SU1740772A1 - Устройство управлени производительностью насоса - Google Patents

Abstract

Использование: в источниках гидравлической энергии сельскохоз йственных, дорожно-строительных и других машин, в системах регулировани  производительности насоса. Сущность изобретени : устройство управлени  производительностью насоса 1 содержит регулировочный орган 3, дополнительный гидроцилиндр 4, поршень 5 установочного гидроцилиндра, золотник 6, пружину 7 обратной св зи, пружину 8 управлени , нагружающий привод 9. Поршнева  полость 16 дополнительного гидроцилиндра соединена с линией 15 нагнетани , а его лоток установлен с возможностью взаимодействи  с регулировочным органом 2 и расположен симметрично штоку установочного гидроцилиндра. Нагружающий привод 9 выполнен в виде кулачка и соединенного с ним поворотного рычага. 2 з.п. ф-лы,-5 ил. сл С о х| х| hO Фиг. 1

Description

Изобретение относитс  к системам регулировани  производительности насоса, и может быть использовано в источниках гидравлической энергии с насосом переменной производительности, примен емых в гид- росистемах сельскохоз йственных, дорож- но-строительных и других машин.

Известны устройства и системы управлени  производительностью, например, аксиально-поршневых насосов.

Эти устройства управлени  оснащены сервораспределител ми и установочными гидроцилиндрами, св занными с поворотной шайбой насоса.

Система управлени  питаетс  от отдель- ного источника гидравлической энергии, а св зь сервораспределител  с установочными гидроцилиндрами гидравлическа . Из-за это- го устройства управлени  недостаточно чуст- вительны к внешним возмущающим силам, воздействующих на сервораспреде- литель, и отсюда имеют более низкую скорость срабатывани  и динамику, воспроизводимость и точность регулировани .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство управлени  производительностью аксиальнопоршневого насоса, содержащее регулировочный орган, поворотную шайбу, св занную с установочным гидроцилиндром , пружину обратной св зи, установленную между поршнем гидроцилиндра и торцом золотника сервораспределител  с двум  дросселирующими зазорами, вход- на  лини  которого сообщена с дренажем, а друга  - с линией нагнетани , и штоковой полостью установочного гидроцилиндра. С обратной стороны поворотной шайбы установлена пружина сжати , устанавливающа  шайбу перед началом работы а режим максимальной производительности. На торец золотника сервораспределител  воздействует управл ющий механизм, выполненный в виде электрически управл емого соленой- да.

Такое устройство управлени  имеет механическую обратную св зь между наклонной шайбой и золотниковым сервораспределите- лем, выполн емую пружиной обратной св - зи, существенно более точно и обладает высокой динамикой и скоростью срабатывани .

Однако насос вместе с тем имеет более сложную конструкцию, выражающейс  в наличии пружины, устанавливающей поворотную шайбу в режим максимальной производительности и, как следствие, необходимость в дополнительном гидронасосе с более высоким давлением управлени , необходимым дл  установки поворотной шайбы в положение, соответствующее нулевой производительности при небольших давлени х в линии нагнетани  основного насоса.

В таком положении поворотной шайбы и при других ее промежуточных положени х , любое и резкое повышение нагрузки на рабочий орган, а значит рабочего давлени  в линии нагнетани  насоса ведет не к кратковременному уменьшению, а к увеличению его производительности, неустойчивой и нестабильной работе.

Цель изобретени  - упрощение конструкции и улучшени  стабильности работы в режиме производительности, близкой к нулю .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве управлени  производительностью , содержащем регулировочный орган, например, поворотную шайбу, св занный с установочным гидроцилиндром, пружину обратной св зи, установленную между поршнем гидроцилиндра и торцом золотника сервораспределител  с двум  дросселирующими зазорами, входна  лини  которого сообщена с торцовыми полост ми золотника и с полостью установочного гидроцилиндра, а одна из выходных линий сообщена с дренажем , а друга  - с линией нагнетани , и управл ющий механизм, установленный с обратного торца золотника сервораспределител  и контактирующий с ним, согласно изобретению оно снабжено дополнительным гидроцилиндром, поршнева  полость которого соединена с линией нагнетани , а шток установлен с возможностью взаимодействи  с регулировочным органом и расположен симметрично штоку установочного г дроцилиндра, а управл ющий механизм выполнен в виде пружины управлени  и нагружающего привода.

Такое устройство управлени  конструктивно более проще, так как отпадает необходимость в пружине, устанавливающей поворотную шайбу в режим максимальной производительности в начале работы насоса , а ее функции будет совмещать пружина обратной св зи, котора  устанавливает поворотную шайбу в максимальный угол наклона уже с другой стороны от ее нейтрального положени .

Кроме того, отпадает необходимость также в отдельном насосе дл  управлени , а давление управлени  при этом значительно меньшие по величине и отбираетс  от линии нагнетани  насоса.

Это позвол ет более точно i быстро отслеживать поворотной шайбе устанавливающее усилие прилагаемое к золотнику

сервораспределител  уже через пружину управлени , способству  более точному уравновешиванию золотника, и при.резких повышени х давлени  жидкости в линии нагнетани , в отличие от прототипа, шайба насоса отклон етс  наоборот в сторону уменьшени  производительности, а значит уменьшению давлени  и восстановлению стабильности в работе.

На фиг. 1 изображена гидравлическа  схема насоса; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 (расположенный слева от оси); на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2 (расположенный справа от оси); на фиг. 5 - часть, продольного разреза устройства управлени  по плоскости разреза, показанной на фиг. 4.

Устройство управлени  производительностью аксиально-поршневого насоса 1 (фиг. 1), содержит регулировочный орган, поворотную шайбу 2, Св занную с установочным гидроцилиндром 3 и с дополнительным гидроцилиндром 4, расположенным с обратной ее стороны.

Между поршнем 5 установочного гидроцилиндра 3 и торцом золотника 6 сервораспределител  с двум  дросселирующими зазорами установлена пружина 7 обратной св зи. На другой торец золотника 6 воздействует пружина 8 управлени  управл ющего механизма, контактирующа  с нагружающим приводом 9.

Входна  лини  10 сервораспределител  сообщена с торцовыми полост ми 11 золотника бис полостью 12 установочного гидроцилиндра 3. Одна из выходных линий 13 сообщена с дренажем 14, а друга  - с линией нагнетани  15 насоса, с которой также сообщена полость 16 дополнительного гидроцилиндра 4.

Конструктивно это устройство управлени  воплощено в аксиально-поршневом насосе (см. фиг. 2), имеющем блок 17 цилиндров с поршн ми 18, размещенный на приводном валу 19. Поршни 18 через башмаки 20 опираютс  и скольз т по поверхности поворотной шайбы 2, котора  через рычаг 21 с одной стороны контактирует с поршнем 22 гидроцилиндра 4, а с другой стороны - с поршнем 23 установочного гидроцилиндра 3. Поворачиваетс  шайба 2 на цапфах 24. Между поршнем 23 и торцом золотника 6 сервораспределител  25 с двум  дросселирующими зазорами установлена пружина 7 обратной св зи.

С другого торца золотника 6 размещена пружина 8 управлени , сжимаема  нагружающим приводом управл ющего механизма, выполненного в виде кулачка 26, воздействующего на нее через аксиально подвижный шток 27. Кулачок 26 св зан с рычагом 28, вращающимс  вокруг оси 29.

Золотник 6 имеет три уплотн ющих по ска , разделенных кольцевыми каналами 30

и 31, Канал 30 через радиальный канал 32, канал 33 и канал 34 посто нно сообщен с линией 15 нагнетани  насоса. С линией 15 нагнетани  насоса также по каналу 35 посто нно сообщена полость 36 дополнитель0 ногогидроцилиндра 4.

Канал же 31 через радиальный канал 37 посто нно сообщен с дренажем 14. Полости со стороны торцов 11 золотника 6, а также полость 12 установочного гидроцилиндра 3

5 сообщены между собой двум  аксиальными каналами 38 и 39, выполненными на наружной поверхности сервораспределител  25 (см. фиг. 5). От аксиальных каналов 38 и 39 отход т два радиальных канала 40 и 41, ко0 торые в нейтральном положении золотника 6 перекрываютс  с отрицательным перекрытием его средним по ском.

Пружина управлени  8 с целью сокращени  габаритов устройства имеет мень5 шее количество витков, чем пружина обратной св зи 7 при одинаковых параметрах витка, диаметре пружины, диаметре проволоки, из которой изготовлена пружина , и шага витка.

0 Устройство, управлени  производительностью насоса работает следующим образом .

При отсутствии передачи управл ющего усили  на пружину управлени  8 от кулач5 ка 26, т.е. при положении рычага 28, показанном на фиг. 4, насос при пуске и в дальнейшем работает в режиме максимальной производительности, при котором посредством пружины обратной св зи 7

0 гсворотна  шайба 2 устанавливаетс  через поршень 23 установочного гидроцилиндра 3.

В результате приложени  оператором или другим способом усили  к рычагу 28 и

5 повороте его на определенный угол пружина 8 управлени  посредством кулачка 26 сжимаетс  и сдвигает золотник 6 сервораспределител  влево и выводит его из равновесного состо ни . При этом полость 12

0 установочного гидроцилиндра 3 посредством аксиальных каналов 38 и 39, каналов 40 и 41, кольцевого канала 31 и канала 37 сообщаетс  с дренажем 14, а поршень 22 дополнительного гидроцилиндра 4 под

5 воздействием давлени  жидкости, нагнетаемой насосом в полость 36, выдвигаетс  вправо, поворачива  поворотную шайбу 2 на более меньший угол наклона и тем самым уменьша  производительность насоса. Одновременно через поршень 23 гидроцилиндра 3 сжимаетс  пружина обратной св зи 7 до тех пор пока не наступит равновесное состо ние золотника 6.

В дальнейшем выбргнное положение поворотной шайбы, соответствующее заданной производительности насоса, поддерживаетс  золотником 6.

Так как пружина обратной св зи 7 и пружина 8 управлени  имеют одинаковые характеристики витка, но разное их количество , то при сравнительно небольшой деформации пружины 8 управлени  дл  уравновешивани  золотника 6 необходима значительно больша  деформаци  пружины обратной св зи.

Этим самым имеетс  возможность сократить габариты устройства управлени  и применить в качестве управл ющего механизма кулачково-рычажный. Далее при необходимости увеличени  производительности насоса рычаг 28 перемещаетс  в обратном направлении ближе к исходному положению .

Кулачок 26 уменьшает деформацию пружины 8 управлени , золотник 6 под воздействием пружины обратной св зи 7 смещаетс  вправо и рабоча  жидкость из линии 15 нагнетани  насоса уже поступает в полос ь 12 установочного гидроцилиндра 3. Поршень 23 под воздействием значительно большего усили , чем усилие от поршн  22, перемещаетс  влево,увеличива  производительность насоса.

Таким образом, в пр мой зависимости от положени  рычага 28 находитс  угол поворота шайбы 2, а значит, производительность насоса.

В режиме производительности, близкой к нулю, когда рычаг 28 находитс  в мак- симально отклоненном положении, поворотна  шайба 2 устанавливаетс  под пр мым углом к оси приводного вала 19.

Вследствие того, что поворотна  шайба 2 удерживаетс  в этом положении как установочным гидроцилиндром 3, так и дополнительным гидроцилиндром 4, размещенными симметрично рычагу 21 поворотной шайбы 2, дл  управлени  насосом может быть применено значительно меньшее давление управлени , насос более стабильно работает в режиме производительности, близкой к нулю, особенно при небольших давлени х в линии нагнетани  насоса, отпадает необходимость в дополнительном насосе дл  управлени , а

значит упрощаетс  конструкци .

Claims (2)

1.Устройство управлени  производительностью насоса, содержащее регулировочный орган, например поворотную шайбу,

св занный с установочным гидроцилиндром, пружину обратной св зи, установленную между поршнем гидроцилиндра и торцом золотника сервораспределител  с двум  дросселирующими зазорами, входна  лини 

которого сообщена с торцевыми полост ми золотника и полостью установочного гидроцилиндра , а одна из выходных линий сообщена с дренажом, друга  - с линией нагнетани , и управл ющий механизм, установленный с обратного торца золотника сервораспределител  и контактирующий с ним, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и улучшени  стабильности работы в режиме производительности , близкой к нулю, оно снабжено дополнительным гидроцилиндром, поршнева  полость которого соединена с линией нагнетани , а шток установлен с возможностью взаимодействи  с регулировочным органом и расположен симметрично штоку установочного гидроцилиндра, а управл ющий механизм выполнен в виде пружины управлени  и нагружающего привода.

2.Устройство поп, 1,отличающее- с  тем, что нагружающий привод выполнен

в виде кулачка и соединенного с ним поворотного рычага, а пружина управлени  имеет меньшее, чем у пружины обратной св зи, количество витков и одинаковые с ней пара- метры витка.

vr.3

11

38 40 31 8 29

Ьт.4.

28