RU2399795C1

RU2399795C1 - Automatically controlled drive of hydraulic system pump

Info

Publication number: RU2399795C1
Application number: RU2009100527/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Николаев (RU); Владимир Анатольевич Николаев; Иван Владимирович Быстров (RU); Иван Владимирович Быстров
Priority date: 2009-01-11
Filing date: 2009-01-11
Publication date: 2010-09-20
Also published as: RU2009100527A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pump drive comprises electromagnetic coupling, check valve, auxiliary hydraulic accumulator, auxiliary hydraulic accumulator valve, main hydraulic accumulator with rod and limit switch, switching relay, control relay and interlocking relay. Electromagnetic coupling is arranged between engine and main hydraulic system pump. Check valve and auxiliary hydraulic accumulator with valve are arranged on pump outlet to reduce pump starting torque. Main hydraulic accumulator with rod and limit switch is connected in hydraulic system to automatically maintain preset pressure therein. Main hydraulic accumulator with rod and limit switch, switching relay, control relay and interlocking relay are additionally incorporated with electric circuit to control electromagnetic coupling and auxiliary hydraulic accumulator valve.

EFFECT: reduced wear of harvester hydraulic system components, reduced fuel consumption and easier harvester engine starting.

3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам в области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к зерноуборочным и кормоуборочным комбайнам. Изобретение можно использовать в тракторах и автомобилях, оснащенных гидравлической системой, при условии установки двух аккумуляторных батарей.The invention relates to devices in the field of agricultural engineering, in particular to grain and forage harvesters. The invention can be used in tractors and vehicles equipped with a hydraulic system, provided that two batteries are installed.

Существенная причина повышенного износа насосов, клапанов и некоторых других элементов гидравлических систем комбайнов заключается в большом времени их работы при относительно малом времени перемещения рабочих органов. Большую часть времени работы комбайна насос гидравлической системы перекачивает рабочую жидкость из бака через предохранительно-переливные устройства и фильтр обратно в бак, не выполняя полезной работы. При пуске двигателя комбайна, особенно при низких температурах, насос гидравлической системы создает значительное дополнительное сопротивление вращению коленчатого вала и затрудняет пуск.A significant reason for the increased wear of pumps, valves and some other elements of the hydraulic systems of combines is the large time of their operation with a relatively short time of movement of the working bodies. Most of the time the combine is operating, the hydraulic pump pumps the working fluid from the tank through the overflow safety device and the filter back into the tank, without doing any useful work. When starting the engine of the combine, especially at low temperatures, the hydraulic pump creates significant additional resistance to rotation of the crankshaft and makes it difficult to start.

Известен автоматически управляемый привод насоса гидравлической системы, содержащий насос, засасывающий рабочую жидкость из бака и связанный с двигателем при помощи электромагнитной муфты, снабженной средствами ее управления (SU 231282 А, 27.03.1969).Known automatically controlled pump drive of the hydraulic system, containing a pump sucking the working fluid from the tank and connected to the engine using an electromagnetic clutch equipped with its controls (SU 231282 A, 03/27/1969).

Недостатком указанной гидросистемы автоматического управления режимами работы является отсутствие гидроаккумуляторов и некоторых других элементов, позволяющих поддерживать постоянное рабочее давление и облегчить запуск насоса, а также несовершенная система управления. Это приведет к задержке в перемещении рабочих органов, управляемых с помощью гидросистемы, на время разгона насоса и поднятия давления.The disadvantage of this hydraulic system for automatic control of operating modes is the lack of hydraulic accumulators and some other elements that make it possible to maintain a constant working pressure and facilitate pump start-up, as well as an imperfect control system. This will lead to a delay in the movement of the working bodies controlled by the hydraulic system during the acceleration of the pump and pressure increase.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является уменьшение изнашивания элементов гидравлической системы, расхода топлива комбайнов, в которых установлена эта система, а также облегчение запуска их двигателей.The technical task set in the present invention is to reduce the wear of the elements of the hydraulic system, the fuel consumption of the combines in which this system is installed, as well as facilitating the starting of their engines.

Поставленная задача решается за счет того, что в автоматически управляемом приводе насоса гидравлической системы, содержащем насос, засасывающий рабочую жидкость из бака, и связанном с двигателем при помощи электромагнитной муфты, снабженной средствами ее управления, на выходе из насоса установлен обратный клапан и вспомогательный гидроаккумулятор с клапаном вспомогательного гидроаккумулятора, а после обратного клапана в систему включен основной гидроаккумулятор с штоком и путевым выключателем, при этом средства управления электромагнитной муфтой и клапаном вспомогательного гидроаккумулятора выполнены в виде реле переключения и реле управления, а для облегчения запуска двигателя система снабжена реле блокировки.The problem is solved due to the fact that in the automatically controlled pump drive of the hydraulic system containing a pump sucking the working fluid from the tank and connected to the engine using an electromagnetic clutch equipped with its control means, a check valve and an auxiliary accumulator with auxiliary hydraulic accumulator valve, and after the non-return valve, the main hydraulic accumulator with a rod and a travel switch is included in the system; agnitnoy clutch valve and the auxiliary accumulator formed as a relay switch and relay control, and to facilitate starting of the engine system is provided with a locking relay.

Новый технический результат заключается в том, что использование автоматически управляемых приводов насосов гидравлических систем позволит уменьшить изнашиваемость элементов этих систем и расход топлива комбайнами, а также облегчить запуск их двигателей.A new technical result is that the use of automatically controlled hydraulic pump pumps will reduce the wear of the elements of these systems and fuel consumption by combines, as well as facilitate the starting of their engines.

На фиг.1 показан общий вид привода насоса; на фиг.2 - схема гидравлической системы; на фиг.3 - схема электрооборудования комбайна.Figure 1 shows a General view of the pump drive; figure 2 - diagram of the hydraulic system; figure 3 is a diagram of the electrical equipment of the harvester.

Двигатель 1 (фиг.1, 2) через электромагнитную муфту 2 соединен с насосом 3, засасывающим рабочую жидкость из бака 9 (фиг.2).The engine 1 (figure 1, 2) through an electromagnetic clutch 2 is connected to a pump 3, sucking the working fluid from the tank 9 (figure 2).

Гидравлическая система дополнительно содержит обратный клапан 4, основной гидроаккумулятор 5 с штоком 6, вспомогательный гидроаккумулятор 7 и клапан вспомогательного гидроаккумулятора 8.The hydraulic system further comprises a check valve 4, a main accumulator 5 with a stem 6, an auxiliary accumulator 7 and a valve of an auxiliary accumulator 8.

Электрооборудование комбайна (фиг.3) содержит две аккумуляторные батареи Е1 и Е2, которые соединяет с потребителями выключатель «массы» S1. В схеме дополнительно имеются реле переключения 10, реле управления 11, реле блокировки 12, катушка электромагнитной муфты 13, катушка электромагнитного клапана вспомогательного гидроаккумулятора 14 и путевой выключатель 15.The electrical equipment of the harvester (figure 3) contains two rechargeable batteries E1 and E2, which connects to the consumers the switch "mass" S1. The circuit also has a switching relay 10, a control relay 11, a blocking relay 12, an electromagnetic clutch coil 13, an auxiliary valve solenoid coil 14 and a limit switch 15.

При запуске стартера двигателя комбайна напряжение от реле стартера подается на катушку К3 реле блокировки (фиг.3), которая нормально замкнутым контактом К3 размыкает цепь питания катушки электромагнитной муфты. Электромагнитная муфта (фиг.1, 2) не замкнута, и вращение от двигателя на насос в период запуска двигателя не передается. При отключении стартера двигателя цепь питания катушки реле блокировки К3 (фиг.3) размыкается, контакт К3 замыкает цепь питания катушки электромагнитной муфты, подготавливая ее включение.When starting the starter of the combine engine, the voltage from the starter relay is supplied to the coil K3 of the interlock relay (Fig. 3), which normally closes contact K3 and opens the power supply circuit of the coil of the electromagnetic coupling. The electromagnetic clutch (figure 1, 2) is not closed, and the rotation from the engine to the pump during the engine start is not transmitted. When the engine starter is disconnected, the power circuit of the coil of the K3 lock relay (Fig. 3) opens, contact K3 closes the power circuit of the coil of the electromagnetic clutch, preparing its inclusion.

При включении потребителя гидросистемы (фиг.2), когда давление рабочей жидкости в основном гидроаккумуляторе уменьшится до заданного значения, шток замкнет контакты путевого выключателя (фиг.3). При этом напряжение поступит на катушку К1 реле переключения и катушку К2 реле управления. Катушка К1 реле переключения контактами S3 переключит аккумуляторные батареи с параллельного соединения на последовательное, подавая в цепь питания катушки электромагнитной муфты и катушки электромагнитного клапана вспомогательного гидроаккумулятора напряжение 24 В, а контактом S2 отключит одну из аккумуляторных батарей от прочих потребителей. Катушка К2 реле управления одним замыкающим контактом К2 подаст напряжение на катушку электромагнитной муфты, а вторым замыкающим контактом К2 подаст напряжение на катушку электромагнитного клапана вспомогательного гидроаккумулятора.When you turn on the consumer of the hydraulic system (figure 2), when the pressure of the working fluid in the main accumulator decreases to a predetermined value, the rod will close the contacts of the limit switch (figure 3). When this voltage is supplied to the coil K1 relay switch and coil K2 relay control. Coil K1 of the switching relay by contacts S3 will switch the batteries from parallel to serial, applying 24 V to the power circuit of the coil of the electromagnetic clutch and the coil of the solenoid valve of the auxiliary accumulator, and contact S2 will disconnect one of the batteries from other consumers. Coil K2 of the control relay with one NO contact K2 will supply voltage to the coil of the electromagnetic clutch, and a second NO contact K2 will supply voltage to the coil of the solenoid valve of the auxiliary accumulator.

Катушка электромагнитной муфты замкнет электромагнитную муфту (фиг.1, 2), которая начнет передавать вращение от двигателя на насос. Катушка электромагнитного клапана вспомогательного гидроаккумулятора закроет клапан вспомогательного гидроаккумулятора (фиг.2).The coil of the electromagnetic clutch will close the electromagnetic clutch (figure 1, 2), which will begin to transmit rotation from the engine to the pump. The coil of the solenoid valve of the auxiliary accumulator closes the valve of the auxiliary accumulator (figure 2).

В период включения электромагнитной муфты и разгона насоса рабочая жидкость поступит сначала во вспомогательный гидроаккумулятор, который уменьшит необходимый вращающий момент в момент разгона насоса. После разгона насоса, когда давление во вспомогательном гидроаккумуляторе станет равным давлению в остальной гидросистеме, откроется обратный клапан, и рабочая жидкость будет поступать параллельно в основной гидроаккумулятор и к потребителю гидросистемы. При отключении потребителя гидросистемы давление рабочей жидкости в основном гидроаккумуляторе быстро увеличится до заданного, шток разомкнет контакты путевого выключателя (фиг.3). Катушка К1 реле переключения и катушка К2 реле управления обесточатся. Контакты S3 реле переключения переключат аккумуляторные батареи с последовательного на параллельное соединение, а контакт S2 включит вторую аккумуляторную батарею в цепь прочих потребителей. Катушка К2 реле управления одним контактом К2 отключит подачу напряжения на катушку электромагнитной муфты, а вторым контактом К2 обесточит катушку электромагнитного клапана вспомогательного гидроаккумулятора. Электромагнитная муфта разомкнется, отключая привод насоса (фиг.1, 2). Одновременно электромагнитный клапан вспомогательного гидроаккумулятора (фиг.2) откроется, и рабочая жидкость из вспомогательного гидроаккумулятора откроется, и рабочая жидкость из вспомогательного гидроаккумулятора сольется в бак.During the period of switching on the electromagnetic clutch and acceleration of the pump, the working fluid will first enter the auxiliary accumulator, which will reduce the necessary torque at the time of pump acceleration. After the pump accelerates, when the pressure in the auxiliary accumulator becomes equal to the pressure in the rest of the hydraulic system, the check valve opens, and the working fluid will flow in parallel to the main accumulator and to the consumer of the hydraulic system. When you turn off the consumer of the hydraulic system, the pressure of the working fluid in the main accumulator will quickly increase to a predetermined one, the rod will open the contacts of the limit switch (figure 3). Coil K1 of the switching relay and coil K2 of the control relay are de-energized. Contacts S3 of the switching relay will switch the batteries from serial to parallel, and contact S2 will include a second battery in the circuit of other consumers. The coil K2 of the control relay of one contact K2 will turn off the voltage supply to the coil of the electromagnetic clutch, and the second contact K2 will de-energize the coil of the solenoid valve of the auxiliary accumulator. The electromagnetic clutch will open, turning off the pump drive (Fig.1, 2). At the same time, the solenoid valve of the auxiliary accumulator (Fig. 2) opens, and the working fluid from the auxiliary accumulator opens, and the working fluid from the auxiliary accumulator merges into the tank.

Claims

An automatically controlled hydraulic pump pump drive, comprising a pump sucking the working fluid from the tank and connected to the engine using an electromagnetic clutch equipped with its control means, characterized in that a check valve and an auxiliary accumulator with an auxiliary accumulator valve are installed at the pump outlet, after the return The valve includes a main hydraulic accumulator with a stem and a limit switch, while controls for the electromagnetic clutch and the valve auxiliary accumulators are made in the form of switching relays and control relays, and to facilitate starting the engine, the system is equipped with a blocking relay.