RU2724422C2 - Hydraulic drive - Google Patents
Hydraulic drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2724422C2 RU2724422C2 RU2018140864A RU2018140864A RU2724422C2 RU 2724422 C2 RU2724422 C2 RU 2724422C2 RU 2018140864 A RU2018140864 A RU 2018140864A RU 2018140864 A RU2018140864 A RU 2018140864A RU 2724422 C2 RU2724422 C2 RU 2724422C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- pump
- pressure
- spring
- drain
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
- F15B11/05—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed specially adapted to maintain constant speed, e.g. pressure-compensated, load-responsive
- F15B11/055—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed specially adapted to maintain constant speed, e.g. pressure-compensated, load-responsive by adjusting the pump output or bypass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области объемных гидроприводов с регулированием скорости движения исполнительных органов, в том числе при нулевых и попутных нагрузках.The invention relates to the field of volumetric hydraulic drives with speed control of the executive bodies, including at zero and associated loads.
Известен гидропривод, содержащий регулируемый насос, механизм управления, дополнительный насос для создания давления на управление основным насосом (Комиссарик С.Ф. и Ивановский В.А. «Гидравлические объемные трансмиссии». Москва, Машгиз 1963 г с. 51. рис. 30).A known hydraulic actuator containing an adjustable pump, a control mechanism, an additional pump to create pressure to control the main pump (Komissarik S. F. and Ivanovsky V. A. “Hydraulic volumetric transmissions.” Moscow, Mashgiz 1963 p. 51. Fig. 30) .
Указанный гидропривод имеет сложную конструкцию и низкий КПД в результате потери энергии на работу дополнительного насоса.The specified hydraulic drive has a complex structure and low efficiency as a result of energy loss for the operation of the additional pump.
Известен гидропривод, содержащий регулируемый насос, управление которым производится от давления в напорной линии насоса (Брон Л.С., Тартаковский Ж.Э. «Гидравлический привод агрегатных станков и автоматических линий». М., Машиностроение, 1974 г. издание 3-е, с. 288, рис. 179).A known hydraulic actuator containing an adjustable pump, which is controlled by pressure in the pressure line of the pump (Bron L.S., Tartakovsky J.E. “Hydraulic drive of aggregate machines and automatic lines.” M., Mechanical Engineering, 1974 3rd edition , p. 288, fig. 179).
Недостатком известного привода является нарушение процесса регулирования при малых нагрузках на исполнительном гидродвигатеде или низком давлении в напорной линии, что компенсируется с помощью гидроаккумулятора, что усложняет конструкцию гидропривода.A disadvantage of the known drive is a violation of the control process at low loads on the hydraulic actuator or low pressure in the pressure line, which is compensated by a hydraulic accumulator, which complicates the design of the hydraulic drive.
Для обеспечения необходимого давления управления при малых нагрузках на исполнительном гидродвигателе устанавливают дополнительные устройства (дроссели), это снижает КПД ГП и ресурс насоса (Башта Т.М.«Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем» М. Машиностроение 1974 г с. 422 рис Л 74, в, прототип).To provide the necessary control pressure at low loads, additional devices (throttles) are installed on the hydraulic actuator, this reduces the efficiency of the gas supply and pump life (TM Bashta "Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems" M. Mechanical Engineering 1974, p. 422 fig. L 74 , in, prototype).
Недостатком такого гидропривода является то, что он работает при более высоком давлении и ведет к дополнительному нагреву привода см. книгу.The disadvantage of such a hydraulic actuator is that it operates at a higher pressure and leads to additional heating of the actuator, see the book.
Технической проблемой, разрешаемой настоящим изобретением, является создание объемного гидропривода, регулируемого по скорости во всем диапазоне нагрузок, в том числе при нулевых.The technical problem solved by the present invention is the creation of a volumetric hydraulic actuator, adjustable in speed over the entire load range, including at zero.
Техническим результатом, обеспечивающим разрешение указанной технической проблемы, является повышение надежности управления насосом при нулевых и попутных нагрузках исполнительного гидродвигателя без дополнительного избыточного увеличения давления нагнетания насоса при максимальных нагрузках с сохранением КПД и ресурса насоса.The technical result that provides the solution of the indicated technical problem is to increase the reliability of pump control at zero and associated loads of the hydraulic actuator without an additional excess increase in the pump discharge pressure at maximum loads while maintaining the efficiency and resource of the pump.
Сущность изобретения заключается в том, что гидравлический привод содержит регулируемый насос с регулирующим органом, снабженным механизмом управления с плунжером, размещенным в камере соединенной с напорной гидролинией насоса, и блок распределительной гидроаппаратуры, связанный с напорной гидролинией насоса, с полостями исполнительного гидродвигателя и со сливом, а также блок разгрузки, соединенный со сливом и с напорной гидролинией насоса, при этом гидропривод снабжен подпорным клапаном, возможностью ограничения падения давления в напорной гидролинии при снижении нагрузки на гидродвигатель, установленным перед блоком распределительной гидроаппаратуры, при этом механизм управления насоса выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, подпружиненным пружиной, размещенной в камере, соединенной со сливом, и штоком, кинематически связанным с регулирующим органом и размещенным в камере, связанной с напорной гидролинией насоса через электроуправляемый распределитель, выполненный с возможностью соединения этой камеры гидроцилиндра со сливом или с напорной гидролинией.The essence of the invention lies in the fact that the hydraulic drive contains an adjustable pump with a regulating body, equipped with a control mechanism with a plunger located in a chamber connected to the pressure pump hydraulic line, and a distribution unit connected to the pressure pump hydraulic line, with the cavities of the hydraulic actuator and with a drain, as well as an unloading unit connected to a drain and a pressure pump hydraulic line, while the hydraulic actuator is equipped with a backup valve, the ability to limit the pressure drop in the pressure hydraulic line while reducing the load on the hydraulic motor installed in front of the distribution hydraulic unit, while the pump control mechanism is made in the form of a hydraulic cylinder with a piston, spring-loaded with a spring placed in the chamber connected to the drain, and a rod kinematically connected with the regulatory body and placed in the chamber connected to the pressure head hydraulic line of the pump through an electrically controlled distributor, made with the unity of this chamber of the hydraulic cylinder with a drain or with a pressure hydraulic line.
Предпочтительно, подпорный клапан содержит подпружиненный запорно-регулирующий элемент в виде шарика, установленного с возможностью перемещения между двумя соосными седлами во внутренней полости распределительной гильзы, выполненной двумя рядами радиальных каналов, сообщенных с охватывающей распределительную гильзу полостью, связанной с блоком распределительной гидроаппаратуры, при этом в распределительной гильзе выполнено первое седло, связанное с напорной гидролинией, а второе седло выполнено в направляющей втулке, имеющей сквозное отверстие, в котором размещен толкатель с возможностью взаимодействия с одной стороны с шариком и подпружиненный с другой стороны пружиной, установленной в пружинной полости, сообщенной со сливом.Preferably, the check valve contains a spring-loaded locking element in the form of a ball mounted to move between two coaxial seats in the inner cavity of the distribution sleeve, made of two rows of radial channels in communication with the cavity surrounding the distribution sleeve, connected with the distribution unit of hydraulic equipment, while a distribution sleeve has a first seat connected to the pressure hydraulic line, and a second seat is made in a guide sleeve having a through hole in which a pusher is arranged to interact on one side with the ball and spring loaded on the other side with a spring installed in the spring cavity in communication with the drain .
Предпочтительно, второе седло шарика выполнено в виде кромки на конце упомянутого сквозного отверстия направляющей втулки с возможностью герметичной изоляции пружинной полости шариком при сжатии пружины толкателем.Preferably, the second ball seat is made in the form of an edge at the end of said through hole of the guide sleeve with the possibility of hermetically isolating the spring cavity with a ball when the spring is pushed by the pusher.
Предпочтительно, блок разгрузки выполнен в виде нормально закрытого двухпозиционного распределителя с камерой гидроуправления, к которой подключен электроуправляемый распределитель, выполненный с возможностью попеременного соединения указанной камеры гидроуправления со сливом или с напорной гидролинией.Preferably, the unloading unit is made in the form of a normally closed on-off distributor with a hydraulic control chamber, to which an electrically controlled distributor is connected, configured to alternately connect said hydraulic control chamber with a drain or with a pressure hydraulic line.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема гидропривода, на фиг. 2 - изображена конструктивная схема подпорного клапана.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a hydraulic actuator; FIG. 2 - shows a structural diagram of a check valve.
Гидропривод (ГП) содержит регулируемый насос 1 с регулирующим органом 2, снабженным механизмом управления с. плунжером 3. Плунжер 3 механизма управления размещен в камере, непосредственно соединенной с напорной гидролинией 5 насоса 1. Блок 6 распределительной гидроаппаратуры связан с напорной гидролинией 5 насоса 1, с полостями исполнительного гидродвигателя (гидроцилиндра - ГЦ) 7 и со сливом.The hydraulic drive (GP) contains an
Гидропривод снабжен подпорным (обратно-подпорным) клапаном 9, выполненным с возможностью ограничения снижения давления в напорной гидролинии 5, установленным перед блоком 6 распределительной гидроаппаратуры.The hydraulic actuator is equipped with a retaining (back-retaining)
При этом механизм управления насоса 1 снабжен гидроцилиндром 11 с поршнем (не обозначен), подпружиненным пружиной 4, размещенной в поршневой камере, непосредственно соединенной со сливом, и штоком (не обозначен), кинематически связанным с регулирующим органом 2 и размещенным в штоковой камере, связанной с напорной гидролинией 5 насоса 1 через электроуправляемый двухпозиционный трехлинейный распределитель 10, выполненный с возможностью соединения этой (штоковой) камеры гидроцилиндра 11 со сливом или с напорной гидролинией 5.In this case, the control mechanism of the
Кроме того, гидропривод содержит блок разгрузки, непосредственно соединенный с напорной гидролинией 5 насоса 1. Блок разгрузки выполнен в виде нормально закрытого двухпозиционного двухлинейного распределителя 8 с камерой открытия (условно изображена слева, по чертежу), непосредственно соединенной с напорной гидролинией 5 насоса 1, и с пружинной камерой гидроуправления (камеры не обозначены). К камере гидроуправления подключен электроуправляемый двухпозиционный трехлинейный распределитель (не обозначен), выполненный с возможностью попеременного соединения указанной камеры гидроуправления распределителя 8 со сливом или с напорной гидролинией 5.In addition, the hydraulic actuator comprises an unloading unit directly connected to
Подпорный (обратно-подпорный) клапан 9 содержит подпружиненный запорно-регулирующий элемент в виде шарика 13, установленного с возможностью перемещения между двумя соосными седлами во внутренней полости распределительной гильзы 18. Указанная гильза 18 выполнена двумя рядами радиальных каналов 19, 20, сообщенных с охватывающей распределительную гильзу 18 выходной полостью (не обозначена), связанной с блоком 6 распределительной гидроаппаратуры.The retaining (back-retaining)
При этом в распределительной гильзе 18 выполнено входное первое седло 12, связанное с напорной гидролинией 5, а второе седло 17 выполнено в направляющей втулке 14, имеющей осевое сквозное отверстие, в котором размещен цилиндрический толкатель 16 с возможностью взаимодействия с одной стороны с шариком 13 и подпружиненный с другой стороны пружиной 15, установленной в пружинной полости, сообщенной со сливомAt the same time, in the
Второе седло 17 шарика 13 выполнено в виде кромки на конце осевого сквозного отверстия направляющей втулки 14 с возможностью герметичной изоляции пружинной полости шариком 13 при сжатии пружины 15 толкателем 16.The
Блок 6 распределительной гидроаппаратуры снабжен средствами управления, например, электромагнитами управления (не изображено).
Гидропривод работает следующим образом.The hydraulic actuator operates as follows.
Первоначально при включении насос 1 разгружен. Гидролиния 5 нагнетания сообщена со сливом с помощью через распределитель 8 блока разгрузки, который открывается при минимальным давлением насоса 1 в камере открытия распределителя 8.Initially, when starting,
Операция выдвижения ГЦ осуществляется включением электроуправляемого двухпозиционного трехлинейного распределителя блока разгрузки, при переключении которого распределитель 8 блока разгрузки устанавливается и удерживается в закрытом положении и перекрывает расход рабочей жидкости из напорной гидролинии 5 в слив. Одновременно включается соответствующий электромагнит в блоке 6 распределительной гидроаппаратуры и направляет рабочую жидкость в нужную полость гидродвигателя 7. Плунжер 3 под действием давления в напорной линии 5 перемещает регулирующий орган 2 насоса 1, устанавливая подачу насоса по потребности. При необходимости перейти на работу гидродвигателя 7 на минимальной скорости независимо от нагрузки включают распределитель 10. Гидроцилиндр 11 устанавливает регулирующий орган 2 в положение, соответствующее минимальной подаче насоса, для чего необходимо наличие достаточного давления в гидролинии 5.The operation of extending the GC is carried out by turning on the electrically operated two-position three-line dispenser of the unloading unit, when switching which the
Независимо от наличия, значения или отсутствия нагрузки на штоке гидродвигателя 7 подпорный клапан 9 создает давление в напорной гидролинии 5, достаточное, чтобы обеспечить возможность управления насосом 1 с помощью распределителя 10 и гидроцилиндра 11 механизма управления. Указанная возможность реализуется благодаря тому, что характеристика клапана 9 обеспечивает увеличение перепада давления на нем и ограничивает падение давления в напорной гидролинии 5 при существенном снижении положительной нагрузки (при малых, нулевых и попутных нагрузках) на гидродвигатель 7.Regardless of the presence, value or absence of load on the stem of the
При увеличении положительной нагрузки на гидродвигатель 7, по мере роста давления на выходе клапана 9 происходит снижение перепада давления на нем. Данное свойство обеспечивается благодаря тому, что жидкость под давлением в радиальном канале 20 воздействует на толкатель 16, сжимая тем самым пружину 15, и перепад на клапане 9 снижается до минимального значения. Тем самым снижаются потери энергии в режимах работы ГП под нагрузкой. Шарик 13 перемещается в сторону пружинной полости, открывая радиальные каналы 19, 20, запирает седло 17 и, тем самым возможную утечку рабочей жидкости в полости слива, что существенно улучшает энергетические характеристики ГП в режимах больших нагрузок исполнительного механизма - гидродвигателя 7.With an increase in the positive load on the
Таким образом, при минимальной, нулевой и отрицательной нагрузке на гидродвигателе 7 шарик 13 при взаимодействии с толкателем 16 дросселирует поток рабочей среды через седло 12 под воздействием пружины 15 в режиме формирования подпора для поддержания давления в напорной гидролинии 5. В случае наличия достаточной положительной рабочей нагрузки на гидродвигателе 7 шарик 13 при полном открытии седла 12 взаимодействует со вторым (дополнительным) седлом 17, расположенным со стороны пружинной полости, а гидролиния 5 сообщается радиальными каналами 19, 20 с соответствующей полостью гидродвигателя 7 с минимальными гидравлическими потерями в режиме обратного клапана.Thus, at minimum, zero and negative load on the
В случае работы гидропривода совместно с дублирующей насосной установкой установка обратного клапана не требуется, т.к. подпорный клапан 9 выполняет функцию обратного клапана.In case of hydraulic drive operation in conjunction with a redundant pump installation, the installation of a check valve is not required,
После выключения насоса 1 распределитель 8 устанавливается пружиной в закрытое положение.After turning off the
Предложенный гидропривод может быть использован, в частности, в гидроприводах обслуживания механизмов стыковки.The proposed hydraulic actuator can be used, in particular, in hydraulic actuators servicing docking mechanisms.
Использование настоящего изобретения позволяет обеспечить повышение надежности управления насосом при нулевых и попутных нагрузках исполнительного гидродвигателя без дополнительного увеличения давления нагнетания насоса при максимальных нагрузках с сохранением КПД и ресурса насоса.Using the present invention allows to increase the reliability of pump control at zero and associated loads of the hydraulic actuator without an additional increase in pump discharge pressure at maximum loads while maintaining efficiency and pump life.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140864A RU2724422C2 (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Hydraulic drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018140864A RU2724422C2 (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Hydraulic drive |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018140864A RU2018140864A (en) | 2020-05-20 |
| RU2018140864A3 RU2018140864A3 (en) | 2020-05-20 |
| RU2724422C2 true RU2724422C2 (en) | 2020-06-23 |
Family
ID=70734774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018140864A RU2724422C2 (en) | 2018-11-20 | 2018-11-20 | Hydraulic drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2724422C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3429123A (en) * | 1967-08-29 | 1969-02-25 | Leblond Mach Tool Co R K | Speed control system |
| SU665123A1 (en) * | 1976-02-24 | 1979-05-30 | Д. Е. Шумилин | Hydraulic drive |
| DE3340676A1 (en) * | 1983-11-10 | 1985-05-23 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | DEVICE FOR SUPPLYING A CONTROL ARRANGEMENT WITH CONTROL PRESSURE MEDIUM |
| SU1511472A1 (en) * | 1987-07-17 | 1989-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Машинам Для Промышленности Строительных Материалов | Hydraulic gear |
| RU2312256C2 (en) * | 2004-12-22 | 2007-12-10 | ЗАУЭР-ДАНФОСС АпС | Hydraulic control unit and method to control hydraulically-controlled device |
-
2018
- 2018-11-20 RU RU2018140864A patent/RU2724422C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3429123A (en) * | 1967-08-29 | 1969-02-25 | Leblond Mach Tool Co R K | Speed control system |
| SU665123A1 (en) * | 1976-02-24 | 1979-05-30 | Д. Е. Шумилин | Hydraulic drive |
| DE3340676A1 (en) * | 1983-11-10 | 1985-05-23 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | DEVICE FOR SUPPLYING A CONTROL ARRANGEMENT WITH CONTROL PRESSURE MEDIUM |
| SU1511472A1 (en) * | 1987-07-17 | 1989-09-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Машинам Для Промышленности Строительных Материалов | Hydraulic gear |
| RU2312256C2 (en) * | 2004-12-22 | 2007-12-10 | ЗАУЭР-ДАНФОСС АпС | Hydraulic control unit and method to control hydraulically-controlled device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018140864A (en) | 2020-05-20 |
| RU2018140864A3 (en) | 2020-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6921071B2 (en) | Hydraulic pump control system | |
| US3969985A (en) | Fluid actuating device for an electric circuit breaker | |
| US8408232B2 (en) | Sequence valve | |
| JPH04276196A (en) | Screw compressor | |
| CN110159603B (en) | Method and device for venting the intake side of a synthetically commutated hydraulic pump | |
| CN112576781B (en) | Proportional valve with decompression and reversing functions | |
| CN108412831B (en) | Shunt pressure-regulating speed-regulating reversing integrated valve | |
| RU2724422C2 (en) | Hydraulic drive | |
| CN104314784B (en) | A kind of powered controls be integrated in casing of hydraulic pump | |
| US11674505B2 (en) | Swash-plate type piston pump | |
| EP3106676A1 (en) | Fluid pressure system, accumulating method for accumulator, and method for actuating fluid pressure actuator | |
| KR101596379B1 (en) | Auto-reciprocating flow regulating control device for flow amplifier | |
| CN108266413B (en) | Asymmetric electro-hydrostatic actuator based on pressure selection valve | |
| CN112343806B (en) | Electric displacement control for open circuit variable displacement pump | |
| US3583832A (en) | Booster | |
| CN113227587B (en) | Hydraulic variable pump set and excavator | |
| RU2658166C1 (en) | Drain and safety valve | |
| AU2007271190B2 (en) | Hydraulic pump | |
| US3625250A (en) | Electrohydraulic control apparatus for consumer valves | |
| US3282284A (en) | Fluid pressure control valving | |
| Mei et al. | Analysis and Countermeasures of Abnormal Operation of Unloading Circuit | |
| RU224470U1 (en) | AXIAL LOCKING AND REGULATING DEVICE | |
| RU2657071C2 (en) | Electropneumatic valve | |
| US11384777B2 (en) | Double-acting hydraulic actuator with different pumps for each actuation direction | |
| RU2679958C1 (en) | Double action hydraulic multiplier |