ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА Российский патент 1994 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к механизмам поворота рабочего оборудования землеройно-транспортных и подъемных машин, а именно к механизму поворота навесного гидравлического экскаватора.

Известны механизмы поворота, например поворотный гидропривод (Учебный курс гидравлики, стр.77, Издательство. Г.Л.Рексрот ГмбХ, Лор на Майне), содержащий корпус, поршень двухстороннего действия с зубчатой рейкой, шестерню. Выполненная в виде зубчатой рейки средняя часть поршня приводит в действие шестерню. Крутящий момент ведомого вала зависит от величины рабочего давления, а скорость вращения от величины подачи рабочей жидкости. Такой поворотный гидропривод развивает постоянный крутящий момент в пределах всего диапазона поворота.

Недостатками известного гидравлического привода механизма поворота являются возникающий большой изгибающий момент на шток-рейке и, как следствие, низкая надежность и долговечность. При эксплуатации механизма поворота вышеприведенной конструкции необходима периодическая регулировка зазора шток-рейкой и опорой, установкой калиброванных прокладок, что усложняет условия эксплуатации.

Известен механизм поворота экскавационного оборудования малогабаритного погрузчика, содержащий два отдельных гидроцилиндра, расположенных оппозитно, имеющих общий шток с закрепленной на нем зубчатой рейкой. Цилиндры установлены на поворотных цапфах и имеют шток большого диаметра для увеличения его жесткости, дополнительно механизм поворота имеет нерегулируемую опору средней части штока.

К недостаткам известного механизма поворота относятся высокая металлоемкость, вызванная применением рамы специальной конструкции, а также низкая надежность и долговечность, связанные с применением открытого зацепления.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности является гидравлический привод механизма поворота грейфера глубокого копания (уз. 49.4507.000) производства киевского экскаваторного завода. В механизме привода грейфера изгибающий момент на шток-рейке компенсируется установкой дополнительной опоры, которая фиксируется в корпусе крышкой, зазор между шток-рейкой и опорой устанавливается при помощи набора шайб. В процессе эксплуатации по мере износа опоры шайбы дополняются и возникает необходимость в периодической смазке поверхности контакта опоры.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности механизма поворота, обеспечение автоматического регулирования зазора в соединении шток-шатун, улучшение условий эксплуатации.

Цель достигается тем, что гидравлический привод механизма поворота экскаватора включает цилиндр двухстороннего действия, в котором установлены шатун и поршень, образующие торцевую полость, шток-рейку, связанную с валом-шестерней, установленным в цилиндре, поршневые полости которого через обратные и переливные клапаны соединены с распределителем управления и торцевой полостью посредством элемента ИЛИ, а в поршне и шатуне выполнены соосные отверстия, одно из которых имеет дроссель.

На чертеже показан гидравлический привод механизма поворота.

Гидравлический привод состоит из вала-шестерни 1, шток-рейки с поршнями 2, размещенными в корпусе с гильзами 3. В том же корпусе в цилиндре размещены поршень 4 с шатуном, имеющим баббитовый подпятник 5, в поршне и шатуне выполнены соосные отверстия и установлен дроссель 6. В корпусе 18 установлен элемент ИЛИ, состоящий из шарика 7 и двух упорных втулок 8. Гидролинии 9, 10, 11, 12 соединяют рабочие полости гильз 3 с блоком переливных клапанов 13, 20 и гидрораспределителем 14, который соединен с линиями 15 и 16 нагнетания и слива.

Гидравлический привод механизма поворота работает следующим образом.

Переключая гидрораспределитель 14 с ручным управление из нейтрального в одно из крайних положений, например в правое, подают рабочую жидкость по гидролиниям 11, 17 и 9 в рабочую полость гильзы 3 и через элемент ИЛИ в торцевую полость, образованную поршнем 4. Шарик 7 элемента ИЛИ перемещается, перекрывая канал 19, и отсоединяет магистраль нагнетания (гидролинии 11 и 9) от гидролиний 10, 12, при этом положении золотник соединяется с линией 16 слива, а клапан 20 отсоединяет линию высокого давления от линии слива. Поршень 21 перемещает шток-рейку 2 и через зубчатое зацепление вращает вал-шестерню 1 - происходит поворот. Одновременно с этим высокое давление поступает по каналу в корпусе 18 в торцевую полость и воздействует на поршень 4, шатун с подпятником 5, который поджимается к шток-рейке. Усилие, с которым шатун с подпятником 5 поджимается к шток-рейке 2, пропорционально давлению в поршневой полости основного цилиндра.

Реактивное усилие, возникающее в зацеплении и вызывающее изгиб шток-рейки 2, компенсируется усилием поджима поршня 4 и шатуна с подшипником 5, т. е. происходит автоматическое регулирование зазора в соединении шток-шатун. Диаметр поршня 4 и давление регулировки клапанов 20 и 13 определяются из расчета соответствия усилий, изгибающих шток, и усилия поджима.

Смежные каналы в поршне 4 и шатуне с установленным дросселем 6 предназначены для подвода рабочей жидкости из торцевой полости в зону контакта шатуна с баббитовым подпятником 5 для гидростатической разгрузки и смазки поверхности контакта шатун-шток.

При повороте из второй полости цилиндра рабочая жидкость по каналам (16, 12, 10) поступает на слив в бак рабочей жидкости.

При установке золотника распределителя 14 в нейтральное положение перекрываются гидролинии 11, 12. Под воздействием момента инерции рабочего оборудования вал-шестерня 1 перемещает шток-рейку 2, создавая в запертых полостях повышенное давление, определяемое регулировкой клапана 13, через который рабочая жидкость вытесняется на слив в гидролинию 10. Одновременно с этим в противоположной поршневой полости вследствие движения штока с поршнем создается разрежение, которое восполняется подачей рабочей жидкости через обратный клапан 22.

При перемещении шток-рейки 2 в противоположном положении система работает аналогичным образом.

Гидравлический привод механизма поворота позволяет повысить надежность и долговечность и обеспечить автоматическое регулирование зазора опоры штока-шатуна.

Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность и долговечность и улучшить условия эксплуатации.

Применение заявленного технического решения целесообразно в землеройно-транспортных машинах-погрузчиках.

Экономический эффект достигается за счет увеличения надежности, долговечности и улучшения условий эксплуатации и сокращения затрат на обслуживание.

Использование: в землеройно-транспортных и подъемных машинах, а именно в механизмах поворота навесного гидравлического экскаватора. Гидравлический привод механизма поворота содержит цилиндр двухстороннего действия, поршневые полости которого через систему обратных и переливных клапанов сообщаются с распределителем управления, шток-рейку, вал-шестерню, корпус, в цилиндре которого установлены шатун и поршень, образующий с цилиндром торцевую полость, которая соединяется в момент рабочего хода с соответствующей полостью цилиндра двухстороннего действия через элемент ИЛИ. 1 ил.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА экскаватора, включающий цилиндр двустороннего действия, в котором установлены шатун и поршень, образующие торцевую полость, шток-рейку, связанную с валом-шестерней, установленным в цилиндре, поршневые полости которого через обратные и переливные клапаны соединены с распределителем управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения регулирования зазора шток-шатун, торцевая полость соединена с поршневыми полостями цилиндра двустороннего действия посредством элемента ИЛИ и выполненных соосно в поршне и шатуне отверстий, одно из которых имеет дроссель.