RU75875U1

RU75875U1 - TRACK HYDRAULIC SYSTEM

Info

Publication number: RU75875U1
Application number: RU2008120888/22U
Authority: RU
Inventors: Лариса Александровна Ежова; Владимир Юрьевич Корнев; Владилен Сергеевич Танин-Шахов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр"
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2008-08-27

Abstract

Гидросистема содержит гидромотор (1), насосы (2, 3) гидроцилиндры (4, 5, 6) управления рабочим оборудованием. Гидрораспределитель (7) выполнен пропорциональным. Он имеет две напорные секции (8, 9) и пять рабочих секций (10, 11, 12, 13, 14). Рабочая секция (10) расположена между напорными секциями (8, 9). Гидросистема снабжена блоками управления (15, 16, 17). Насос (2) сообщен с напорной секцией (8) гидрораспределителя, а насос (3) - через тормозной кран (18) с тормозной системой и с напорной секцией (9) гидрораспределителя. Предохранительный клапан (24) напорной секции (8) настроен на большее давление, чем предохранительный клапан (25) напорной секции 9 гидрораспределителя. Гидросистема обеспечивает управление поворотом гусеничной машины, рабочим ооборудованием и тормозной системой. 1 ил.The hydraulic system contains a hydraulic motor (1), pumps (2, 3) hydraulic cylinders (4, 5, 6) for controlling working equipment. The hydrodistributor (7) is made proportional. It has two pressure sections (8, 9) and five working sections (10, 11, 12, 13, 14). The working section (10) is located between the pressure sections (8, 9). The hydraulic system is equipped with control units (15, 16, 17). The pump (2) is in communication with the pressure section (8) of the valve, and the pump (3) through the brake valve (18) with the brake system and with the pressure section (9) of the valve. The pressure relief valve (24) of the pressure section (8) is set to a higher pressure than the pressure relief valve (25) of the pressure section of the hydraulic control valve 9. The hydraulic system provides control of the rotation of the tracked vehicle, working equipment and brake system. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к гидравлическим системам гусеничных тракторов, подъемно-транспортных, строительно-дорожных и других самоходных машин.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to the hydraulic systems of caterpillar tractors, hoisting-and-transport, construction-road and other self-propelled machines.

Известна гидрообъемная передача механизма поворота трансмиссии гусеничной машины, содержащая гидравлически замкнутые регулируемый насос и гидромотор. Насос ее связан с двигателем машины, а гидромотор через бортовые дифференциалы соединен с ведущими звездочками и сопряжен с тормозом. Гидрообъемная передача содержит регулируемый насос, соединенный с двигателем, и гидромотор, кинематически соединенный с ведущими звездочками гусеничной машины и с тормозом. К рабочим магистралям гидросистемы через подпиточные клапаны подключен вспомогательный насос. Гидропередача содержит также ряд вспомогательных элементов, обеспечивающих ее нормальное функционирование. («Гусеничная машина Г-569 и ее модификации». Москва, Военное издательство, 1985, с.28). При движении машины за счет поворота валика управления, связанного через механизм управления с регулирующим органом насоса и со штурвалом машины, происходит изменение подачи насоса. Оно вызывает изменение частоты вращения вала гидромотора и связанных с ним каждой из ведущих звездочек. Из-за разности скоростей вращения ведущих звездочек происходит поворот машины. Бесступенчатость изменения скорости вращения вала гидромотора обеспечивает плавность изменения радиуса поворота.Known hydrostatic transmission of the rotation mechanism of the transmission of a tracked vehicle, containing a hydraulically closed adjustable pump and a hydraulic motor. Its pump is connected to the engine of the machine, and the hydraulic motor is connected to the drive sprockets and connected to the brake through the side differentials. The hydrostatic transmission contains an adjustable pump connected to the engine and a hydraulic motor kinematically connected to the drive sprockets of the tracked vehicle and to the brake. An auxiliary pump is connected to the working lines of the hydraulic system through make-up valves. The hydraulic transmission also contains a number of auxiliary elements that ensure its normal functioning. ("Tracked vehicle G-569 and its modifications." Moscow, Military Publishing House, 1985, p.28). When the machine moves due to the rotation of the control roller, connected through the control mechanism with the regulating body of the pump and with the steering wheel of the machine, the pump flow changes. It causes a change in the frequency of rotation of the shaft of the hydraulic motor and each of the leading sprockets associated with it. Due to the difference in rotation speeds of the drive sprockets, the machine rotates. The stepless change in the speed of rotation of the shaft of the hydraulic motor ensures a smooth change in the radius of rotation.

Недостатком гидропередачи является однонаправленность ее функций. Обладая мощным источником гидравлической энергии в виде регулируемого насоса, она используется только для поворота машины.The disadvantage of hydraulic transmission is the unidirectionality of its functions. Possessing a powerful source of hydraulic energy in the form of an adjustable pump, it is used only for turning the machine.

Известна гидросистема мобильной машины, принятая за прототип, содержащая гидрообъемную передачу, которая включает регулируемый насос, гидромотор и несколько исполнительных механизмов, а также The known hydraulic system of a mobile machine, adopted as a prototype, containing a hydrostatic transmission, which includes an adjustable pump, a hydraulic motor and several actuators, as well as

вспомогательную питающую установку, включающую насос, связанный с исполнительными механизмами через трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель. К рабочим магистралям гидросистемы через подпиточные клапаны подключен вспомогательный насос. Гидросистема снабжена двухпозиционными четырехлинейными гидрораспределителями, установленными в магистралях всех исполнительных механизмов и в магистралях, сообщающих выходы гидрообъемной передачи с магистралями исполнительных механизмов и гидрозамок, управляющая полость которого подключена к штоковой полости каждого исполнительного механизма, вход -к поршневой полости, а выход - к сливу через предохранительный клапан (патент России №2062374 «Гидросистема самоходной машины», МПК: F16H 39/02, опубл. 20.06.1996).auxiliary feeding installation, including a pump connected to the actuators through a three-position four-way valve. An auxiliary pump is connected to the working lines of the hydraulic system through make-up valves. The hydraulic system is equipped with two-position four-line directional control valves installed in the lines of all actuators and in the lines communicating the outputs of the hydrostatic transmission with the lines of the actuators and the hydraulic locks, the control cavity of which is connected to the rod cavity of each actuator, the input is to the piston cavity, and the outlet is connected to the drain through safety valve (Russian patent No. 2062374 "Hydraulic system of a self-propelled machine", IPC: F16H 39/02, publ. 06/20/1996).

При подготовке к работе гидроприводов, содержащих гидроцилиндры, включаются гидрораспределители, подключающие штоковую и поршневую полости гидроцилиндров к рабочим магистралям гидрообъемной передачи. Для выдвижения штока гидроцилиндра жидкость от нагнетающей полости насоса подается в поршневую полость гидроцилиндра. Сливаемая из штоковой полости гидроцилиндра жидкость поступает во всасывающую полость насоса. Однако сливаемый объем жидкости меньше на величину объема штока, чем нагнетаемый объем. Восполнение недостающего объема производит вспомогательный насос через подпиточный клапан. Для втягивания штока гидроцилиндра жидкость от насоса нагнетается в штоковую полость гидроцилиндра, а слив из поршневой полости осуществляется во всасывающую полость насоса. Однако поступающий в гидроцилиндр объем жидкости меньше на величину объема штока, чем вытесняемый из него объем. Компенсация разности объемов осуществляется с помощью гидрозамка. При этом давление нагнетания поступает в управляющую полость замка, клапан гидрозамка открывается и излишек рабочей жидкости через предохранительный клапан сливается в корпус гидропередачи.In preparation for operation of hydraulic drives containing hydraulic cylinders, control valves are connected, connecting the rod and piston cavities of the hydraulic cylinders to the working lines of the hydrostatic transmission. To extend the hydraulic cylinder rod, fluid from the pump pumping cavity is supplied to the piston cavity of the hydraulic cylinder. The liquid drained from the rod cavity of the hydraulic cylinder enters the suction cavity of the pump. However, the discharged volume of the liquid is less by the magnitude of the volume of the rod than the discharge volume. Replenishment of the missing volume is done by the auxiliary pump through the make-up valve. To retract the hydraulic cylinder rod, the liquid from the pump is pumped into the rod cavity of the hydraulic cylinder, and discharge from the piston cavity is carried out into the suction cavity of the pump. However, the volume of liquid entering the hydraulic cylinder is less by the amount of the rod volume than the volume displaced from it. Compensation of the difference in volumes is carried out using a hydraulic lock. In this case, the discharge pressure enters the control cavity of the lock, the hydraulic lock valve opens and the surplus of the working fluid through the safety valve is discharged into the hydraulic transmission housing.

Недостатком известной гидросистемы являются ее функциональная ограниченность из-за невозможности управления тормозной системой и сложность конструкции. Данная система позволяет осуществлять плавное изменение скорости с помощью электроуправления, что является сложным и недостаточно надежным.A disadvantage of the known hydraulic system is its functional limitation due to the inability to control the brake system and the complexity of the design. This system allows for a smooth change in speed using electric control, which is complex and not reliable enough.

Полезная модель направлена на расширение функциональных возможностей гидросистемы гусеничной машины и ее упрощение.The utility model is aimed at expanding the functionality of the hydraulic system of a tracked vehicle and its simplification.

Для достижения указанного технического результата известная гидросистема гусеничной машины, содержащая гидромотор, два насоса, по меньшей мере два исполнительных механизма, гидрораспределитель, тормозную систему, снабжена блоками управления, пропорциональный гидрораспределитель выполнен с двумя напорными и по меньшей мере тремя рабочими секциями, первая из которых расположена между двумя напорными секциями, первый насос сообщен с первой напорной секцией гидрораспределителя, второй насос сообщен через тормозной клапан с тормозной системой и со второй напорной секцией гидрораспределителя, причем предохранительный клапан первой напорной секции настроен на большее давление, чем предохранительный клапан второй напорной секции гидрораспределителя, первая и вторая рабочие секции гидрораспределителя соединены с гидромотором и первым блоком управления, а последующие рабочие секции гидрораспределителя соединены с рабочими органами и соответствующими блоками управления.To achieve the specified technical result, the known hydraulic system of a caterpillar vehicle containing a hydraulic motor, two pumps, at least two actuators, a hydraulic distributor, a brake system is equipped with control units, a proportional hydraulic distributor is made with two pressure and at least three working sections, the first of which is located between two pressure sections, the first pump is in communication with the first pressure section of the control valve, the second pump is communicated through a brake valve with a brake system and with the second pressure section of the valve, the safety valve of the first pressure section is set to a higher pressure than the safety valve of the second pressure section of the valve, the first and second working sections of the valve are connected to the hydraulic motor and the first control unit, and the subsequent working sections of the valve are connected to the working bodies and corresponding control units.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая гидросистема отличается наличием новых элементов - блоков управления, а также выполнением пропорционального гидрораспределителя с двумя напорными и по меньшей мере тремя рабочими секциями, первая из которых расположена между двумя напорными секциями, сообщением первого насоса с первой напорной секцией гидрораспределителя, второго насоса - через тормозной клапан с тормозной системой и со второй напорной секцией гидрораспределителя. Предохранительный клапан первой напорной секции Comparative analysis with the prototype shows that the inventive hydraulic system is characterized by the presence of new elements - control units, as well as by performing a proportional valve with two pressure and at least three working sections, the first of which is located between two pressure sections, the message of the first pump with the first pressure section of the valve , the second pump through the brake valve with the brake system and with the second pressure section of the valve. Pressure relief valve of the first pressure section

настроен на большее давление, чем предохранительный клапан второй напорной секции гидрораспределителя. Первая и вторая рабочие секции гидрораспределителя соединены с гидромотором и первым блоком управления, а последующие рабочие секции гидрораспределителя соединены с рабочими органами и соответствующими блоками управления.set to a higher pressure than the safety valve of the second pressure section of the valve. The first and second working sections of the control valve are connected to the hydraulic motor and the first control unit, and the subsequent working sections of the control valve are connected to the working bodies and the corresponding control units.

Благодаря наличию этих отличительных признаков за счет использования общего гидрораспределителя для всех элементов гидросистемы упрощается конструкция гидросистемы. При этом гидросистема обеспечивает управление поворотом гусеничной машины, рабочими органами и тормозной системой.Due to the presence of these distinctive features through the use of a common valve for all elements of the hydraulic system, the design of the hydraulic system is simplified. At the same time, the hydraulic system provides control of the rotation of the tracked vehicle, working bodies and the brake system.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема гидравлической системы гусеничной машины.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a schematic diagram of the hydraulic system of a tracked vehicle.

Гидросистема гусеничной машины содержит гидромотор 1, насосы 2 и 3, исполнительные механизмы: гидроцилиндры 4 для управления рыхлителем, гидроцилиндр 5 для управления перекосом бульдозерного отвала, гидроцилиндры 6 для управления подъемом-опусканием бульдозерного отвала. Рабочие полости гидроцилиндров 4, 5, 6 сообщены с соответствующими гидролиниями, подключенными к рабочим магистралями гидросистемы. Гидрораспределитель 7 выполнен пропорциональным. Он имеет две напорные секции 8, 9 и пять рабочих секций 10, 11, 12, 13, 14. Рабочая секция 10 расположена между напорными секциями 8 и 9. Гидросистема снабжена блоками управления (джойстиками) 15, 16, 17. Первый насос 2 сообщен с первой напорной секцией 8 гидрораспределителя. Второй насос 3 сообщен через тормозной кран 18 с тормозной системой и со второй напорной секцией 9 гидрораспределителя. В магистралях управления гидроцилиндром 5 установлен гидрозамок 19. Тормозная система имеет гидропневмоаккумулятор 20, цилиндры 21 тормоза бортового редуктора, тормоза 22 и 23. Предохранительный клапан 24 первой напорной секции 8 настроен на большее давление, чем предохранительный клапан 25 второй The hydraulic system of the tracked vehicle contains a hydraulic motor 1, pumps 2 and 3, actuators: hydraulic cylinders 4 for controlling the cultivator, hydraulic cylinder 5 for controlling the skew of the bulldozer blade, hydraulic cylinders 6 for controlling the raising and lowering of the bulldozer blade. The working cavities of hydraulic cylinders 4, 5, 6 are connected with the corresponding hydraulic lines connected to the working lines of the hydraulic system. The valve 7 is made proportional. It has two pressure sections 8, 9 and five working sections 10, 11, 12, 13, 14. The working section 10 is located between the pressure sections 8 and 9. The hydraulic system is equipped with control units (joysticks) 15, 16, 17. The first pump 2 is communicated with the first pressure section 8 of the control valve. The second pump 3 is communicated through the brake valve 18 with the brake system and with the second pressure section 9 of the valve. A hydraulic lock 19 is installed in the control lines of the hydraulic cylinder 5. The brake system has a hydraulic accumulator 20, onboard gear brakes 21 brakes, brakes 22 and 23. The safety valve 24 of the first pressure section 8 is set to a higher pressure than the safety valve 25 of the second

напорной секции 9 гидрораспределителя. Первая 10 и вторая 11 рабочие секции гидрораспределителя соединены с гидромотором 1 и блоком 15 управления. Третья рабочая секция 12 соединена с гидроцилиндрами 4 для управления рыхлителем и с блоком 16 управления. Четвертая рабочая секция 13 через гидрозамок 19 соединена с гидроцилиндром 5 для управления перекосом бульдозерного отвала и с блоком 17 управления. Пятая рабочая секция 14 соединена с гидроцилиндрами 6 для управления подъемом-опусканием отвала и с блоком 17 управления.pressure section 9 of the control valve. The first 10 and second 11 working sections of the valve are connected to the hydraulic motor 1 and the control unit 15. The third working section 12 is connected to the hydraulic cylinders 4 for controlling the cultivator and to the control unit 16. The fourth working section 13 through a hydraulic lock 19 is connected to the hydraulic cylinder 5 to control the skew of the dozer blade and to the control unit 17. The fifth working section 14 is connected to the hydraulic cylinders 6 for controlling the lifting and lowering of the blade and to the control unit 17.

При запуске двигателя гусеничной машины рабочая жидкость от насоса 2 подается к напорной секции 7 распределителя и в случае отсутствия управляющих сигналов в рабочих секциях гидрораспределителя, поступает на слив. Рабочая жидкость от насоса 3 через тормозной кран 18 поступает на зарядку гидропневмоаккумулятора 20 для растормаживания цилиндров 21 тормоза бортового редуктора. Оставшаяся рабочая жидкость идет на напорную секцию 9 гидрораспределителя, предохранительный клапан 25 которой настроен на меньшее давление по сравнению с предохранительным клапаном 24.When the engine of the tracked vehicle is started, the working fluid from the pump 2 is supplied to the pressure section 7 of the distributor and, in the absence of control signals in the working sections of the hydraulic distributor, it flows to the drain. The working fluid from the pump 3 through the brake valve 18 is supplied to charge the hydro-pneumatic accumulator 20 to brake the cylinders 21 of the brake of the final drive. The remaining working fluid goes to the pressure section 9 of the control valve, the safety valve 25 of which is configured for lower pressure compared to the safety valve 24.

При повороте гусеничной машины осуществляется подача управляющего сигнала от блока управления 15 на рабочую секцию 10 гидрораспределителя. Рабочая жидкость поступает в гидромотор 1 от насоса 2. При этом ее расход пропорционален величине отклонения джойстика, а давление определяется сопротивлением повороту и ограничивается настройкой предохранительного клапана 24. При подаче управляющего сигнала от блока управления 15 на рабочую секцию 11 гидрораспределителя в гидромотор 1 пойдет рабочая жидкость от насосов 2 и 3. При этом давление ограничивается настройкой предохранительного клапана 25.When the tracked vehicle is rotated, a control signal is supplied from the control unit 15 to the operating section 10 of the control valve. The working fluid enters the hydraulic motor 1 from the pump 2. At the same time, its flow rate is proportional to the deviation of the joystick, and the pressure is determined by the resistance to rotation and is limited by the setting of the safety valve 24. When a control signal is supplied from the control unit 15 to the working section 11 of the control valve, the working fluid will go to the hydraulic motor 1 from pumps 2 and 3. The pressure is limited by the setting of the safety valve 25.

При подаче управляющих сигналов на рабочие секции 12, 13, 14 от блоков управления 16 и 17 рабочая жидкость от насосов 2 и 3 подается в гидроцилиндры 4, 5 и 6 соответственно.When applying control signals to the working sections 12, 13, 14 from the control units 16 and 17, the working fluid from the pumps 2 and 3 is supplied to the hydraulic cylinders 4, 5 and 6, respectively.

Claims

The hydraulic system of a caterpillar vehicle containing a hydraulic motor, two pumps, at least two actuators, the working cavities of which are connected with the corresponding hydraulic lines connected to the working lines of the hydraulic system, a control valve, a brake system, characterized in that the hydraulic system is equipped with control units, a proportional control valve is made with two pressure and at least three working sections, the first of which is located between the two pressure sections, the first pump is in communication with the first pressure the second section of the valve, the second pump is communicated through the brake valve with the brake system and the second pressure section of the valve, the safety valve of the first pressure section being set to a higher pressure than the safety valve of the second pressure section of the valve, the first and second working sections of the valve are connected to the hydraulic motor and the first the control unit, and subsequent working sections of the control valve are connected to the working bodies and the corresponding control units.