регулятор подачи аксиально-поршневой гидромашины

Формула изобретения

1. РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ ГИДРОМАШИНЫ, содержащий регулируемое звено рабочего объема гидромашины, линии высокого и низкого давления, корпус, в котором с образованием поршневой и штоковой полостей установлен дифференциальный поршень с поперечной расточкой, в которой размещена кинематически связанная с регулируемым звеном подвижная гильза, имеющая внутреннюю кольцевую проточку, связанную с поршневой полостью корпуса, а также подпружиненный дифференциальный плунжер, размещенный в указанной гильзе с образованием камеры управления, соединенной через штоковую полость корпуса с линией высокого давления, и установленный с возможностью перекрытия проточки гильзы и взаимодействия с одним плечом поворотного двуплечего рычага, установленного в корпусе на оси качания, другое плечо которого оперто на подпружиненный толкатель, отличающийся тем, что он снабжен трехлинейным золотниковым распределителем с возвратной пружиной и двумя камерами управления, источником давления управления и опертым на плечо рычага встречно упомянутому толкателю подпружиненным бустером с камерой управления, которая подключена к одной из линий золотникового распределителя, другие линии которого подключены к линиям высокого и низкого давления, одна из камер управления к линии высокого давления, а другая к источнику давления управления.

2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что обе камеры управления выполнены со стороны, противоположной возвратной пружине золотникового распределителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к регулирующим устройствам аксиально-поршневых гидромашин, в частности к регуляторам подачи, и может быть использовано в гидроприводах машин.

Известен регулятор подачи аксиально-поршневой гидромашины, содержащий регулируемое звено рабочего объема гидромашины, линии высокого и низкого давления, корпус, в котором с образованием поршневой и штоковой полостей установлен дифференциальный поршень с поперечной расточкой, в которой размещена кинематически связанная с регулирующим звеном подвижная гильза, имеющая внутреннюю кольцевую проточку, связанную с поршневой полостью корпуса, а также подпружиненный дифференциальный плунжер, размещенный в указанной гильзе с образованием камеры управления, соединенной через штоковую полость корпуса с линией высокого давления, и установленный с возможностью перекрытия проточки гильзы и взаимодействия с одним из плеч поворотного двуплечего рычага, установленного в корпусе на оси качания, другое плечо которого оперто на подпружиненный толкатель.

К недостаткам указанной конструкции относится низкий КПД при работе на предохранительных режимах.

Так, при достижении рабочим давлением в гидросистеме максимальной величины срабатывает предохранительный клапан и вся мощность реализуется в этом случае через предохранительный клапан и расходуется на нагрев рабочей жидкости, что ведет к тепловым потерям и снижению КПД гидропривода.

Технической задачей изобретения является повышение КПД гидросистемы.

Для решения указанной задачи регулятор снабжен трехлинейным золотниковым распределителем с возвратной пружиной и двумя камерами управления, источником давления управления и опертым на плечо рычага встречно упомянутому толкателю подпружиненным бустером с камерой управления, которая подключена к одной из линий золотникового распределителя, другие линии которого подключены к линиям высокого и низкого давления, одна из камер управления подключена к линии высокого давления, а другая к источнику давления управления. Обе камеры управления трехлинейного золотникового распределителя выполнены со стороны, противоположной возвратной пружине золотникового распределителя.

На фиг. 1 изображен схематичный разрез регулятора подачи; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Регулятор подачи аксиально-поршневой гидромашины содержит корпус 1, регулируемое звено 2 рабочего объема гидромашины, линии 3, 4 высокого и низкого давления, дифференциальный поршень 5, в поперечной расточке (не обозначена) которого размещена гильза 6, кинематически связанная с регулируемым звеном 2. В гильзе 6 размещен дифференциальный плунжер 7, нагруженный пружиной 8 и опирающийся на одно из плеч двуплечего рычага 9, ось 10 которого закреплена в корпусе 1 регулятора. Другое плечо рычага 9 установлено с возможностью взаимодействия с толкателем 11, нагруженным пружиной 12, которая может быть отрегулирована устройством 13.

Камера 14 управления плунжером 7 каналом 15 сообщена со штоковой полостью 16 дифференциального поршня 5, которая линией 17 постоянно сообщена с линией 3 высокого давления аксиально-поршневой гидромашины, проточка 18 гильзы 6, перекрываемая управляющим пояском 19 плунжера 7, сообщена с поршневой полостью 20.

Регулятор снабжен трехлинейным золотниковым распределителем 21 с гидравлическими камерами 25, 35 управления и возвратной пружиной 22, которая может быть отрегулирована устройством 23. В золотниковом распределителе камера 25 образована посредством встречного бустера 24.

Регулятор снабжен бустером 26, установленным оппозитно толкателю 11 с возможностью воздействия при помощи упругого элемента 27 на другое плечо двуплечего рычага 9.

Первая линия и камера 25 управления золотникового распределителя 21 при помощи линии 28 сообщены с линией 3 высокого давления гидромашины, проточка 29 распределителя 21 каналом 30 соединена со сливом, проточка 31, перекрываемая рабочим пояском 32 золотникового распределителя 21, каналом 33 сообщена с рабочей камерой 34 бустера 26, камера 35 управления, образованная корпусом 36 распределителя 21 и бустером 24, может быть соединена попеременно с источником постоянного давления управления (не изображен) или сливом по каналу 37. К линии 3 подключен предохранительный клапан (не изображен).

Регулятор подачи работает следующим образом.

Рост давления в линии 3 нагнетания приводит к росту давления в штоковой полости дифференциального поршня 5 и соответственно в камере 14 управления. За счет разницы диаметров поясков плунжера 7 возникает усилие, смещающее плунжер 7 вправо, при этом штоковая полость 16 сообщается с поршневой полостью 20. Одновременно с этим рычаг 9 поворачивается, преодолевая усилие пружины 12. За счет разницы площадей сечения поршневой 20 и штоковой 16 полостей дифференциальный поршень 5 начинает смещаться вверх, а поскольку гильза 6 связана с регулируемым звеном 2, рабочий объем гидромашины уменьшается, что приводит к снижению подачи насоса и поддержанию постоянной величины момента. Движение дифференциального поршня 5 вверх продолжается до тех пор, пока момент на рычаге 9 от усилия пружины 12 и усилия от сил давления жидкости в камере 14 управления не уравновешиваются. При повышении давления в системе до величины, близкой к срабатыванию предохранительного клапана, золотник распределителя 21 под действием сил давления преодолевает усилие пружины 22, настройка которой на 2-3 МПа ниже давления срабатывания предохранительного клапана, чем сообщает рабочую камеру 34 бустера 26 с линией 3 нагнетания. Перемещаясь влево, бустер 26 через упругий элемент 27 воздействует на рычаг 9, противодействуя усилию пружины 12, что обеспечивает перемещение плунжера 7, постоянно поджатого рабочим давлением к рычагу 9 вправо, сообщение штоковой 16 и поршневой 20 полостей между собой и вследствие этого перемещение дифференциального поршня 5 в сторону меньших рабочих объемов, вплоть до нулевых.

Усилие, противодействующее пружине 12, создается давлением на золотник распределителя 21 в двух камерах 25, 35 управления. Причем, если в камере 35 управления давление слива, то усилие пружины 22 преодолевается одним рабочим давлением, если же в камеру 35 подать давление управления, то усилие пружины 22 преодолевается суммой усилий от рабочего давления и давления управления, что приводит к тому, что золотниковый распределитель 21 соединит линию 3 с каналом 33 при меньшей величине рабочего давления. При отсутствии давления управления в камере 35 рабочее давление, при котором будет устанавливаться минимальный рабочий объем, будет выше, чем при подаче в камеру 35 давления управления.

Описанная конструкция позволяет повысить КПД гидросистемы за счет снижения потерь на нескольких предохранительных режимах, которые будут зависеть от величины давления управления в камере 35.

Повышение КПД осуществляется за счет того, что при работе на различных по величине давления предохранительных режимах, т.е. в тех случаях, когда давление в линии 3 превышает установленное значение, происходит уменьшение рабочего объема гидромашины, исключающее потери на дросселирование потока рабочей жидкости через предохранительный клапан. Обеспечивается это тем, что настройка пружины 22 на значение давления меньше, чем настройка предохранительного клапана, и усилие пружины 22 может быть изменено подачей давления управления в камеру 35, что дает возможность упреждающим снижение рабочего объема гидромашины предотвратить потери мощности в работе не только на максимальном предохранительном режиме, но и на промежуточных, следовательно, предотвратить рост температуры рабочей жидкости и тепловые потери.