ГИДРОПРИВОД Российский патент 1995 года по МПК F15B11/16 

Изобретение относится к устройствам для перемещения, преимущественно в вертикальной плоскости, одного или нескольких застопоренных грузов с ограничением скорости (перегрузок) и усилия их перемещения.

Известен гидропривод перемещения грузов, содержащий гидроцилиндры, поршневые и штоковые полости каждого из которых сообщены с напорной и сливной линиями через распределитель. Груз шарнирно соединен со штоком гидроцилиндра, а поршень выполнен с возможностью его перемещения по штоку и снабжен цангами, входящими в цанговый стопорный механизм с подпружиненной запорной втулкой цанг, размещенной в надпоршневом объеме гидроцилиндра (расход масла в этот объем ограничен дросселем).

Выход из штоковой полости гидроцилиндра снабжен двумя дросселями, запертыми гидрозамками,причем гидрозамок открывается вторым распределителем.

Дополнительно штоковые полости снабжены обратными клапанами для подачи масла через другой дополнительный распределитель.

Этот привод принят в качестве прототипа как наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности.

Недостатками известного привода, снижающими надежность его функционирования, являются высокое значение импульсной нагрузки на узел крепления груза при снятии поршня с цанговых стопоров вследствие воздействия цанг на запорную втулку под действием веса груза и усилия на поршень от давления масла в поршневой полости, а также открытие гидрозамков дополнительных дросселей включением дополнительного распределителя, отказ которого приводит к отказу привода.

Задачей изобретения является повышение надежности функционирования гидропривода и его упрощение.

Для этого в гидроприводе, содержащем два гидроцилиндра, каждый из которых снабжен подвижным застопоренным поршнем и дросселями на входе в поршневые и штоковые полости, первый распределитель, в нейтральной позиции которого поршневая полость одного из гидроцилиндров сообщена с линией слива, а напорная линия заперта, а в другой позиции поршневая полость упомянутого гидроцилиндра сообщена с напорной линией, второй распределитель, первый, второй и третий обратные клапаны и гидрозамок, первый распределитель сообщен с насосом через последовательно установленные дроссель и первый обратный клапан, линия связи между которыми сообщена через второй обратный клапан с выходом гидрозамка, снабженного установленной в его корпусе перегородкой с образованием запирающей полости, размещенной между управляющей полостью и входом гидрозамка и сообщенной через второй распределитель с линией слива в его нейтральной позиции и с напорной линией в другой позиции, причем выход гидрозамка связан с его запирающей полостью через последовательно установленные третий обратный клапан и дроссель, дроссели штоковых полостей гидроцилиндров связаны между собой трубопроводом, сообщенным с линией связи второго обратного клапана и гидрозамка, вход которого сообщен с линией слива, поршневая полость другого гидроцилиндра в нейтральной позиции первого распределителя соединена с линией слива, а в другой упомянутой позиции с напорной линией, управляющая полость гидрозамка сообщена с выходом введенного челночного клапана, подсоединенного своими входами к гидролиниям связи поршневых полостей гидроцилиндров с первым распределителем, а второй и третий обратные клапаны подключены к выходу гидрозамка соответственно своими входом и выходом.

Гидропривод может быть снабжен четвертым обратным клапаном, подключенным своим входом к входу гидрозамка, а выходом к линии связи второго распределителя и запирающей полости гидрозамка.

В предлагаемом гидроприводе импульсная нагрузка на узел крепления груза снимается полностью за счет предварительной подачи масла под давлением в штоковые полости гидроцилиндров. При такой подаче запорная втулка цанг полностью разгружается от воздействия веса груза и давления масла в поршневой полости и поднимается, освобождая цанги, при пониженном давлении, превышающем усилие пружины втулки.

Конструктивно это реализуется за счет запирания общего слива гидроцилиндров гидрозамком с дополнительной управляющей полостью и подачи сливаемого масла в напорный трубопровод, снабженный общим дросселем, снижающим управляющее давление в открывающей полости гидрозамка (последний заперт пружиной даже при равенстве давлений в обеих управляющих полостях).

Кроме того, при прекращении подачи масла в штоковые полости гидроцилиндров и его слива через гидрозамок в бак при защищенных обратным клапаном сливах кранов снимается вопрос о давлении на слив этих кранов на режиме максимального расхода масла, ограничиваемого одними штоковыми дросселями гидроцилиндров.

Поскольку открытие гидрозамка осуществляется по выключении второго распределителя и сбросе давления масла в запирающей полости гидрозамка, надежность перехода на режим слива масла в бак через гидрозамок также повышается.

На чертеже представлена гидравлическая схема предлагаемого гидропривода.

Гидропривод содержит по меньшей мере два гидроцилиндра 1, каждый из которых снабжен подвижным застопоренным поршнем 2. Поршневая полость цилиндра 1 снабжена цанговым стопорным механизмом с цангами 3, опирающимися а корпусные упоры 4, и запорной втулкой 5, подпружиненной пружиной 6.

Гидроцилиндры 1 снабжены дросселями 7 и 8 на входе соответственно в поршневые и штоковые полости. Поршневые полости цилиндров 1 связаны гидроцилиндрами 9 через первый распределитель 10 с напорной линией 11 и линией слива 12. В нейтральной позиции 13 распределителя 10 обе гидролинии 9 сообщены с линией слива 12, а напорная линия 11 заперта. В позиции 14 распpеделителя 10 напорная линия 11 сообщена с обеими гидролиниями 9, а линия слива 12 заперта. Распределитель 10 имеет также позиции 15 и 16.

Напорная линия 11 снабжена установленным на входе в распределитель 10 дросселем 17 и первым обратным клапаном 18, линия связи между которыми сообщена через второй обратный клапан 19 с выходом гидрозамка 20. Последний снабжен установленной в его корпусе перегородкой 21 с образованием запирающей полости 22, размещенной между управляющей полостью 23 и входом гидрозамка. Запирающая полость 22 гидрозамка 20 сообщена через второй распределитель 24 с линией слива 12 в нейтральной позиции распределителя 24 и с напорной линией 11 в другой его позиции.

Выход гидрозамка 20 связан с его запирающей полостью 22 через последовательно установленные третий обратный клапан 25 и дроссель 26. Второй 19 и третий 25 обратные клапаны подключены к выходу гидрозамка 20 соответственно своими входом и выходом.

Дроссели 8 штоковых полостей гидроцилиндров 1 связаны между собой трубопроводом 27, сообщенным с линией связи второго обратного клапана 19 и гидрозамка 20, вход которого сообщен с линией слива 12, снабженной обратным клапаном 28, предназначенным для защиты выключенного привода от несанкционированного срабатывания цангового стопорного механизма.

Управляющая полость 23 гидрозамка 20 сообщена с выходом челночного клапана 29, подсоединенного своими входам к гидролиниям связи 9 поршневых полостей гидроцилиндров 1 с распределителем 10.

Гидропривод может быть снабжен четвертым обратным клапаном 30, подключенным своим входом к входу гидрозамка 20, а выходом к линии связи распределителя 24 и запирающей полости 22 гидрозамка 20.

Гидропривод работает следующим образом.

При вертикальном положении груза (не показан), соединенного со штоком гидроцилиндра 1, работающем насосе и включенном распределителе 24 масло под давлением подается в полость 22 гидрозамка 20 для его запирания и через элементы 26, 25 и 8 в штоковые полости гидроцилиндров 1 для полной разгрузки цанг 3 и втулок 5 от воздействия веса груза.

После включения распределителя 10 в позиции 1 масло по гидролиниям 9 поступает в поршневые полости гидроцилиндров 1 с ограничением расхода дросселями 17 и 7, а через челночный клапан 29 в управляющую полость 23 гидрозамка 20 (последний остается закрытым).

По заполнении объема поршневых полостей гидроцилиндров 1 (подпружиненные компенсаторы гидроцилиндров не показаны) в них возрастает давление масла, сжимающего пружину 6 и поднимающего запорную втулку 5 при низком давлении в поршневых полостях. При подъеме втулки 5 цанги 3 освобождаются и шток гидроцилиндра с грузом плавно перемещается вниз с вытеснением масла через дроссели 8 и обратный клапан 19 в напорную линию 11.

По команде выключается распределитель 24, давление в запирающей полости 22 гидрозамка 20 падает и последний открывается, обеспечивая слив масла в линию 12 (в том числе и через обратный клапан 30) и опускание груза до упора в грунт с ограничением скорости его перемещения дросселями 17, 7 и 8.

По окончании перемещения груза шток гидроцилиндра 1 останавливается, а подвижной поршень 2 перемещается под действием давления масла до крайнего нижнего положения, при котором гидропривод отключается.

Подъем груза осуществляется при подаче масла от насоса через распределитель 24, элементы 26 и 25 в штоковые полости гидроцилиндров 1 с ограничением скорости перемещения поршня 2 посредством дросселей 8 и 26 (гидрозамок 20 заперт). Поршень 2 при подъеме захватывает шток с грузом и обеспечивает перемещение последнего в крайнее верхнее положение с фиксацией поршня 2 и его стопорением цангами 3 на корпусных упорах 4.

При перемещении груза вверх масло из поршневых полостей гидроцилиндров 1 вытесняется через дроссели 7, нейтральную позицию 13 распределителя 10 и обратный клапан 28 в бак.

При необходимости индивидуальной работы одним из гидроцилиндров 1 распределитель 10 включается в позиции 15 или 16.

Использование: в устройствах для перемещения в вертикальной плоскости застопоренных грузов с органичением скорости. Сущность изобретения: первый распределитель (Р) сообщен с насосом через последовательно установленные дроссель и первый обратный клапан, линия связи между которыми сообщена через второй обратный клапан с выходом гидрозамка (ГЗ), снабженного установленной в его корпусе перегородкой с образованием запирающей полости (П), размещенной между управляющей П и входом ГЗ и сообщенной через второй Р с линией слива в его нейтральной позиции и с напорной линией в другой позиции. Выход ГЗ связан с его запирающей П через последовательно установленные третий обратный клапан и дроссель. Дроссели штоковых П гидроцилиндров связаны между собой трубопроводом, сообщенным с линией связи второго обратного клапана и ГЗ, вход которого сообщен с линией слива. Поршневая П другого гидроцилиндра в нейтральной позиции первого Р соединена с линией слива, в другой с напорной линией. Управляющая П ПГ сообщена с выходом введенного челночного клапана, подсоединенного своими входами к гидролиниям связи поршневых П гидроцилиндров с первым Р, второй и третий обратные клапаны подключены к выходу ГЗ соответственно входом и выходом. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ГИДРОПРИВОД, содержащий по меньшей мере два гидроцилиндра, каждый из которых снабжен подвижным застопоренным поршнем и дросселями на входе в поршневые и штоковые полости, первый распределитель, в нейтральной позиции которого поршневая полость одного из гидроцилиндров сообщена с линией слива, а напорная линия заперта, а в другой позиции поршневая полость гидроцилиндра сообщена с напорной линией, второй распределитель, первый, второй третий обратные клапаны и гидрозамок, отличающийся тем, что первый распределитель сообщен с насосом через последовательно установленные дроссель и первый обратный клапан, линия связи между которыми сообщена через второй обратный клапан с выходом гидрозамка, снабженного установленной в его корпусе перегородкой с образованием запирающей полости, размещенной между управляющей полостью и входом гидрозамка и сообщенной через второй распределитель с линией слива в его нейтральной позиции и с напорной линией в другой позиции, причем выход гидрозамка связан с его запирающей полостью через последовательно установленные третий обратный клапан и дроссель, дроссели штоковых полостей гидроцилиндров связаны между собой трубопроводом, сообщенным с линией связи второго обратного клапана и гидрозамка, вход которого сообщен с линией слива, поршневая полость другого гидроцилиндра в нейтральной позиции первого распределителя соединена с линией слива, а в другой позиции с напорной линией, управляющая полость гидрозамка сообщена с выходом введенного челночного клапана, подсоединенного своими входами к гидролиниям связи поршневых полостей гидроцилиндров с первым распределителем, а второй и третий обратные клапаны подключены к выходу гидрозамка соответственно своими входом и выходом. 2. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен четвертым обратным клапаном, подключенным входом к входу гидрозамка, а выходом к линии связи второго распределителя и запирающий полости гидрозамка.