насосно-аккумуляторный гидропривод

Формула изобретения

Насосно-аккумуляторный гидропривод, содержащий исполнительный гидродвигатель, электрогидроусилитель, насос, гидробак с поршневым гидрокомпенсатором и пневмогидроаккумулятор, отличающийся тем, что пневмогидроаккумулятор выполнен в виде тандемного гидроцилиндра двухстороннего действия, содержащего четыре рабочие камеры, при этом его правая крайняя камера соединена с источником газоснабжения, левая крайняя камера - с гидролинией напора, правая средняя камера - с атмосферой, а левая средняя - с гидробаком.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к гидроприводам, нашедшим самое широкое распространение во многих отраслях машиностроения в качестве исполнительного механизма в системах автоматического управления.

Известны гидроприводы, содержащие пневмогидроаккумулятор (см. например, книгу О. Ф. Никитин и К.М. Холин "Объемные гидравлические и пневматические приводы". М.: Машиностроение, 1981 г., стр. 157, рис. 6.19).

Известны пневмогидроаккумуляторы, содержащие две полости: в одной находится газ, в другой - аккумулируемая жидкость, при этом полости разделены поршнем, снабженным уплотнительным кольцом (см. например, книгу Н.И.Лебедев "Объемный гидропривод машин лесной промышленности". М.: Лесная промышленность, 1986 г., стр. 188-189, рис. 86).

Известны тандемные гидроцилиндры двухстороннего действия, содержащие расположенные в цилиндрическом корпусе два, жестко связанных между собой, поршня со штоками с расположенными на них уплотнительными кольцами и образующими с помощью разобщающих втулок четыре рабочие камеры (см. например книгу Н. И. Лебедев "Объемный гидропривод машин лесной промышленности". М.: Лесная промышленность, 1986 г., стр. 80, рис. 27).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является, например следящий гидропривод, содержащий исполнительный гидродвигатель, гидроусилитель сопло-заслонка, насос, пневмогидроаккумулятор, гидробак и др. (см. например, книгу "Проектирование следящих гидравлических приводов летательных аппаратов" под ред. проф. Н.С. Гамынина, М.: Машиностроение, 1981 г., стр. 8, рис. 4.1).

Широко известны достоинства известных следящих гидроприводов, одним из которых является обеспечение пиковых расходов при ограниченной подаче насоса.

Однако известны и недостатки известных насосно-аккумуляторных гидроприводов. Так при работе гидропривода на режимах, при которых давление в гидролинии насоса падает до величин, близких к нулю, и перепад давления со стороны газовой полости резко возрастает (при неработающем насосе или при больших по величине управляющих сигналах, приводящих к полной разрядке пневмогидроаккумулятора) вследствие инерционности уплотнительного кольца, находящегося на разделительном поршне, а также вследствие диффузии газа возможно проникновение газа в гидравлическую полость пневмогидроаккумулятора и далее - в гидролинию напора. Кроме того, при разрядке пневмогидроаккумулятора объем рабочей жидкости, вытесненный из него за очень короткое время, попадая в гидробак, вызывает в нем колебание уровня рабочей жидкости, что вызывает подсос воздуха из окружающей среды (в открытых гидробаках) или забросы давления выше допустимой величины, что отрицательно сказывается на работоспособности узла уплотнения вала насоса, а также на стабильности характеристик гидропривода, содержащих гидробак с избыточным давлением.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности работы гидропривода.

Указанная задача решается тем, что в насосно-аккумуляторном гидроприводе, содержащем исполнительный гидродвигатель, электрогидроусилитель, насос и гидробак с рабочей жидкостью и поршневым гидрокомпенсатором, установлен пневмогидроаккумулятор, выполненный в виде тандемного гидроцилиндра двухстороннего действия, содержащего четыре рабочие камеры, при этом его правая крайняя камера соединена с источником газоснабжения, левая крайняя камера - с гидролинией напора, правая средняя камера - с атмосферой, а левая средняя - с гидробаком.

Заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия", т. к. при анализе патентных материалов и литературы не обнаружено признаков, сходных с признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где приведена его общая схема.

Насосно-аккумуляторный гидропривод содержит исполнительный гидродвигатель 1, насос 2, электрогидроусилитель 3 с золотниковым распределителем 4, гидробак 5 с рабочей жидкостью и поршневым гидрокомпенсатором 6, пневмогидроаккумулятор 7, содержащий цилиндрический корпус 8, в котором расположены два поршня 9 с уплотнительными кольцами 10.

Для обеспечения постоянного давления газа установлен клапан 11.

Для защиты гидропривода от перегрузок по давлению рабочей жидкости служит клапан 12.

Для предотвращения разрядки пневмогидроаккумулятора через насос служит обратный клапан 13.

Для защиты гидропривода от загрязнений служит фильтр 14.

Работает гидропривод следующим образом.

При вращении приводного вала насос 2 нагнетает очищенную фильтром 14 рабочую жидкость через обратный клапан 13 в сопла электрогидроусилители 3 и в крайнюю левую полость пневмогидроаккумулятора 7, обеспечивая его зарядку.

Команда, подступающая в электрогидроусилитель 3 в виде электрического сигнала управления, преобразуется в перемещение золотникового распределителя 4, в результате чего одна из полостей гидродвигателя 1 соединяется с гидролинией напора, при этом происходит разрядка пневмогидроаккумулятора 7, а другая полость гидродвигателя соединяется с гидробаком 5. Под действием возникшего в полостях гидродвигателя перепада давления произойдет перемещение его выходного звена. В зависимости от величины и знака управляющего сигнала обеспечивается перемещение выходного звена в эту или иную сторону с различной скоростью.

Следует подчеркнуть, что в предлагаемом гидроприводе при любых режимах его работы проникновение газа в гидравлическую полость гидропривода полностью исключено благодаря наличию полости, соединенной с атмосферой, а при разрядке пневмогидроаккумулятора значительно снижены или практически отсутствуют забросы давления в гидробаке благодаря наличию у пневмогидроаккумулятора полости, соединенной с гидробаком, и по объему близкому величине объема его гидравлической полости.

Результаты многочисленных исследований, проведенных на гидроприводах, выполненных в соответствии с предлагаемой схемой, полностью подтвердили его вышеназванные преимущества.