RU2668413C2 - Hydraulic system for machine, machine and method of controlling hydraulic system - Google Patents

Hydraulic system for machine, machine and method of controlling hydraulic system Download PDF

Info

Publication number
RU2668413C2
RU2668413C2 RU2015107228A RU2015107228A RU2668413C2 RU 2668413 C2 RU2668413 C2 RU 2668413C2 RU 2015107228 A RU2015107228 A RU 2015107228A RU 2015107228 A RU2015107228 A RU 2015107228A RU 2668413 C2 RU2668413 C2 RU 2668413C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
constant
valve
working fluid
outlet
Prior art date
Application number
RU2015107228A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015107228A3 (en
RU2015107228A (en
Inventor
Цзинон АН
Чанюнь ХУ
Юаньцзян ЯН
Юньшэн ЧЖАО
Original Assignee
Кейтерпиллар (Цинчжоу) Лтд.
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 Кейтерпиллар (Цинчжоу) Лтд. filed Critical Кейтерпиллар (Цинчжоу) Лтд.
Publication of RU2015107228A publication Critical patent/RU2015107228A/en
Publication of RU2015107228A3 publication Critical patent/RU2015107228A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2668413C2 publication Critical patent/RU2668413C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/265—Control of multiple pressure sources
    • F15B2211/2656—Control of multiple pressure sources by control of the pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to a hydraulic system for driving the working equipment of machines. Machine comprises a first pump and a second pump for supplying hydraulic fluid to a hydraulic cylinder, and a hydraulic distributor. Hydraulic distributor has a first inlet hydraulically connected to a first constant-flow pump, and a second inlet hydraulically connected to a second constant-flow pump, a first outlet hydraulically connected to the hydraulic cylinder, and a second outlet hydraulically connected to a tank. Hydraulic distributor has a first working position, in which the working fluid pumped by the first and second pump is directed to the hydraulic cylinder, and a second operating position, in which the working fluid pumped by only the second pump is directed to the hydraulic cylinder, and the working fluid pumped by the first constant-flow pump is fed directly back to the tank.EFFECT: simplification of the design while increasing capacity.7 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится в целом к гидравлической системе, в частности, к гидравлической системе, содержащей два насоса постоянной производительности, и к машине, содержащей такую гидравлическую систему.The invention relates generally to a hydraulic system, in particular, to a hydraulic system containing two pumps of constant capacity, and to a machine containing such a hydraulic system.

Уровень техникиState of the art

Машины, такие как погрузчики, экскаваторы, бульдозеры, грейдеры или другие виды тяжелой техники, выполняющие различные действия посредством множества приводных механизмов, работающих за счет подачи рабочей жидкости от одного или более насосов машины, оборудуют. Среди этих машин бульдозер является наиболее широко применяемой многофункциональной инженерной машиной с навесным оборудованием, включающим в себя отвал, установленный в передней части бульдозера, и рыхлитель, установленный в его задней части, приводимые в действие гидравлической системой машины для эффективного выполнения операций по рыхлению, разравниванию и перемещению грунта и песка. В гидравлической системе некоторых современных бульдозеров используют плунжерный насос переменной производительности для подачи рабочей жидкости в рабочее оборудование. Кроме того, в целях экономии мощности, подачу рабочей жидкости регулируют системой, реагирующей на изменение нагрузки. Недостатком является высокая стоимость плунжерного насоса, что в целом удорожает стоимость всей машины. Стоимость насоса постоянной производительности меньше стоимости плунжерного насоса переменной производительности, однако, проблемой является повышение скорости рабочего оборудования при малой нагрузке и снижение скорости при большом выходном усилии.Machines, such as loaders, excavators, bulldozers, graders or other types of heavy equipment that perform various actions through a variety of drive mechanisms working by supplying working fluid from one or more pumps of the machine, are equipped. Among these machines, the bulldozer is the most widely used multifunctional engineering machine with attachments, including a blade installed in the front of the bulldozer and a cultivator installed in its rear, driven by the hydraulic system of the machine for efficiently performing loosening, leveling and the movement of soil and sand. In the hydraulic system of some modern bulldozers, a variable displacement plunger pump is used to supply the working fluid to the working equipment. In addition, in order to save power, the flow of working fluid is regulated by a system that responds to changes in load. The disadvantage is the high cost of the plunger pump, which generally increases the cost of the entire machine. The cost of a constant-flow pump is less than the cost of a variable-speed plunger pump, however, the problem is to increase the speed of the working equipment at a low load and to reduce the speed with a large output force.

Изобретение позволяет преодолеть один или более из указанных выше недостатков и/или другие проблемы известного уровня техники.The invention overcomes one or more of the above disadvantages and / or other problems of the prior art.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Первым объектом изобретения является гидравлическая система для машины, содержащая первый насос постоянной производительности и второй насос постоянной производительности для подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр, приводящий в действие рабочее оборудование машины, а также включающая в себя гидрораспределитель, имеющий первое входное отверстие, гидравлически связанное с первым насосом постоянной производительности, и второе входное отверстие, гидравлически связанное со вторым насосом постоянной производительности, первое выходное отверстие, гидравлически связанное с гидроцилиндром, приводящим в действие рабочее оборудование машины, и второе выходное отверстие, гидравлически связанное с баком, причем гидрораспределитель имеет первое рабочее положение, в котором рабочая жидкость, закачиваемая как первым насосом постоянной производительности, так и вторым насосом постоянной производительности, направляется в гидроцилиндр, и второе рабочее положение, в котором рабочая жидкость, закачиваемая только вторым насосом постоянной производительности, направляется в гидроцилиндр, а рабочая жидкость, закачиваемая первым насосом постоянной производительности, направляется непосредственно обратно в бак.The first object of the invention is a hydraulic system for a machine, comprising a first constant displacement pump and a second constant displacement pump for supplying a working fluid to a hydraulic cylinder that drives the working equipment of the machine, and also including a valve having a first inlet hydraulically connected to the first pump constant output, and a second inlet hydraulically connected to the second constant output pump, the first outlet e hole, hydraulically connected to the hydraulic cylinder that drives the working equipment of the machine, and a second outlet, hydraulically connected to the tank, and the valve has a first working position in which the working fluid pumped by both the first constant capacity pump and the second constant capacity pump is directed to the hydraulic cylinder, and the second working position, in which the working fluid pumped only by the second constant capacity pump, is sent to idrotsilindr and the working fluid pumped by the first pump performance constant, is directed directly back to the tank.

Другим объектом изобретения является машина, содержащая гидравлическую систему.Another object of the invention is a machine comprising a hydraulic system.

Дополнительным объектом изобретения является способ управления гидравлической системой машины, содержащей первый насос постоянной производительности и второй насос постоянной производительности для подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр, приводящий в действие рабочее оборудование машины, и бак, причем при давлении обратной связи по нагрузке в гидравлической системе меньше установочного давления, рабочую жидкость, закачиваемую как первым насосом постоянной производительности, так и вторым насосом постоянной производительности, направляют в гидроцилиндр одновременно, а когда давление обратной связи по нагрузке достигает установочного давления, в гидроцилиндр направляют рабочую жидкость, закачиваемую только вторым насосом постоянной производительности, при этом рабочую жидкость, закачиваемую первым насосом постоянной производительности, направляют непосредственно обратно в бак.An additional object of the invention is a method for controlling the hydraulic system of a machine, comprising a first pump of constant capacity and a second pump of constant capacity for supplying a working fluid to the hydraulic cylinder that drives the working equipment of the machine, and a tank, and at a load feedback pressure in the hydraulic system less than the set pressure , the working fluid pumped by both the first constant capacity pump and the second constant capacity pump, on direct to the hydraulic cylinder at the same time, and when the load feedback pressure reaches the set pressure, the working fluid is pumped into the hydraulic cylinder, pumped only by the second constant capacity pump, while the working fluid, pumped by the first constant capacity pump, is sent directly back to the tank.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Далее изобретение более подробно описано со ссылками на чертежи. Варианты осуществления изобретения и соответствующие чертежи являются поясняющими и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение.The invention is described in more detail below with reference to the drawings. Embodiments of the invention and the corresponding drawings are explanatory and should not be construed as limiting the invention.

На фиг. 1 показана гидравлическая система согласно изобретению, схематичный вид;In FIG. 1 shows a hydraulic system according to the invention, a schematic view;

фиг. 2 - гидрораспределитель в соответствии с вариантом осуществления, используемый в гидравлической системе, показанной на фиг. 1.FIG. 2 shows a valve in accordance with an embodiment used in the hydraulic system shown in FIG. one.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг. 1 схематично показана гидравлическая система 10 в соответствии с изобретением для машины типа гусеничного бульдозера, при этом гидравлическая система 10 содержит два насоса постоянной производительности, а именно первый насос 12 постоянной производительности и второй насос 14 постоянной производительности, подающие рабочую жидкость из бака 18 в гидроцилиндр для приведения в действие рабочего оборудования машины (не показано). Рабочее оборудование может представлять собой отвал, вилочное устройство, приводное устройство, режущее устройство, ковш, плужный снегоочиститель или любые другие устройства, известные в данной области техники для выполнения определенных задач. Рабочее оборудование, приводимое в действие гидроцилиндром, способно выполнять различные действия: подъем, наклон, поворот, вращение, качание или любые другие манипуляции, известные в данной области техники.In FIG. 1 schematically shows a hydraulic system 10 in accordance with the invention for a tracked bulldozer type machine, the hydraulic system 10 comprising two constant capacity pumps, namely a first constant capacity pump 12 and a second constant capacity pump 14, supplying working fluid from the tank 18 to the hydraulic cylinder for actuating the working equipment of the machine (not shown). The working equipment may be a blade, a fork device, a drive device, a cutting device, a bucket, a plow snow blower, or any other device known in the art for certain tasks. The working equipment, driven by a hydraulic cylinder, is capable of performing various actions: lifting, tilting, turning, rotating, swinging or any other manipulations known in the art.

Как показано на фиг. 1, первый насос 12 постоянной производительности и второй насос 14 постоянной производительности приводятся в действие общим приводным валом двигателя, при этом рабочая жидкость от двух насосов постоянной производительности может быть подана в соответствующий гидроцилиндр посредством гидрораспределителя 16, например, двухпозиционного четырехходового клапана, имеющего первое входное отверстие Р1, гидравлически связанное с первым насосом 12 постоянной производительности, и второе входное отверстие Р2, гидравлически связанное со вторым насосом 14 постоянной производительности, первое выходное отверстие А, гидравлически связанное с гидроцилиндром, приводящим в действие рабочее оборудование, и второе выходное отверстие Т, гидравлически связанное с баком 18. Гидрораспределитель 16 может иметь два рабочих положения, причем в первом рабочем положении (левое положение на фиг. 1) рабочая жидкость, закачиваемая первым и вторым насосами 12, 14 постоянной производительности, направляется гидрораспределителем 16 в гидроцилиндр одновременно, в результате чего, происходит слияние потоков от двух насосов постоянной производительности, а во втором положении (правое положение на фиг. 1) рабочая жидкость, закачиваемая только вторым насосом 14 постоянной производительности, направляется гидрораспределителем 16 в гидроцилиндр, при этом рабочая жидкость, закачиваемая первым насосом 12 постоянной производительности, непосредственно направляется обратно в бак 18. Гидрораспределитель 16 автоматически переключается между первым и вторым рабочими положениями посредством давления обратной связи по нагрузке в гидравлической системе. Давление обратной связи от нагрузки, как показано на фиг. 1, может достигать отверстия 22 гидрораспределителя 16 по каналу 20 управления. Когда давление обратной связи по нагрузке является относительно небольшим, гидрораспределитель 16 под воздействием пружины 24 с левой стороны смещается в левое положение и, в этом случае, первый и второй насосы постоянной производительности работают в состоянии слияния потоков, одновременно направляя в соответствующий гидроцилиндр рабочую жидкость как от первого, так и от второго насосов постоянной производительности, для управления быстрым перемещением соответствующего рабочего оборудования так, что производительность гидравлической системы 10 повышается. Когда достигается установочное давление гидрораспределителя 16, давление обратной связи по нагрузке преодолевает усилие смещения пружины 24 с левой стороны так, что гидрораспределитель 16 переводится в правое положение. Теперь только рабочая жидкость, закачиваемая вторым насосом 14 постоянной производительности, направляется в гидроцилиндр для управления перемещением рабочего оборудования, а рабочая жидкость, закачиваемая первым насосом 12 постоянной производительности, направляется непосредственно обратно в бак 18. Таким образом, снижаются потери мощности системы и предотвращается ее перегрев.As shown in FIG. 1, the first constant displacement pump 12 and the second constant displacement pump 14 are driven by a common drive shaft of the engine, while the working fluid from two constant displacement pumps can be supplied to the corresponding hydraulic cylinder via a control valve 16, for example, a two-way four-way valve having a first inlet P1, hydraulically connected to the first constant-flow pump 12, and a second inlet P2, hydraulically connected to the second by a constant-capacity pump 14, a first outlet A hydraulically connected to the hydraulic cylinder driving the working equipment, and a second outlet T hydraulically connected to the tank 18. The control valve 16 can have two operating positions, and in the first operating position (left position Fig. 1) the working fluid injected by the first and second pumps 12, 14 of constant capacity is directed by the valve 16 into the hydraulic cylinder at the same time, as a result of which the flow merges from two pumps of constant capacity, and in the second position (the right position in FIG. 1) the working fluid pumped only by the second constant-flow pump 14 is directed by the valve 16 into the hydraulic cylinder, while the working fluid pumped by the first constant-speed pump 12 is directly directed back to the tank 18. The valve 16 automatically switches between the first and second working positions by means of pressure feedback on the load in the hydraulic system. Load feedback pressure as shown in FIG. 1, can reach the opening 22 of the control valve 16 along the control channel 20. When the feedback pressure on the load is relatively small, the valve 16 moves under the influence of the spring 24 from the left side to the left position and, in this case, the first and second pumps of constant capacity operate in the state of flow merging, while directing the working fluid into the corresponding hydraulic cylinder as from the first and second pumps of constant capacity, to control the rapid movement of the corresponding work equipment so that the performance is hydraulic second system 10 increases. When the set pressure of the control valve 16 is reached, the load feedback pressure overcomes the biasing force of the spring 24 from the left side so that the control valve 16 is moved to the right position. Now, only the working fluid pumped by the second constant-flow pump 14 is sent to the hydraulic cylinder to control the movement of the working equipment, and the working fluid pumped by the first constant-speed pump 12 is sent directly back to the tank 18. Thus, the system’s power losses are reduced and its overheating is prevented .

Гидрораспределитель 16, показанный на фиг. 1 представляет собой двухпозиционный четырехходовой клапан. Следует отметить, что может быть применен клапан другого подходящего типа, не изменяя сущности изобретения, способный осуществлять указанные выше функции управления.The control valve 16 shown in FIG. 1 is an on-off four-way valve. It should be noted that a valve of another suitable type can be applied without changing the essence of the invention, capable of performing the above control functions.

На фиг. 2 схематично показан гидрораспределитель 16 согласно варианту осуществления изобретения. Гидрораспределитель 16 согласно указанному варианту осуществления изобретения представляет собой клапанный блок, содержащий обратный клапан 2, клапан 4 последовательности и логический клапан 6, при этом второе входное отверстие Р2 находится в прямой гидравлической связи с первым выходным отверстием А посредством гидравлического канала 30, а первое входное отверстие Р1 находится в гидравлической связи с первым выходным отверстием А посредством гидравлических каналов 31, 32, между которыми установлен обратный клапан 2. Логический клапан 6 представляет собой двухпозиционный четырехходовой клапан, содержащий входное отверстие 61, выходное отверстие 62, отверстие 63 управления давлением и отверстие 64 обратной связи по давлению. С одной стороны входное отверстие 61 находится в гидравлической связи с гидравлическим каналом 31, а с другой стороны через дроссельную заслонку находится в гидравлической связи с отверстием 63 управления давлением. Кроме того, входное отверстие 61 находится в гидравлической связи с отверстием 64 обратной связи по давлению. Выходное отверстие 62 находится в гидравлической связи со вторым выходным отверстием Т. Клапан последовательности 4 представляет собой двухпозиционный четырехходовой клапан, содержащий входное отверстие 41, находящееся в гидравлической связи с отверстием 63 управления давлением логического клапана 6; выходное отверстие 42, находящееся в гидравлической связи со вторым выходным отверстием Т; отверстие 43 управления давлением, находящееся в гидравлической связи с гидравлическим каналом 32 (т.е. отверстие 43 управления давлением гидравлически связано с первым выходным отверстием А). Клапан 4 последовательности может переключаться между первым положением, в котором гидравлически разъединяет входное отверстие 41 и выходное отверстие 42, и вторым положением, в котором обеспечивает гидравлическую связь входного отверстия 41 с выходным отверстием 42. Клапан 4 последовательности выполнен с возможностью переключения из первого положения во второе положение, когда в отверстии 43 управления давлением достигается установочное давление. Логический клапан 6 может переключаться между первым положением, в котором гидравлически разъединяет входное отверстие 61 и выходное отверстие 62, и вторым положением, в котором обеспечивает гидравлическую связь входного отверстия 61 с выходным отверстием 62.In FIG. 2 schematically shows a valve 16 according to an embodiment of the invention. The control valve 16 according to this embodiment of the invention is a valve block comprising a check valve 2, a sequence valve 4 and a logic valve 6, while the second inlet P2 is in direct hydraulic communication with the first outlet A through a hydraulic channel 30, and the first inlet P1 is in fluid communication with the first outlet A through hydraulic channels 31, 32, between which a check valve 2 is installed. Logic valve 6 pre is a two-way four-way valve comprising an inlet 61, an outlet 62, a pressure control port 63 and a pressure feedback port 64. On the one hand, the inlet 61 is in fluid communication with the hydraulic channel 31, and on the other hand through the throttle valve is in fluid communication with the pressure control hole 63. In addition, the inlet 61 is in fluid communication with the pressure feedback hole 64. The outlet 62 is in fluid communication with the second outlet T. The sequence valve 4 is a two-position four-way valve comprising an inlet 41 in fluid communication with the pressure control port 63 of the logic valve 6; an outlet 42 in fluid communication with the second outlet T; a pressure control hole 43 in fluid communication with the hydraulic channel 32 (i.e., the pressure control hole 43 is hydraulically connected to the first outlet A). The sequence valve 4 can switch between a first position in which hydraulically disconnects the inlet 41 and the outlet 42, and a second position in which the inlet 41 is hydraulically connected to the outlet 42. The sequence valve 4 is adapted to switch from the first position to the second the position when the set pressure is reached in the pressure control hole 43. The logic valve 6 can switch between a first position in which hydraulically disconnects the inlet 61 and the outlet 62, and a second position in which the inlet 61 is hydraulically connected to the outlet 62.

При относительно небольшом давлении в первом выходном отверстии А (это давление соответствует давлению обратной связи по нагрузке в гидравлической системе 10) между клапаном 4 последовательности и логическим клапаном 6 отсутствует гидравлическая связь, так что рабочая жидкость от второго насоса 14 постоянной производительности подается во второе входное отверстие Р2 и по гидравлическому каналу 30 достигает первого выходного отверстия А, а рабочая жидкость от первого насоса 12 постоянной производительности подается в первое входное отверстие Р1 и по гидравлическому каналу 31, обратному клапану 2 и гидравлическому каналу 32 достигает первого выходного отверстия А. В этом случае первый и второй насосы 12, 14 постоянной производительности работают в состоянии слияния потоков.With a relatively small pressure in the first outlet A (this pressure corresponds to the load feedback pressure in the hydraulic system 10), there is no hydraulic connection between the sequence valve 4 and the logic valve 6, so that the working fluid from the second constant-flow pump 14 is fed into the second inlet P2 and through the hydraulic channel 30 reaches the first outlet A, and the working fluid from the first constant-flow pump 12 is fed into the first inlet When P1 passes through the hydraulic channel 31, the non-return valve 2, and the hydraulic channel 32, it reaches the first outlet A. In this case, the first and second constant-flow pumps 12, 14 operate in a state of flow merging.

Когда давление в первом выходном отверстии А достигает установочного давления, давление в отверстии 43 управления давлением клапана 4 последовательности также достигает установочного давления, в результате чего, клапан 4 последовательности переключается во второе положение, а рабочая жидкость, скопившаяся между отверстием 63 управления давлением и входным отверстием 41, перетекает обратно в бак 18 через клапан 4 последовательности, что приводит к снижению давления в отверстии 63 управления давлением, и логический клапан 6, соответственно, переключается во второе положение. Таким образом, рабочая жидкость от первого насоса 12 постоянной производительности через логический клапан 6 и первое входное отверстие Р1 направляется непосредственно обратно в бак 18. Рабочая жидкость от второго насоса 14 постоянной производительности направляется только в гидроцилиндр, приводящий в действие рабочее оборудование.When the pressure in the first outlet A reaches the set pressure, the pressure in the pressure control port 43 of the sequence valve 4 also reaches the set pressure, with the result that the sequence valve 4 switches to the second position and the working fluid accumulated between the pressure control port 63 and the inlet 41, flows back into the tank 18 through the sequence valve 4, which leads to a decrease in pressure in the pressure control hole 63, and the logic valve 6, respectively, switches to the second position. Thus, the working fluid from the first constant-flow pump 12 through the logic valve 6 and the first inlet P1 is sent directly back to the tank 18. The working fluid from the second constant-flow pump 14 is sent only to the hydraulic cylinder that drives the working equipment.

Посредством объединения обратного клапана 2, клапана 4 последовательности и логического клапана 6 в клапанный блок можно уменьшить пространство, занимаемое гидравлической системой 10, и, соответственно, дополнительно снизить стоимость машины, содержащей указанную гидравлическую систему 10. Следует отметить, что гидрораспределитель 16 не ограничивается вариантом, показанным на фиг. 2, и специалисты в данной области техники смогут выполнить другие конструктивные конфигурации, не изменяющие сущность изобретения.By combining the check valve 2, the sequence valve 4 and the logic valve 6 into the valve block, it is possible to reduce the space occupied by the hydraulic system 10, and, accordingly, further reduce the cost of the machine containing the specified hydraulic system 10. It should be noted that the valve 16 is not limited to shown in FIG. 2, and those skilled in the art will be able to make other structural configurations that do not change the essence of the invention.

Гидравлическая система 10 в соответствии с изобретением автоматически управляет слиянием и расхождением потоков от первого и второго насосов 12, 14 постоянной производительности посредством использования в гидрораспределителе 16 давления обратной связи от нагрузки. Когда нагрузка является относительно небольшой, первый и второй насосы постоянной производительности быстро и одновременно подают больший поток рабочей жидкости в гидроцилиндр для управления быстрым перемещением рабочего оборудования, в результате чего, повышается производительность машины. Когда нагрузка является большой и давление обратной связи по нагрузке достигает установочного давления, гидрораспределитель 16 направляет рабочую жидкость только от второго насоса 14 постоянной производительности в гидроцилиндр для управления перемещением рабочего оборудования, а рабочую жидкость от первого насоса 12 постоянной производительности направляет непосредственно обратно в бак, в результате чего, снижаются потери мощности системы и предотвращается ее перегрев. Гидравлическая система 10 согласно изобретению имеет простую конструкцию, при этом затраты на производство машины, содержащей указанную гидравлическую систему, значительно снижаются благодаря использованию насосов постоянной производительности, по сравнению с насосами переменной производительности.The hydraulic system 10 in accordance with the invention automatically controls the merging and divergence of flows from the first and second pumps 12, 14 of constant capacity by using the load feedback pressure in the valve 16. When the load is relatively small, the first and second constant capacity pumps quickly and simultaneously feed a larger flow of working fluid into the hydraulic cylinder to control the rapid movement of the working equipment, resulting in increased machine performance. When the load is large and the load feedback pressure reaches the set pressure, the control valve 16 directs the working fluid only from the second constant-flow pump 14 to the hydraulic cylinder to control the movement of the working equipment, and directs the working fluid from the first constant-pressure pump 12 back to the tank, to As a result, system power losses are reduced and its overheating is prevented. The hydraulic system 10 according to the invention has a simple structure, and the production costs of a machine containing the specified hydraulic system are significantly reduced due to the use of constant displacement pumps, compared to variable displacement pumps.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Гидравлическая система 10 в соответствии с изобретением особенно подходит для бульдозера, в частности, для гусеничного бульдозера. Принцип действия гидравлической системы 10 будет подробно описан на примере работы бульдозера. Следует принять во внимание, что гидравлическая система 10 подходит для любой машины, в которой управление рабочим оборудованием осуществляется посредством гидроцилиндра.The hydraulic system 10 in accordance with the invention is particularly suitable for a bulldozer, in particular for a tracked bulldozer. The principle of operation of the hydraulic system 10 will be described in detail on the example of the operation of the bulldozer. It should be borne in mind that the hydraulic system 10 is suitable for any machine in which the working equipment is controlled by a hydraulic cylinder.

Рабочее оборудование бульдозера содержит отвал и рыхлитель. Гидравлическая система бульдозера включает в себя подъемный гидроцилиндр, управляющий подъемом и опусканием отвала; гидроцилиндр, управляющий углом наклона отвала; гидроцилиндр, управляющий подъемом и опусканием рыхлителя.The working equipment of the bulldozer contains a blade and a cultivator. The hydraulic system of the bulldozer includes a lifting hydraulic cylinder that controls the raising and lowering of the blade; hydraulic cylinder controlling the blade angle; hydraulic cylinder controlling the raising and lowering of the cultivator.

Гидравлическая система 10, схематично показанная на фиг. 1, соединена соответствующими трубопроводами с подъемным гидроцилиндром, гидроцилиндром, управляющим углом наклона, и гидроцилиндром рыхлителя, при этом управляет тем гидроцилиндром, в который гидрораспределитель 16 направляет рабочую жидкость для выполнения требуемой операции посредством, например, соответствующих рычага управления или направленного клапана.The hydraulic system 10 schematically shown in FIG. 1, is connected by corresponding pipelines to a lifting hydraulic cylinder, a hydraulic cylinder controlling the angle of inclination, and a hydraulic cylinder of the cultivator, while controlling the hydraulic cylinder to which the hydraulic valve 16 directs the working fluid to perform the required operation by, for example, the corresponding control lever or directional valve.

Дальнейшее описание относится к работе подъемного гидроцилиндра.The following description relates to the operation of a lifting hydraulic cylinder.

При работе гидравлической системы 10 рабочая жидкость подается из бака 18 первым и вторым насосами 12, 14 постоянной производительности и направляется в подъемный гидроцилиндр посредством гидрораспределителя 16 для управления подъемом/опусканием отвала. В случае низкой нагрузки, гидрораспределитель 16 обеспечивает возможность работы первого и второго насосов 12, 14 постоянной производительности в состоянии слияния потоков таким образом, что они быстро и одновременно подают большой поток рабочей жидкости в подъемный гидроцилиндр, тем самым быстро поднимая или опуская отвал, в результате чего, повышается эффективность работы. При повышении нагрузки на отвал (например, при перемещении тяжелого грунта), рабочее давление в гидравлической системе увеличивается. Когда давление в системе достигает установочного давления, гидрораспределитель 16 направляет рабочую жидкость от второго насоса 14 постоянной производительности в подъемный гидроцилиндр, управляя подъемом/опусканием отвала, при этом рабочая жидкость от первого насоса постоянной производительности 12 направляется непосредственно обратно в бак.During the operation of the hydraulic system 10, the working fluid is supplied from the tank 18 by the first and second pumps 12, 14 of constant capacity and is sent to the lifting hydraulic cylinder via the control valve 16 to control the lifting / lowering of the blade. In the case of a low load, the control valve 16 provides the possibility of operation of the first and second pumps 12, 14 of constant capacity in a state of merging flows so that they quickly and simultaneously supply a large flow of working fluid to the lifting hydraulic cylinder, thereby quickly raising or lowering the blade, resulting which, increases work efficiency. With increasing load on the blade (for example, when moving heavy soil), the working pressure in the hydraulic system increases. When the pressure in the system reaches the set pressure, the control valve 16 directs the working fluid from the second constant displacement pump 14 to the lifting hydraulic cylinder, controlling the lifting / lowering of the blade, while the working fluid from the first constant displacement pump 12 is sent directly back to the tank.

Подобным образом гидравлическая система 10 способна автоматически регулировать в зависимости от нагрузки расход рабочей жидкости, подаваемой в гидроцилиндр, управляющий углом наклона, и/или гидроцилиндр рыхлителя, при этом сохраняется баланс между производительностью и снижением энергетических потерь, а также предотвращается перегрев системы.Similarly, the hydraulic system 10 is able to automatically adjust, depending on the load, the flow rate of the working fluid supplied to the hydraulic cylinder that controls the angle of inclination and / or the hydraulic cylinder of the cultivator, while maintaining a balance between performance and reducing energy losses, and also prevents overheating of the system.

Описание, приведенное выше, является пояснением гидравлической системы со ссылкой на варианты ее осуществления. Специалистам в данной области техники понятно, что возможны различные модификации и изменения предложенной гидравлической системы, не изменяющие сущность изобретения. На основании вышеизложенного описания изобретения и практического применения гидравлической системы для специалистов в данной области техники будут очевидны другие варианты осуществления изобретения. Описание и варианты осуществления следует рассматривать только в качестве примера, а истинный объем изобретения определяется пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.The description above is an explanation of the hydraulic system with reference to the options for its implementation. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations of the proposed hydraulic system are possible without altering the spirit of the invention. Based on the foregoing description of the invention and the practical application of the hydraulic system, other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art. The description and embodiments should be considered only as an example, and the true scope of the invention is determined by the claims and their equivalents.

Claims (10)

1. Гидравлическая система (10) для машины, содержащая первый насос (12) постоянной производительности и второй насос (14) постоянной производительности для подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр, приводящий в действие рабочее оборудование машины, а также включающая в себя гидрораспределитель (16), имеющий первое входное отверстие (Р1), гидравлически связанное с первым насосом (12) постоянной производительности, и второе входное отверстие (Р2), гидравлически связанное со вторым насосом (14) постоянной производительности, первое выходное отверстие (А), гидравлически связанное с гидроцилиндром, приводящим в действие рабочее оборудование машины, и второе выходное отверстие (Т), гидравлически связанное с баком (18), отличающаяся тем, что гидрораспределитель (16) имеет первое рабочее положение, в котором рабочая жидкость, закачиваемая как первым насосом (12) постоянной производительности, так и вторым насосом (14) постоянной производительности, направляется в гидроцилиндр, и второе рабочее положение, в котором рабочая жидкость, закачиваемая только вторым насосом (14) постоянной производительности, направляется в гидроцилиндр, а рабочая жидкость, закачиваемая первым насосом (12) постоянной производительности, направляется непосредственно обратно в бак (18).1. A hydraulic system (10) for a machine, comprising a first pump (12) of constant capacity and a second pump (14) of constant capacity for supplying the working fluid to the hydraulic cylinder that drives the machine’s working equipment, as well as including a control valve (16), having a first inlet (P1) hydraulically connected to the first constant displacement pump (12) and a second inlet (P2) hydraulically connected to the second constant displacement pump (14), the first outlet ( ) hydraulically connected to the hydraulic cylinder that drives the working equipment of the machine, and a second outlet (T) hydraulically connected to the tank (18), characterized in that the control valve (16) has a first working position in which the working fluid injected as the first pump (12) of constant capacity, and the second pump (14) of constant capacity, is sent to the hydraulic cylinder, and the second working position, in which the working fluid pumped only by the second pump (14) is constant sti is directed into the hydraulic cylinder, and the working fluid pumped by the first constant-capacity pump (12) is sent directly back to the tank (18). 2. Гидравлическая система по п. 1, отличающаяся тем, что гидрораспределитель (16) выполнен так, что находится в первом рабочем положении, когда давление в первом выходном отверстии (А) ниже установочного давления, и перемещается во второе рабочее положение, когда давление в первом выходном отверстии (А) достигает установочного давления.2. The hydraulic system according to claim 1, characterized in that the control valve (16) is configured to be in the first operating position when the pressure in the first outlet (A) is lower than the set pressure and moves to the second operating position when the pressure in the first outlet (A) reaches the set pressure. 3. Гидравлическая система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что гидрораспределитель (16) представляет собой клапанный блок, содержащий обратный клапан (2), клапан (4) последовательности и логический клапан (6), причем3. The hydraulic system according to claim 1 or 2, characterized in that the valve (16) is a valve block comprising a check valve (2), a sequence valve (4) and a logic valve (6), второе входное отверстие (Р2) находится в непосредственной гидравлической связи с первым выходным отверстием (А);the second inlet (P2) is in direct hydraulic communication with the first outlet (A); первое входное отверстие (Р1) находится в гидравлической связи с первым выходным отверстием (А) через обратный клапан (2);the first inlet (P1) is in fluid communication with the first outlet (A) through a check valve (2); клапан (4) последовательности и логический клапан (6) выполнены и соединены таким образом, что рабочая жидкость от первого насоса (12) постоянной производительности подается в первое выходное отверстие (А) через обратный клапан (2), когда давление в первом выходном отверстии (А) ниже установочного давления, и рабочая жидкость от первого насоса (12) постоянной производительности возвращается в бак (18) через логический клапан (6), когда давление в первом выходном отверстии (А) достигает установочного давления.the sequence valve (4) and the logic valve (6) are made and connected in such a way that the working fluid from the first constant-flow pump (12) is supplied to the first outlet (A) through the check valve (2) when the pressure in the first outlet ( A) below the set pressure, and the working fluid from the first constant pump (12) is returned to the tank (18) through the logic valve (6) when the pressure in the first outlet (A) reaches the set pressure. 4. Машина, содержащая гидравлическую систему (10) по одному из пп. 1-3.4. A machine containing a hydraulic system (10) according to one of paragraphs. 1-3. 5. Машина по п. 4, отличающаяся тем, что машина представляет собой гусеничный бульдозер.5. The machine according to p. 4, characterized in that the machine is a tracked bulldozer. 6. Способ управления гидравлической системой (10) машины, содержащей первый насос (12) постоянной производительности и второй насос (14) постоянной производительности для подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр, приводящий в действие рабочее оборудование машины, и бак (18), отличающийся тем, что при давлении обратной связи по нагрузке в гидравлической системе меньше установочного давления рабочую жидкость, закачиваемую как первым насосом (12) постоянной производительности, так и вторым насосом (14) постоянной производительности, направляют в гидроцилиндр одновременно, а когда давление обратной связи по нагрузке достигает установочного давления, в гидроцилиндр направляют рабочую жидкость, закачиваемую только вторым насосом (14) постоянной производительности, при этом рабочую жидкость, закачиваемую первым насосом (12) постоянной производительности, направляют непосредственно обратно в бак (18).6. A method for controlling a hydraulic system (10) of a machine comprising a first pump (12) of constant capacity and a second pump (14) of constant capacity for supplying a working fluid to a hydraulic cylinder driving the machine’s working equipment, and a tank (18), characterized in that when the feedback pressure on the load in the hydraulic system is less than the set pressure, the working fluid pumped by both the first constant capacity pump (12) and the second constant capacity pump (14) is sent to the guide the cylinder at the same time, and when the load feedback pressure reaches the set pressure, the working fluid is pumped into the hydraulic cylinder, pumped only by the second constant-flow pump (14), while the working fluid, pumped by the first constant-pressure pump (12), is sent directly back to the tank ( eighteen). 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что управление осуществляют гидрораспределителем (16), имеющим первое входное отверстие (Р1), гидравлически связанное с первым насосом (12) постоянной производительности, и второе входное отверстие (Р2), гидравлически связанное со вторым насосом (14) постоянной производительности, первое выходное отверстие (А), гидравлически связанное с гидроцилиндром, и второе выходное отверстие (Т), гидравлически связанное с баком (18), причем гидрораспределитель (16) имеет первое рабочее положение, в котором рабочую жидкость, закачиваемую как первым насосом (12) постоянной производительности, так и вторым насосом (14) постоянной производительности, направляют в гидроцилиндр, и второе рабочее положение, в котором рабочую жидкость, закачиваемую только вторым насосом (14) постоянной производительности, направляют в гидроцилиндр, а рабочую жидкость, закачиваемую первым насосом (12) постоянной производительности, направляют непосредственно обратно в бак (18), при этом гидрораспределитель (16) выполнен так, что находится в первом рабочем положении, когда давление в первом выходном отверстии (А) ниже установочного давления, и перемещается во второе рабочее положение, когда давление в первом выходном отверстии (А) достигает установочного давления.7. The method according to p. 6, characterized in that the control is carried out by a valve (16) having a first inlet (P1) hydraulically connected to the first pump (12) of constant capacity, and a second inlet (P2) hydraulically connected to the second pump (14) constant capacity, the first outlet (A) hydraulically connected to the hydraulic cylinder, and the second outlet (T) hydraulically connected to the tank (18), and the valve (16) has a first working position in which the working fluid, behind pumped by both the first constant-flow pump (12) and the second constant-flow pump (14), are directed into the hydraulic cylinder, and the second working position, in which the working fluid pumped only by the second constant-flow pump (14), is directed into the hydraulic cylinder, and the working the fluid pumped by the first constant-flow pump (12) is sent directly back to the tank (18), while the valve (16) is designed to be in the first working position when the pressure in the first the inlet (A) is lower than the set pressure, and moves to the second operating position when the pressure in the first outlet (A) reaches the set pressure.
RU2015107228A 2014-03-03 2015-03-02 Hydraulic system for machine, machine and method of controlling hydraulic system RU2668413C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410074851.0A CN104895855B (en) 2014-03-03 2014-03-03 For the hydraulic system of machine, machine and hydraulic system control method
CN201410074851.0 2014-03-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015107228A RU2015107228A (en) 2016-09-20
RU2015107228A3 RU2015107228A3 (en) 2018-08-22
RU2668413C2 true RU2668413C2 (en) 2018-09-28

Family

ID=54028734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107228A RU2668413C2 (en) 2014-03-03 2015-03-02 Hydraulic system for machine, machine and method of controlling hydraulic system

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN104895855B (en)
RU (1) RU2668413C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775631C1 (en) * 2021-07-08 2022-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Псковский государственный университет» Hydraulic drive of the working equipment of the construction machine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1164376A1 (en) * 1984-03-13 1985-06-30 Ленинградский Экскаваторный Завод Twin-circuit hydraulic drive of power shovel
SU1555545A1 (en) * 1987-03-24 1990-04-07 Предприятие П/Я А-1283 Hydraulic system
EP0440070A2 (en) * 1990-01-22 1991-08-07 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Energy saving circuit in a hydraulic apparatus

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101012763A (en) * 2007-02-06 2007-08-08 浙江大学 Energy-saving electric-hydraulic variable-valve control system
AT10596U1 (en) * 2008-02-26 2009-06-15 Keba Ag CONFIGURATION OF MACHINE RUNS
CN201547049U (en) * 2009-11-23 2010-08-11 石家庄煤矿机械有限责任公司 High flow multi-pump multi-valve flow collecting system
CN201660839U (en) * 2010-04-26 2010-12-01 河南省高远公路养护设备有限公司 Hydraulic control device of water-drainage asphalt road surface function recovering vehicle
CN102052361B (en) * 2010-11-02 2013-03-06 王开怀 Novel hydraulic oil channel integrated valve for loader
CN201858210U (en) * 2010-11-02 2011-06-08 王开怀 Novel hydraulic oil way integrated valve of loader
CN102619817B (en) * 2011-01-26 2015-07-15 南京工程学院 Flywheel energy-accumulating energy-saving-type hydraulic vibration system
CN202545421U (en) * 2012-03-31 2012-11-21 徐州铭硕机械科技有限公司 Self-adaptive power recovery testing table for hydraulic pump
CN203050723U (en) * 2012-12-21 2013-07-10 浙江大学 Variable frequency driving shield thrust hydraulic system
CN203362672U (en) * 2013-06-21 2013-12-25 青岛华东工程机械有限公司 pressure-gradient control valve set
CN103466491B (en) * 2013-09-18 2015-08-19 山河智能装备股份有限公司 A kind of piling machinery unit head pressurized control loop and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1164376A1 (en) * 1984-03-13 1985-06-30 Ленинградский Экскаваторный Завод Twin-circuit hydraulic drive of power shovel
SU1555545A1 (en) * 1987-03-24 1990-04-07 Предприятие П/Я А-1283 Hydraulic system
EP0440070A2 (en) * 1990-01-22 1991-08-07 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Energy saving circuit in a hydraulic apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775631C1 (en) * 2021-07-08 2022-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Псковский государственный университет» Hydraulic drive of the working equipment of the construction machine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015107228A3 (en) 2018-08-22
CN104895855A (en) 2015-09-09
RU2015107228A (en) 2016-09-20
CN104895855B (en) 2018-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2918852B1 (en) Hydraulic pressure control device for machinery
RU2698149C2 (en) Machine hydraulic system and machine
US10107311B2 (en) Hydraulic drive system for construction machine
US9963856B2 (en) Hydraulic drive system for construction machine
US20150377258A1 (en) Hydraulic Drive System for Construction Machine
CN102409715A (en) Hydraulic system for working machine
RU2700971C2 (en) Hydraulic system, control method and machine comprising said hydraulic system
CN106836337B (en) Land leveler variable hydraulic system
JP2014031827A (en) Hydraulic circuit system for construction machine
JPWO2018164263A1 (en) Excavator
CN106321537B (en) Hydraulic control system and corresponding mobile working device
JP2017025933A (en) Hydraulic circuit for construction machine, and construction machine
US10889964B2 (en) Drive system for construction machine
CN103470556B (en) A kind of banked direction control valves combining hydraulic system and land leveller
US9127695B2 (en) Selectable hydraulic flow control circuit
RU2668413C2 (en) Hydraulic system for machine, machine and method of controlling hydraulic system
US10273983B2 (en) Working machine control system and lower pressure selection circuit
US10072396B2 (en) Working machine control system
CN105626079B (en) Tunneling machine hydraulic control system and flow distributing system
RU2678475C2 (en) Single-load hydraulic system and machine
JP2015175360A (en) Hydraulic pump control device of work machine
JP2019094608A (en) Shovel
US10208457B2 (en) Working machine control system
CN108286538B (en) Hydraulic system for construction machine
EP3093401B1 (en) Apparatus for controlling combined-operation of construction machine