SU998148A1

SU998148A1 - Positive-displacement hydraulic drive of self-propelled vehicle active supplemental axle

Info

Publication number: SU998148A1
Application number: SU813260073A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Беленков; Константин Исаакович Городецкий; Александр Александрович Михайлин; Рахмиль Абрамович Тепер; Александр Борисович Халецкий
Original assignee: Московский автомеханический институт
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1981-03-16
Publication date: 1983-02-23

Description

(54) ОБЪЕМНБШ ГИДРОПРИВОД ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО АКТИВНОГО МОСТА САМОХОДНОЙ МАШИНЫ(54) VOLUME HYDRAULIC DRIVE OF ADDITIONAL ACTIVE BRIDGE SELF-PROPELLED MACHINE

1one

Изобретение относитс к автотракторному машиностроению, в частности к гидроприводам самоходных машин и может быть использовано в качестве привода переднего ведущего моста самоходной машины или в качестве привода колес активного прицепа, где требуетс поддерживать строгое кинематическое соответствие между основным мостом с механическим приводом и дополнительным активным мостом с гидроприводом.The invention relates to automotive engineering, in particular, to hydraulic drives of self-propelled machines and can be used as a drive for the front drive axle of a self-propelled machine or as a drive for the wheels of an active trailer, where it is necessary to maintain a strict kinematic correspondence between the main axle with a mechanical drive and an additional active hydraulic drive .

Так как передаточное отношение механического привода практически не измен етс во всем диапазоне условий эксплуатации, то дл сохранени заданного кинематического соответстви необходимо обеспечить в объемном гидронриводе дополнительного активного моста стабилизацию передаточного отношени при изменении режимов работы (скорости движени и нагрузки).Since the gear ratio of a mechanical drive practically does not change over the entire range of operating conditions, in order to maintain a given kinematic match, it is necessary to ensure the stabilization of the gear ratio when the operating modes (speed and load) are changed in the volume hydraulic drive of the additional active bridge.

Известен объемный гидропривод дополнительного активного моста самоходной машины , содержаш,ий основной нерегулируемый насос с приводом от выходного вала коробки передач, соединенный гидролини ми с гидромотором, и через гидроклапаны пр мого действи с гидробаком, дополнительный Нерегулируемый насос с предохранительным клапаном, соединенный с напорной гидролининей основного насоса через гидрораспределитель .The volumetric hydraulic drive of the additional active axle of the self-propelled machine is known; it contains the main unregulated pump driven by the output shaft of the gearbox, connected by hydrolines to the hydraulic motor, and through hydrovalves with direct hydraulic valves, an additional unregulated pump with a safety valve, connected to the pressure hydraulic line of the main valve pump through the valve.

В этом гидроприводе имеетс дроссельный регул тор, с помощью которого обеспе5 чиваетс стабилизаци передаточного отношени гидропривода 1.In this hydraulic actuator there is a throttle regulator, with the help of which stabilization of the transmission ratio of the hydraulic actuator 1 is ensured.

Недостатком известного гидропривода вл етс то, что использование дроссельного способа регулировани приводит к потер м энергии при дросселировании и снижает КПД гидропривода, что в свою очередь снижает т говый КПД самоходной машины. Использование же объемного способа регулировани требует применение дорогих, недолговечных и малонадежных регулируемых 15 гидромашин.A disadvantage of the known hydraulic drive is that the use of a throttle control method leads to energy losses during throttling and reduces the efficiency of the hydraulic drive, which in turn reduces the traction efficiency of the self-propelled machine. The use of the volumetric method of regulation requires the use of expensive, short-lived and unreliable regulated 15 hydraulic machines.

Целью изобретени вл етс повышение т гового коэффициента полезного действи .The aim of the invention is to increase the traction efficiency.

Указанна цель достигаетс тем, что объемный гидропривод, снабжен датчиком давлени и вариатором, при этом датчик давле20 ни представл ет собой гидроцилиндр одностороннего действи , управл юща полость которого соединена с напорной гидролинией дополнительного насоса, а подпружиненный шток - кинематически с органом управлени вариатором, ведущий и ведоли 1Й элементы, которого кинематически св заны с входным валом коробки передач и ротором дополнительного насоса. Известно, что передаточное отношение гидропривода i - . де у, и - рабочие объемы насоса и гидродвигател соответственно , t| - объемный КПД гидропривода . Объемный КПД определ етс « 1 OLM аг гдеО-уп - объемные потери в гидроприводе, пропорциональные величине давлени в напорной гидролинии; О-г - теоретическа подача насоса, равна У|П (п - частота вращени насоса). Следовательно, величина t и i измен ютс при изменении частоты вращени насоса (скорость движени ) и при изменении давлени (нагрузки). Так как практически утечки не завис т от частоты вращени насоса, то их можно компенсировать за счет дополнительного насоса, который будет измен ть свою подачу только при изменении давлени . Передаточное отнощение гидропривода при этом будет посто нным. На чертеже изображена схема предлагаемого изобретени . Объемный гидропривод дополнительного активного моста самоходной машины содержит основной нерегулируемый насос 1, соединенный гидролини ми 2 и 3 с гидромотором 4, а через клапаны пр мого действи 5 и 6 с гидробаком 7, дополнительный насос 8, приводимый во вращение от входного вала коробки передач 9 через механический вариатор 10. Напорна гидролини насоса 8 через гидрораспределктель 11 соединена с напорной гидролинией основного насоса 1. В напорной гидролинии насоса 8 установлен предохранительный клапан 12 и датчик давлени 13, выходное звено которого соединено с рычагом 14 управлени передаточным числом вариатора 10. Датчик давлени 13 представл ет собой цилиндр одностороннего действи . Работа гидропривода происходит следующим образом. При движении самоходной мащины вперед с минимальным сопротивлением насос 1 всасывает рабочую жидкость из бака J Через клапан пр мого действи 6 и подает ее по напорной линии 2 к гидромотору 4 с минимальным давлением. При этом насос 8 имеет минимальную подачу, котора через распределитель 11 поступает в гидролинию 2, компенсиру утечки при минимальном сопротивлении движению. Если сопротивление движению увеличиваетс , то давление в напорной линии 2 увеличиваетс и выходное звено датчика давлени 13 перемещаетс , поворачива рычаг 14 таким образом, чтобы повысить передаточное число вариатора 10 и увеличить тем самым частоту вращени насоса 8 и его подачу. Таким образом, увеличение объемных потерь в гидроприводе, св занное с ростом давлени , будет компенсировано за счет увеличени подачи дополнительного насоса 8. При движении машины задним ходом насос 1 всасывает жидкость из бака 7 через обратный клапан 5 и подает ее к гидромотору 4 по напорной линии 3. Распределитель 11 при этом переключаетс и соедин ет насос 8 с гидролинией 3. Изменение подачи насоса 8 происходит таким же образом, как и при движении вперед. За счет установки вариатора между входным валом коробки передач и валом дополнительного насоса, предназначенного только дл компенсации утечек, можно использовать вариатор малой мощности с ограниченным диапазоном регулировани , имеющий высокий КПД. Заданное кинематическое соответствие между основным и дополнительным мостами будет обеспечиватьс в том случае, если передаточное отношение гидропривода, как и передаточное отношение механической передачи , будет посто нным при изменении условий движени . Стабилизацию передаточного отношени в этом случае и обеспечивает дополнительный нерегулируемый насос с приводом от вариатора . Кинематическое несоответствие в этом случае может возникать только за счет изменени радиуса колес (деформаци ). Величина рассогласовани в таком варианте не будет превышать 2-5% и не приведет к нежелательной циркул ции мошности между мостами, особенно при движении на низких передачах. Рассматрива вопрос о соотношении потоков мощности в основной и вспомогательной гидролини х, следует заметить, что давлени в гидролини х одинаковы, а подача дополнительного насоса полностью компенсирует объемные потери в гидролини х. Тогда Nji Ач-цР. NOv,n, -мощность потока в гидролинии дополнительного насоса; -мощность потока в гидролинии основного Насоса; Kjin - суммарный коэффициент утечек; Vi - рабочий объем насоса; HI - частота вращени основного насоса; Р - давление в напорной гидролинии, обусловленное нагрузкой на гидродвигателе . Очевидно, что ot будет переменной величиной , измен сь от УГП Ртау до л Vi n,niax V| immThis goal is achieved by the fact that the volumetric hydraulic actuator is equipped with a pressure sensor and a variator, wherein the pressure sensor is a single-acting hydraulic cylinder, the control cavity of which is connected to the pressure hydroline of the additional pump, and the spring-loaded rod is kinematically with the control unit of the variable-speed drive and Vedoli 1Y elements, which are kinematically connected with the input shaft of the gearbox and the rotor of the additional pump. It is known that the gear ratio of hydraulic actuator i -. de y, and - working volumes of the pump and hydraulic engine, respectively, t | - volumetric efficiency of the hydraulic drive. The volumetric efficiency is determined by "1 OLM ar where Oy - volume losses in the hydraulic drive, proportional to the pressure in the pressure line; О-г - theoretical pump flow, equal to У | П (п - pump rotation frequency). Consequently, the values of t and i change with a change in the frequency of rotation of the pump (movement speed) and with a change in pressure (load). Since virtually no leakage is dependent on the frequency of rotation of the pump, they can be compensated for by an additional pump that will change its flow only when the pressure changes. In this case, the transmission ratio of the hydraulic drive will be constant. The drawing shows a diagram of the present invention. The volumetric hydraulic drive of the additional active axle of the self-propelled machine contains the main unregulated pump 1, connected by hydrolines 2 and 3 to the hydraulic motor 4, and through direct-acting valves 5 and 6 to the hydraulic tank 7, an additional pump 8 driven by the gearbox input shaft 9 through mechanical variator 10. The pressure hydroline of the pump 8 is connected through the hydraulic distributor 11 to the pressure hydroline of the main pump 1. A safety valve 12 and a pressure sensor 13 are installed in the pressure hydraulic line of the pump 8, the output link otorrhea is connected to a lever 14 controlling the gear ratio of the variator 10. The pressure sensor 13 is a single-acting cylinder. The work of the hydraulic drive is as follows. When moving the self-propelled machine forward with minimum resistance, the pump 1 draws the working fluid from the tank J Through the direct action valve 6 and delivers it through the pressure line 2 to the hydraulic motor 4 with minimal pressure. In this case, the pump 8 has a minimum flow, which through the distributor 11 enters the hydroline 2, to compensate for leakage with minimal resistance to movement. If the resistance to movement increases, the pressure in the pressure line 2 increases and the output link of the pressure sensor 13 moves, turning the lever 14 in such a way as to increase the gear ratio of the variator 10 and thereby increase the frequency of rotation of the pump 8 and its flow. Thus, an increase in volumetric losses in the hydraulic drive, associated with an increase in pressure, will be compensated for by increasing the supply of the additional pump 8. When the machine is moving in reverse, pump 1 draws liquid from tank 7 through check valve 5 and delivers it to hydraulic motor 4 via pressure line 3. In this case, the distributor 11 switches and connects the pump 8 to the hydraulic line 3. The change in the supply of the pump 8 occurs in the same way as during the forward movement. By installing a variator between the input shaft of the gearbox and the shaft of an additional pump, designed only to compensate for leaks, it is possible to use a low power variator with a limited adjustment range, which has a high efficiency. The specified kinematic correspondence between the main and additional axles will be ensured if the gear ratio of the hydraulic drive, as well as the gear ratio of the mechanical transmission, is constant when the driving conditions change. The stabilization of the transmission ratio in this case provides an additional unregulated pump driven by the variator. The kinematic discrepancy in this case can occur only due to a change in the wheel radius (deformation). The magnitude of the mismatch in this version will not exceed 2-5% and will not lead to undesirable circulation of power between the bridges, especially when driving on low gears. Considering the ratio of power flows in the main and auxiliary hydrolines, it should be noted that the pressure in the hydrolines is the same, and the supply of an additional pump fully compensates for the volume losses in the hydrolines. Then Nji Ah-cr. NOv, n, -power flow in the hydroline of the additional pump; -power flow in the main pump hydroline; Kjin - total leakage rate; Vi is pump displacement; HI is the frequency of rotation of the main pump; P - pressure in the pressure line, due to the load on the hydraulic motor. Obviously, ot will be a variable, varying from the UGP Rtau to l Vi n, niax V | imm

Claims

Formula of the invention ¹⁰ Volumetric hydraulic drive of the additional active bridge of the self-propelled machine, containing the main unregulated pump driven by the output shaft · gearbox, connected by hydraulic lines to the hydraulic

15 torus and through direct-acting hydraulic valves - with a hydraulic tank, an additional unregulated pump with a safety valve connected to the pressure line of the main pump through a control valve, characterized in that, for the purpose of

20 to increase the traction efficiency, it is equipped with a pressure sensor and a variator, while the pressure sensor is a single-acting hydraulic cylinder, the control cavity of which is connected to the pressure hydraulic line of the additional pump, and the spring-loaded kinematically rod with the variator control, the driving and driven elements of which are kinematically connected to the input shaft of the gearbox and the rotor 30 of the additional pump.