RU2591373C2 - Hydraulic system - Google Patents

Hydraulic system Download PDF

Info

Publication number
RU2591373C2
RU2591373C2 RU2014129691/06A RU2014129691A RU2591373C2 RU 2591373 C2 RU2591373 C2 RU 2591373C2 RU 2014129691/06 A RU2014129691/06 A RU 2014129691/06A RU 2014129691 A RU2014129691 A RU 2014129691A RU 2591373 C2 RU2591373 C2 RU 2591373C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
cylinder
power
hydraulic
rod
Prior art date
Application number
RU2014129691/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014129691A (en
Inventor
Дмитрий Юрьевич Кобзов
Сергей Павлович Ереско
Сергей Алексеевич Зеньков
Григорий Николаевич Плеханов
Сергей Александрович Черезов
Инна Олеговна Кобзова
Дарья Сергеевна Корякина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"
Priority to RU2014129691/06A priority Critical patent/RU2591373C2/en
Publication of RU2014129691A publication Critical patent/RU2014129691A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2591373C2 publication Critical patent/RU2591373C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to positive-displacement hydraulic engines designed for conversion of working fluid flow energy into mechanical energy of the output link moving reciprocally. Proposed device can be used in design of multifunctional hydraulically-driven machines. Technical result is achieved by the fact that in the hydraulic system containing a power and auxiliary cylinders, safety valve and pressure valve, piston- and rod cavity of the power cylinder are connected, via a distributor, to a power supply and drainage, an auxiliary cylinder, the rod of which is kinematically connected to the body of the power cylinder, has one cavity which is connected to the output of the safety valve communicating, via the input, with the power cylinder piston cavity, and connected to the input the pressure valve, the hydraulic control cavity of which is interconnected with the rod cavity of the power cylinder, while the pressure valve connects the cavity of the auxiliary cylinder with the piston cavity of the power cylinder.
EFFECT: higher reliability, simplified design of hydraulic system and reduction of material consumption.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидравлическим системам привода рабочего оборудования гидрофицированных машин, работающих в условиях значительных нагрузок на рабочем органе.The invention relates to hydraulic drive systems for working equipment of hydraulic machines operating under significant loads on the working body.

Известен следящий гидропривод рабочего органа землеройной машины, включающий распределитель с гидронасосом и силовым цилиндром, гидроцилиндр-приемник, гидроцилиндр-датчик, гидромагистрали и предохранительный клапан (а.с. СССР №1191534, МКИ E02F 9/22. Следящий гидропривод рабочего органа землеройной машины / Сибирский ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожный институт им. В.В. Куйбышева: Авт. изобр. Слободин В.Д., Амельченко В.Ф., Гордиенко А.Н., Пархоменко В.И. - Заявл. 13.07.85. №3767853/29-03: опубл. 15.11.85 в БИ №42).Known servo hydraulic actuator of the working body of an earth moving machine, including a distributor with a hydraulic pump and a power cylinder, a hydraulic cylinder-receiver, a hydraulic cylinder-sensor, hydraulic lines and a safety valve (USSR AS No. 1191534, MKI E02F 9/22. Serving hydraulic drive of a working body of an earth moving machine / Siberian Order of the Red Banner of Labor Automobile and Road Institute named after VV Kuibyshev: Autos invented by Slobodin V.D., Amelchenko V.F., Gordienko A.N., Parkhomenko V.I. - Declaration 13.07.85 No. 3767853 / 29-03: publ. 15.11.85 in BI No. 42).

Основным недостатком известного аналога является его низкая надежность в результате ориентации при выборе кинематической схемы поддержки силового гидроцилиндра вспомогательных на изгибающий момент, а не на линейное сосредоточенное усилие, направленного поперек оси силового цилиндра. Следствием этого является возможный s-образный перегиб последнего, приводящий к изгибу штока, росту реакции в трущихся сопряжениях силового гидроцилиндра, обрыву опорных проушин его штока и корпуса, а также вызывающий значительные знакопеременные напряжения изгиба в консольном элементе кинематической связи силового цилиндра со вспомогательным.The main disadvantage of the known analogue is its low reliability as a result of orientation when choosing a kinematic scheme for supporting the auxiliary hydraulic power cylinder at a bending moment, and not at a linear concentrated force directed across the axis of the power cylinder. The consequence of this is a possible s-shaped bend of the latter, leading to a bend of the rod, an increase in the reaction in the rubbing mates of the power hydraulic cylinder, breakage of the support eyes of its rod and body, and also causing significant alternating bending stresses in the cantilever element of the kinematic connection of the power cylinder with the auxiliary.

Кроме того, гидросвязь последнего с цилиндром управления посредством использования трубопровода, значительной длины и возможно повышенных гидравлических соединений, снижает его быстродействие по сравнению с силовым цилиндром. В результате этого последний включается, нагружается и деформируется раньше, нежели создается и прикладывается к нему усилие поддержки вспомогательным цилиндром.In addition, the hydraulic connection of the latter with the control cylinder through the use of the pipeline, a considerable length and possibly increased hydraulic connections, reduces its speed compared to the power cylinder. As a result of this, the latter is switched on, loaded and deformed earlier than the support force is created and applied to it by the auxiliary cylinder.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является гидросистема, содержащая силовой и вспомогательный цилиндры, предохранительный клапан с входом и выходом, поршневая и штоковая полости силового цилиндра подключены через распределитель к источнику питания и сливу, вспомогательный цилиндр выполнен однополостным, полость его подключена к выходу предохранительного клапана, причем шток вспомогательного цилиндра кинематически связан с корпусом силового цилиндра. Она также снабжена клапаном давления, установленным в гидролинии связи полости вспомогательного цилиндра со сливом, причем полость гидроуправления клапана давления сообщена со штоковой полостью силового цилиндра, а вход предохранительного клапана сообщен с поршневой полостью силового цилиндра (а.с. СССР №1386758, МКИ F15B 15/04, E02F 9/22. Гидросистема / Ленинградский инженерно-строительный институт: Авт. изобр. Алексеенко П.Д., Кобзов Д.Ю., Решетников Л.Л., Сергеев А.П. - Заявл. 08.10.85, №4131905/25-06: опубл. 07.04.88 в БИ №13).The closest in technical essence to the invention is a hydraulic system containing a power and auxiliary cylinders, a safety valve with inlet and outlet, a piston and rod cavity of the power cylinder are connected through a distributor to a power source and drain, the auxiliary cylinder is made single-cavity, its cavity is connected to the output of the safety valve moreover, the rod of the auxiliary cylinder is kinematically connected with the housing of the power cylinder. It is also equipped with a pressure valve installed in the communication line of the cavity of the auxiliary cylinder with the drain, the hydraulic valve cavity of the pressure valve in communication with the rod cavity of the power cylinder, and the inlet of the safety valve in communication with the piston cavity of the power cylinder (AS USSR No. 1386758, MKI F15B 15 / 04, E02F 9/22 Hydraulic system / Leningrad Institute of Civil Engineering: Authors: P. Alekseenko, D.Yu. Kobzov, L. L. Reshetnikov, A. Sergeev - Declared 08.10.85, No. 4131905 / 25-06: publ. 07.04.88 in BI No. 13).

Основным недостатком названного прототипа является наличие дополнительной гидролинии, соединяющей полость вспомогательного цилиндра через клапан давления со сливом, в результате чего увеличивается общее число гидролиний, связывающих гидросистему привода силового гидроцилиндра с источником питания и сливом с двух до трех. Этот недостаток еще более проявляется на одноковшовых гидрофицированных машинах (одноковшовый экскаватор, фронтальный погрузчик, лесные манипуляторы и др.), содержащих несколько последовательно расположенных гидроцилиндров (гидроцилиндры стрелы, рукояти и ковша). Так, после ковша число гидролиний становится три, после рукояти - шесть, после стрелы - девять. Вместо двух, четырех и шести, соответственно. Как следствие усложнение конструкции гидросистемы, повышение ее материалоемкости.The main disadvantage of this prototype is the presence of an additional hydraulic line connecting the cavity of the auxiliary cylinder through the pressure valve to the drain, resulting in an increase in the total number of hydraulic lines connecting the hydraulic drive system of the power hydraulic cylinder to the power source and the drain from two to three. This disadvantage is even more evident in single bucket hydroficated machines (single bucket excavator, frontal loader, forestry manipulators, etc.), containing several sequentially located hydraulic cylinders (boom, stick and bucket hydraulic cylinders). So, after the bucket, the number of hydraulic lines becomes three, after the hilt - six, after the boom - nine. Instead of two, four and six, respectively. As a result, the complexity of the design of the hydraulic system, increasing its material consumption.

Кроме того, наличие гидролинии значительной длины способствует повышению давления слива в полости вспомогательного гидроцилиндра из-за возросшего гидравлического сопротивления, особенно при низких температурах окружающего воздуха и повышения вязкости рабочей жидкости. При этом давление слива должно стремиться к нулю. В противном случае на штоке вспомогательного цилиндра создается усилие поддержки силового цилиндра, когда таковое не желательно, так как последний работает на растяжение и не прогибается. Как следствие снижение надежности гидросистемы.In addition, the presence of a large hydraulic line contributes to an increase in the discharge pressure in the cavity of the auxiliary hydraulic cylinder due to increased hydraulic resistance, especially at low ambient temperatures and an increase in the viscosity of the working fluid. In this case, the drain pressure should tend to zero. Otherwise, the force of the support of the power cylinder is created on the rod of the auxiliary cylinder when it is not desirable, since the latter works in tension and does not bend. As a result, a decrease in the reliability of the hydraulic system.

Технический результат - повышение надежности, упрощение конструкции гидросистемы и снижение ее материалоемкости.The technical result is an increase in reliability, simplification of the design of the hydraulic system and a decrease in its material consumption.

Технический результат достигается тем, что в гидросистеме, содержащей силовой и вспомогательный цилиндры, предохранительный клапан и клапан давления, поршневая и штоковая полости силового цилиндра подключены через распределитель к источнику питания и сливу, вспомогательный цилиндр, шток которого кинематически связан с корпусом силового, выполнен однополостным, полость его подключена к выходу предохранительного клапана, сообщенного входом с поршневой полостью силового цилиндра, и к входу клапана давления, полость гидроуправления которого сообщена со штоковой полостью силового цилиндра, при этом клапан давления сообщает полость вспомогательного цилиндра с поршневой полостью силового.The technical result is achieved by the fact that in a hydraulic system containing a power and auxiliary cylinders, a safety valve and a pressure valve, the piston and rod cavities of the power cylinder are connected through a distributor to a power source and a drain, the auxiliary cylinder, the rod of which is kinematically connected to the power housing, is single-cavity, its cavity is connected to the output of the safety valve communicated by the inlet with the piston cavity of the power cylinder, and to the inlet of the pressure valve, the cat The other is in communication with the rod cavity of the power cylinder, while the pressure valve communicates the cavity of the auxiliary cylinder with the piston cavity of the power cylinder.

На чертеже (фиг. 1) представлена заявляемая гидросистема с поддержкой силового цилиндра снизу, на чертеже (фиг. 2) - заявляемая гидросистема с поддержкой силового цилиндра сверху.The drawing (Fig. 1) shows the inventive hydraulic system with support for the power cylinder from below, in the drawing (Fig. 2) - the inventive hydraulic system with support for the power cylinder from above.

Заявляемая гидросистема (фиг. 1, 2) содержит силовой 1 и вспомогательный 2 цилиндры, предохранительный клапан 3 и клапан давления 4. Поршневая и штоковая полости цилиндра 1 подключены через распределитель 5 к источнику питания 6 и сливу 7. Вспомогательный цилиндр 2, шток которого кинематически связан с корпусом силового 1, выполнен однополостным. Полость его подключена к выходу предохранительного клапана 3, сообщенного входом с поршневой полостью силового цилиндра 1, и к входу клапана давления 4, полость гидроуправления которого сообщена со штоковой полостью силового цилиндра 1, выход клапана 4 соединен с его поршневой полостью.The inventive hydraulic system (Fig. 1, 2) contains a power 1 and auxiliary 2 cylinders, a safety valve 3 and a pressure valve 4. The piston and rod cavities of cylinder 1 are connected through a distributor 5 to a power source 6 and a drain 7. Auxiliary cylinder 2, the rod of which is kinematically connected to the power case 1, made single-cavity. Its cavity is connected to the output of the safety valve 3, communicated by the input with the piston cavity of the power cylinder 1, and to the input of the pressure valve 4, the hydraulic control cavity of which is in communication with the rod cavity of the power cylinder 1, the output of the valve 4 is connected to its piston cavity.

Заявляемая гидросистема работает следующим образом.The inventive hydraulic system operates as follows.

При подаче жидкости в поршневую полость силового гидроцилиндра 1 (фиг. 1, 2), что приводит к его продольно-поперечному нагружению и вызывает максимальный прогиб (Кобзов Д.Ю. Диагностирование гидроцилиндров рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов: Дисс. … канд. техн. наук / ЛИСИ. - Л., 1987, 345 с.), вследствие срабатывания предохранительного клапана 3 включается в действие вспомогательный гидроцилиндр 2, выполняющий роль сенсорной по нагрузке поддерживающей опоры силового цилиндра 1. Давление срабатывания клапана 3, выбранное из условия обеспечения цилиндром 2 приведения цилиндра 1 в устойчивое положение, позволяет цилиндру 2 компенсировать все возможные, а также накопленные за период простоя прогибы гидроцилиндра 1, включая и те, что произошли из-за внутренних перетечек рабочей жидкости через уплотнения гидроцилиндра 2. Вытесняемая движущимся поршнем из штоковой полости цилиндра 1 жидкость поступает через распределитель 5 на слив 7. Эксплуатационное колебание нагрузки на штоке гидроцилиндра 1 через давление жидкости в его поршневой полости и полости вспомогательного цилиндра 2, связанной с первой, отражается на величине требуемого толкающего (фиг. 1), тянущего (фиг. 2), поддерживающего усилия на его штоке, чем достигается сенсорное по нагрузке действие вспомогательного цилиндра 2.When supplying fluid to the piston cavity of the power hydraulic cylinder 1 (Fig. 1, 2), which leads to its longitudinal-transverse loading and causes maximum deflection (Kobzov D.Yu. Diagnostics of hydraulic cylinders of working equipment for single-bucket excavators: Diss. ... candidate of technical sciences / LISI. - L., 1987, 345 pp.), Due to the actuation of the safety valve 3, the auxiliary hydraulic cylinder 2 is activated, which acts as the load-sensing supporting support of the power cylinder 1. The response pressure of valve 3, selected from both sintering by cylinder 2 of bringing cylinder 1 into a stable position, allows cylinder 2 to compensate for all possible and also deferred accumulations of hydraulic cylinder 1 during the downtime, including those that occurred due to internal leakage of the working fluid through hydraulic cylinder seals 2. It is forced out of the rod by a moving piston the cavity of the cylinder 1, the fluid enters through the distributor 5 through the distributor 7. Operational fluctuation of the load on the rod of the hydraulic cylinder 1 through the pressure of the fluid in its piston cavity and the auxiliary cylinder cavity pa 2, associated with the first, reflected on the desired magnitude of the push (FIG. 1), pulling (Fig. 2), supporting the efforts on its rod, thereby achieving a load-sensing action of the auxiliary cylinder 2.

При подаче рабочей жидкости в штоковую полость цилиндра 1, не требующий из-за его растяжения поддержки вспомогательным цилиндром 2, жидкость из его штоковой полости включает клапан давления 4, соединяя полость цилиндра 2 с поршневой полостью силового 1, уже соединенной со сливом 7. Вытесняемая движущимся поршнем жидкость из поршневой полости силового цилиндра 1 через распределитель 5 также поступает на слив 7. При этом в случае возможных угловых перемещений цилиндра 1, например, в треугольной схеме привода рабочего органа, шток вспомогательного цилиндра 2 совершает как выдвижение, так и обратный ход. В этом случае гидролиния, соединяющая полость последнего с поршневой полостью силового цилиндра 1, исполняет роль слива минимальной длины с минимальными гидравлическими сопротивлениями. У прототипа же возможное всасывание жидкости происходит непосредственно из слива 7 (как правило, из гидробака машины) по длинным сочлененным (металлические трубопроводы и гибкие шланги высокого давления) гидролиниям со значительными гидравлическими сопротивлениями, что нежелательно и снижает надежность гидросистемы и машины в целом.When the working fluid is supplied to the rod cavity of cylinder 1, which does not require support cylinder 2 due to its extension, the liquid from its rod cavity includes a pressure valve 4, connecting the cylinder cavity 2 to the piston cavity of the force 1 already connected to the discharge 7. Displaced by the moving the piston fluid from the piston cavity of the power cylinder 1 through the distributor 5 also enters the drain 7. In this case, in the case of possible angular displacements of the cylinder 1, for example, in a triangular drive circuit of the working body, the rod is auxiliary cylinder 2 performs both extension and reverse. In this case, the hydraulic line connecting the cavity of the latter with the piston cavity of the power cylinder 1 plays the role of draining the minimum length with minimum hydraulic resistance. In the prototype, the possible absorption of liquid occurs directly from the drain 7 (usually from the hydraulic tank of the machine) through long articulated (metal pipes and high-pressure flexible hoses) hydraulic lines with significant hydraulic resistances, which is undesirable and reduces the reliability of the hydraulic system and the machine as a whole.

Таким образом, в заявляемой гидросистеме достигается повышение надежности, упрощение конструкции гидросистемы и снижение ее материалоемкости.Thus, in the inventive hydraulic system is achieved increasing reliability, simplifying the design of the hydraulic system and reducing its material consumption.

Claims (1)

Гидросистема, содержащая силовой и вспомогательный цилиндры, предохранительный клапан и клапан давления, поршневая и штоковая полости силового цилиндра подключены через распределитель к источнику питания и сливу, вспомогательный цилиндр, шток которого кинематически связан с корпусом силового, выполнен однополостным, полость его подключена к выходу предохранительного клапана, сообщенного входом с поршневой полостью силового цилиндра, и к входу клапана давления, полость гидроуправления которого сообщена со штоковой полостью силового цилиндра, отличающаяся тем, что клапан давления сообщает полость вспомогательного цилиндра с поршневой полостью силового. A hydraulic system containing a power and auxiliary cylinders, a safety valve and a pressure valve, a piston and rod cavities of the power cylinder is connected through a distributor to a power source and a drain, the auxiliary cylinder, the rod of which is kinematically connected to the power housing, is single-cavity, its cavity is connected to the output of the safety valve connected by the inlet with the piston cavity of the power cylinder, and to the inlet of the pressure valve, the hydraulic control cavity of which is in communication with the rod cavity of the power cylinder, characterized in that the pressure valve communicates the cavity of the auxiliary cylinder with the piston cavity of the power.
RU2014129691/06A 2014-07-18 2014-07-18 Hydraulic system RU2591373C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014129691/06A RU2591373C2 (en) 2014-07-18 2014-07-18 Hydraulic system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014129691/06A RU2591373C2 (en) 2014-07-18 2014-07-18 Hydraulic system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014129691A RU2014129691A (en) 2016-02-10
RU2591373C2 true RU2591373C2 (en) 2016-07-20

Family

ID=55313164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014129691/06A RU2591373C2 (en) 2014-07-18 2014-07-18 Hydraulic system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2591373C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3610103A (en) * 1969-02-12 1971-10-05 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Hydraulic power lifting device
SU1386758A1 (en) * 1986-10-08 1988-04-07 Ленинградский инженерно-строительный институт Hydraulic system
JPH01199002A (en) * 1988-01-30 1989-08-10 Komatsu Ltd Position energy recovering activating device for hydraulic excavator
RU2046893C1 (en) * 1992-02-07 1995-10-27 Кобзов Дмитрий Юрьевич Hydraulic system
RU2010104691A (en) * 2010-02-10 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU) HYDRAULIC SYSTEM

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3610103A (en) * 1969-02-12 1971-10-05 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Hydraulic power lifting device
SU1386758A1 (en) * 1986-10-08 1988-04-07 Ленинградский инженерно-строительный институт Hydraulic system
JPH01199002A (en) * 1988-01-30 1989-08-10 Komatsu Ltd Position energy recovering activating device for hydraulic excavator
RU2046893C1 (en) * 1992-02-07 1995-10-27 Кобзов Дмитрий Юрьевич Hydraulic system
RU2010104691A (en) * 2010-02-10 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU) HYDRAULIC SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014129691A (en) 2016-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3353352A (en) Load balancing system for hydraulic jack
US3760689A (en) Control system for automatically sequencing operation of a plurality of hydraulic pumps for supplying a plurality of hydraulic actuators
EP1725778B1 (en) Innerscoping hydraulic system
CA2945219C (en) Device for recovering hydraulic energy in an implement and a corresponding implement
JP2005106282A (en) Cylinder with inside push rod
US11186967B2 (en) Hydraulic systems for construction machinery
KR20140107579A (en) Device for raising/reducing fluid pressure and work machine
US20180119390A1 (en) Hydraulic Systems for Construction Machinery
RU2591373C2 (en) Hydraulic system
CN102510920B (en) Work equipment and the method for activating the operation element that surges of work equipment
US2449482A (en) Reversible pump controlled hydraulic cylinder system
CN112555231B (en) Shield constructs quick-witted tool changing arm electro-hydraulic actuator unit test system
CN211314740U (en) Electro-hydraulic system with self-leveling function
CN112032133A (en) Hydraulic control system and work vehicle
CN110905892A (en) Electro-hydraulic system with self-leveling function and control method thereof
CN216867132U (en) Boom hydraulic system, boom and operation machine
CN104822950A (en) Hydraulic circuit for construction machine
CN105003473A (en) High-pressure hydraulic boosting device
Kobzov et al. The hydraulic system with auxiliary touch supporting hydrocylinder
CN216691675U (en) Intermittent built-in oil-increasing cylinder structure
FI90584C (en) Method and apparatus for conducting a pressure medium to actuators
JP3553186B2 (en) Hydraulic circuit of telescopic cylinder
RU2164627C2 (en) Combined-action piston stepped hydraulic drive
RU2059766C1 (en) Earth-moving machine bucket turning drive converted to hydraulic operation
RU34217U1 (en) Hydraulic system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160719