RU2698149C2

RU2698149C2 - Machine hydraulic system and machine

Info

Publication number: RU2698149C2
Application number: RU2016103032A
Authority: RU
Inventors: Сюйшэн ЛИ; Цзиньхай ГО; Чуньюн ЯН
Original assignee: Кейтерпиллар (Цинчжоу) Лтд.
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2016-01-29
Publication date: 2019-08-22
Also published as: CN105986595B; CN105986595A; RU2016103032A; RU2016103032A3

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: present invention relates to hydraulic system (10) for machine, including: hydraulic steering system (11); hydraulic system of working equipment (12); variable-capacity hydraulic pump (14) for feeding working fluid to steering hydraulic system; and constant-output hydraulic pump (16) for supply of working fluid to hydraulic system of working equipment, characterized by that hydraulic system (10) further includes bypass valve (30), which is in fluid communication with outlet of variable-capacity hydraulic pump (14).

EFFECT: present invention further includes a machine comprising a hydraulic system.

11 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯFIELD OF TECHNICAL APPLICATION

Настоящее изобретение относится к гидравлической системе, в частности к автономной гидравлической системе чувствительной к нагрузке, и машине, содержащей такую гидравлическую систему.The present invention relates to a hydraulic system, in particular to a self-contained load sensing hydraulic system, and to a machine comprising such a hydraulic system.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Как правило, машины, такие как колесные погрузчики, экскаваторы, бульдозеры, грейдеры или тяжелые машины других типов выполняют различные операции с помощью нескольких приводов, на которые подается рабочая жидкость от одного или нескольких гидронасосов машин. Существующие в настоящее время гидравлические системы главным образом включают в себя: автономные системы сдвоенного гидронасоса постоянной производительности, системы образования единого потока сдвоенного гидронасоса постоянной производительности, автономные системы сдвоенного гидронасоса переменной производительности и т.д. Данные гидравлические системы обладают следующими недостатками: автономные системы сдвоенного гидронасоса постоянной производительности, системы образования единого потока сдвоенного гидронасоса постоянной производительности не являются энергосберегающими системами, особенно в случае простоя машины, и представляют собой системы теряющие мощность при противодавлении на постоянных или переменных оборотах двигателя машины, в то время как автономные системы сдвоенного гидронасоса переменной производительности довольно затратны и имеют сложную систему управления с чрезвычайно высокими требованиями к чистоте масла при работе в тяжелых условиях, что создает проблему обеспечения чистоты масла.Typically, machines, such as wheel loaders, excavators, bulldozers, graders, or other types of heavy machines, perform various operations using several drives that supply hydraulic fluid from one or more hydraulic pumps of the machines. Currently existing hydraulic systems mainly include: autonomous systems of a dual hydraulic pump of constant productivity, systems of formation of a single flow of a dual hydraulic pump of constant productivity, autonomous systems of a dual hydraulic pump of variable capacity, etc. These hydraulic systems have the following disadvantages: autonomous systems of a dual hydraulic pump of constant productivity, systems of formation of a single flow of a dual hydraulic pump of constant productivity are not energy-saving systems, especially in the case of machine downtime, and are systems that lose power when counter-pressure at constant or variable speed of the engine of a machine, while autonomous systems of a dual variable displacement hydraulic pump are quite expensive and They have a sophisticated control system with extremely high requirements for oil cleanliness under difficult conditions, which creates the problem of ensuring oil purity.

Кроме того, использование автономной гидравлической системы чувствительной к нагрузке с гидрораспределителем с открытым центром известно из предшествующего уровня техники, когда используется система с гидронасосом переменной производительности для гидросистемы рулевого управления и гидронасос постоянной производительности для гидросистемы рабочего оборудования. Гидравлическая система использует способ гидравлического управления, дающий приоритет рулевому управлению, когда в момент рулевого управления машиной, гидронасос переменной производительности отдает приоритет подаче масла в гидросистему рулевого управления и, когда машина не управляется, то, по меньшей мере, часть рабочей жидкости, выходящей из гидронасоса переменной производительности, может образовывать единый поток с рабочей жидкостью, выходящей из гидронасоса постоянной производительности, и подаваться в гидросистему рабочего оборудования для обеспечения более эффективного функционирования рабочих орудий. Тем не менее, недостатком автономной гидравлической системы чувствительной к нагрузке является генерация более громкого шума при неожиданном прекращении внешней нагрузки на машину, например, подъеме стрелы, что является нежелательным для оператора машины.In addition, the use of an autonomous load sensing hydraulic system with an open center control valve is known in the art when a variable displacement hydraulic pump system is used for a steering hydraulic system and a constant capacity hydraulic pump for a working equipment hydraulic system. The hydraulic system uses a hydraulic control method that gives priority to steering when, at the time of steering the machine, a variable displacement hydraulic pump gives priority to the oil supply to the hydraulic steering system and when the machine is not controlled, at least part of the working fluid leaving the hydraulic pump variable capacity, can form a single stream with a working fluid exiting the hydraulic pump of constant productivity, and fed into the hydraulic system of the worker equipment to ensure more efficient functioning of the working tools. However, a drawback of a self-contained load-sensing hydraulic system is the generation of louder noise when the external load on the machine suddenly ceases, for example, boom lifting, which is undesirable for the machine operator.

Настоящее изобретение предназначено для преодоления одного или нескольких из указанных выше проблем и/или других проблем в известном уровне техники.The present invention is intended to overcome one or more of the above problems and / or other problems in the prior art.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к гидравлической системе для машины, гидравлической системе включающей в себя: гидросистему рулевого управления; гидросистему рабочего оборудования; гидронасос переменной производительности для подачи гидравлической жидкости в гидросистему рулевого управления; и гидронасос постоянной производительности для подачи гидравлической жидкости в гидросистему рабочего оборудования, где гидравлическая система далее включает в себя перепускной клапан, находящийся в жидкостной связи с выходом гидронасоса переменной производительности.In one embodiment, the present invention relates to a hydraulic system for a machine, a hydraulic system including: a hydraulic steering system; hydraulic system of working equipment; variable displacement hydraulic pump for supplying hydraulic fluid to the steering hydraulic system; and a constant-flow hydraulic pump for supplying hydraulic fluid to the hydraulic system of the working equipment, where the hydraulic system further includes a bypass valve in fluid communication with the output of the variable-speed hydraulic pump.

В одном варианте осуществления, гидравлическая система включает в себя: селективный клапан с двумя входными отверстиями, принимающими силовую обратную связь по давлению от гидросистемы рулевого управления и обратную связь по давлению от гидросистемы рабочего оборудования соответственно; при этом наибольшее из двух обратных давлений является выходным давлением из выходного отверстия, где перепускной клапан включает в себя первое отверстие управления давлением, находящееся в жидкостной связи с выходом гидронасоса переменной производительности и второе отверстие управления давлением, находящееся в жидкостной связи с выходным отверстием селективного клапана.In one embodiment, the hydraulic system includes: a selective valve with two inlets receiving power pressure feedback from the hydraulic steering system and pressure feedback from the hydraulic equipment, respectively; wherein the largest of the two back pressures is the outlet pressure from the outlet, where the bypass valve includes a first pressure control port in fluid communication with the output of the variable displacement pump and a second pressure control port in fluid communication with the selective valve outlet.

Перепускной клапан имеет закрытое положение и открытое положение, и переключается с закрытого положения в открытое положение, когда выходное давление из выходного отверстия селективного клапана приближается к нулю, сбрасывая выходное давление гидронасоса переменной производительности. Данным способом может быть значительно снижен шум, создаваемый во время работы машины.The bypass valve has a closed position and an open position, and switches from a closed position to an open position when the outlet pressure from the outlet of the selective valve approaches zero, relieving the outlet pressure of the variable displacement hydraulic pump. This method can significantly reduce the noise generated during operation of the machine.

В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к машине, содержащей данную гидравлическую систему.In one embodiment, the present invention relates to a machine comprising a given hydraulic system.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на схематические чертежи. Чертежи и соответствующие варианты осуществления предназначены только для иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничение объема данного изобретения, где:The present invention will be described in detail with reference to the schematic drawings. The drawings and related embodiments are for illustration only and should not be construed as limiting the scope of the invention, where:

На РИС. 1 схематически показана гидравлическая система по настоящему изобретению;In FIG. 1 schematically shows the hydraulic system of the present invention;

На РИС. 2 показан приоритетный клапан, используемый в гидравлической системе с РИС. 1;In FIG. Figure 2 shows the priority valve used in the FIG system. one;

На РИС. 3 представлено еще одно схематическое изображение гидравлической системы согласно настоящему изобретению;In FIG. 3 is yet another schematic illustration of a hydraulic system according to the present invention;

иand

На РИС. 4 представлен частичное схематическое изображение гидравлической системы согласно настоящему изобретению.In FIG. 4 is a partial schematic illustration of a hydraulic system according to the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На РИС. 1 схематично показана гидравлическая система 10 согласно настоящему изобретению для машины, такой как колесный погрузчик; гидравлическая система 10, как показано на РИС. 3, включающая в себя: гидросистему рулевого управления 11 и гидросистему рабочего оборудования 12. Гидросистема рулевого управления 11 включает в себя: гидронасос переменной производительности 14 для забора рабочей жидкости из масляного бака 21 и подачи рабочей жидкости в гидравлический цилиндр (именуемый в дальнейшем "рулевой гидроцилиндр") машины, который управляет рулевым устройством 22 (например, колесом) и машиной. Гидросистема рабочего оборудования 12 включает в себя гидронасос постоянной производительности 16 для забора рабочей жидкости из масляного бака 21 и подачи рабочей жидкости в гидравлический цилиндр (именуемый в дальнейшем "рабочий гидравлический цилиндр") машины, который управляет рабочим орудием 26 для выполнения различных операций. Выполнение работы осуществляется ковшом, вилочным устройством, толкающим устройством, режущим устройством, лопатой, отвалом снегоочистителя или любыми другими орудиями, известными в данной области техники для выполнения работ. Выполнение работы орудиями, приводимыми в действие рабочей жидкостью, подразумевает различные действия, например, подъем, наклон, поворот, вращение, качание или любые другие известные движения в данной области техники.In FIG. 1 schematically shows a hydraulic system 10 according to the present invention for a machine, such as a wheel loader; hydraulic system 10 as shown in FIG. 3, which includes: a hydraulic steering system 11 and a hydraulic system of working equipment 12. A hydraulic hydraulic system of a steering system 11 includes: a variable displacement hydraulic pump 14 for collecting a working fluid from an oil tank 21 and supplying a working fluid to a hydraulic cylinder (hereinafter referred to as “steering hydraulic cylinder” ") a machine that controls the steering device 22 (e.g., a wheel) and the machine. The hydraulic system of the working equipment 12 includes a hydraulic pump of constant capacity 16 for collecting the working fluid from the oil tank 21 and supplying the working fluid to the hydraulic cylinder (hereinafter referred to as the "working hydraulic cylinder") of the machine, which controls the working tool 26 to perform various operations. The work is carried out by a bucket, fork device, pusher device, cutting device, shovel, snowplow blade or any other tools known in the art for work. Performing work with tools driven by a working fluid implies various actions, for example, lifting, tilting, turning, rotating, swinging or any other known movements in the art.

Как показано на РИС. 1, гидронасос постоянной производительности 16 находится в жидкостной связи с рабочим гидроцилиндром через гидрораспределитель с открытым центром 24 так, что рабочая жидкость, забранная из масляного бака 21 гидронасосом постоянной производительности 16, может приводить в действие рабочее орудие 26, для выполнения желаемого действия. Кроме того, рабочая жидкость может вернуться в масляный бак 21 из рабочего гидроцилиндра через гидрораспределитель с открытым центром 24.As shown in FIG. 1, a constant-flow hydraulic pump 16 is in fluid communication with a working hydraulic cylinder through an open center 24-way valve so that a working fluid withdrawn from the oil tank 21 with a constant-flow hydraulic pump 16 can drive a working implement 26 to perform the desired action. In addition, the working fluid can return to the oil tank 21 from the working hydraulic cylinder through a valve with an open center 24.

Выход гидронасоса переменной производительности 14 находится в жидкостной связи с приоритетным клапаном 13. Гидронасос переменной производительности 14 находится в избирательной жидкостной связи с гидросистемой рулевого управления 11 и гидросистемой рабочего оборудования 12 через приоритетный клапан 13, выполненный таким образом, что при работе гидросистемы рулевого управления 11 подача в нее рабочей жидкости гидронасосом переменной производительности 14 является приоритетной. Кроме того, приоритетный клапан 13 выполнен таким образом, что при работе гидросистемы рабочего оборудования 12, по меньшей мере, часть рабочей жидкости, поданная гидронасосом переменной производительности 14, и гидравлическая жидкость, поданная гидронасосом постоянной производительности 16, образуют единый поток и подаются в гидросистему рабочего оборудования 12.The output of the variable displacement hydraulic pump 14 is in fluid communication with the priority valve 13. The variable displacement hydraulic pump 14 is in fluid selective communication with the hydraulic system of the steering 11 and the hydraulic system of the working equipment 12 through the priority valve 13, which is designed so that when the hydraulic system of the steering 11 is supplied in it the working fluid of a variable displacement hydraulic pump 14 is a priority. In addition, the priority valve 13 is designed so that during operation of the hydraulic system of the working equipment 12, at least a portion of the working fluid supplied by the variable displacement pump 14 and the hydraulic fluid supplied by the constant displacement pump 16 form a single flow and are supplied to the working hydraulic system equipment 12.

На РИС. 2 представлено подробное схематическое изображение приоритетного клапана 13, который имеет входное отверстие 130 и два выходных отверстия 131, 132, где выход гидронасоса переменной производительности 14 находится в жидкостной связи с входным отверстием 130 приоритетного клапана 13, а выходное отверстие 131 приоритетного клапана 13, через обратный клапан 17, находится в жидкостной связи входным отверстием клапана последовательности 18 и в жидкостной связи с рабочим гидравлическим цилиндром, который управляет рабочим орудием 26 через гидрораспределитель с открытым центром 24. Другое выходное отверстие 132 приоритетного клапана 13 находится в жидкостной связи с рулевым гидроцилиндром, который управляет рулевым устройством 22. Когда входное отверстие 130 приоритетного клапана 13 находится в жидкостной связи с выходным отверстием 132, рабочая жидкость, отобранная из масляного бака 21 гидронасоса переменной производительности 14, может подаваться в рулевой гидроцилиндр машины через приоритетный клапан 13, приводя в действие рулевое устройство 22 и достигая желаемого действия рулевого управления. Более того, рабочая жидкость может возвращаться от рулевого гидроцилиндра в масляный бак 21.In FIG. 2 is a detailed schematic representation of a priority valve 13, which has an inlet 130 and two outlet openings 131, 132, where the output of the variable displacement pump 14 is in fluid communication with the inlet 130 of the priority valve 13, and the outlet 131 of the priority valve 13, through a check the valve 17 is in fluid communication with the inlet of the valve of the sequence 18 and in fluid communication with the working hydraulic cylinder, which controls the working tool 26 through the control valves spruce with open center 24. Another outlet 132 of the priority valve 13 is in fluid communication with the steering hydraulic cylinder that controls the steering device 22. When the inlet 130 of the priority valve 13 is in fluid communication with the outlet 132, the working fluid taken from the oil tank 21 of a variable displacement hydraulic pump 14, can be supplied to the steering hydraulic cylinder of the machine through the priority valve 13, actuating the steering device 22 and achieving the desired steering action . Moreover, the working fluid may return from the steering cylinder to the oil tank 21.

Приоритетный клапан 13, помимо входного отверстия 130 и двух выходных отверстий 131, 132 далее включает в себя отверстие 133 LS, предназначенное для приема сигнала силовой обратной связи по давлению LS от гидросистемы рулевого управления 11 во время работы последней. Сигнал силовой обратной связи по давлению LS от гидросистемы рулевого управления 11 может поступать в отверстие 133 LS по каналу управления 28. Приоритетный клапан 13 дополнительно содержит сердечник клапана и пружину 5, смещающую сердечник клапана вправо на РИС. 2. Когда рабочая жидкость из гидронасоса переменной производительности 14 поступает на входное отверстие 130, то она в основном подается в выходное отверстие 132 через сердечник клапана. Когда рулевое устройство 22 не работает и выходное отверстие 132 находится в закрытом состоянии, а давление на отверстии 133 LS равно нулю, то рабочая жидкость действует на правый торец сердечника клапана, преодолевая смещающее усилие, приложенное на сердечник клапана под действием пружины 5, и смещает сердечник клапана влево на РИС. 2, образуя жидкостную связь входного отверстия 130 приоритетного клапана 13 с выходным отверстием 131. В этом случае рабочая жидкость из гидронасоса переменной производительности 14 перетекает в обратный клапан 17 через приоритетный клапан 13, а клапан последовательности 18 открывается, так что рабочая жидкость из гидронасоса переменной производительности 14 и рабочая жидкость из гидронасоса постоянной производительности 16 вместе подаются в гидросистему рабочего оборудования 12, а два гидронасоса 14 и 16 работают совместно, объединяя потоки и повышая эффективность гидравлической системы 10.The priority valve 13, in addition to the inlet 130 and the two outlet openings 131, 132 further includes an opening 133 LS for receiving a power pressure feedback signal LS pressure from the steering hydraulic system 11 during operation of the latter. The power pressure feedback LS signal from the hydraulic system of the steering 11 can enter the LS hole 133 through the control channel 28. The priority valve 13 further comprises a valve core and a spring 5 that biases the valve core to the right by FIG. 2. When the working fluid from the variable displacement hydraulic pump 14 enters the inlet 130, it is mainly supplied to the outlet 132 through the valve core. When the steering device 22 is not working and the outlet 132 is in a closed state and the pressure at the LS hole 133 is zero, the working fluid acts on the right end of the valve core, overcoming the biasing force exerted on the valve core by the action of the spring 5, and biases the core valve left to FIG. 2, forming a fluid connection between the inlet 130 of the priority valve 13 and the outlet 131. In this case, the working fluid from the variable displacement pump 14 flows into the check valve 17 through the priority valve 13, and the sequence valve 18 opens, so that the working fluid from the variable displacement pump 14 and a working fluid from a hydraulic pump of constant productivity 16 are fed together into the hydraulic system of the working equipment 12, and two hydraulic pumps 14 and 16 work together, combining flows and Improving the efficiency of the hydraulic system 10.

Как показано на РИС. 1 и 3, гидравлическая система 10 в соответствии с настоящим изобретением, дополнительно содержит селективный клапан 15, который, как известно в отрасли техники, к которой относится данное изобретение, включает в себя два входных отверстия и выходное отверстие. Первое входное отверстие 151 селективного клапана 15 находится в жидкостной связи с гидросистемой рулевого управления 11 и принимает сигнал силовой обратной связи по давлению LS от гидросистемы рулевого управления, а второе входное отверстие 152 находится в жидкостной связи с гидросистемой рабочего оборудования 12 и принимает сигнал по давлению от гидросистемы рабочего оборудования. Выходное отверстие 153 селективного клапана 15 находится в жидкостной связи с регулирующим клапаном 19 гидронасоса переменной производительности 14, передает сигнал по давлению, полученный от гидронасоса переменной производительности 14, и толкает наклонную шайбу гидронасоса переменной производительности 14, управляя тем самым работой гидронасоса переменной производительности 14. Если работает только одна гидросистема рулевого управления 11, то ее сигнал силовой обратной связи по давлению LS может передаваться в гидронасос переменной производительности 14 селективным клапаном 15. Если работает только одна гидросистема рабочего оборудования 12, то ее сигнал по давлению может передаваться в гидронасос переменной производительности 14 селективным клапаном 15. Если одновременно работают гидросистема рулевого управления 11 и гидросистема рабочего оборудования 12, то их сигналы по давлению оказывают одновременное воздействие на два входных отверстия селективного клапана 15, при этом сигнал с наибольшим давлением передается в гидронасос переменной производительности 14. В частности, как показано на Рис. 3, выход гидронасоса переменной производительности 14 также находится в жидкостной связи с регулирующим клапаном 19 и когда давление на выходе из гидронасоса переменной производительности 14 становится достаточно большим, оно нарушает равновесие регулирующего клапана 19 и преодолевает его запас по давлению Δ p, тогда регулирующий клапан 19 открывает канал, ведущий к камере управления 20 гидронасоса переменной производительности 14, толкает наклонную шайбу камеры управления гидронасоса переменной производительности 14 и изменяет угол поворота наклонной шайбы, регулируя тем самым расход на выходе гидронасоса переменной производительности 14.As shown in FIG. 1 and 3, the hydraulic system 10 in accordance with the present invention further comprises a selective valve 15, which, as is known in the art to which this invention relates, includes two inlets and an outlet. The first inlet 151 of the selective valve 15 is in fluid communication with the hydraulic system of the steering 11 and receives a power pressure feedback LS signal from the hydraulic system of the steering, and the second inlet 152 is in fluid communication with the hydraulic system of the working equipment 12 and receives a pressure signal from hydraulic systems of working equipment. The outlet 153 of the selective valve 15 is in fluid communication with the control valve 19 of the variable displacement pump 14, transmits a pressure signal received from the variable displacement pump 14, and pushes the inclined washer of the variable displacement pump 14, thereby controlling the operation of the variable displacement pump 14. If only one hydraulic system of the steering 11 is operating, then its power feedback signal LS pressure can be transmitted to the variable-speed hydraulic pump 14 by a selective valve 15. If only one hydraulic system of the working equipment 12 is working, then its pressure signal can be transmitted to the variable-speed hydraulic pump 14 by the selective valve 15. If the hydraulic steering system 11 and the hydraulic system of the working equipment 12 are working at the same time, their pressure signals simultaneous exposure of the two inlets of the selective valve 15, while the signal with the highest pressure is transmitted to the variable displacement hydraulic pump 14. In particular, as shown in fig. 3, the output of the variable displacement pump 14 is also in fluid communication with the control valve 19 and when the pressure at the outlet of the variable displacement pump 14 becomes sufficiently large, it disrupts the balance of the control valve 19 and overcomes its pressure margin Δ p, then the control valve 19 opens the channel leading to the variable displacement hydraulic pump 14 control chamber 20 pushes the inclined washer of the variable displacement hydraulic pump 14 control chamber and changes the angle of rotation and an inclined washer, thereby regulating the flow rate at the output of the variable displacement hydraulic pump 14.

Когда машина осуществляет операции рулевого управления, то выходное отверстие 132 приоритетного клапана 13 находится в жидкостной связи с рулевым гидроцилиндром, который управляет рулевым устройством 22, а рабочая жидкость из гидронасоса переменной производительности 14 подается в рулевой гидроцилиндр для управления машиной. Силовая обратная связь по давлению LS от рулевого устройства 22 через гидравлический дроссельный клапан воздействует на левый торец сердечника приоритетного клапана 13 через отверстие 133 LS приоритетного клапана 13. При большом числе оборотов рулевого устройства 22, ведущем к достаточно большой силовой обратной связи по давлению LS, сердечник приоритетного клапана 13 движется вправо на РИС. 2. В этом случае входное отверстие 130 приоритетного клапана 13 находится в жидкостной связи с выходным отверстием 132. Рабочая жидкость из гидронасоса переменной производительности 14 подается в гидросистему рулевого управления 11, достигая желаемого действия рулевого управления.When the machine performs steering operations, the outlet 132 of the priority valve 13 is in fluid communication with the steering hydraulic cylinder that controls the steering device 22, and the working fluid from the variable displacement hydraulic pump 14 is supplied to the steering hydraulic cylinder to control the machine. The power feedback LS pressure from the steering device 22 through the hydraulic throttle valve acts on the left end of the core of the priority valve 13 through the hole 133 LS of the priority valve 13. With a large number of revolutions of the steering device 22, leading to a sufficiently large power pressure feedback LS, the core priority valve 13 moves to the right on FIG. 2. In this case, the inlet 130 of the priority valve 13 is in fluid communication with the outlet 132. The working fluid from the variable displacement hydraulic pump 14 is supplied to the hydraulic system of the steering 11, achieving the desired steering action.

Следует понимать, что приоритетный клапан 13 может представлять собой пропорциональный клапан с сердечником, способный перемещаться пропорционально разности давлений и воздействовать на торцы сердечника клапана. В результате, при изменении силовой обратной связи по давлению LS от рулевого устройства 22, рабочая жидкость, отобранная гидронасосом переменной производительности 14, распределятся между выходными отверстиями 131 и 132 приоритетного клапана 13. Таким образом, часть рабочей жидкости из гидронасоса переменной производительности 14 подается в гидросистему рулевого управления 11, а другая часть, по мере необходимости, подается в гидросистему рабочего оборудования 12 вместе с рабочей жидкостью из гидронасоса постоянной производительности 16.It should be understood that the priority valve 13 may be a proportional valve with a core that can move in proportion to the pressure difference and act on the ends of the valve core. As a result, when changing the force feedback on the LS pressure from the steering device 22, the working fluid selected by the variable-speed hydraulic pump 14 is distributed between the outlet openings 131 and 132 of the priority valve 13. Thus, part of the working fluid from the variable-speed hydraulic pump 14 is supplied to the hydraulic system steering 11, and the other part, as necessary, is fed into the hydraulic system of the working equipment 12 together with the working fluid from a hydraulic pump of constant capacity 16.

Далее, со ссылкой на РИС. 4, гидравлическая система 10 в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит перепускной клапан 30, находящийся в жидкостной связи с выходом гидронасоса переменной производительности 14. Перепускной клапан 30 по варианту осуществления на РИС. 4 представляет собой двухходовой двухпозиционный клапан, имеющий закрытое положение и открытое положение, а его входное отверстие находится в жидкостной связи с выходом гидронасоса переменной производительности 14.Next, with reference to FIG. 4, the hydraulic system 10 in accordance with the present invention further comprises a bypass valve 30 in fluid communication with the output of the variable displacement hydraulic pump 14. The bypass valve 30 of the embodiment in FIG. 4 is a two-way on / off valve having a closed position and an open position, and its inlet is in fluid communication with the output of a variable displacement hydraulic pump 14.

Перепускной клапан 30 содержит пружину 301, которая смещает сердечник перепускного клапана 30 в направлении закрытия. Перепускной клапан 30 дополнительно содержит первое отверстие 302 управления давлением, находящееся в жидкостной связи с выходом гидронасоса переменной производительности 14, и второе отверстие 303 управления давлением, находящееся в жидкостной связи с выходным отверстием 153 селективного клапана 15. Давление обратной связи из выходного отверстия 153 селективного клапана 15 действует совместно с пружиной 301, удерживая перепускной клапан 30 в закрытом положении. Когда выходное давление рабочей жидкости из отверстия 153 селективного клапана 15 приближается к нулю, например, когда неожиданно прекращается внешняя нагрузка на машину (например, неожиданно прекращается подъем или опускание стрелы погрузчика), то гидравлическое давление, действующее на рабочую жидкость в первом отверстии 302 управления давлением, преодолевает смещающее усилие пружины 301, а давление обратной связи во втором отверстии 303 управления давлением, переключает перепускной клапан 30 из закрытого положения в открытое положение, понижая давление на выходе гидронасоса переменной производительности 14, сбрасывая, таким образом, пиковое выходное давление гидронасоса переменной производительности 14. Таким образом, значительно снижается шум, создаваемый во время работы машины.The bypass valve 30 includes a spring 301 that biases the core of the bypass valve 30 in the closing direction. The bypass valve 30 further comprises a first pressure control port 302 in fluid communication with the output of the variable displacement pump 14, and a second pressure control port 303 in fluid communication with the selector valve outlet 153 15. Feedback pressure from the selector valve outlet 153 15 acts in conjunction with the spring 301 by holding the bypass valve 30 in the closed position. When the outlet pressure of the working fluid from the hole 153 of the selective valve 15 approaches zero, for example, when the external load on the machine suddenly ceases (for example, the lifting or lowering of the loader boom suddenly stops), then the hydraulic pressure acting on the working fluid in the first pressure control port 302 overcomes the biasing force of the spring 301, and the feedback pressure in the second pressure control hole 303 switches the bypass valve 30 from the closed position to the open position, according to izhaya outlet pressure of the variable capacity hydraulic pump 14 dropping, thus, the peak output pressure of the variable capacity hydraulic pump 14. Thus, the greatly reduced noise generated during operation.

Следует понимать, что это конструкторский замысел, т.е. снижение шума с помощью перепускного клапана 30, не ограничивается представленной здесь гидравлической системой 10 и может быть применен к любым другим подходящим гидравлическим системам.It should be understood that this is a design plan, i.e. noise reduction with the bypass valve 30 is not limited to the hydraulic system 10 presented here, and can be applied to any other suitable hydraulic system.

Предпочтительным является выполнение приоритетного клапана 13, обратного клапана 17, клапана последовательности 18 и селективного клапан 15 в виде блока сменных клапанов, сохраняя компоновочное решение гидравлической системы 10.It is preferable to design the priority valve 13, the check valve 17, the sequence valve 18 and the selective valve 15 as a block of interchangeable valves, while maintaining the layout of the hydraulic system 10.

Ниже приводится подробное описание различных условий эксплуатации гидравлической системы 10.The following is a detailed description of the various operating conditions of the hydraulic system 10.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

Когда гидросистема рулевого управления 11 машины не работает, а работает только гидросистема рабочего оборудования 12, то сигнал силовой обратной связи по давлению, действующий на первое входное отверстие 151 селективного клапана 15, равен нулю, при этом селективный клапан 15 передает сигнал давления от гидросистемы рабочего оборудования 12 на гидронасос переменной производительности 14, активируя его. В этом случае силовая обратная связь по давлению LS на отверстии 133 LS приоритетного клапана 13 также равна нулю, а давление рабочей жидкости, приложенное к правому торцу сердечника приоритетного клапана 13, преодолевает усилие пружины 5, действуя на сердечник клапана таким образом, что сердечник смещается влево на РИС 2, а между входным отверстием 130 и выходным отверстием 131 образуется жидкостная связь. Рабочая жидкость из гидронасоса переменной производительности 14 через обратный клапан 17 и клапан последовательности 18 образует единый поток с рабочей жидкостью из гидронасоса постоянной производительности 16 и подается в рабочий гидроцилиндр, управляющий рабочим орудием 26, через гидрораспределитель с открытым центром 24, подавая, таким образом, рабочую жидкость в гидросистему рабочего оборудования от гидронасоса постоянной производительности 16 и гидронасоса переменной производительности 14.When the hydraulic steering system 11 of the machine does not work, and only the hydraulic system of the working equipment 12 is working, the pressure feedback signal acting on the first inlet 151 of the selective valve 15 is zero, while the selective valve 15 transmits a pressure signal from the hydraulic system of the working equipment 12 to a variable displacement hydraulic pump 14, activating it. In this case, the force feedback on the LS pressure at the opening 133 of the LS of the priority valve 13 is also zero, and the pressure of the working fluid applied to the right end of the core of the priority valve 13 overcomes the force of the spring 5, acting on the valve core so that the core moves to the left in FIG. 2, and between the inlet 130 and the outlet 131, a fluid bond is formed. The working fluid from the variable displacement hydraulic pump 14 through the non-return valve 17 and the sequence valve 18 forms a single flow with the working fluid from the constant displacement hydraulic pump 16 and is supplied to the working hydraulic cylinder controlling the working tool 26 through the control valve with the open center 24, thus supplying the working fluid in the hydraulic system of working equipment from a hydraulic pump of constant capacity 16 and a hydraulic pump of variable capacity 14.

Когда гидросистема рабочего оборудования 12 не работает, а работает только гидросистема рулевого управления 11, то сигнал силовой обратной связи по давлению, действующий на второе входное отверстие 152 селективного клапана 15 равен нулю, при этом селективный клапан 15 передает сигнал силовой обратной связи по давлению LS из гидросистемы рулевого управления 11 в гидронасос переменной производительности 14, активируя его. Между тем, силовая обратная связь по давлению LS из гидросистемы рулевого управления 11 и пружина 5 приоритетного клапана 13 вместе смещают сердечник приоритетного клапана 13 вправо на РИС. 2, образуя жидкостную связь между входным отверстием 130 и выходным отверстием 132 приоритетного клапана 13, а рабочая жидкость из гидронасоса переменной производительности 14 подается в гидросистему рулевого управления 11, достигая желаемого действия рулевого управления.When the hydraulic system of the working equipment 12 does not work, and only the hydraulic system of the steering 11 is working, then the pressure feedback signal acting on the second inlet 152 of the selective valve 15 is zero, while the selective valve 15 transmits the pressure feedback signal LS from steering hydraulic system 11 in a variable displacement hydraulic pump 14, activating it. Meanwhile, the power feedback LS pressure from the hydraulic system of the steering 11 and the spring 5 of the priority valve 13 together shift the core of the priority valve 13 to the right by FIG. 2, forming a fluid connection between the inlet 130 and the outlet 132 of the priority valve 13, and the working fluid from the variable displacement hydraulic pump 14 is supplied to the hydraulic steering system 11, achieving the desired steering action.

При одновременной работе гидросистемы рулевого управления 11 и гидросистемы рабочего оборудования 12 машины сигнал силовой обратной связи по давлению LS из гидросистемы рулевого управления 11 воздействует на первое входное отверстие 151 селективного клапана 15, а сигнал давления из гидросистемы рабочего оборудования 12 воздействует на второе входное отверстие 152 селективного клапана 15. Сигнал с наибольшим давлением передается на гидронасос переменной производительности 14 посредством селективного клапана 15 и активирует гидронасос переменной производительности 14. Между тем, сердечник приоритетного клапана 13 перемещается под совместным воздействием пружины 5, силовой обратной связи по давлению LS из гидросистемы рулевого управления 11 и рабочей жидкости из гидронасоса переменной производительности 14 таким образом, что часть рабочей жидкости из гидронасоса переменной производительности 14 в основном подается в гидросистему рулевого управления 11, достигая желаемого действия рулевого управления, в то время как остальная часть рабочей жидкости, после образования единого потока с рабочей жидкостью из гидронасоса постоянной производительности 16, подается в гидросистему рабочего оборудования 12.With the simultaneous operation of the hydraulic steering system 11 and the hydraulic system of the working equipment 12 of the machine, the power pressure feedback LS signal from the hydraulic system of the steering 11 acts on the first inlet 151 of the selective valve 15, and the pressure signal from the hydraulic system of the working equipment 12 acts on the second inlet 152 of the selective valve 15. The signal with the highest pressure is transmitted to the variable displacement pump 14 through the selective valve 15 and activates the variable displacement pump производительности output 14. Meanwhile, the core of the priority valve 13 moves under the combined action of the spring 5, power feedback LS pressure from the hydraulic steering 11 and hydraulic fluid from the variable displacement pump 14 so that part of the hydraulic fluid from the variable displacement pump 14 mainly fed to the hydraulic steering system 11, achieving the desired steering action, while the rest of the working fluid, after the formation of a single sweat and the working fluid from the hydraulic pump 16, a constant performance is supplied to the hydraulic working equipment 12.

Когда машина находится в эксплуатационной готовности, то не работают гидросистема рулевого управления 11 и гидросистема рабочего оборудования 12. В этом случае гидросистемой рулевого управления не подается сигнал силовой обратной связи по давлению LS, а входное отверстие 130 и выходное отверстие 132 приоритетного клапана 13 образуют между собой жидкостную связь. Рабочая жидкость из гидронасоса переменной производительности 14 подается в клапан последовательности 18 через приоритетный клапан 13 и обратный клапан 17. Рабочая жидкость в гидросистеме рабочего оборудования 12 возвращается непосредственно в масляный бак 21, что приводит к низкому давлению в контуре гидросистемы рабочего оборудования 12 и закрытию клапана последовательности 18, а рабочая жидкость, подаваемая гидронасосом переменной производительности 14, поступает в регулирующий клапан 19 гидронасоса переменной производительности 14. Давление на выходе из гидронасоса переменной производительности 14 постепенно увеличивается, пока не нарушится равновесие регулирующего клапана 19 и его запас по давлению Δ p не будет преодолен, и тогда регулирующий клапан 19 открывает канал, ведущий к камере управления 20 гидронасоса переменной производительности 14 (см. Рис. 3) толкает наклонную шайбу камеры управления гидронасоса переменной производительности 14, а работа масла камеры управления 20 изменяет угол поворота наклонной шайбы гидронасоса переменной производительности 14, подавая на выход небольшой объем рабочей жидкости, тем самым экономя энергию.When the machine is in operational readiness, the hydraulic steering system 11 and the hydraulic system of the working equipment 12 do not work. In this case, the hydraulic steering system does not give a power feedback signal LS pressure, and the inlet 130 and the outlet 132 of the priority valve 13 form fluid connection. The working fluid from the variable displacement hydraulic pump 14 is supplied to the sequence valve 18 through the priority valve 13 and the check valve 17. The working fluid in the hydraulic system of the working equipment 12 is returned directly to the oil tank 21, which leads to a low pressure in the hydraulic circuit of the working equipment 12 and the sequence valve closes 18, and the working fluid supplied by the variable displacement hydraulic pump 14 enters the control valve 19 of the variable displacement hydraulic pump 14. Pressure the output variable pressure pump 14 gradually increases until the balance of the control valve 19 is disturbed and its pressure margin Δ p is overcome, and then the control valve 19 opens the channel leading to the control chamber 20 of the variable speed pump 14 (see Fig. . 3) pushes the inclined washer of the variable displacement hydraulic pump control chamber 14, and the oil operation of the control chamber 20 changes the angle of rotation of the variable displacement hydraulic pump 14 washer, applying to you od small volume of the working fluid, thereby saving energy.

Когда внешняя нагрузка на машину 10, например выполнение работы орудиями внезапно прекращается, то пиковое давление на выходе гидронасоса переменной производительности 14 сбрасывается через перепускной клапан 30. Таким образом, снижается шум, создаваемый во время работы машины.When the external load on the machine 10, for example, the work of the tools suddenly stops, the peak pressure at the output of the variable displacement pump 14 is released through the bypass valve 30. Thus, the noise generated during operation of the machine is reduced.

Гидравлическая система 10, в соответствии с настоящим изобретением, способна экономить энергию, когда машина находится в эксплуатационной готовности и снижать шум, создаваемый во время работы машины, что создает более комфортные и более удобные условия работы для оператора.The hydraulic system 10, in accordance with the present invention, is able to save energy when the machine is in operational readiness and reduce the noise generated during operation of the machine, which creates more comfortable and more convenient working conditions for the operator.

Вышеприведенное изображение является иллюстрацией гидравлической системы согласно настоящему изобретению со ссылкой на варианты осуществления. Специалистам в данной области техники, очевидно, что в гидравлической системе согласно изобретению в пределах сущности и объема настоящего изобретения могут быть сделаны различные изменения и модификации. Другие варианты будут очевидны специалистам в данной области техники исходя из настоящего описания и осуществления гидравлической системы, изложенной в данном документе. Описание и варианты осуществления следует рассматривать только в качестве примера, а истинный объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и ее пунктами.The above image is an illustration of a hydraulic system according to the present invention with reference to embodiments. Specialists in the art, it is obvious that in the hydraulic system according to the invention within the essence and scope of the present invention can be made various changes and modifications. Other options will be apparent to those skilled in the art from the present description and implementation of the hydraulic system set forth herein. The description and embodiments should be considered only as an example, and the true scope of the invention is determined by the attached claims and its paragraphs.

Claims

1. The hydraulic system (10) for the machine, including: hydraulic steering system (11); hydraulic system of working equipment (12); variable displacement hydraulic pump (14), which supplies the working fluid to the steering hydraulic system; and a constant-flow hydraulic pump (16) supplying the working fluid to the hydraulic system of the working equipment, characterized in that the hydraulic system (10) further includes a bypass valve (30) in fluid communication with the output of the variable-speed hydraulic pump (14).

2. The hydraulic system according to claim 1, characterized in that the hydraulic system (10) includes: a selective valve (15) with two inlet openings (151, 152) for receiving power pressure feedback (LS) from the steering hydraulic system (11) and pressure feedback from the hydraulic system of the working equipment (12), respectively; the largest of the two back pressures is the outlet from the outlet (153); characterized in that the bypass valve (30) includes a first pressure control port (302) in fluid communication with the output of the variable displacement pump (14), and a second pressure control port (303) in fluid communication with the outlet ( 153) selective valve (15).

3. The hydraulic system according to claim 2, characterized in that the bypass valve (30) has a closed position and an open position, and when the outlet pressure from the outlet (153) of the selective valve (15) approaches zero, the bypass valve (30) switches from the closed position to the open position, relieving the output pressure of the variable displacement hydraulic pump (14).

4. The hydraulic system according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the variable displacement hydraulic pump (14) is in fluid selective communication with the hydraulic steering system (11) and the hydraulic system of the working equipment (12) through a priority valve (13), made in this way that during the operation of the hydraulic steering system (11), the supply of a working fluid to it with a variable displacement hydraulic pump (14) is a priority.

5. The hydraulic system according to claim 4, characterized in that the priority valve (13) is in fluid communication with the sequence valve (18) through the check valve (17), and the sequence valve (18) is in fluid communication with the hydraulic system of the working equipment ( 12).

6. The hydraulic system according to claim 4, characterized in that the priority valve (13) includes an opening LS (133) designed to receive a pressure feedback signal (LS) from the hydraulic steering system (11) during operation of the latter .

7. The hydraulic system according to claim 4, characterized in that the priority valve (13) is made in such a way that during operation of the hydraulic system of the working equipment (12) at least a portion of the working fluid supplied by a variable displacement hydraulic pump (14) and the working fluid, fed by a hydraulic pump of constant capacity (16), form a single stream and are fed into the hydraulic system of the working equipment (12).

8. The hydraulic system according to claim 5, characterized in that the hydraulic system (10) includes: a control valve (19) that controls the output of the variable displacement hydraulic pump (14) when the machine is in operational readiness; the sequence valve (18), closed so that the working fluid supplied by the variable displacement hydraulic pump (14) is directed to the control valve (19), reducing the flow rate at the variable displacement hydraulic pump (14) output to a small value.

9. The hydraulic system according to claim 2, characterized in that the selective valve (15) is used to supply the greatest power pressure feedback (LS) from the hydraulic steering system (11) and pressure feedback from the hydraulic system of the working equipment (12) to variable displacement hydraulic pump (14) to control its operation.

10. The hydraulic system according to claim 5, characterized in that the priority valve (13), the check valve (17), the sequence valve (18) and the selective valve (15) are made in the form of a block of replaceable valves.

11. A machine comprising a hydraulic system according to any one of the preceding paragraphs.