ГИДРОПРИВОД ЭКСКАВАТОРА Российский патент 1994 года по МПК B60K17/10 F15B11/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидроприводам строительных, дорожных и коммунальных машин, и может быть использовано в гидросистеме одноковшового навесного экскаватора на базе трактора.

Известен гидропривод одноковшового экскаватора, содержащий два насоса постоянной производительности, трехзолотниковые гидрораспределители, которые позволяют независимо совмещать движения рабочих органов. В гидрораспределителе встроены предохранительные клапаны, предохраняющие гидросистемы от перегрузок, а в крышках цилиндров установлены демпферные устройства, обеспечивающие замедление в конце хода штока (Беркович Ф. М. и др. Гидравлические схемы строительных, дорожных и коммунальных машин и методика их составления. М. : МАДИ, 1973, с. 42, рис. 19).

Недостаток известного устройства - сложность конструкции, поскольку в гидросистеме используются стандартные гидрораспределители, число золотников которых практически соответствует числу цилиндров рабочих органов.

Известен гидропривод экскаватора, содержащий одноштоковые гидроцилиндры поворота, опор и отвала, соответственно подключенные к напорной и сливной гидролиниям через гидрораспределители поворота и трактора. Гидрораспределитель поворота выполнен трехзолотниковым, восьмилинейным с двумя свободными выходными линиями, а гидроцилиндры опор и отвала подключены к гидрораспределителю трактора через гидрозамки. Это техническое решение по совокупности существенных признаков является наиболее близким к заявленному гидроприводу и выбрано авторами в качестве прототипа.

Недостатки прототипа - сложность конструкции и эксплуатации, невысокая надежность, обусловленная использованием однотипных трехзолотниковых гидрораспределителей поворота и трактора блочного типа. Один из золотников гидрораспределителя поворота не подключен к гидроцилиндрам рабочих органов.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и удобства эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что ранее свободные линии гидрораспределителя поворота подключены к двум входным линиям гидрораспределителя трактора, при этом последний выполнен однозолотниковым, четырехпозиционным, с перекрытыми линиями в нейтральной позиции и с возможностью последовательного сообщения полостей каждого из гидроцилиндров опор и отвала с его входными линиями в рабочих позициях. Золотник гидрораспределителя трактора может быть выполнен плоским поворотным и снабжен шариковым фиксатором, взаимодействующим с цилиндрической поверхностью золотника. Гидрораспределитель трактора может быть выполнен восьмилинейным, причем его шесть выходных линий попарно подключены к гидрозамкам гидроцилиндров опор и отвала. Гидрораспределитель трактора может быть выполнен четырехлинейным, причем его три выходные линии подключены к линиям гидрозамков, сообщенных со штоковыми полостями гидроцилиндров опор и отвала, а одна из свободных линий непосредственно подключена к линиям гидрозамков, сообщенных с поршневыми полостями гидроцилиндров опор и отвала.

Исходя из проведенных патентных исследований, авторы отмечают, что в известных науке и технике гидроприводах экскаваторов отличительные признаки заявленного технического решения не обнаружены. Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена принципиальная гидравлическая схема гидропривода одноковшового экскаватора с восьмилинейным гидрораспределителем трактора; на фиг. 2 - конструктивная схема гидрораспределителя трактора; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - гидрораспределитель трактора, вид сверху; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 7 - приницпиальная гидравлическая схема гидропривода с четырехлинейным гидрораспределителем трактора.

Гидропривод экскаватора содержит одноштоковые гидроцилиндры 1 и 2 поворота, 3 и 4 опор и 5 отвала, насос 6, предохранительные клапаны 7, 8, 9, 10 и 11, которые обеспечивают плавное передвижение рабочего оборудования при повороте и предохраняют гидроцилиндры 1 и 2 от перегрузок. Штоковые и поршневые полости 12, 13 и 14, 15 гидроцилиндров 1 и 2 поворота подключены к напорной и сливной гидролиниям 16 и 17 через трехзолотниковый восьмилинейный гидрораспределитель 16 поворота с встроенным в него предохранительным клапаном 19 непрямого действия, предохраняющим гидросистему от перегрузок. Штоковые и поршневые полости 20, 21, 22 и 23, 24, 25 гидроцилиндров 3, 4 и 5 опор и отвала подключены к напорной и сливной гидролиниям 16 и 17 через гидрораспределитель 26 трактора и гидрозамки 27, 28 и 29. Гидрораспределитель 26 трактора выполнен однозолотниковым, четырехпозиционным, входные линии 30 и 31 которого подключены к свободным выходным линиям 32 и 33 гидрораспределителя 18 поворота. Плоский поворотный золотник 34 гидрораспределителя 26 установлен в корпусе 35 и снабжен шариковым фиксатором 38, взаимодействующим с цилиндрической поверхностью 37. Золотник 34 посредством шлицевого соединения 38 связан с органом 39 управления, а в корпусе 35 выполнены каналы 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 и 47, соответственно подключенные к входным линиям 30 и 31 и выходным линиями 48, 49, 50, 51, 52 и 53 при выполнении гидрораспределителя 26 восьмилинейным. Возможно выполнение гидрораспределителя 26 четырехлинейным (фиг. 7), при этом соответствующие каналы 40, 42, 44 и 47 либо отсутствуют, либо заглушаются, а свободная линия 32 гидрораспределителя 18 непосредственно подключена к линиями 54, 55 и 56 гидрозамков 27, 28 и 29, сообщенных с поршневыми полостями 23, 24 и 25 гидроцилиндров 3, 4 и 5 опор и отвала. Гидрораспределитель 18 поворота содержит золотники 57 и 58, которые подключены к входным и соответствующим выходным линиям 60, 61, 62, 63, 64, 65, 32 и 33. Линии 62 и 63 связаны с гидроцилиндром стрелы (не показан), а линии 64 и 65 - с гидроцилиндрами 1 и 2 поворота.

Гидропривод экскаватора работает следующим образом.

В исходном положении золотники 57, 58, 59 и 34 гидроpаспределителей 18 и 26 занимают нейтральные позиции. Рабочая жидкость от насоса 6 по напорной гидролинии 16 подводится к предохранительному клапану 19. Поскольку его управляющая полость соединена со сливной гидролинией 17 через золотники 57, 58 и 59, клапан 19 открыт, и жидкость из напорной гидролинии 16 поступает на слив.

Гидрозамки 27, 28 и 29 исключают самопроизвольное перемещение опорных башмаков и отвала во время работы экскавационным оборудованием и в транспортном положении. Если один из золотников 57, 58 и 59 переключается в рабочую позицию, истечение жидкости из управляющей полости клапана 19 прекращается и верхний уровень давления в напорной гидролинии 16 определяется настройкой клапана 19. При переключении золотников 57 и 58 в рабочие позиции происходит рабочий цикл гидроцилиндров стрелы и поворота.

Для совершения рабочего цикла одной из опор оператор переключает гидрораспределитель 26 в первую правую от нейтрали позицию (фиг. 1), золотник 34 которого фиксируется шариковым фиксатором 36. Далее, переключая золотник 59 гидрораспределителя 18 в верхнюю рабочую позицию, оператор добивается выдвижения одного из опорных башмаков, поскольку поршневая полость 23 гидроцилиндра 43 сообщается через золотники 34 и 59 и гидрозамок с напорной гидролинией 16, а его штоковая полость 20 - со сливной гидролинией 17. Аналогично выдвигается следующий опорный башмак, но при этом оператору необходимо установить гидрораспределитель 26 в следующую рабочую позицию. При этом поршневая полость 24 гидроцилиндра 4 сообщается с напорной гидролинией 16, а штоковая полость 21 - со сливной гидролинией 17. Для совершения рабочего цикла отвала оператор переключает гидрораспределитель 16 в крайнюю правую (фиг. 1) рабочую позицию и, воздействуя только на золотник 59, устанавливает его в ту или иную позиции. В нейтральной позиции золотника 59 полости 22 и 25 гидроцилиндра 5 перекрыты и отвал неподвижен. При установке золотника 59 в верхнюю рабочую позицию происходит выдвижение отвала, поскольку поршневая и штоковые полости 25 и 26 гидроцилиндра 5 соответственно связаны с напорной и сливной гидролиниями 16 и 17. Следует отметить, что при переключении гидрораспределителя 26 исключается самопроизвольное движение опор и отвала под действием возможных реактивных нагрузок, поскольку только две выходные линии 48 и 49 (50 и 51), (52 и 53) одновременно сообщены с входными линиями 30 и 31 в каждой из его рабочих позиций. В случае выполнения гидрораспределителя 26 четырехлинейным (фиг. 7) возможно самопроизвольное движение опор и отвала, вследствие наличия утечек рабочей жидкости в золотнике 34, но поскольку он выполнен плоским, эта возможность может быть минимальной, при этом значительно упрощается конструкция гидрораспределителя 26.

Таким образом, предложенное устройство позволяет использовать однозолотниковый гидрораспределитель вместо трехзолотникового, что упрощает конструкцию и повышает надежность гидросистемы. Работа оператора только с одним органом управления в рабочих циклах опор и отвала позволяет повысить удобство эксплуатации экскаватора.

Использование в гидросистеме одноковшого экскаватора. Сущность изобретения: гидропривод экскаватора содержит гидроцилиндры поворота, опор, отвала, соответственно подключенные к напорной и сливной гидролиниям через гидрораспределители поворота и трактора. Гидрораспределитель трактора выполнен однозолотниковым, четырехпозиционным с перекрытыми входными линиями в нейтральной позиции и выходными линиями. Входные линии подключены к ранее свободным выходным линиям гидрораспределителя. Выходные линии попарно сообщаются с входными в каждой из позиций. 3 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. ГИДРОПРИВОД ЭКСКАВАТОРА, содержащий одноштоковые гидроцилиндры поворота, опор и отвала, соответственно подключенные к напорной и сливной гидролиниями через гидрораспределители поворота и трактора, причем гидрораспределитель поворота выполнен трехзолотниковым, восьмилинейным с двумя свободными выходными линиями, а гидроцилиндры опор и отвала подключены к гидрораспределителю трактора через гидрозамки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения удобства и надежности в эксплуатации, свободные линии гидрораспределителя поворота подключены к двум входным линиям гидрораспределителя трактора, при этом последний выполнен однозолотниковым, четырехпозиционным с перекрытыми линиями в нейтральном положении и с возможностью последовательного сообщения полостей каждого из гидроцилиндров опор и отвала с его входными линиями в рабочих позициях. 2. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что золотник гидрораспределителя трактора выполнен плоским, полноповоротным и снабжен шариковым фиксатором, взаимодействующим с цилиндрической поверхностью золотника. 3. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что гидрораспределитель трактора выполнен восьмилинейным, причем его шесть выходных линий попарно подключены к гидрозамкам гидроцилиндров опор и отвала. 4. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что гидрораспределитель трактора выполнен четырехлинейным, причем его три выходные линии подключены к линиям гидрозамков, сообщенных со штоковыми полостями гидроцилиндров опор и отвала, а одна из свободных линий непосредственно подключена к линиям гидрозамков, сообщенных с поршневыми полостями гидроцилиндров опор и отвала.