SU1764533A1 - Регул тор гидросистемы управлени сельскохоз йственными оруди ми - Google Patents

Description

1

(21)4780590/29 (22)11.01.90 (46)30.09.92. Бюл. №36

(71)Литовска  сельскохоз йственна  академи 

(72)А.И.Я нул  вичюс

(56)Авторское свидетельство СССР № 1681748, кл. А 01 В 63/10, 1990.

(54) РЕГУЛЯТОР ГИДРОСИСТЕМЫ УПРАВ- ЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ ОРУДИЯМИ

(57)Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в гидравлических системах управлени  навесными оруди ми сельскохоз йственных машин. Цель изобретени  - упрощение конструкции и повышение надежности. Внутри корпуса регул тора расположены обратный

клапан, управл емый клапан, золотник управлени , золотник регулировани , первый магистральный канал, второй магистральный канал, канал управлени , нагнетательный канал, канал слива. Кроме того, корпус снабжен дополнительным каналом, соединенным с золотником управлени ,золотником регулировани  и пружинной полостью управл емого клапана. Поршень управл емого клапана снабжен регулируемой опорой . Нагнетательный канал соединен с беспружинной полостью управл емого клапана с возможностью перекрыти  его поршнем . Данное техническое решение позвол ет за счет уменьшени  числа каналов упростить конструкцию распределител  и повысить надежность работы гидросистемы . 8 ил.

сл С

Изобретение относитс  к сельскохоз йственному машиностроению, а именно к устройствам дл  управлени  и автоматического регулировани  рабочего положени  навесных и полунавесных сельскохоз йственных машин.

Цель изобретени  - расширение функций и упрощение конструкции путем создани  возможности опускани  регул тором оруди  в рабочее положение и подн ти  из него в транспортное положение и обеспечение возможности его одновременной работы от двух различных датчиков регулировани , т.е. возможность прин ти  одновременно действий сигналов от силового и позиционного датчиков регулировани  и использовани  их в виде суммированного сигнала и уменьшени 

гидравлических св зей с другими гидроагрегатами в гидросистеме.

На фиг. 1 изображен регул тор при опускании оруди  в рабочее положение; на фиг.

2показаны датчики регулировани ; на фиг.

3изображена схема гидросистемы с предложенным регул тором при рабочем положении оруди ; на фиг. 4 показан регул тор при коррекции оруди  на подъем; на фиг. 5 - регул тор при коррекции оруди  на опускание; на фиг. 6 - регул тор при подъеме оруди  в транспортное положение; на фиг. 7 - регул тор при транспортировании оруди ; на фиг. 8 представлен регул тор, в котором управл емый клапан выполнен по второму варианту.

Регул тор гидросистемы содержит размещенные в корпусе 1 обратный клапан 2, управл емый клапан 3, золотник управлеi4

lOs

i

СЛ СО ICJ

ни  4, золотник регулировани  5, первый магистральный канал 6, второй магистральный канал 7, канала управлени  8, нагнета- тельный канал 9, канал слива 10 и дополнительный канал 11, валик 12, второй валик 13, узел 14 подсоединени  датчика регулировани  (например, позиционного датчика регулировани ), узел 15 подсоединени  второго датчика регулировани  (например , силового датчика регулировани ), руко тку настройки 16 и руко тку управлени  17.

Управл емый клапан 3 выполнен в сверлении корпуса подпружиненного поршн  18 и регулировочной опоры 19 дл  поршн  18. Поршень 18 образует в сверлении корпуса пружинную 20 и беспружинную 21 полости. Кроме того, поршень 18 выполнен с выточкой 22.

Первый магистральный канал 6 соединен каналом 23 с золотником управлени  4 и каналом 24 через управл емый клапан 3 с золотником регулировани  5. Второй магистральный канал 7 соединен каналами 25 и 26 с золотником управлени  4 и каналом 27 с золотником регулировани  5. Канал управлени  8 соединен с беспружинной полостью 21 управл емого клапана 3, соединен каналом 28 с золотником управлени  4 и через обратный клапан 2-е первым магистральным каналом 6. Магистральный канал 9 сообщен с беспружинной полостью 21 управл емого клапана 3 с возможностью прикрыти  этого канала (9) поршнем 18, т.е. нагнетательный канал расположен на боковой поверхности беспружинной полости 21 и при этом может быть прикрытым поршнем 18. Дополнительный канал 11 соединен с полостью 20 пружины управл емого клапана и соедин ет золотник управлени  4 с золотником регулировани  5.

Золотник управлени  4 и золотник регулировани  5 концентрично размещены в полости 29, котора  каналом 10 соединена со сливом. Золотник управлени  4 имеет кольцевую выточку 30 и канал 31, а золотник регулировани  5 имеет сообщенные между собой кольцевую выточку 32 и канал

33.Золотник регулировани  5 соединен с золотником управлени  4 с возможностью осевого передвижени , т.е. золотник управлени  4 соединен с золотником регулировани  5 через соединительный штифт

34,конец которого жестко прикреплен к золотнику 4, а сам штифт 34 расположен в отверстии,которое высверлено в золотнике 5.

Валик 12 и валик 13 в корпусе 1 регул тора установлены с возможностью вращени  и осевого передвижени , Валик 12

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сопр жен резьбой с золотником регулировани  5. Наружный конец валика 12 соединен с руко ткой настройки 16, котора  поддерживает валик 12 в заданном положении относительно осевого передвижени . Руко тка 16 соединена с валиком 12 с возможностью его вращени . Руко тка настройки 16 фиксируетс  на секторе 35. Валик 13 жестко соединен с золотником управлени  4 и соединен с руко ткой управлени  17. Руко тка управлени  17 соединена с валиком 13с возможностью его вращени .

Узел 14 подсоединени  первого датчика регулировани  состоит из рычага 36 и муфты 37 с руко ткой 38. Муфта 37 соединена шлицем с валиком 12 и соединена с корпусом 1 с возможностью вращени , Таким образом в момент движени  валика 12 по осевому направлению муфта 37 остаетс  на месте, а при вращении муфты 37 с ней вращаетс  и валик 12. Рычаг 36 свободно посажен на муфте 37. Руко тка 38 предусмотрена дл  соединени  рычага 36 с муфтой 37 и дл  фиксации муфты относительно корпуса 1 (т.е. дл  фиксации муфты 37 от вращени ).

Рычаг 36 снабжен передвижным (вдоль его оси) хомутом 39 дл  подсоединени , например , позиционного датчика регулировани  (т.е. хомут 39 соедин етс  с т гой 40 (фиг. 2). позиционного датчика регулировани .)

Узел 15 подсоединени  второго датчика регулировани  состоит из рычага 41 и муфты 42 с руко ткой 43. Муфта 42 соединена шлицем с валиком 13 и соединена с корпусом 1 с возможностью вращени . Таким образов в момент движени  валика 13 по осевому направлению муфта 42 остаетс  на месте а при вращении муфты 42 валик 13 враща етс  вместе с ней. Рычаг 41 свободно по сажен на муфте 42. Руко тка 42 предусмотрена дл  соединени  рычага 41 с муфтой 42 и дл  фиксации муфты 42 от носительно корпуса 1 (т.е. дл  фиксациь- муфты 42 от вращени ). Рычаг 41 снабжен передвижным (вдоль его оси) хомутом 4 дл  подсоединени , например, силовогс датчика регулировани  (т.е. хомут 44 сое дин етс  с т гой 45 (ффиг. 2) силового дат чика регулировани ).

Золотник управлени  4 и валик 13 в кор пусе 1 регул тора установлены с возможно стью вращени , а также с возможностьк осевого передвижени . Руко ткой управле ни  17 золотник 4 можно установить воднол из трех положений (режимов):

- среднее режим регул тора (В этог положении золотник управлени  4 соедин  ет канал 28 с каналом 11 и перекрывав каналы 23, 25, 26 (фиг, 3, 4, 5 и 7);

-левое (по чертежу) режим подъема (В этом положении золотник управлени  4 перекрывает каналы 28, 23 а, канал 7 соедин ет со сливом, т.е. с полостью 29 (фиг. 6);

- правое (по чертежу) режим опускани  (в этом положении золотник 4 соедин ет каналы 23 и 25 с полостью 29, а канал 28 с каналом 11 (фиг. 1).

В ходе эксплуатации в зависимости от характера местности и от заданных агротехнических требований выполнени  операции выбирают один из видов регулировани  или их комбинацию.

Дл  позиционного регулировани  положени  навесного оруди  (машины) муфту 37 жестко(при помощи руко тки 38)соедин ют с рычагом 36, который кинематически соединен с позиционным датчиком регулировани , а муфту 42 жестко соедин ют (при помощи руко тки 43) с корпусом 1 регул тора (фиг. 1). При изменении положени  известного оруди  позиционный датчик регулировани  поворачивает рычаг 36, который передает вращение на валик 12. При этом валик 13 остаетс  неподвижным, и поворот валика 12 вызывает изменение положени  золотника регулировани  5 регул тора, воздействующего на гидроцилиндр дл  восстановлени  первоначально заданного положени  оруди .

Дл  силового регулировани  положени  навесного оруди  муфту 42 жестко соедин ют (при помощи руко тки 43) с рычагом 41, который кинематически соединен с силовым датчиком регулировани , а муфту 37 - жестко соедин  ют (п ри помощи руко тки 38) с корпусом 1 регул тора (фиг. 3). При изменении т гового сопротивлени  оруди , например, возрастание), пружина 46 силового датчика (фиг. 2) сжимаетс , и рычаг 47,воздейству  через т гу 45, поворачивает рычаг 41, который передает вращение на валик 13 и золотник 4. При этом валик 12 остаетс  неподвижным, и поворот золотника 4 измен ет положение золотника регулировани  5 регул тора. Коррекци  от золотника 5 на гидроцилиндр механизма навески приводит к выглублению навесного оруди  из почвы и восстановлению первоначально заданного положени  регул тора усили .

Дл  смешанного (силового-позиционного ) регулировани  положени  навесного оруди  муфту 37 жестко соедин ют (при помощи руко тки 38) с рычагом 36, который кинематически соединен с позиционным датчиком регулировани , а муфту 42 жестко соедин ют (при помощи роуко тки 43) с рычагом 41, который кинематически соединен с силовым датчиком регулировани  (показано на фиг. 4). При изменении положени 

навесного оруди  и соответственном изменении т гового сопротивлени  оруди  позиционный датчик регулировани  поворачивает рычаг 36, который передает

вращение на валик 12, а силовой датчик регулировани  поворачивает в противоположное направление рычаг 41, который передает вращение на валик 13 и золотник 4. Повороты валиков 12 и 13 вызывает сумми0 рованное изменение положени  золотника регулировани  5 регул тора, воздействующего на гидроцилиндр дл  восстановлени  первоначального заданного положени  оруди  (повороты валиков 12 и 13 в противопо5 ложные направлени  вызывают

перемещени  золотника 5 в одну сторону).

При срабатывании одного из датчиков и

повороте соответствующего ему рычага 36

или 41 соответствующий валик 12 или 13

0 перемещает золотник регулировани  5 регул тора . Коррекци  давлени  от золотника 5 регул тора на гидроцилиндр механизма навески вызывает изменение положени  механизма навески (подъем или опускание) и

5 срабатывание второго датчика, чтот приводит к перемещению золотника 5 регул тора в обратном направлении, т.е. к прекращению коррекции давлени  в гидроцилиндре. Таким образом коррекци  золотника 5 регу0 л тора на гидроцилиндр механизма навески от одного из датчиков регулировани  ограничиваетс  действием второго датчика регулировани .

Преобладание соответствующего

5 сигнала (позиционного или силового регулировани ) устанавливаетс  путем передвижени  соответствующего хомута 39 или 44 на соответствующий рычаг.

Предложенный регул тор может быть

Q использован в сельскохоз йственном тракторе , имеющем датчики регулировани  (фиг. 2) и гидросистему, включающую бак 48 (фиг. 3). гидронасос 49, распределитель 50 с перепускным клапаном 51 и каналом управле5 ни  52 перепускного клапана и гидроцилиндр 53 дл  управлени  навесным механизмом трактора. При этом гидронасос 49 соединен всасывающей магистралью 54 с баком 48, а нагнетательной магистралью 55 - с регул тором и рас- пределителем 50. Конец канала управлени  52 распределител  соединен магистралью 56 и каналом управлени  8 регул тора. Гидроцилиндр 53 подсоединен к регул тору, т.е. штокова  (подъема) полость 57 соединена магистралью 58 с магистральным каналом 6 регул тора, а поршнева  полость 59 соединена магистралью 60 с магистральным каналом 7 регул тора . Канал слива 10 регул тора и

0

5

полость 61 распределител  соединены магистралью 62 с баком 48 через фильтр 63.

Кроме того, гидросистема трактора может содержать гидроаккумул тор 64 с подвижным элементом 65. При этом рабоча  полость 66 гидроаккумул тора 64 соединена магистралью 67 через кран 68 с магистральным каналом 6 регул тора.

При необходимости использовать высотное регулирование с увеличением сцеп- ного веса т гу 69 датчика давлени  (гидроаккумул тора 64) необходимо соедин ть с хомутом 44 вместо т ги 45 силового датчика регулировани  или с хомутом 39 вместо т ги 40 позиционного датчика регулировани .

Гидросистема сельскохоз йственного трактора с предложенным регул тором работает следующим образом.

Опускание сельскохоз йственного оруди  осуществл ют при установке золотника управлени  4 регул тора в положение Опускание (фиг. 1). В этом положении золотник 4 соедин ет каналы 23 и 25 с полостью 29, а канал 28 - с каналом 11. При этом перепускной клапан 51 распределител  открываетс , так как канал управлени  52 сообщен со сливом, и.е. с баком 48 по магистрали 56, каналам 8, 28, выточке 30, каналу 11, полости 29, каналу 10 и магистрали 62. В этом случае основна  масса масла от гидронасоса 49 поступает магистралью 55 в распреде- литель 50, в котором через открытый перепускной клапан 51 поступает в полость 61, из которой магистралью 62 - в бак 48. Кроме того, соответственна  часть масла на слив поступает через регул тор, т.е. через приоткрытый нагнетательный канал 9 поступает в полость 21, из которой по каналам 8, 28, выточке 30, каналу 11, полости 29, каналу 10 и магистрали 62 в бак 48. В данном случае из штоковой (подъемной) полости 57 гидроцилиндра 53 масло вытесн етс  (под действием веса оруди ) по магистрали 58, каналам 6, 23, в полость 29, из которой поступает по каналу 10 и магистрали 62 в бак 48. Орудие опускаетс . Опустив орудие до почвы, золотник регулировани  5 занимает положение, которое показано на фиг. 1, или близкое к этому. Уже тогда золотник управлени  4 можно установить в положение регул тора (как показано на фиг. 3). В этом положении золотник управлени  4 перекрывает вытекание масла из штоковой полости 57 гидроцилиндра по каналу 23. Тогда, пока орудие не опустилось до заданного рабочего положени , масло из штоковой полости 57 гидроцилиндра 53 вытесн етс  через канал 24, т.е. по магистрали 58, каналу 6, каналу 24 (проход через управл емый клапан открытый, так как беспружинна  полость 21 соединена со сливом ), далее - через выточку 32 и канал 33 в

золотнике 5 в полость 29, из которой по каналу 10 и магистрали 62 в бак 48. Опускание оруди  таким образом происходит до тех пор, пока под действием датчиков регулировани  золотник 5 установит его в поло0 жение, при котором он отьединит свою кольцевую выточку 32 от канала 24. Когда орудие занимает заданное рабочее положение , тогда золотник 5 перекрывает канал 24 (фиг. 3). При этом штокова  полость 57 гид5 роцилиндра 53 окажетс  запертой, и орудие поддерживаетс  в заданном рабочем положении .

Если затем положение сельскохоз йственного оруди  измен етс , например, глу0 бина обработки почвы увеличиваетс , то датчики регулировани  (через механизм передачи ) перемещают золотник 5 вправо (это позици  на фиг. 4). Тогда золотник 5 перекроет (частично или полностью) в зависимо5 сти от глубины поступлени  масла на слив из канала 11. После закрыти  канала 11 закрываетс  перепускной клапан 51 распределител , тогда возрастает давление в нагнетательной магистрали 55, а также и в

0 канале 8, и масло поступает через обратный клапан 2 в канал 6, из которого магистралью 58 поступает в штоковую полость 57 гидроцилиндра 53 из противоположной полости (поршневой полости 59) гидроцилиндра

5 масло вытесн етс  поршнем по магистрали 60, каналу 27 в полость 29, котора  соединена со сливом. В результате орудие поднимаетс , и датчики регулировани  (через механизм передачи) обратно устанавливаQ ют золотник 5 в нейтральное положение (в позицию, показанную на фиг. 3).

Канал 9 может быть прикрытым (регулировочным краном 3) и в ходе коррекции на подъем весь поток масла пройти не может,

5 в этом случае в магистрали до регулировочного крана 3 дальше увеличиваетс  больше, чем в канале 8 (т.е. в нагнетательной магистрали увеличиваетс  больше, чем в канале управлени  перепускного клапана), тогда открываетс  перепускной клапан 51 распределител  50, и избыток масла направл етс  на слив через перепускной клапан 51 распределител  50.

Если глубина обработки почвы уменьшаетс , то датчики регулировани  подают

0

5

сигнал в противоположную сторону, и золотник регулировани  5, переместившись влево (фиг. 5), соедин ет канал 24 с выточкой 32 золотника 5. Орудие опускаетс  под действием своего веса. В этом случае из штоковой полости 57 гидроцилиндра 53 масло вытесн етс  на слив по магистрали 58, каналам 6,24 выточке 32, каналу 33 в полость 29, котора  каналом 10 соединена и магистралью 62 соединена с баком 48. После заглублени  рабочих органов до заданного рабочего положени  датчики регулировани  оп ть устанавливают золотник регулировани  5 в нейтральное положение (в позицию, показанную на фиг. 3).

Дл  подн ти  оруди  в транспортное положение золотник 4 устанавливают в положение Подъем (фиг. 6). В этом положении золотник 4 перекрывает канал 28, а канал 26 соедин ет с полостью 29. При этом закрываетс  перепускной клапан 51 распределител , так как канал управлени  52 распределител  отъедин етс  от слива. При этом возрастает давление в нагнетательной магистрали 55, тем самым в канале 8 и в полости 21 и передвигаетс  влево поршень 18, так как полость 20 в этом случае каналом 11 соединена с полостью 29, котора  всегда сообщена со сливом. В данном случае весь поток масла от гидронасоса 49 поступает по нагнетательной магистрали 55, каналу 9, полости 21, каналу 8, дапее через обратный клапан 2, каналу 6 и магистрали 58 в штоко- вую полость 57 гидроцилиндра 53. Орудие поднимаетс . Из противоположной полости (поршневой полости 59) гидроцилиндра 53 масло вытесн етс  поршнем по магистрали 60, каналам 27, 7, 26 в полость 29, котора  каналом 10 и магистралью 62 соединена с баком 48. Подн в орудие в транспортное положение, золотник 4 управлени  устанавливают в положение Регул тор (фиг. 7). В транспортном положении агрегата золотник 5 занимает крайнее левое положение (или близкое к этому). При этом штокова  полость 57 и поршнева  полость 59 гидроцилиндра 53 окажутс  отъединенными от сливных магистралей золотниками 4 и 5 регул тора . Масло от гидронасоса 49 магистралью 55 поступает в распределитель 50, в котором через открытый перепускной клапан 51 поступает в полость 61, из которой магистралью 62 в бак 48. Перепускной клапан 51 открыт, так как канал управлени  52 сообщен со сливом, т.е. с баком 48 по магистрали 56, каналам 8, 28 выточке 30, каналу 11, полости 29, каналу 10 и магистрали 62.

При работе гидросистемы в режиме высотного регулировани  с увеличением сцеп- ного веса т гу 69 датчика давлени  (гидроаккумул тора 67) необходимо кинематически соедин ть, например, с хомутом 44 (вместо т ги 45 силового датчика регулировани ). Тогда муфту 42 жестко соедин ют (при помощи руко тки 43) с рычагом 41, а

муфту 37 жестко соедин ют (при помощи руко тки 38) с корпусом 1 регул тора. Кроме того, открывают кран 68, т.е. рабочую полость 66 гидроаккумул тора 64 соедин ют

со штоковой полостью 57 гидроцилиндрэ 53. В дан ном случае руко ткой 16 на секторе 35 задаем давление в штоковой полости 57 гидроцилиндра 53. Заданное давление поддерживает регул тор гидросистемы. Регул тор работает аналогично, как и при силовом позиционном регулировании.

Когда автоматическое регулирование (регул тор) не используетс , руко тки 38 и 43 устанавливают в среднее положение или

соедин ют с корпусом 1 регул тора. В этом случае золотник 5 регул тора занимает крайнее левое положение и перекрывает каналы 24 и 27, а канал 11 остаетс  открытым, т.е. соединенным с полостью 29. Кроме того,

в этом режиме целесообразно закрыть регулировочный кран 3. При этом золотником управлени  4 управл ют механизмом навески трактора, т.е. управл ют гидроцилиндром 53.

Предложенное техническое решение позвол ет расшир ть функции регул тора путем создани  возможности регул тором управл ть гидроцилиндром механизма навески и расшир ть функции регул тора путем обеспечени  возможности его одновременной работы от двух различных датчиков регулировани , т.е. позвол ет прин ть одновременно действие сигналов от силового и позиционного датчиков регулировани  и использовать их в виде суммированного сигнала. При этом предложенное техническое решение позвол ет упростить конструкцию устройства дл  управлени  и поддерживани  в рабочем положении сельскохоз йственного оруди  агрегатируемого с трактором.

Аналогичным образом работает регул тор гидросистем управлени  сельскохоз йственными оруди ми, изображенный на

Фиг. 8.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Регул тор гидросистемы управлени  сельскохоз йственными оруди ми, содержащий размещенные в кррпусе обратный клапан, управл емый клапан, выполненный в виде подпружиненного поршн , образующего при размещении в корпусе пружинную и беспружинную полости, соосно расположенные золотник управлени  и золотник регулировани , соединенные друг с другом с возможностью относительного осевого перемещени , первый магистральный канал, соединенный со штоковой полостью гидро

   цилиндра, золотником управлени  и через управл емый клапан с золотником регулировани  второй магистральный канал, сое- диненный с поршневой полостью гидроцилиндра, золотником управлени  и золотником регулировани , канал управлени , соединенный с беспружинной полостью управл емого клапана, с золотником управлени  и через обратный клапан с первым магистральным каналом, нагнетатель- ный канал, канал слива, валик, сопр женный через резьбовое соединение с золотником регулировани , руко тку настройки, котора  соединена с валиком с возможностью его вращени , узел подсое- динени  датчика регулировани , соединенный шлицевым соединением с валиком и корпусом с возможностью вращени , руко тку управлени , второй валик, один конец которого соединен с руко ткой управлени ,

   20 3 22 2Ь618 3

   111 1

   W

   Фиг. 2

   а другой жестко соединен с золотником управлени , узел подсоединени  второго датчика регулировани  соединен шлицевым соединением с вторым валиком и корпусом с возможностью вращени , при этом узел подсоединени  первого датчика и узел подсоединени  второго датчика снабжены фиксаторами дл  фиксации их относительно корпуса, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  надежности, регул тор снабжен дополнительным каналом, соединенным с золотником управлени , золотником регулировани  и пружинной полостью управл емого клапана, поршень управл емого клапана снабжен регулируемой опорой, а нагнетательный канал соединен с беспружинной полостью управл емого клапана с возможностью прикрыти  его поршнем.

   со со

   LO

   чСО

   гсо со ю

   3

   то;

   &

   Б 20 3 22 2 9 18 J92J & 8

   27

   4VJJJp W4X I IЦЧЧЧЧДуГуд

   /Л////1/Л///АУ//}///А VJ//J/l//l///f///Y///.

   //////

   32 7 2934- 25 30 Фиг. 7

   $3 22 20 В 8 23 U

   зд

   27 29 5 32 7 3, 25 3° 2B Фиг. 8