SU901665A1

SU901665A1 - Positive displacement hydraulic drive

Info

Publication number: SU901665A1
Application number: SU742077418A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Алеев; Владимир Евгеньевич Чашкин; Светлана Всеволодовна Смирнова; Николай Степанович Савенков
Original assignee: Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им.А.А.Скочинского
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1974-11-25
Publication date: 1982-01-30

Description

II

Изобретение относитс к объемным гидроприводам с замкнутым контуром циркул ции рабочей жидкости, примен емым , например, в горных машинахThe invention relates to volumetric hydraulic actuators with a closed circulation circuit of the working fluid, used, for example, in mining machines.

Известен объемный ги poпpивoд с замкнутым контуром циркул ции, содержащий нереверсивный насос, сообщенный посредством напорной и сливной г тдролиний с реверсивным гидромотором с отводом из гидромотора утечек рабочей жидкости .посредством дренажной гидролинии и снабженный гидравлической аппаратурой,обеспечивающей два значени уровней избыточного давлени рабочей жидкости в сливной гидролинии 1.A well-known volumetric hype with a closed circulation circuit, comprising a non-reversible pump, communicated by means of a pressure head and a drain line with a reversible hydraulic motor with a hydraulic fluid leakage from the hydraulic motor working drain line and equipped with hydraulic equipment that provides two levels of overpressure. hydraulic lines 1.

При необходимости реверсировани гидромотора в известный гидропривод должны быть введены распредешительные устройства дл реверсировани потока и электрические системы управлени ими, что в услови х шахты требует применени оборудовани по взрывобезопасном исполнении, что приводитIf it is necessary to reverse the hydraulic motor, switchgear devices for reversing the flow and electrical control systems should be introduced into the known hydraulic drive, which, under mine conditions, requires the use of explosion-proof equipment, which leads to

К значительному увеличению габаритных размеров привода в целом, повышает стоимость изготовлени и усложн ет эксплуатацию.To a significant increase in overall dimensions of the drive as a whole, increases the cost of manufacture and complicates operation.

Цель изобретени - обеспечение автоматического реверса гидронотора без применени распределительных устройство дл реверсировани потока и электрических систем управлени ими в период действи большего из значе10 ний уровней избыточного давлени в слишной гидролинии и уменьшение гидравлических потерь в рабочем режиме работы привода.The purpose of the invention is to provide an automatic reversing of the hydronotor without using a distribution device for reversing the flow and electrical systems to control them during the period of the greater of the values of excess pressure levels in the excess hydraulic line and to reduce hydraulic losses in the operating mode of the drive.

Поставленна цель достигаетс тем, The goal is achieved by

« что к сливной и дренажной гидролини м гидромотора подключены дифференциальный гидроцилиндр, механически св занный с устройством дл поворота распределени гидромотора на угол, “That a differential hydraulic cylinder is mechanically connected to the drain and drainage hydroline of the hydraulic motor, mechanically connected to a device for rotating the distribution of the hydraulic motor through an angle,

20 обеспечивающий его реверсирование, напорный клапан и дроссель,причем штокова полость дифференциального гидроцилиндра и лини управлени на390 порным клапаном сообщены со сливной гздролинией, поршнева полость гидроцилиндра сообщена со входом напорного клапана, выход которого сообщен с дренажной гидролинией, а штокоеа и поршнева полости дифференциального гидроцилиндра сообщены между собой посредством дроссел . На чертеже изображена принципиаль на гидравлическа схема объемного гидропривода. Гидропривод содержит нереверсивный насос 1 и рееерсу|вный гидромотор 2 сообщенные между собой напорной 3 и сливной Ц гидролини ми, в совокупности образующие замкнутый контур циркул ции рабочей жидкости. К замкну тому контуру параллельно насосу 1 под ключен двухкаскадный предохранительно разгрузочный клапан 5 полость управлени которого через двухлинейный распределитель 6 может быть сообщена с маслобаком 7 К сливной гидролинии замкнутого контура подключены: насос подпитки 8, переливные клапаны 9 и 10, выход которых сообщен с маслобаком 7, а также штокова полость 11 дифференциального гидроцилиндра 12. Поршнева полость 13 гидроцилиндра 12 сообщена со входом в напорный клапан 1, выход из которого сообщен с дренажной гидролинией 15 гидромотора 2. Полость управлени напорным клапаном 1 сообщена гидролинией 16 со сливной гидролинией А объемного . гидропривода. Поршнева 13 и штокова 11 полости дифференциального гидроцилиндра 12 сообщены между собой при помощи.дроссел 1/. Дифференциальный гидроцилиндр 12 механически св зан с устройством 18 дл поворота распределител гидромотора 2 на угол, обеспечивающий реверсирование этого гидромотора. Полость управлени переливным клапаном 10 при помощи гидролимии с обратнь М клапаном 19 сообщена с полостью управле ни предохранительно-разгрузочного клапана 5. Привод работает следующим образом Производ т запуск насосов 1 и 8 при.сообщенной через распределитель6 с баком 7 полости управлени предохранительно-разгрузочного клапана 5, в результате чего замкнутый контур заполн етс рабочей жидкостью. По заполнении замкнутого контура при вод начинает работать в режиме холосто го хода. В режиме холостого хода поток насоса 1 циркулирует через клапан 5 с минимальными потер ми, при этом уровень избыточного давлени 9 сливной гидролинии Ц определ етс настройкой переливного клапана 9, а клапан 10 закрыт, поскольку его полость управлени через обратный клапан 19 и распределитель 6 сообщена с баком 7. Уровень настройки клапана 9 превышает уровень настройки клапана 10 и составл ет величину, необходимую дл обеспечени работы дифференциального гидроцилиндра 12 и определ етс сопротивлением устройства 18 дл поворота распределител гидрог мотора 2. Уровень настройки клапана 10 составл ет величину, достаточную )чл поддержани минимального уровн избыточного давлени в сливной гидролинии 4, необходимого дл бескавитационной работы насоса 1 и безотрывного движени роликов поршневых групп по направл ющим в гидромоторе 2 при рабочем режиме привода. Напорный клапан I настраиваетс на давление, соответствующее уровню давлени настройки переливного клапана 9. Таким образом в режиме холостого хода в замкнутом контуре поддерживаетс большее из значений уровней избыточного давлени . При работе привода в этом режиме открываетс напорный золотник И, поскольку его полость управлени сообщена гидролинией 16 со сливной гидролинией 4, и поршнева полость 13 дифференциального гидроцилиндра 12 сообщаетс через клапан Ik с дренажной линией 15 гидромотора 2. Штокова полость 11 гидроцилиндра 12 сообщена с гидролинией слива 4, а штокова 11 и поршнева 13 полости сообщены между собой посредством дроссел 17, в результате указанных соединений на дросселе 17 и между штоковой и поршневой полост ми гидроцилиндра 12 возникает перепад давлений. Под воздействием указанного перепада давлений гидроцилиндр 12 совершает рабочий ход и через механическую св зь воздействует на устройство 18 дл поворотов распределител гидромотора. При повороте распределител гидромотор реверсируетс . Величина рабочего хода гидроцилиндра 12 выбираетс из расчета обеспечени поворота устройства 18 на угол, необходимый дл обеспечени реверсировани гидромотора. Обычно, например, дл многоходовых гидромоторов с торцовым и,цапфенным распреде- s лением этот угол составл ет величину углового шага профилированной направл ющей .20 providing its reversal, pressure valve and throttle, with the stem cavity of the differential hydraulic cylinder and the control line na990 pore valve communicating with the drain valve, the piston cavity of the hydraulic cylinder communicating with the input of the pressure valve, the output of which communicates with the drainage hydraulic line, and the stem and piston cavity of the differential hydrodynamic valve. among themselves by means of drossel. The drawing shows the principle of a hydraulic hydraulic drive circuit. The hydraulic drive contains a non-reversible pump 1 and a reersu | vny hydraulic motor 2 connected to each other by pressure 3 and drain C hydraulic lines, which together form a closed circuit for circulation of the working fluid. To a closed circuit, parallel to pump 1, a two-stage safety relief valve 5 is connected, the control space of which through a two-way valve 6 can be communicated with the oil tank 7 The drain hydraulic lines of the closed circuit are connected: a make-up pump 8, overflow valves 9 and 10, the output of which is connected to the oil tank 7 as well as the rod cavity 11 of the differential hydraulic cylinder 12. The piston cavity 13 of the hydraulic cylinder 12 communicates with the entrance to the pressure valve 1, the output of which is connected to the drainage hydraulic line 15 of the hydraulic motor 2 The control cavity of the pressure valve 1 is connected by a hydroline 16 to a drain hydroline A volumetric. hydraulic drive. The piston 13 and the rod 11 of the cavity of the differential hydraulic cylinder 12 are communicated with each other by means of the link 1 /. The differential hydraulic cylinder 12 is mechanically connected to the device 18 for rotating the distributor of the hydraulic motor 2 by an angle that reverses this hydraulic motor. The control cavity of the overflow valve 10 by means of hydraulics with reverse M valve 19 communicates with the control cavity of the safety-unloading valve 5. The drive works as follows: Start of pumps 1 and 8 are applied to the control-valve of the safety-unloading valve 5 through the distributor 6 with the tank 7 as a result of which the closed loop is filled with a working fluid. When the closed circuit is filled, the water begins to operate in idle mode. In idle mode, the flow of pump 1 circulates through valve 5 with minimal losses, while the level of overpressure 9 of the drain line C is determined by the setting of the overflow valve 9 and valve 10 is closed, because its control cavity communicates with the check valve 19 and distributor 6 tank 7. The tuning level of the valve 9 exceeds the tuning level of the valve 10 and is the amount necessary to ensure the operation of the differential hydraulic cylinder 12 and is determined by the resistance of the device 18 to rotate L of the hydraulic motor 2. The setting level of the valve 10 is a value sufficient to maintain the minimum level of overpressure in the drain line 4 required for cavitation-free operation of pump 1 and continuous movement of the piston roller rollers along the guides in the hydraulic motor 2 during operation of the drive mode. Pressure valve I is adjusted to a pressure corresponding to the pressure setting level of the overflow valve 9. Thus, in idle mode in a closed loop, the greater of the values of overpressure is maintained. When the drive is operating in this mode, the pressure valve I opens, since its control cavity is connected by hydraulic line 16 to drain hydraulic line 4, and the piston cavity 13 of differential hydraulic cylinder 12 is connected through valve Ik to hydraulic line drain line 15 of hydraulic rod 2. Rod cavity 11 of hydraulic cylinder 12 is connected to drain hydraulic line 4, and the rod 11 and piston 13 cavities communicate with each other through the throttles 17, as a result of these connections on the throttle 17 and between the rod and piston cavity of the hydraulic cylinder 12, a pressure drop occurs y. Under the influence of this differential pressure, the hydraulic cylinder 12 makes a working stroke and, through mechanical coupling, acts on the device 18 for turning the hydraulic motor distributor. By turning the distributor, the motor is reversed. The magnitude of the working stroke of the hydraulic cylinder 12 is selected on the basis of ensuring the rotation of the device 18 through the angle necessary to ensure the reversal of the hydraulic motor. Usually, for example, for multiport hydromotors with end and trunnion distribution s, this angle is the value of the angular pitch of the profiled guide.

Перевод привода из режима холостого хода в рабочий режим гроизводитс по- 10 средством подачи сигнала управлени на-электромагнит распределител 6. Под действием усили , развиваемого электромагнитом , распределитель 6 перемещаетс в позицию при которой полость уп- 15 равлени предохранительно-разгрузочным клапаном 5 не сообщаетс с баком 7 и клапан 5 закрываетс . Рабоча жидкость из насоса 1 по напорной гидролинии 3 нагнетаетс в гидромотор 20 2, где совершает полезную работу.Switching the actuator from idle mode to operating mode is produced by means of supplying a control signal to the electromagnet of the distributor 6. Under the influence of the force developed by the electromagnet, the valve 6 moves to the position where the control cavity of the safety-unloading valve 5 does not communicate with tank 7 and valve 5 is closed. The working fluid from the pump 1 is pumped through the pressure line 3 to the hydraulic motor 20 2 where it does useful work.

Уровень избыточного давлени в силовой гидролинии в этом режиме поддерживаетс насосом подпитки 8 и переливным клапаном 10, который, поско-25 льку обратный клапан 19 закрыт давлением в полости управлени клапаном 5, переходит на управление от основного потока в гидролинии 4. Напорный клапан k в этом режиме закрываетс , по-эо скольку уровень давлени его настройки выше, чем уровень настройки клапана 10. Поскольку напорный золотник 1 закрыт, а поршнева 13 и штокова 11 полости дифференциального гидро- jj цилиндра 12 сообщены между собой посредством дроссел 17 давление в указанных полост х выравниваетс и становитс равным уровню избыточного давлени в гидролинии k. Поскольку о площади поршневой и штоковой полостей дифференциального гидроцилиндра 12 различны, а давление в отих полост х одинаковы, происходит движение штока гидроцилиндра 12, а следовательно, и j подготовка к работе св занного с ним устройства 18 дл поворота распределител гидромотора (сам распределитель в этом режиме неподвижен), которое представл ет собой, например, одно- j сторонний храповой зубчатый механизм.The level of overpressure in the power line in this mode is maintained by the feed pump 8 and the overflow valve 10, which, by the way, the check valve 19 is closed by pressure in the valve control cavity 5, passes to control from the main flow in the hydraulic line 4. The pressure valve k in this the mode is closed, since its pressure setting level is higher than the valve 10 setting level. Since the spool valve 1 is closed and the piston 13 and rod 11 of the differential hydraulic jj cylinder 12 communicate with each other through m choke 17 the pressure in said cavities aligned and becomes equal to the level of excess pressure in the hydraulic line k. Since the areas of the piston and rod cavities of the differential hydraulic cylinder 12 are different, and the pressure in their cavities is the same, the movement of the hydraulic cylinder rod 12 and, consequently, j, preparation for the operation of the associated device 18 for rotation of the hydraulic motor distributor (the distributor in this mode fixed), which is, for example, a one-way j ratchet gear.

При сн тии рабочего напр жени с электромагнита распределител 6 происходит -разгрузка системы от рабочего давлени , уровень давлений в сливной гидролинии Ц повышаетс , как описано выше, в результате чего происходит автоматическое реверсирование гидромотора в пор дке, изложенном при описании работы привода в режиме холостого хода.When the operating voltage is removed from the electromagnet of the distributor 6, the system is unloaded from the working pressure, the pressure level in the drainage line C increases as described above, resulting in an automatic reversal of the hydraulic motor in the order outlined when describing the drive in idle mode .

Claims

1. USSR author's certificate tf 88939, cl. F 15 B 11/16, 15) 73.

/

/ 7.

what rffi

) (

%