RU2549754C1

RU2549754C1 - Hydraulic drive protection system

Info

Publication number: RU2549754C1
Application number: RU2014104928/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Богданов; Олег Васильевич Бурлаченко; Николай Александрович Фоменко; Сергей Александрович Богданов
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2015-04-27

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: system comprises a hydraulic reservoir, a pump connected by a discharge hydraulic line with a hydraulic drive via a distributor, a line of drainage into the hydraulic reservoir and a stop device comprises a body with inlet, outlet and dead cavities, inlet, outlet and drain nozzles with channels, installed in the discharge hydraulic line and connected by its inlet cavity to the outlet of the pump, and by the outlet one - to the distributor. The drain nozzle is made in the form of a reduction valve. In the inlet cavity there is a spring-loaded plunger with radial holes, with an axial channel made at the side of the inlet cavity and communicated with the outlet cavity, in which there is a plunger of the outlet cavity installed, being spring-loaded at both sides and comprising a dead axial channel with radial holes, which communicate inlet and outlet cavities, and which passes with its one end via the hole of the plunger of the inlet cavity into the inlet cavity and slides in it, and by the other dead end it moves in the cylindrical dead cavity of the stop, which communicates with the outlet cavity by the channel stretching in the stop, and simultaneously with the outlet channel and the discharge hydraulic line, where the stop valve is installed. Besides, the stop device is equipped with a fixator in the form of a spring-loaded rod with a cone, and the plunger of the inlet cavity is equipped with a bore for the fixator.EFFECT: increased efficiency of operation of a hydraulic drive protection system with simultaneous increase of performance, operational reliability and environmental safety of systems of protection of machine hydraulic drives.1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистем строительно-дорожных, сельскохозяйственных, мелиоративных и других промышленных машин и оборудования с гидроприводом рабочих органов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to protect against unauthorized discharge of the working fluid from the hydraulic systems of road-building, agricultural, reclamation and other industrial machines and equipment with hydraulic drive of the working bodies.

Известна система защиты гидропривода, включающая насос, соединенный напорной линией с гидродвигателем через распределитель, и запорное устройство, установленное в напорной линии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса. Запорное устройство включает корпус с размещенным в нем подпружиненным плунжером, с выполненным со стороны входной полости осевым каналом, сообщенным отверстием через пружинную полость с установленным в ней упорным стержнем, с выходной полостью, подключенной к входу распределителя, а в плунжере выполнены радиальные отверстия, сообщающие осевой канал с линией слива [Патент №1813937 F15B 20/00, - аналог].A known protection system for a hydraulic actuator, including a pump connected by a pressure line to a hydraulic motor through a distributor, and a shut-off device installed in the pressure line and connected with its inlet cavity to the pump outlet. The locking device includes a housing with a spring-loaded plunger placed in it, with an axial channel made from the input cavity side, an opening through a spring cavity with a thrust rod installed in it, with an output cavity connected to the distributor inlet, and radial openings communicating axial in the plunger channel with a drain line [Patent No. 1813937 F15B 20/00, analogue].

Недостатком системы защиты гидропривода является низкая эффективность работы его запорного устройства. Это обусловлено тем, что в момент сообщения радиального канала с линией слива давление во впускной полости существенно падает и оно не поддерживается, крайнее положение плунжера не фиксируется, что вызывает колебательный процесс плунжера из-за возврата его в данный момент пружинами. Это снижает эффективность перекрытия осевого канала упорным стержнем и увеличивает время срабатывания устройства.The disadvantage of the hydraulic drive protection system is the low efficiency of its shut-off device. This is due to the fact that at the moment the radial channel communicates with the drain line, the pressure in the inlet cavity drops significantly and is not maintained, the extreme position of the plunger is not fixed, which causes the oscillatory process of the plunger due to the spring returning it. This reduces the efficiency of the overlapping of the axial channel by the thrust rod and increases the response time of the device.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является система защиты гидропривода, включающая гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной линии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю, с размещенным во входной полости подпружиненным плунжером с кольцевой проточкой и радиальными отверстиями, с выполненным со стороны входной полости осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, в которой установлен подпружиненный подвижный клапан со штоком, при этом шток клапана, гидравлически сообщенный через цилиндрическую глухую полость с напорной линией, свободно перемещается в упоре [ПМ №15763 Российской Федерации. Система защиты гидропривода. - прототип].The closest in technical essence and the achieved technical result is a hydraulic drive protection system, including a hydraulic tank, a pump connected by a pressure hydraulic line with a hydraulic drive through a distributor, a drain line to the hydraulic tank and a shut-off device, including a housing with inlet, outlet and blind cavities, inlet, outlet and drain fittings with channels installed in the pressure line and connected with its inlet cavity to the pump outlet, and the outlet to the distributor, with a spring-loaded plunger located in the inlet cavity a vent with an annular groove and radial openings, with an axial channel made from the inlet cavity, in communication with the outlet cavity, in which a spring-loaded movable valve with a rod is installed, while the valve stem hydraulically communicated through a cylindrical blind cavity with a pressure line freely moves in the stop [PM No. 15763 of the Russian Federation. Hydraulic protection system. - prototype].

Недостатком данной системы защиты гидропривода является низкая эффективность работы его запорного устройства. Это обусловлено тем, что в момент сообщения входной полости через радиальные отверстия плунжера входной полости и канал сливного штуцера с линией слива давление во входной полости существенно падает, оно не поддерживается, плунжер пружинами возвращается в исходное положение и перекрывает канал сливного штуцера. Возникшим из-за перекрытия канала сливного штуцера давлением во входной полости плунжер входной полости, сжимая пружины, опять перемещается для перекрытия канала выходного штуцера, после чего опять входная полость сообщается с каналом сливного штуцера, что вызывает колебательный процесс плунжера входной полости, увеличивается время перекрытия канала выходного штуцера, что обуславливает снижение быстродействия запорного устройства. Кроме этого, для надежного перекрытия потока рабочей жидкости конусным клапаном требуется значительное усилие пружины, что способствует жесткой работе клапана запорного устройства и из-за износа его рабочей поверхности снижается эксплуатационная надежность устройства и, как следствие, снижается экологическая безопасность использования гидропривода машин и в целом эффективность системы защиты гидропривода.The disadvantage of this hydraulic drive protection system is the low efficiency of its shut-off device. This is due to the fact that at the moment the inlet cavity communicates through the radial holes of the inlet cavity plunger and the drain pipe channel with the drain line, the pressure in the inlet cavity drops significantly, it is not supported, the plunger returns to its original position with springs and closes the drain pipe channel. The pressure in the inlet cavity arising due to the overlapping of the channel of the drain fitting, the plunger of the inlet cavity, compressing the springs, moves again to block the channel of the outlet fitting, after which the inlet cavity again communicates with the channel of the drain fitting, which causes an oscillatory process of the inlet cavity plunger, and the channel overlap time is increased output fitting, which leads to a decrease in the speed of the locking device. In addition, to reliably shut off the flow of the working fluid by the cone valve, significant spring force is required, which contributes to the tough operation of the valve of the locking device and, due to the wear of its working surface, the operational reliability of the device is reduced and, as a result, the environmental safety of using the hydraulic drive of machines and overall efficiency are reduced hydraulic drive protection systems.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение эффективности системы защиты гидропривода от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистемы. Кроме этого, повышение быстродействия запорного устройства системы защиты гидропривода, его эксплуатационной надежности и экологической безопасности использования гидропривода машин.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the hydraulic drive protection system from unauthorized discharge of the working fluid from the hydraulic system. In addition, increasing the speed of the locking device of the hydraulic drive protection system, its operational reliability and the environmental safety of using the hydraulic drive of machines.

Заявляемое изобретение направлено на решение технической задачи - повышение эффективности работы системы защиты гидропривода путем поддержания в его запорном устройстве постоянного давления во входной полости при одновременном повышении быстродействия, эксплуатационной надежности и экологической безопасности гидропривода машин.The claimed invention is aimed at solving a technical problem - increasing the efficiency of the hydraulic drive protection system by maintaining a constant pressure in the inlet cavity in its shut-off device while improving the speed, operational reliability and environmental safety of the hydraulic drive of the machines.

Техническая задача решается тем, что в системе защиты гидропривода, включающей гидробак, насос, соединенный напорной гидролинией с гидроприводом через распределитель, линию слива в гидробак и запорное устройство, включающее корпус с входной, выходной и глухой полостями, входным, выходным и сливным штуцерами с каналами, установленное в напорной гидролинии и подключенное своей входной полостью к выходу насоса, а выходной - к распределителю, с размещенным во входной полости подпружиненным плунжером входной полости с кольцевой проточкой и радиальными отверстиями, с выполненным со стороны входной полости осевым каналом, сообщенным с выходной полостью, в котором сливной штуцер выполнен в виде шарикового редукционного клапана, запорное устройство дополнительно снабжено фиксатором, установленным на его корпусе и выполненным в виде резьбовой пробки с размещенным внутри подпружиненным стержнем с конусообразным концом, при этом на наружной поверхности плунжера входной полости выполнена кольцевая проточка для фиксатора на расстоянии от вертикальной оси фиксатора, равном полному ходу плунжера входной полости, а радиальные отверстия плунжера входной полости выполнены на расстоянии от вертикальной оси сливного штуцера равном также полному ходу плунжера входной полости, кроме этого в осевом канале, через который сообщаются входная и выходная полости, размещен с возможностью перемещения снабженный упорным диском и подпружиненный с двух сторон диска плунжер выходной полости с выполненными в нем глухим осевым каналом и радиальными отверстиями, расположенными на расстоянии от торца упора, равном ходу плунжера входной полости до полного перекрытия им канала выходного штуцера, причем одним концом плунжер выходной полости перемещается во входной полости, а другим концом - в глухой полости упора, помимо этого в упоре дополнительно выполнен канал, сообщающий выходную полость с глухой полостью, при этом глухая полость сообщается с каналом выходного штуцера и напорной гидролинией, снабженной запорным вентилем.The technical problem is solved in that in the protection system of the hydraulic actuator, including a hydraulic tank, a pump connected by a pressure hydraulic line with a hydraulic actuator through a distributor, a drain line to the hydraulic tank and a locking device, including a housing with inlet, outlet and blind cavities, inlet, outlet and drain fittings with channels installed in the pressure line and connected with its inlet cavity to the pump outlet, and the outlet to the distributor, with a spring-loaded inlet cavity plunger with an annular groove and p located in the inlet cavity adial holes, with an axial channel made from the inlet side, in communication with the outlet cavity, in which the drain fitting is made in the form of a ball pressure reducing valve, the locking device is additionally equipped with a latch mounted on its body and made in the form of a threaded plug with a spring-loaded rod placed inside the conical end, while on the outer surface of the plunger of the input cavity is made an annular groove for the retainer at a distance from the vertical axis of the retainer, equal to the passage of the input cavity plunger, and the radial holes of the input cavity plunger are made at a distance from the vertical axis of the drain fitting equal to the full stroke of the input cavity plunger, in addition, in the axial channel through which the input and output cavities communicate, it is arranged for movement provided with a thrust disk and an outlet cavity plunger, spring-loaded on both sides of the disk, with a blind axial channel and radial holes made therein, located at a distance from the end face equal to the stroke of the plunger in one cavity until the channel of the outlet fitting completely overlaps with it, with one end of the plunger of the outlet cavity moving in the inlet cavity and the other end in the blind cavity of the stop; in addition, a channel is made in the stop that communicates the output cavity with the blind cavity, while the blind cavity communicates with a channel for the outlet fitting and a pressure hydraulic line equipped with a shut-off valve.

Сущность изобретения заключается в том, что редукционный клапан позволяет поджатием пружины делать слив из входной полости регулируемым и поэтому поддерживать при начавшемся сливе необходимое постоянное давление во входной полости. Постоянное давление позволит плунжеру входной полости мгновенно переместиться до упора при несанкционированном разрыве напорных рукавов, перекрыть канал выходного штуцера и удерживаться под этим давлением в этом положении постоянно, так как усилие плунжера входной полости от постоянного давления на него рабочей жидкости значительно выше суммарных усилий пружин на него со стороны выходной полости, в которой давление при разрыве рукавов будет существенно ниже.The essence of the invention lies in the fact that the pressure reducing valve allows preloading the spring to make the discharge from the inlet cavity adjustable and therefore maintain the necessary constant pressure in the inlet cavity when the discharge begins. Constant pressure will allow the inlet cavity plunger to instantly move to the stop in case of unauthorized rupture of the pressure hoses, block the outlet pipe channel and keep it under this pressure constantly, since the force of the inlet cavity plunger from constant pressure on it of the working fluid is much higher than the total spring forces on it from the side of the outlet cavity, in which the pressure at break of the sleeves will be significantly lower.

Обеспечение постоянного давления во входной полости позволит полностью исключить процесс колебания плунжера входной полости от падения давления в выходной полости при вытекании рабочей жидкости из гидросистемы при разрыве напорных рукавов и, как следствие, повысить быстродействие запорного устройства и эффективность системы защиты гидропривода.Providing constant pressure in the inlet cavity will completely eliminate the process of oscillation of the inlet plunger from pressure drop in the outlet cavity when the working fluid flows out of the hydraulic system when the pressure hoses break and, as a result, increase the speed of the locking device and the efficiency of the hydraulic drive protection system.

Фиксатор позволяет дополнительно исключить колебания плунжера входной полости путем удержания его после перекрытия канала выходного штуцера и достижения им упора и повысить эксплуатационные свойства устройства и эффективность работы системы защиты гидропривода.The lock allows you to additionally exclude fluctuations in the plunger of the inlet cavity by holding it after blocking the channel of the outlet fitting and reaching the stop, and to increase the operational properties of the device and the efficiency of the hydraulic drive protection system.

Использование подпружиненного с двух сторон плунжера выходной полости, снабженного упорным диском для пружин, обеспечивает равновесное состояние плунжера выходной полости в установившемся режиме, исключает жесткий режим работы плунжера выходной полости запорного устройства, тем самым повышает эксплуатационную надежность устройства.The use of an outlet cavity plunger spring-loaded on both sides, equipped with a thrust disk for springs, ensures the equilibrium state of the outlet cavity plunger in steady state, eliminates the hard operation of the outlet cavity plunger of the locking device, thereby increasing the operational reliability of the device.

Выполнение на плунжере выходной полости радиальных отверстий, сообщающих через глухой осевой канал плунжера входную и выходную полости, на расстоянии S от торца упора, равном ходу S плунжера входной полости до полного перекрытия им канала выходного штуцера, позволит осуществить обоими плунжерами одновременное двойное перекрытие потока рабочей жидкости для гидропривода при не санкционированном разрыве напорных рукавов. Полный ход t плунжера входной полости до упора превышает ход s его до полного перекрытия им канала выходного штуцера, что исключает ложные срабатывания запорного устройства и соответственно фиксацию плунжера входной полости, которые возможны при переходе гидропривода с рабочего режима на холостой, что повышает эксплуатационные свойства запорного устройства.The execution of radial holes on the plunger of the outlet cavity, communicating the inlet and outlet cavities through the blind axial channel of the plunger, at a distance S from the stop end, equal to the stroke S of the inlet cavity plunger until they completely block the outlet nozzle channel, allows both plungers to simultaneously simultaneously shut off the working fluid flow for hydraulic drive with unauthorized rupture of pressure hoses. The full stroke t of the inlet cavity plunger to the stop exceeds the stroke s of it until the channel of the outlet fitting completely shuts off by it, which eliminates false triggering of the shut-off device and, accordingly, fixation of the inlet cavity plunger, which are possible when the hydraulic actuator switches from operating mode to idle, which increases the operational properties of the shut-off device .

Сообщение глухой полости с выходной полостью каналом, проходящим в упоре, и одновременно с каналом выходного штуцера позволяет надежно поддерживать давление подпора плунжера выходной полости со стороны глухой полости, усилие которого совместно с пружинами удерживает плунжер выходной полости в равновесном состоянии с открытыми радиальными отверстиями на нем в рабочем режиме, исключает также жесткий режим работы плунжера выходной полости и повышает эксплуатационную надежность запорного устройства.The communication of the deaf cavity with the outlet cavity by a channel extending at a stop, and simultaneously with the outlet fitting channel, allows reliable support of the outlet cavity plunger pressure from the side of the deaf cavity, the force of which together with the springs keeps the outlet cavity plunger in equilibrium with open radial openings on it in operating mode also eliminates the hard mode of operation of the plunger of the outlet cavity and increases the operational reliability of the locking device.

Установленный на напорной гидролинии запорный вентиль и канал в упоре, соединяющий глухую полость с выходной, позволят после монтажа устройства на гидросистеме и подготовке запорного устройства к работе эффективно и быстро заполнить выходную полость рабочей жидкостью. Это позволит исключить ложные срабатывания устройства при первом включении гидропривода и повысить эксплуатационные свойства системы защиты гидропривода.A shut-off valve and a stop channel installed on the pressure hydraulic line connecting the blind cavity to the outlet will allow, after mounting the device on the hydraulic system and preparing the shut-off device for operation, to efficiently and quickly fill the outlet cavity with working fluid. This will eliminate the false positives of the device when the hydraulic actuator is first turned on and increase the operational properties of the hydraulic actuator protection system.

В новой совокупности признаков возникает новый технический эффект - постоянство давления во входной полости запорного устройства, а рассмотренные признаки являются достаточными для достижения заявляемого технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию новизны и изобретательского уровня.In the new set of features, a new technical effect arises - the constancy of pressure in the input cavity of the locking device, and the considered features are sufficient to achieve the claimed technical result, which allows us to conclude that the invention meets the criteria of novelty and inventive step.

Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом: на чертеже представлена схема системы защиты гидропривода. Система защиты гидропривода включает в себя гидробак 1, насос 2, напорную гидролинию 3, линию слива 4 в гидробак, распределитель 5, гидропривод 6, запорное устройство 7, установленное в напорной линии 3.The invention is illustrated by graphic material: the drawing shows a diagram of a hydraulic drive protection system. The hydraulic drive protection system includes a hydraulic tank 1, a pump 2, a pressure hydraulic line 3, a drain line 4 to the hydraulic tank, a distributor 5, a hydraulic actuator 6, a shut-off device 7 installed in the pressure line 3.

Запорное устройство 7 включает в себя корпус 8, снабженный входным 9, выходным 10, сливным 11 штуцерами с каналами, фиксатором 12 и упором 13. Внутри корпуса 8 запорного устройства размещен подпружиненный пружиной 14 плунжер 15 с входной полостью А, по наружной поверхности которого выполнены кольцевая проточка 16 на расстоянии от вертикальной оси фиксатора, равном полному ходу t плунжера 15 входной полости, и радиальные отверстия 17 на расстоянии от вертикальной оси сливного штуцера 11, равном также полному ходу t плунжера 15 входной полости. Плунжер 15 размещается в корпусе 8 на расстоянии его полного хода t от упора 13 с образованием выходной полости Б, сообщающейся с каналом В выходного штуцера 10. Входная полость А сообщается с выходной полостью Б корпуса 8 посредством осевого канала 18. В канале 18 размещен одним концом с возможностью перемещения плунжер 19 выходной полости, а другим концом - в цилиндрической глухой полости Г упора 13. Плунжер 19 снабжен упорным диском 20 и подпружинен с обеих сторон диска пружинами 21 и 22. В плунжере 19 выполнен со стороны входной полости А глухой осевой канал Р, в котором выполнены радиальные отверстия 23 на расстоянии s от торца упора 13, равном ходу плунжера 15 входной полости до перекрытия им канала выходного штуцера 10.The locking device 7 includes a housing 8, equipped with an input 9, output 10, drain 11 fittings with channels, a latch 12 and a stop 13. Inside the housing 8 of the locking device there is a spring-loaded plunger 15 with an input cavity A, on the outer surface of which an annular a groove 16 at a distance from the vertical axis of the latch equal to the full stroke t of the inlet cavity plunger 15 and radial holes 17 at a distance from the vertical axis of the drain fitting 11, which is also equal to the full stroke t of the inlet cavity plunger 15. The plunger 15 is placed in the housing 8 at a distance of its full stroke t from the stop 13 with the formation of the output cavity B, communicating with the channel B of the output nozzle 10. The input cavity A communicates with the output cavity B of the housing 8 through the axial channel 18. In the channel 18 is placed at one end with the possibility of moving the plunger 19 of the output cavity, and the other end in the cylindrical blind cavity G of the stop 13. The plunger 19 is equipped with a thrust disk 20 and is spring-loaded on both sides of the disk by springs 21 and 22. In the plunger 19 is made from the side of the input cavity A blind axial channel P, in which radial holes 23 are made at a distance s from the end face of the stop 13, equal to the stroke of the plunger 15 of the inlet cavity until it overlaps the channel of the outlet fitting 10.

В упоре 13 выполнен канал К, сообщающий выходную полость Б с глухой полостью Г, соединенной с каналом В выходного штуцера 10 и с напорной гидролинией 3, на которой установлен запорный вентиль 24.In the stop 13, a channel K is made, which communicates an output cavity B with a blind cavity G connected to a channel B of the outlet fitting 10 and to a pressure hydraulic line 3 on which a shut-off valve 24 is installed.

Фиксатор 12, установленный на корпусе 8 запорного устройства 7, выполнен в виде резьбовой пробки 25 с размещенным внутри подпружиненным стержнем 26 с конусообразным концом.The latch 12 mounted on the housing 8 of the locking device 7 is made in the form of a threaded plug 25 with a spring-loaded rod 26 with a conical end located inside.

Сливной штуцер 11 запорного устройства выполнен в виде регулируемого редукционного шарикового клапана.The drain fitting 11 of the locking device is made in the form of an adjustable pressure reducing ball valve.

Запорное устройство 7 установлено в напорной гидролинии 3, на которой установлен запорный вентиль 27, с подключением канала входного штуцера 9 к насосу 2, канала выходного штуцера 10 к распределителю 5, а канал сливного штуцера 11 соединен с линией слива 4 рабочей жидкости в гидробак 1.The shut-off device 7 is installed in the pressure line 3, on which the shut-off valve 27 is installed, with the channel of the inlet nozzle 9 connected to the pump 2, the channel of the outlet nozzle 10 to the distributor 5, and the channel of the drain nozzle 11 is connected to the drain line 4 of the working fluid in the hydraulic tank 1.

Система защиты гидропривода работает следующим образом.The protection system of the hydraulic actuator operates as follows.

В рабочем состоянии системы защиты гидропривода вентиль 27 открыт, а вентиль 24 закрыт. Давление рабочей жидкости в полостях А, Б и Г при неработающем гидродприводе одинаковое и равно рабочему. Плунжер 15 входной полости подпирается пружинами 14, 22 и перемещен в крайнее левое положение. Плунжер 19 выходной полости находится в равновесном состоянии под действием пружин 21, 22, упирающихся в упорный диск 16, и силы давления в глухой полости Г на торец плунжера 19 выходной полости так, что его радиальные отверстия 23 открыты, их кромки находятся на расстоянии s от торца упора 13 и они сообщают через его глухой канал Р полости А и Б.In the operating state of the hydraulic actuator protection system, valve 27 is open and valve 24 is closed. The pressure of the working fluid in the cavities A, B and D with the idle hydraulic drive is the same and equal to the working one. The plunger 15 of the inlet cavity is supported by springs 14, 22 and moved to the leftmost position. The plunger 19 of the outlet cavity is in equilibrium under the action of springs 21, 22 abutting against the thrust disk 16 and the pressure force in the blind cavity G on the end face of the plunger 19 of the outlet cavity so that its radial holes 23 are open, their edges are at a distance s from the end face of the stop 13 and they communicate through its blind channel P of the cavity A and B.

При включении распределителем 5 гидропривода 6 рабочая жидкость из входной полости А поступает по глухому каналу Р внутри плунжера 19 выходной полости и его радиальные отверстия 23 в выходную полость Б и через канал В выходного штуцера 10 питает под рабочим давлением гидропривод. Поток жидкости при этом создает незначительный перепад давления между полостями А и Б. Подпор от такого перепада на плунжер 15 входной полости компенсируется пружинами 14, 22 и усилием от давления в камере Г на торец плунжера 19 выходной полости. Кроме этого радиальные отверстия 23 отстоят от торца упора 13 на расстоянии s, при котором не происходит при таком подпоре их перекрытия цилиндрической поверхностью глухой полости Г в упоре 13.When the actuator 6 is turned on by the distributor 5, the working fluid from the inlet cavity A enters through the blind channel P inside the plunger 19 of the outlet cavity and its radial holes 23 into the outlet cavity B and through the channel B of the outlet fitting 10 supplies the hydraulic actuator under operating pressure. The fluid flow in this case creates a slight pressure drop between the cavities A and B. The back pressure from such a differential to the plunger 15 of the inlet cavity is compensated by springs 14, 22 and the force from the pressure in the chamber G to the end of the plunger 19 of the outlet cavity. In addition, the radial holes 23 are spaced from the end face of the stop 13 at a distance s at which they do not overlap with the cylindrical surface of the blind cavity G in the stop 13 with this backwater.

При разрыве рукавов питания гидропривода давление в выходной полости существенно падает и из-за возросшего потока рабочей жидкости из выходной полости возникает значительный перепад давлений в полостях А и Б, под действием которого плунжер 15 входной полости, преодолевая сопротивление пружин 14, 22, движется вправо и, сжимая пружину 21 до дискового упора 20 плунжера 19 выходной полости, перемещает его вправо. После перемещения плунжера 19 выходной полости на расстояние s радиальные отверстия 23 плунжера 19 выходной полости перекроются цилиндрической поверхностью глухой полости Г упора 13 и подача рабочей жидкости из входной полости А в входную Б прекратится. Далее перемещение плунжера 15 входной полости и вместе с ним плунжера 19 выходной полости существенно ускорится вследствие достижения максимального перепада, равного практически рабочему давлению, так как подпорное давление в глухой полости Г на торец плунжера 19 выходной полости из-за разрыва напорного рукава будет минимальным.When the hydraulic drive power supply hoses break, the pressure in the outlet cavity drops significantly and due to the increased flow of the working fluid from the outlet cavity, a significant pressure drop occurs in the cavities A and B, under the action of which the plunger 15 of the inlet cavity, overcoming the resistance of the springs 14, 22, moves to the right and compressing the spring 21 to the disk stop 20 of the plunger 19 of the output cavity, moves it to the right. After moving the plunger 19 of the outlet cavity to a distance s, the radial holes 23 of the plunger 19 of the outlet cavity overlap with the cylindrical surface of the blind cavity G of the support 13 and the flow of working fluid from the inlet cavity A to the inlet B stops. Further, the movement of the plunger 15 of the inlet cavity and with it the plunger 19 of the outlet cavity will significantly accelerate due to the achievement of a maximum differential equal to almost the working pressure, since the retaining pressure in the blind cavity G to the end of the plunger 19 of the outlet cavity due to rupture of the pressure head will be minimal.

При перемещении плунжера 15 входной полости на расстояние s канал В выходного штуцера 10 перекрывается им, а в этот момент кромка его радиального отверстия 17 достигает кромки канала сливного штуцера 11. Под давлением во входной полости А редукционный клапан сливного штуцера 11 срабатывает и начинается слив рабочей жидкости в гидробак 1. При перемещении плунжера 15 входной полости на расстояние t до упора 13 срабатывает фиксатор 12, так как стержень 26 конусным концом входит в кольцевую проточку 16 на плунжере 15 входной полости и зафиксирует его в крайнем левом положении. При этом радиальное отверстие 17 полностью совместится с каналом сливного штуцера 11. Давление во входной полости А станет таким, на которое настроен поджатием пружины редукционный клапан сливного штуцера 11, но не выше рабочего.When the plunger 15 of the inlet cavity is moved a distance s, the channel B of the outlet nozzle 10 is blocked by it, and at that moment the edge of its radial hole 17 reaches the edge of the channel of the drain nozzle 11. Under pressure in the inlet cavity A, the pressure reducing valve of the drain nozzle 11 is activated and the draining of the working fluid begins in the hydraulic tank 1. When the plunger 15 of the inlet cavity is moved a distance t to the stop 13, the latch 12 is actuated, since the rod 26 with its tapered end enters the annular groove 16 on the plunger 15 of the inlet cavity and fixes it in cr ynem left position. In this case, the radial hole 17 is fully compatible with the channel of the drain fitting 11. The pressure in the inlet cavity A will become such that the pressure valve of the drain fitting 11 is adjusted by pressing the spring, but not higher than the working one.

Слив рабочей жидкости в гидробак 1 происходит при постоянном давлении во входной полости А, задаваемом редукционным клапаном сливного штуцера 11. Постоянное давление во входной полости А, поддерживаемое редукционным клапаном на всем пути перемещения плунжера 15 входной полости, даже при начавшемся сливе, обеспечивает постоянный подпор плунжера 15 и плунжера 19 выходной полости усилием, большим суммарного усилия пружин 14, 22.The discharge of the working fluid into the hydraulic tank 1 occurs at a constant pressure in the inlet cavity A, defined by the pressure reducing valve of the drain fitting 11. The constant pressure in the inlet cavity A, supported by the pressure reducing valve along the entire travel path of the inlet cavity plunger 15, even when the discharge starts, provides constant support of the plunger 15 and the plunger 19 of the outlet cavity by an effort greater than the total force of the springs 14, 22.

Вентили 24 и 27 предназначены для подготовки запорного устройства к работе после его монтажа для заполнения всех полостей рабочей жидкостью и удаления воздуха, так как в противном случае при первом запуске возможно ложное срабатывание устройства. Для этого распределителем 5 включается подача рабочей жидкости на гидропривод, вентиль 24 открывается полностью, вентиль 27 должен быть закрыт или открыт частично и после этого включается насос 2. После заполнения полостей устройства вентиль 24 закрывается, а вентиль 27 открывается полностью и процесс подготовки запорного устройства к работе заканчивается. Для снятия фиксации плунжера 15 входной полости выкручивается частично пробка 25 и под действием пружин 14, 22 он возвращается в исходное положение. Таким образом, предлагаемое изобретение в сравнении с прототипом повышает эффективность системы защиты гидропривода от несанкционированного выброса рабочей жидкости из гидросистемы, существенно повышает быстродействие его запорного устройства, эксплуатационную надежность и экологическую безопасность использования гидропривода рабочих органов машин.Gates 24 and 27 are designed to prepare the locking device for operation after its installation to fill all cavities with a working fluid and remove air, since otherwise, during the first start-up, a false operation of the device is possible. To do this, the distributor 5 turns on the supply of working fluid to the hydraulic actuator, valve 24 opens completely, valve 27 must be partially closed or open, and then pump 2 is turned on. After filling the device cavities, valve 24 closes and valve 27 opens completely and the process of preparing the shut-off device for work ends. To remove the fixation of the plunger 15 of the inlet cavity, the plug 25 is partially unscrewed and under the action of the springs 14, 22 it returns to its original position. Thus, the invention in comparison with the prototype increases the efficiency of the hydraulic drive protection system from unauthorized discharge of the working fluid from the hydraulic system, significantly increases the speed of its locking device, operational reliability and environmental safety of the hydraulic drive of the working bodies of machines.

Claims

A hydraulic drive protection system, including a hydraulic tank, a pump connected by a pressure hydraulic line with a hydraulic drive through a distributor, a drain line to the hydraulic tank and a shut-off device, including a housing with inlet, outlet and blind cavities, inlet, outlet and drain fittings with channels, installed in the discharge hydraulic line and connected with its inlet cavity to the pump outlet, and the outlet cavity to the distributor, with a spring-loaded inlet cavity plunger located in the inlet cavity with an annular groove and radial openings, with from the side of the inlet cavity by an axial channel in communication with the outlet cavity, characterized in that the drain fitting is made in the form of a ball reducing valve, the locking device is additionally equipped with a latch mounted on its body and made in the form of a threaded plug with a spring-loaded rod with a conical end placed inside, while on the outer surface of the plunger of the inlet cavity an annular groove is made for the latch at a distance from the vertical axis of the latch equal to the full stroke of the inlet plunger hollows, and the radial holes of the inlet plunger of the inlet cavity are made at a distance from the vertical axis of the drain fitting, which is also equal to the full stroke of the inlet plunger, in addition, in the axial channel through which the inlet and outlet cavities communicate, it is arranged for movement provided with a thrust disk and spring-loaded from two of the sides of the disk, the plunger of the outlet cavity with the blind axial channel and radial holes made therein, located at a distance from the stop end equal to the stroke of the inlet cavity plunger to the full overlapping the channel of the outlet fitting, with one end of the plunger of the outlet cavity moving in the inlet cavity, and the other end in the blind cavity of the stop, in addition to the stop there is an additional channel that communicates the output cavity with the blind cavity, while the blind cavity communicates with the channel of the outlet fitting and pressure hydraulic line equipped with a shut-off valve.