraulic cylinders and hydraulic motors) as a result of either rapid movement of the equipment (faster than the flow of fluid allows), or due to their force movement in the locked state.
Рабочая жидкость от насоса 7 посредством рукава подводится к напорным секциям гидрораспределителя 8. При нейтральной позиции всех золотников рабочая жидкость по центральному переливному каналу свободно проходит на слив в сливную секцию и оттуда в сливную гидролинию. Если в рабочей позиции находится хотя бы один из золотников, то центральный переливной канал перекрывается и рабочая жидкость поступает в один из двух рабочих отводов данной секции, а из второго (противоположного) рабочего отвода - в соответствующий сливной канал.The working fluid from the pump 7 through the sleeve is supplied to the pressure sections of the valve 8. With the neutral position of all spools, the working fluid freely flows through the central overflow channel to the drain into the drain section and from there to the drain hydraulic line. If at least one of the spools is in the working position, then the central overflow channel is closed and the working fluid flows into one of the two working branches of this section, and from the second (opposite) working branch, into the corresponding drain channel.
Поступление рабочей жидкости в исполнительный механизм 9 зависит от величины перемещения рабочего золотника соответсвующей секции гидрораспределителя 8, т.е. от давления в линии управления, которое устанавливается блоком (аппаратом) сервогидравлического управления (на чертеже условно не показан).The flow of working fluid into the actuator 9 depends on the amount of movement of the working spool of the corresponding section of the valve 8, i.e. from the pressure in the control line, which is set by the servo-hydraulic control unit (apparatus) (not conventionally shown in the drawing).
Насосы 4, 7 установлены на раздаточном или разветвляющем редукторе и приводятся во вращение от приводного двигателя 1 через упругую муфту 10. Эти насосы могут быть также соединены последовательно (объединены в тандем).Pumps 4, 7 are mounted on a transfer or branch gearbox and are driven from the drive motor 1 through an elastic coupling 10. These pumps can also be connected in series (combined in tandem).
Гидромоторы трансмиссии 5 или соединенные с ними бортовые редукторы 6 содержат встроенные тормоза 11. Тормоза 11 могут быть также установлены между выходным валом каждого гидромотора 5 и входным валом бортового редуктора 6.The hydraulic motors of the transmission 5 or the final drive gears 6 connected to them contain integrated brakes 11. The brakes 11 can also be installed between the output shaft of each hydraulic motor 5 and the input shaft of the final drive 6.
Гидромоторы 5 с целью упрощения конструкции могут быть выполнены шестеренными двухскоростными с дискретно переключаемым рабочим объемом. Например, они могут быть выполнены в виде двухсекционного тандема с гидрораспределителем, осуществляющим параллельное (на малой скорости движения машины) или последовательное (при работе на повышенной скорости) соединение этих секций. Гидрораспределитель, осуществляющий переключение скоростей (рабочего объема) моторов, может управляться внешним сигналом (например, оператором машины или сигналом, поступающим от контроллера трансмиссии) либо может быть выполнен с возможностью автоматического переключения насоса на максимальный рабочий объем в случае, если давление в гидроконтуре или гидромоторе гидрообъемной передачи трансмиссии превышает установленную величину.Hydromotors 5, in order to simplify the design, can be made of two-speed gears with a discretely switched displacement. For example, they can be made in the form of a two-section tandem with a hydraulic distributor that performs a parallel (at low speed machine) or serial (when operating at high speed) connection of these sections. The hydrodistributor that switches the speeds (working volume) of the motors can be controlled by an external signal (for example, a machine operator or a signal from the transmission controller) or it can be configured to automatically switch the pump to the maximum working volume if the pressure in the hydraulic circuit or hydraulic motor hydrostatic transmission transmission exceeds the set value.
Дополнительно, в зависимости от вариантов исполнения гидросистемы каждая гидрообъемная передача может содержать насос подпитки 12 ее гидроконтура, конструктивно объединенный, в частности, с гидромотором 4.Additionally, depending on the hydraulic system options, each hydrostatic transmission may contain a recharge pump 12 for its hydraulic circuit, structurally combined, in particular, with a hydraulic motor 4.
Насосы подпитки 12 через обратные клапаны 13, 14 компенсируют утечки рабочей жидкости в гидронасосах 4 и гидромоторах 5, а также создают подпор во всасывающей линии каждого гидромотора 4 гидрообъемной передачи для устранения кавитации и, следовательно, обеспечивают повышение рабочей частоты вращения насоса 4 и уменьшение проходных сечений его каналов.Make-up pumps 12 through check valves 13, 14 compensate for leakage of the working fluid in the hydraulic pumps 4 and hydraulic motors 5, and also create a block in the suction line of each hydraulic motor 4 of the hydrostatic transmission to eliminate cavitation and, therefore, increase the working speed of the pump 4 and reduce the flow cross sections its channels.
Давление насосов подпитки 12 непосредственно или через обратные клапаны 15, 16 подается также на клапан управления 17 тормозами 11 и используется для питания аппарата управления рабочим (навесным) оборудованием и, соответственно, для управления связанным с ним распределительным устройством (гидрораспределителем) 8, а также для питания гидроаппаратуры регулирования гидронасосов 4 и гидромоторов 5 (на чертеже условно не показана). Неиспользованная в подпитке рабочая жидкость через предохранительный клапан 16 уходит на слив в дренаж.The pressure of the feed pumps 12 directly or through check valves 15, 16 is also supplied to the control valve 17 of the brakes 11 and is used to power the control device for working (mounted) equipment and, accordingly, to control the associated switchgear (valve) 8, as well as power supply of hydraulic control equipment for hydraulic pumps 4 and hydraulic motors 5 (conventionally not shown in the drawing). The unused working fluid through the safety valve 16 goes to drain into the drainage.
Для предохранения гидрообъемных передач трансмиссии 2, 3 от пиковых давлений в каждом из ее гидроконтуров установлены обратно-предохранительные предохранительные клапаны 18, 19.To protect hydrovolume gears of transmission 2, 3 from peak pressures, safety relief valves 18, 19 are installed in each of its hydraulic circuits.
Поскольку подача насосов подпитки 12 превышает утечки, образующиеся во всасывающих линиях, излишки рабочей жидкости, нагретой после выхода из гидромоторов 5, через золотниковые распределители 20 и переливные клапаны 21, именуемые клапанами промывки (прополаскивания), поступают к охладителю (радиатору) 22 и далее на слив в гидробак 23. Для защиты радиатора 22 от повреждений при низких температурах установлен предохранительный клапан 24.Since the feed of the recharge pumps 12 exceeds the leaks generated in the suction lines, excess working fluid heated after exiting the hydraulic motors 5, through the spool valves 20 and overflow valves 21, referred to as flushing (rinsing) valves, go to the cooler (radiator) 22 and then to discharge into the hydraulic tank 23. To protect the radiator 22 from damage at low temperatures, a safety valve 24 is installed.
В гидрообъемных передачах трансмиссии 2, 3 и гидроконтуре рабочего оборудования используется общая рабочая жидкость, общий гидробак 23 и общая система охлаждения рабочей жидкости с общим радиатором 22.In hydrostatic transmission transmissions 2, 3 and the hydraulic circuit of the working equipment, a common working fluid, a common hydraulic tank 23 and a common cooling system for the working fluid with a common radiator 22 are used.
В гидролинии слива рабочей жидкости с гидроконтуров трансмиссии и/или рабочего оборудования в гидробак 23 либо непосредственно в гидробаке 23 у входа этой линии установлен фильтр 25 и/или обратный клапан 26.A filter 25 and / or a non-return valve 26 is installed in the hydraulic line for draining the working fluid from the hydraulic circuits of the transmission and / or working equipment into the hydraulic tank 23 or directly in the hydraulic tank 23 at the inlet of this line.
Для сохранения работоспособности гидросистемы в случае засорения фильтра 25 установлен фильтр более грубой степени очистки 32 и соответствующие переключающие клапаны.To maintain the operability of the hydraulic system in the event of a clogged filter 25, a coarser filter 32 and associated switching valves are installed.
Система фильтрации рабочей жидкости в общем случае содержит фильтр 25, установленный в дренажной линии, по которой рабочая жидкость поступает в гидробак 23, фильтр 27 во всасывающей гидролинии с соответствующим предохранительным клапаном 28, фильтр в заливной горловине гидробака 29, а также дополнительные фильтры (на чертеже условно не показаны), установленные в гидролиниях, по которым рабочая жидкость поступает на элементы гидросистемы, обладающие повышенной чувствительностью к загрязнениям (например, на выходах насосов подпитки 12 или на входах в гидрораспределители 8, 17).The system for filtering the working fluid generally contains a filter 25 installed in the drain line, through which the working fluid enters the hydraulic tank 23, a filter 27 in the suction hydraulic line with a corresponding safety valve 28, a filter in the filler neck of the hydraulic tank 29, as well as additional filters (in the drawing not conventionally shown) installed in hydraulic lines through which the working fluid flows to hydraulic elements with increased sensitivity to contamination (for example, at the outputs of the recharge pumps 12 or odes in valves 8, 17).
В гидросистеме машины может быть реализован гидрообъемный (гидростатический) привод 30 вала отбора мощности (ВОМ). В этом случае устанавливается четвертый гидронасос, например аксиально-поршневой, который гидролиниями связан с гидромотором ВОМ. Гидромотор может быть аксиально-поршневым, пластинчатым или шестеренным. Для обеспечения возможности регулирования скорости вращения ВОМ этот гидронасос, гидромотор либо гидронасос и гидромотор одновременно выполнены с пропорциональным или дискретным управлением.In the hydraulic system of the machine can be implemented hydrostatic (hydrostatic) drive 30 of the power take-off shaft (PTO). In this case, a fourth hydraulic pump is installed, for example, an axial piston pump, which is connected by hydraulic lines to the PTO hydraulic motor. The hydraulic motor may be axial piston, plate or gear. To ensure the possibility of controlling the PTO rotation speed, this hydraulic pump, hydraulic motor or hydraulic pump and hydraulic motor are simultaneously made with proportional or discrete control.
Гидрообъемный (гидростатический) привод 30 ВОМ может содержать насос подпитки его гидроконтура, который также может быть использован для создания давления в системе управления распределительным устройством 8 и тормозами 11.The hydrostatic (hydrostatic) PTO drive 30 may contain a feed pump for its hydraulic circuit, which can also be used to create pressure in the control system of the switchgear 8 and brakes 11.
К гидролинии, давление в которой используется для управления распределительным устройством 8 и клапаном 17 управления тормозами 11, дополнительно может быть подключен гидропневматический (газогидравлический) аккумулятор 31, обеспечивающий стабилизацию давления в системе управления.To the hydraulic line, the pressure in which is used to control the switchgear 8 and the valve 17 for controlling the brakes 11, an additional hydropneumatic (gas-hydraulic) accumulator 31 can be connected, which provides pressure stabilization in the control system.
Для обеспечения возможности буксировки машины при отсутствии давления в линии управления тормозами (например, при неработающем двигателе 1 или неисправном насосе подпитки 12) в бортовых редукторах 6 предусмотрена возможность механического разъединения - снятия шлицевых валов солнечных шестерен со стороны наружных крышек бортового редуктора (на чертеже условно не показано).To enable the towing of the machine when there is no pressure in the brake control line (for example, when the engine 1 is idle or the charge pump 12 is faulty), on-board gearboxes 6 provide the possibility of mechanical separation - removal of the splined shafts of the sun gears from the side of the outer covers of the final drive (in the drawing shown).
Тормоза машины выполнены с гидравлическим управлением. Это управление осуществляется с помощью клапана с использованием либо внешнего сигнала, либо автоматически. В первом случае для управления тормозом используется давление насоса подпитки. Во втором случае тормоз включается автоматически встроенными пружинами, если давление в гидрообъемной передаче трансмиссии снижается до установленной величины.The brakes of the machine are hydraulically controlled. This control is carried out using a valve using either an external signal or automatically. In the first case, the charge pump pressure is used to control the brake. In the second case, the brake is automatically activated by the built-in springs if the pressure in the hydrostatic transmission transmission decreases to the set value.
Гидростатическая трансмиссия машины обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя 1 к ведущим колесам или гусеницам, а также изменение величины и направления крутящего момента. Гидронасосы 4 и гидромоторы 5 управляются оператором машины с помощью аппаратов управления, которые непосредственно или через дополнительный контроллер соединены с управляющими элементами гидронасосов 4 и гидромоторов 5.The hydrostatic transmission of the machine provides the transmission of torque from the engine 1 to the drive wheels or tracks, as well as changing the magnitude and direction of the torque. Hydraulic pumps 4 and hydraulic motors 5 are controlled by the machine operator using control devices that are directly or via an additional controller connected to the control elements of the hydraulic pumps 4 and hydraulic motors 5.
Управление рабочим (навесным) оборудованием машины осуществляется оператором машины с помощью аппарата управления рабочим оборудованием и управляющего устройства (гидрораспределителя) 8.Management of the working (mounted) equipment of the machine is carried out by the operator of the machine using the control apparatus of the working equipment and the control device (valve) 8.
В случае когда на распределитель 8 не приходит управляющих сигналов от оператора, масло проходит через него и идет в фильтр 25, встроенный в гидробак 23 или установленный на входе в него. Слив с рабочего контура до фильтра может быть объединен со сливом гидросистемы трансмиссии. Часть жидкости под небольшим избыточным давлением направляется на насосы подпитки 12, что позволяет продлить их ресурс благодаря исключению вакуума при холодном запуске машины. Другая часть жидкости отправляется в гидробак 23, где очищается гравитационным методом и далее охлаждается с помощью радиатора 22.In the case when control signals from the operator do not come to the distributor 8, oil passes through it and goes to the filter 25, which is built into the hydraulic tank 23 or installed at the inlet to it. The drain from the working circuit to the filter can be combined with the drain of the transmission hydraulic system. Part of the liquid under a slight excess pressure is directed to the feed pumps 12, which allows to extend their life due to the exclusion of vacuum during cold start of the machine. Another part of the liquid is sent to the hydraulic tank 23, where it is cleaned by gravity and then cooled using a radiator 22.
В случае засорения фильтроэлемента фильтра 25 открывается байпасный клапан, направляющий жидкость напрямую в гидробак 23. В случае недостатка жидкости в зоне всасывания при неисправности насоса навесного оборудования 7, аварии в системе слива и т.д, открывается всасывающий клапан, забирающий жидкость напрямую из бака через металлическую сетку грубой очистки - фильтр 32. Благодаря этому осуществляется защита трансмиссионных насосов 4, 12 от недостатка рабочей жидкости (масла).In case of clogging of the filter element of filter 25, the bypass valve opens, directing the liquid directly to the hydraulic tank 23. If there is a lack of liquid in the suction zone due to a malfunction of the attachment pump 7, an accident in the drainage system, etc., a suction valve opens that draws liquid directly from the tank through coarse wire mesh - filter 32. Due to this, the transmission pumps 4, 12 are protected from a lack of working fluid (oil).
Насосы 4 и гидромоторы 5 посредством четырех силовых рукавов высокого давления образуют основные закрытые контуры гидрообъемных передач 2, 3 трансмиссии 2, 3. В каждом контуре рабочая жидкость течет в обоих направлениях от насоса 4 до гидромотора 5 и затем возвращается в насос 4 в данном закрытом контуре. Каждая из гидравлических линий может быть под высоким давлением. В случае применения аксиально-поршневых гидронасосов 4 в рабочем режиме позиция наклонной шайбы каждого насоса определяет направление потока рабочей жидкости, а также гидролинию, находящуюся под высоким давлением. Давление в гидролинии низкого давления равно давлению в контуре подпитки.Pumps 4 and hydraulic motors 5, through four high-pressure power hoses, form the main closed circuits of hydrostatic transmissions 2, 3 of transmission 2, 3. In each circuit, the working fluid flows in both directions from pump 4 to hydraulic motor 5 and then returns to pump 4 in this closed circuit . Each of the hydraulic lines can be under high pressure. In the case of using axial piston hydraulic pumps 4 in the operating mode, the position of the inclined washer of each pump determines the direction of flow of the working fluid, as well as the hydraulic line under high pressure. The pressure in the low pressure line is equal to the pressure in the make-up circuit.
Гидронасосам 4 и гидромоторам 5 необходимы дренажные линии для удаления горячей жидкости из дренажных полостей. Горячая рабочая жидкость, составляющая дренажные утечки, через сливной коллектор попадает в радиатор 22. Охлажденная жидкость возвращается обратно в гидробак 23 через общий слив в фильтре 27. Для предотвращения роста давления в дренаже гидромашин выше рекомендованного производителем при холодном запуске машины и большой кинематической вязкости рабочей жидкости, а также при засорении радиатора 22 установлен обратный клапан 24. Он позволяет предотвратить выдавливание уплотнений и манжет гидронасосов и гидромоторов.Hydraulic pumps 4 and hydraulic motors 5 need drainage lines to remove hot fluid from the drainage cavities. The hot working fluid constituting the drainage leakage enters the radiator through the drain manifold 22. The cooled fluid is returned back to the hydraulic tank 23 through a general drain in the filter 27. To prevent the pressure increase in the hydraulic machine drainage being higher than recommended by the manufacturer during cold start of the machine and high kinematic viscosity of the working fluid and also when the radiator 22 is clogged, a non-return valve 24. is installed. It prevents the extrusion of seals and cuffs of hydraulic pumps and hydraulic motors.
До подачи оператором сигнала начала движения машины с помощью аппарата управления ГСТ нормально замкнутые тормоза 11 запрещают движение машины. После подачи оператором сигнала начала движения контроллер ГСТ подает сигнал на клапан 17, который подает масло под давлением из насоса подпитки 12 в камеры тормозов 11. Тем самым тормоза размыкаются, разрешая движение машины.Prior to the operator giving a signal to start the movement of the machine using the GTS control device, normally closed brakes 11 prohibit the movement of the machine. After the operator gives the signal to start the movement, the GTS controller sends a signal to the valve 17, which supplies oil under pressure from the feed pump 12 to the brake chambers 11. Thus, the brakes open, allowing the movement of the machine.
При отключении сигнала с контроллера на тормозной клапан 17 этот клапан переключается обратно, соединяя полости камер тормозов 11 с прямым сливом в гидробак. Давление сбрасывается, тормоза под воздействием пружин замыкаются.When you turn off the signal from the controller to the brake valve 17, this valve switches back, connecting the cavity of the brake chamber 11 with a direct drain into the hydraulic tank. The pressure is released, the brakes close under the influence of the springs.
Тормоза 11 могут также управляться в зависимости от величины давления в гидроконтурах ГСТ. В этом случае обеспечивается автоматическое замыкание тормоза 11 в случае падения давления в соответствующем гидроконтуре ГСТ.Brakes 11 can also be controlled depending on the pressure in the hydraulic circuits of the GTS. In this case, the brake 11 is automatically closed in the event of a pressure drop in the corresponding hydraulic circuit of the GTS.
На гидронасосах подпитки 12 могут быть установлены фильтры тонкой очистки рабочей жидкости, дублирующие основные фильтры 25, 27. Тем самым исключается попадание посторонних частиц (грязи) в замкнутые контуры 2, 3 ГСТ, что повышает надежность и ресурс работы гидронасосов и гидромоторов.Fine pumps of the working fluid can be installed on the recharge hydraulic pumps 12, duplicating the main filters 25, 27. This eliminates the ingress of foreign particles (dirt) into closed circuits 2, 3 of the GTS, which increases the reliability and service life of hydraulic pumps and hydraulic motors.
Управление приводом 30 вала отбора мощности осуществляется оператором машины с помощью соответствующего аппарата или пульта управления. При этом изменение направления и/или скорости вращения ВОМ осуществляется путем механического, гидравлического или электрогидравлического регулирования рабочего объема гидронасоса и/или гидромотора.The drive 30 of the power take-off shaft is controlled by the machine operator using an appropriate apparatus or control panel. In this case, a change in the direction and / or speed of the PTO rotation is carried out by mechanical, hydraulic or electro-hydraulic control of the working volume of the hydraulic pump and / or hydraulic motor.
Заявленная гидравлическая система машины с гидростатической трансмиссией допускает также иные варианты ее реализации на основе признаков, изложенных в формуле изобретения.The claimed hydraulic system of a machine with hydrostatic transmission also allows other options for its implementation based on the features set forth in the claims.
Источники информацииInformation sources
1. RU 13188 U1, B60K 17/10, 27.03.2000.1. RU 13188 U1, B60K 17/10, 03/27/2000.
2. RU 125662 U1, F16H 39/00, 10.03.2013.2. RU 125662 U1, F16H 39/00, 03/10/2013.
Claims (6)
а) гидромоторы гидрообъемных передач трансмиссии выполнены двухскоростными или двухсекционными с дискретно переключаемыми рабочими объемами;
б) бортовые редукторы выполнены с возможностью механического разъединения, обеспечивающего возможность буксировки машины при неработающем двигателе машины и неподвижных входных валах бортовых редукторов;
в) дополнительно установлен четвертый гидронасос, который гидролиниями соединен с гидромотором вала отбора мощности машины, причем этот гидронасос и/или этот гидромотор выполнен/выполнены с пропорциональным или дискретным управлением;
г) в гидролинии слива рабочей жидкости с гидроконтуров трансмиссии и/или с гидроконтура рабочего оборудования в гидробак или в гидробаке у входа этой линии установлен фильтр и/или обратный клапан, причем всасывающие гидролинии насоса/насосов подпитки гидронасосов гидрообъемных передач трансмиссии подключены к указанному фильтру и/или обратному клапану в точке, в которой их наличие приводит к возникновению избыточного давления;
д) система фильтрации рабочей жидкости содержит фильтр, установленный в дренажной линии, приспособленной для передачи рабочей жидкости в гидробак, и/или во всасывающей гидролинии, присоединенной к гидробаку, а также фильтр в заливной горловине гидробака и по меньшей мере один дополнительный фильтр, установленный в гидролинии, по которой рабочая жидкость поступает на элемент/элементы гидросистемы, обладающий/обладающие повышенной чувствительностью к загрязнениям;
е) гидромоторы трансмиссии или соединенные с ними бортовые редукторы содержат встроенные тормоза или тормоза установлены между выходным валом каждого гидромотора трансмиссии и входным валом бортового редуктора;
ж) гидронасосы, включая гидронасос привода вала отбора мощности, установлены на раздаточном или разветвляющем редукторе, входной вал которого соединен с двигателем машины через упругую муфту.1. The hydraulic system of the machine with a hydrostatic transmission, containing at least three hydraulic pumps, the first and second hydraulic pumps are adjustable reversible and with the corresponding hydraulic motors and final drives form hydrostatic transmission gears, and the third hydraulic pump is connected via hydraulic lines to hydraulic cylinders and / or hydraulic motors working equipment, characterized in that it additionally implements at least one of the following technical solutions:
a) hydraulic motors of hydrostatic transmission transmissions are made of two-speed or two-section with discretely switched displacement;
b) final drives are made with the possibility of mechanical separation, which makes it possible to tow the machine with the engine off and the input shafts of the final drives stationary;
c) additionally, a fourth hydraulic pump is installed, which is connected by hydraulic lines to the hydraulic motor of the power take-off shaft of the machine, and this hydraulic pump and / or this hydraulic motor is made / made with proportional or discrete control;
d) a filter and / or a check valve are installed in the hydraulic line for draining the working fluid from the hydraulic circuits of the transmission and / or the hydraulic circuit of the working equipment in the hydraulic tank or in the hydraulic tank at the inlet of this line; / or check valve at the point at which their presence leads to the appearance of excessive pressure;
d) the system for filtering the working fluid contains a filter installed in the drain line adapted to transfer the working fluid to the tank and / or in the suction line connected to the tank, as well as a filter in the filler neck of the tank and at least one additional filter installed in hydraulic lines through which the working fluid enters the element / elements of the hydraulic system, with / with increased sensitivity to pollution;
f) transmission hydraulic motors or final drives connected to them contain integrated brakes or brakes installed between the output shaft of each transmission hydraulic motor and the input shaft of the final drive;
g) hydraulic pumps, including a power take-off drive shaft hydraulic pump, are mounted on a transfer or branch gearbox, the input shaft of which is connected to the machine engine through an elastic coupling.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013128814/11A RU2529111C1 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Hydraulic machine with hydrostatic transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013128814/11A RU2529111C1 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Hydraulic machine with hydrostatic transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2529111C1 true RU2529111C1 (en) | 2014-09-27 |
Family
ID=51656535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013128814/11A RU2529111C1 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Hydraulic machine with hydrostatic transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2529111C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193897U1 (en) * | 2019-05-24 | 2019-11-20 | Маргарита Викторовна Минеева | PUMP DRIVE REDUCER WITH POWER SHAFT |
| RU193898U1 (en) * | 2019-05-29 | 2019-11-20 | Маргарита Викторовна Минеева | PUMP DRIVE REDUCER WITH POWER SHAFT |
| RU2812955C1 (en) * | 2023-06-26 | 2024-02-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Aircraft hydraulic power transmission unit |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU161237A1 (en) * | ||||
| GB1532789A (en) * | 1974-12-18 | 1978-11-22 | Bofors Ab | Hydraulic power system |
| RU13188U1 (en) * | 1999-09-13 | 2000-03-27 | Открытое акционерное общество "Челябинский тракторный завод" | SYSTEM OF TRAFFIC AND MANAGEMENT OF TRACKED TRACTOR AND ITS MOUNTED EQUIPMENT |
| RU125662U1 (en) * | 2012-09-28 | 2013-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "УРАЛСПЕЦТЕХНИКА" | HYDROSTATIC TRANSMISSION OF TRACKED TRACTOR |
-
2013
- 2013-06-24 RU RU2013128814/11A patent/RU2529111C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU161237A1 (en) * | ||||
| GB1532789A (en) * | 1974-12-18 | 1978-11-22 | Bofors Ab | Hydraulic power system |
| RU13188U1 (en) * | 1999-09-13 | 2000-03-27 | Открытое акционерное общество "Челябинский тракторный завод" | SYSTEM OF TRAFFIC AND MANAGEMENT OF TRACKED TRACTOR AND ITS MOUNTED EQUIPMENT |
| RU125662U1 (en) * | 2012-09-28 | 2013-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "УРАЛСПЕЦТЕХНИКА" | HYDROSTATIC TRANSMISSION OF TRACKED TRACTOR |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU193897U1 (en) * | 2019-05-24 | 2019-11-20 | Маргарита Викторовна Минеева | PUMP DRIVE REDUCER WITH POWER SHAFT |
| RU193898U1 (en) * | 2019-05-29 | 2019-11-20 | Маргарита Викторовна Минеева | PUMP DRIVE REDUCER WITH POWER SHAFT |
| RU2812955C1 (en) * | 2023-06-26 | 2024-02-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Aircraft hydraulic power transmission unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8468818B2 (en) | HST cooling circuit | |
| DE112011104435T5 (en) | Hydraulic control system with energy recovery | |
| EP3009715B1 (en) | Working vehicle | |
| JP4958683B2 (en) | Work vehicle | |
| RU2529111C1 (en) | Hydraulic machine with hydrostatic transmission | |
| US8790209B2 (en) | Motor assembly for final drive | |
| US20150020511A1 (en) | Method for energy recovery of hydraulic motor | |
| JP4934541B2 (en) | Work vehicle | |
| EP2343466B1 (en) | Hydraulic fluid cooling system and method | |
| US5050696A (en) | Secondary hydraulic steering system | |
| EP2955419B1 (en) | Hydraulic flushing system | |
| JP6050303B2 (en) | Drive system especially for self-propelled construction machines, especially soil compressors | |
| US11725364B2 (en) | Hydraulic system of working machine | |
| US4915186A (en) | Hydraulic steering systems dampening devices | |
| CN104822950B (en) | The hydraulic circuit of engineering machinery | |
| US4949802A (en) | Hydraulic steering systems dampening devices | |
| RU146163U1 (en) | HYDRAULIC TENSIONING DEVICE | |
| JP6676574B2 (en) | Axle heating equipment for work vehicles | |
| KR101892698B1 (en) | Sub-brake system having HST for work vehicles | |
| JP4958682B2 (en) | Work vehicle | |
| JPH0441095B2 (en) | ||
| RU2084356C1 (en) | Tractor hydraulic drive | |
| CN113464509A (en) | Hydraulic system, work vehicle, and liquid discharge system | |
| JP3838862B2 (en) | Working vehicle hydraulic system | |
| RU1810444C (en) | Hydraulic drive of earth-moving machine |