SU808710A1

SU808710A1 - Transporting machine pump-accumulator drive

Info

Publication number: SU808710A1
Application number: SU782586788A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Григорьевич Черный
Original assignee: Курский Политехнический Институт
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1978-03-03
Publication date: 1981-02-28

Description

(54) НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРНЫЙ ПРИВОД(54) PUMP-BATTERY DRIVE

ТРАНСПОРТНОЙ AшиныTRANSPORT ACCESS

Изобретение относитс к силовым рекуперативным системам транспортных машин, содержащим в гидроприводе пневмогидравлические аккумул торы и обеспечивающим, аккумулирование энергии торможени и ее возврат в энергетическую систему маши ны. Известен насосно-аккумул торный привод транспортной машины, содержащий насос и аккумул тор с жидкостной и газовой камерами, соединенными через управл ющий клапан, устройство управлени подачей с приводным элементом и гидродвигатель (, 13. He ifOCTaTOK такого насосно-аккумул торного привода состоит в том, что рабоча характеристика аккумул тора (зависимость объем-давление газа) неуправл ема и неизменна дл любых условий разгона транспортной машины, что не позвол ет управл ть интенсивностью разгона машины. Цель изобретени - получение уп равл емой характеристики привода. Указанна цель достигаетс тем, что насосно-аккумул торный привод снабжен двум дополнительными акку мул торами , первый из которых соде жит две жидкостные камеры и отделенную от них двум поршн ми газовую полость, при этом жидкостные камеры всех аккумул торов св заны между собой трубопроводами, соединенными с устройством управлени , которое выполнено в виде четырех плунжеров, жестко св занных между собой, и дроссельного регул тора расхода, установленного в трубопроводе, соедин ющем жидкостные камеры основного и первого из дополнительных аккумул торов , причем регул тор расхода снабжен приводным, а плунжеры - фиксирующим элементами. На чертеже показана схема насосно-акуумул торного привода транспортной машины. Насосно-аккумул торный привод содержит первый дополнительный аккумул тор 1 с поршн ми 2 и 3, между которыми расположена газова полость 4. Жидкостна камера 5 аккумул тора Iсоедин етс трубопроводом 6 с жидкостной камерой 7 основного аккумул тора 8. Последний содержит поршень 9 и газовую камеру 10. Жидкостна камера 5 посредством трубопровода IIсоедин етс также с жидкостной камерой (не показана) второго дополнительного аккумул тора 12, содержащего поршень 13 и газовую полость 14. С помощью трубопровода 15 жидкостные камеры 5 и 7 и жидкостна камера аккумул тора 12 могут быть соединены с трубопроводом 16 подачи масла под давлением в гидродвигатель (не показан). Через трубопровод 16 обеспечиваетс подача масла в гидродвигатель и из жидкостной камеры 17 аккумул тора 1. Управл ющий клапан 18, содержащий плунжер 19 со штоком 20, св занным с тормозной педалью машины , и пружину сжати 21, предназначены дл контрол потока масла в процессе зар дки аккумул торов от насоса (не показан). Он соединен с камерой 17 трубопроводом 22, а с остальными жидкостными камерами трубопроводом 23. Предохранительные клапаны 24 и 25 предназначены дл ограничени максимального давле ни масла в гидросистеме. Управление работой аккумул тора осутчествл етс с помощью устройства 26 управлени подачей. В это уст ройство вход т четыре плунжера 27жестко соединенные между собой и с приводным элементом в виде штока 31 педали акселератора (не показана ) . Шток 31 имеет углублени , посредством которых фиксируетс положение педали акселератора дл полу чени различных режимов работы аккумул торов в процессе разгона машины . Плунжеры 27-30 снабжены фикс тором 32, шарик которого входит в углублени штока 31. Блок плунжеров 27-30 отжимаетс направо пружи ной 33, опирающейс на неподвижную перегородку 34. Сквозь отверстие в перегородке 34 проходит шток 35 дроссельного регул тора расхода, выполненного в виде клапана 36. Пружина 37 отнимает клапан 36 на право, обеспечива перекрытие трубопровода 6. Приводной элемент кла пана 36 в виде штока 38 соединен с тормозной педалью (не показана). На чертеже показана схема устройства в состо нии, когда аккумул торы зар жены и подготовлены к раз гону транспортной машины. Насосно-аккумул торный привод транспортной машины работает следу ющим, образом. В процессе торможени машины то мозна педаль перемещает влево плу жер 19, открыва путь маслу в труб проводы 22 и 23. Одновременно при помощи педали тормоза клапан 36 пе мещаетс влево, открыва трубопровод 6. Масло заполн ет жидкостные камеры 7 и 5 через трубопроводы 23 15 и 6 и жидкостную камеру 17 чере трубопровод 22. Максимальное давле ние газа аккумул тора 1 и 8 одинак во и выше, чем начальное давление газа в аккумул торе 12. По окончании зар дки плунжер 19 под действием пружины 21 перемещаетс направо, перекрыва вход маслу и раздел трубопроводы 22 и 23, при этом клапан 36, отжатый пружиной 37, перевигаетс направо, перекрыва трубопровод 6, разъедин таким образом жидкостные камеры 5 и 7. Положение блока плунжеров 27-30, показанное на чертеже, соответствует установившемус движению транспортной машины без использовани энергии аккумул торов (шток 31 при этом фиксируетс по первому углублению ) , В процессе разгона транспортной машины шток 31 вместе с плунжерами 27-30 перемещаетс влево, при этом открываетс трубопровод 16 и масло из жидкостной камеры 17 начинает поступать в гидродвигатель. Если шток 31 фиксируетс по второму углублению (по ходу штока влево), то в этот момент открываетс трубопровод 11 (одновременно с трубопроводом 16) и масло из жидкостной камеры 5 поступает в аккумул тор 12. В этОм случае происходит понижение давлени в газовой полости 4 за счет увеличени объема этой Кс1меры, так что масло: из жидкостной камеры аккумул тора 12 поступает в гидродвигатель под более низким давлением , чем то, которое было обеспечено в момент окончани зар дки. Такой сброс давлени в газовой полости 4 необходим дл легких условий движени машины, когда не нужно использовать максимальное давление зар дки. Если указанный сброс давлени вреден или максимальное давление в газовой полости 4 достаточно понижено , то шток 31 перемещают далее влево , пока фиксатор 32 не установитс против третьего углублени на штоке 31. В этом случае трубопровод 16 открыт, а трубопровод 11 перекрываетс плунжером 30. Таким образом, при этом положении штока 31 разгон машины производитс только за счет энергии запасенной в газовой полости 4. Давление в газовой полости 4 интенсивно падает и чтобы подн ть его, определенное врем поддерживать повышенным и регулировать шток 31 перемещают еще дальше влево, устанавлива фиксатор 32 между третьим и четвертым углублением. Как только шарик фиксатора 32 начинает выходить из третьего углублени , плунжер 27 упираетс в шток 35 и перемещает клапан 36 влево, открыва трубопровод 6 (педаль тормоза не преп тствует перемещению штока 38 влево). При этом масло начинает поступать из жидкостной камеры 7 в жидкостную камеру 5 под более высоким давлением, чем в газовой полости 4, объем газовой полости уменьшаетс , а давление в ней возрастает , соответственно возрастает давление масла, поступающего из жидкостной камеры 17 в гидродвигатель. Чем далее влево перемещен шток 31, чем больше проходное сечение в дроссельном регул торе расхода в виде клапана 36, тем медленнее падает давление в газовой полости 4, таким образом обеспечиваетс контролируемое регулирование давлени в аккумул торах 1, 8 и 12.The invention relates to a power regenerative systems of transport vehicles, which contain hydraulically-operated pneumatic accumulators and provide for the accumulation of braking energy and its return to the power system of the machine. A pump-accumulator drive of a transport machine is known, comprising a pump and an accumulator with liquid and gas chambers connected via a control valve, a flow control device to a drive element and a hydraulic motor (, 13. He ifOCTaTOK of such a pump-accumulator drive consists in that the performance of the accumulator (gas-pressure-pressure relationship) is uncontrollable and unchanged for any acceleration conditions of the transport vehicle, which does not allow control of the acceleration intensity of the vehicle. This drive is achieved by the fact that the pump-accumulator drive is equipped with two additional batteries, the first of which contains two liquid chambers and a gas cavity separated from them by two pistons, while the liquid chambers of all batteries are connected between each other by pipelines connected to a control device, which is made up of four plungers, rigidly connected to each other, and a throttle flow control valve installed in the pipeline connecting the fluid chambers the main and the first of the additional batteries, and the flow controller is equipped with a drive, and the plungers - with locking elements. The drawing shows a diagram of the pump-akumulyatorny drive transport vehicle. The pump-battery drive contains the first additional battery 1 with pistons 2 and 3, between which there is a gas cavity 4. The liquid chamber 5 of the battery I is connected by pipe 6 with the liquid chamber 7 of the main battery 8. The latter contains a piston 9 and a gas chamber 10. Liquid chamber 5 is connected via pipeline II to a liquid chamber (not shown) of the second additional battery 12, comprising a piston 13 and a gas cavity 14. Through pipeline 15, liquid chambers 5 and 7 and liquid A measure of the battery 12 can be connected to the pipeline 16 for supplying oil under pressure to a hydraulic engine (not shown). Through pipe 16, oil is supplied to the hydraulic motor and from the liquid chamber 17 of the accumulator 1. The control valve 18 containing the plunger 19 with the rod 20 connected to the brake pedal of the machine and the compression spring 21 is designed to control the oil flow during charging. batteries from a pump (not shown). It is connected to the chamber 17 by pipe 22, and to the rest of the liquid chambers by pipe 23. The safety valves 24 and 25 are designed to limit the maximum oil pressure in the hydraulic system. The battery operation is controlled by the feed control device 26. Four plungers 27 are rigidly connected to each other and with a drive element in the form of a rod 31 of the accelerator pedal (not shown). The rod 31 has recesses by means of which the position of the accelerator pedal is fixed to obtain various operating modes of the batteries during acceleration of the machine. Plungers 27-30 are provided with a retainer 32, the ball of which fits into the depressions of the stem 31. The block of plungers 27-30 is pressed to the right by a spring 33 resting on the fixed partition 34. A stem 35 of the throttle flow regulator, made in the form of valve 36. Spring 37 takes valve 36 to the right, providing pipeline overlap 6. Valve 36 drive element in the form of rod 38 is connected to a brake pedal (not shown). The drawing shows a diagram of the device in a state where the batteries are charged and prepared for the transport vehicle. The pump-accumulator drive of the transport machine works in the following manner. In the process of braking the machine, the pedal moves the plug 19 to the left, opening the path for the pipes 22 and 23 to the oil. At the same time, using the brake pedal, the valve 36 moves to the left, opening the pipeline 6. The oil fills the fluid chambers 7 and 5 through the pipelines 23 15 and 6 and the liquid chamber 17 through the pipe 22. The maximum gas pressure of the battery 1 and 8 is the same and higher than the initial gas pressure in the battery 12. At the end of the charging, the plunger 19 moves to the right under the action of the spring 21, shutting off the oil and piping section 22 and 23, wherein the valve 36, pressed by the spring 37, moves to the right, shutting off the pipeline 6, thus disconnecting the liquid chambers 5 and 7. The position of the block of plungers 27-30 shown in the drawing corresponds to the steady motion of the transport machine without using the energy of the batteries ( The rod 31 is then fixed by the first recess). During the acceleration of the transport machine, the rod 31 together with the plungers 27-30 moves to the left, the pipeline 16 opens and the oil from the liquid chamber 17 begins to flow into the hydraulic engine. If the rod 31 is fixed along the second recess (along the rod to the left), then at that moment the pipeline 11 opens (simultaneously with the pipeline 16) and the oil from the liquid chamber 5 enters the accumulator 12. In this case, the pressure in the gas cavity 4 decreases by increasing the volume of this Xc1mer, so that the oil: from the liquid chamber of the accumulator 12 enters the hydraulic engine at a lower pressure than that provided at the time of the end of the charge. This depressurization in the gas cavity 4 is necessary for light machine driving conditions when the maximum charging pressure is not necessary. If this pressure relief is harmful or the maximum pressure in the gas cavity 4 is sufficiently low, then the rod 31 is moved further to the left until the clamp 32 is installed against the third recess on the rod 31. In this case, the pipe 16 is open and the pipe 11 is blocked by the plunger 30. Thus , at this position of the rod 31, the acceleration of the machine is carried out only at the expense of the energy stored in the gas cavity 4. The pressure in the gas cavity 4 drops rapidly and to raise it, to maintain a certain time elevated and regulate the rod 3 1 is moved further to the left by installing latch 32 between the third and fourth recess. As soon as the retainer ball 32 begins to exit the third recess, the plunger 27 rests on the rod 35 and moves the valve 36 to the left, opening the pipe 6 (the brake pedal does not prevent the movement of the rod 38 to the left). At the same time, the oil begins to flow from the liquid chamber 7 into the liquid chamber 5 under a higher pressure than in the gas cavity 4, the volume of the gas cavity decreases, and the pressure in it increases, respectively, the pressure of oil flowing from the liquid chamber 17 into the hydraulic engine increases. The further the rod 31 is moved to the left, the larger the flow area in the throttle flow controller in the form of valve 36, the slower the pressure drops in the gas cavity 4, thus providing controlled pressure control in accumulators 1, 8 and 12.

Начальное давление газа в аккумул торе 8 выше, чем начальное давление газа в аккумул торе 1, так что в течение времени открыти клапана 36 масло из аккумул тора 8 будет вытесн тьс в аккумул тор 1 (в жидкостную камеру 5), Чтобы использоват этот объем масла, а также от масло, которое накопилось в аккумул торе 12 и осталось в аккумул торе 8, необходимо шток 31 передвинуть влево в крайнее положение, чтобы фикбатор 32 установилс -против четвертого углублени . В этом положении штока 31 открываютс трубопроводы 15 и 11 (трубопровод 16 остаетс открытым), поэтому масло может поступать в трубопровод 16 из жидкостных камер .5 и 7 через трубопроводы 6 и 15 и-из жидкостной камеры аккумул тора 12 через трубопроводы 11, б и 15.The initial gas pressure in the accumulator 8 is higher than the initial gas pressure in the accumulator 1, so that during the opening time of the valve 36, the oil from the accumulator 8 will be displaced into the accumulator 1 (into the liquid chamber 5) to use this oil volume and also from the oil that has accumulated in the accumulator 12 and remained in the accumulator 8, it is necessary to move the rod 31 to the left to the extreme position so that the brace 32 is installed against the fourth recess. In this position of the stem 31, the pipes 15 and 11 open (the pipe 16 remains open), therefore oil can enter the pipe 16 from the liquid chambers .5 and 7 through pipelines 6 and 15 and from the liquid chamber of the accumulator 12 through pipelines 11, b and 15.

Шток 31 может быть передвинут сразу на третье или четвертое углубление под фиксатор 32. или вводитьс в работу из начального положени в промежуток между третьим.и четвертым углублени ми. В этих случа х аккумул торы будут работать так же, как описано дл соответствующего положени штока 31 при его последовательном перемещении влево, но только врем работы на каждом промежуточном этапе хода штока 31 соответственно будет сокращено. Так, если сразу переместить шток 31 из начального положени в положение, соответ твующее четвертому углублению, аккумул торы обеспечат самую интенсивную характеристику разгона транспортной машины.The rod 31 may be moved immediately to the third or fourth recess under retainer 32. or put into operation from the initial position into the interval between the third and fourth recesses. In these cases, the batteries will work in the same way as described for the corresponding position of the rod 31 when it is moved to the left, but only the operating time at each intermediate stage of the stroke of the rod 31 will be shortened accordingly. So, if you immediately move the rod 31 from the initial position to the position corresponding to the fourth recess, the batteries will provide the most intense acceleration characteristic of the transport vehicle.

Благодар наличию в насосно-аккумул торном приводе двух дополнительных аккумул торов, св занных с основным аккумул тором устройства управлени работой аккумул торов, включающего четыре плунжера, а также дроссельного регул тора расхода, установленного между основным и; дополнительным аккумул тором, содер0 жащем две жидкостные камеры, и отделенную от них двум поршн ми газовую полость, обеспечиваетс управл ема характеристика привода, что при использовании предлагаемого при5 вода в силовых рекуперативных системах транспортных машин позвол ет управл ть интенсивностью разгона машины .Due to the presence in the pump-accumulator drive of two additional batteries connected to the main battery of the battery control device, which includes four plungers, as well as a throttle flow regulator installed between the main and; an additional accumulator containing two liquid chambers and a gas cavity separated from them by two pistons provides a controlled drive characteristic that, when using the proposed water in power regenerative systems of transport machines, allows controlling the acceleration rate of the machine.

Claims

1. USSR author's certificate 121082, cl. F 15 B 15/18, 1956.

eleven

. / GO

at

.7