ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОВОГО САМОХОДНОГО КРАНА Российский патент 1997 года по МПК B66C23/00 

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно: к электрогидравлическим системам управления стреловых самоходных кранов.

Известна электрогидравлическая система управления стрелового самоходного крана, содержащая связанные гидролиниями насосы, гидродвигателя, распределители с дистанционным управлением, полости управления которых связаны с колонками управления, фильтр, бак, и средство для разгрузки гидросхемы от давления при срабатывании приборов безопасности, включающее двух позиционный распределитель, выполненный в виде электромагнита, катушка которого смонтирована на его корпусе, ограничитель грузоподъемности, реле давления подъема груза, реле давления опускания груза, реле давления выдвижения телескопа, реле давления втягивания телескопа, реле давления подъема стрелы, реле давления пускания стрелы, реле давления поворота стрелы вправо, реле давления поворота стрелы влево, ограничитель сматывания каната с барабана, ограничитель подъема крюка, подключенные к входам в ограничитель грузоподъемности датчик нагрузки, датчик длины стрелы, датчик угла наклона стрелы и датчик угла поворота платформы, и источник питания (1).

В известном устройстве, так же, как и в заявляемом, в случае запрещения работы крана ограничителем грузоподъемности обеспечивается возможность выполнения рабочих движений, направленных на уменьшение грузового момента при одновременной блокировке совмещения других операций.

Однако, недостатком известной схемы является большая энергоемкость гидросистемы из-за наличия в ней значительного количества электроуправляемых распределителей, установленных в магистралях исполнительных механизмов, сложное конструктивное выполнение элементов электрической схемы и недостаточная ее надежность из-за наличия большого количества электрически нагруженных контактов цепи исполнительных механизмов.

Технической задачей, решаемой в заявляемой электрогидравлической системе управления является уменьшение энергоемкости системы управления и повышение надежности.

Для этого в электрогидравлической системе управления стрелового самоходного крана, содержащей связанные гидромагистралями насосы, гидродвигатели, распределители с дистанционным управлением, полости управления которых связаны с колонками управления, фильтр, бак и средство для разгрузки гидросистемы при срабатывании приборов безопасности, включающее двухпозиционный распределитель, выполненный в виде электромагнита, катушка которого смонтирована на его корпусе, ограничитель грузоподъемности, реле давления подъема груза, реле давления опускания груза, реле давления выдвижения телескопа, реле давления втягивания телескопа, реле давления подъема стрелы, реле давления опускания стрелы, реле давления поворота платформы вправо, реле давления поворота платформы влево, соответствующие контакты реле давления, ограничитель сматывания каната с барабана, ограничитель подъема крюка и подключенные к входам в ограничитель грузоподъемности датчик нагрузки, датчик длины стрелы, датчик угла наклона стрелы, датчик угла поворота платформы, и источник питания, упомянутый двухпозиционный распределитель установлен в магистрали управления перед колонками управления с возможностью сообщения одной из его позиций с баком через дросселирующее устройство, а электрогидравлическая система снабжена реле запрета работы крана, реле блокировки, реле включения двухпозиционного распределителя, при этом катушка реле запрета работы крана подключена к одному из выходов ограничителя грузоподъемности, катушка реле блокировки подключена к источнику питания через последовательно включенные нормально закрытый контакт реле запрета крана и нормально открытый контакт реле давления выдвижения телескопа, параллельно которому включены нормально открытые контакты реле давления втягивания телескопа, реле давления опускания стрелы, реле давления поворота платформы вправо, реле давления поворота платформы влево, катушка реле включения двухпозиционного распределителя подключена к источнику питания через последовательно соединенные нормально закрытый контакт реле блокировки, нормально открытый контакт реле запрета работы крана, параллельно которому включен нормально открытый контакт реле давления опускания груза и нормально открытый контакт реле давления подъема груза, параллельно которому включен нормально закрытый контакт ограничителя сматывания каната с барабанов, и ко второму выходу ограничителя грузоподъемности через последовательно соединенный упомянутый нормально закрытый контакт реле блокировки и нормально открытый контакт реле давления подъема стрелы, а катушка двухпозиционного распределителя подключена питания через нормально открытый контакт реле включения двух позиционного распределителя, при этом к входам ограничителя грузоподъемности дополнительно подключены нормально открытые контакты реле давления подъема груза, реле давления подъема стрелы, реле давления опускания стрелы, реле давления выдвижение телескопа, реле давления втягивания телескопа, реле давления поворота платформы влево и реле давления поворота платформы вправо, при этом катушка реле включения двухпозиционного распределителя подключена к источнику питания также через нормально закрытый контакт ограничителя подъема крюка и параллельно соединенный с ним нормально открытый контакт реле давления опускания груза.

Такое выполнение электрогидравлической системы управления стрелового самоходного крана позволит снизить энергоемкость гидросистемы благодаря существенному уменьшению количества распределителей, а также повысить надежность системы управления в целом вследствие обеспечения возможности уменьшения числа срабатываний электрических контактов электросистемы.

На фиг. 1 изображена гидравлическая схема электрогидравлической системы управления стрелового самоходного крана; на фиг. 2 электрическая схема системы управления стрелового самоходного крана.

Система управления стрелового самоходного крана содержит насосы 1, 2, 3, гидромотор 4 грузовой лебедки, гидроцилиндр 5 механизма телескопирования и гидроцилиндр 6 механизма подъема стрелы, а также гидромотор 7 механизма поворота; гидрораспределители 9, 10 с дистанционным управлением, золотники которых сообщены своими управляющими полостями с магистралями 11 18, связанными с колонками управления 19 и 20; двухпозиционный распределитель 21, выполненный в виде электромагнита, катушка 22 которого, смонтирована на корпусе распределителя, установленный в магистрали управления 23 перед колонками управления 19, 20 с возможностью сообщения в одной из его позиций с баком через дросселирующее устройство, которое может быть выполнено, например, в виде дросселя 24 с острыми кромками; установленные в магистралях 11 18, связывающих колонки управления 19 и 20 с управляющими полостями распределителей 9, 10 реле давления соответствующих механизмов, а именно: реле давления 25 опускания груза и реле давления 26 подъема груза грузовой лебедки; реле давления 27 опускания стрелы и реле давления 28 подъема стрелы - механизма подъема стрелы; реле давления 29 втягивания телескопа и реле давления 30 выдвижения телескопа механизма телескопирования; а также реле давления 31 поворота платформы влево и реле давления 32 поворота платформы вправо механизма поворота; гидроаккумуляторный блок 33 для гашения колебаний в магистрали управления, и другая вспомогательная гидроаппаратура.

Электрическая схема системы управления крана содержит ограничитель грузоподъемности 34, различные конструктивные выполнения которого известно из общедоступных источников (см. например авт.св. СССР N 1601081 кл. B 66 C 23/90, 1987) (2). Заявляемый ограничитель грузоподъемности обеспечивает формирование сигналов разрешения или запрещения рабочих движений крана в зависимости от сигналов поступающих на его входы, а также замыкания и размыкания контактов реле давлений 25 32, установленных в магистралях, связывающих полости управления распределителей с дистанционным управлением 9 - 10 с колонками управления 19 и 20; датчик, 35 нагрузки, датчик 36 длины стрелы, датчик 37 угла наклона стрелы, датчик 38 угла поворота платформы, нормально открытые контакты с реле давлений, а именно: с реле давления 25 опускания груза контакты 25.1 и 25.2, с реле давления 26 подъема груза - контакты 26.1 и 26.2, с реле давления 27 опускания стрелы контакты 27.1 и 27.2, с реле давления 28 подъема стрелы контакты 28.1 и 28.2, с реле давления 29 втягивания телескопа контакты 29.1 и 29.2, с реле давления 30 выдвижения телескопа контакты 30.1 и 30.2, с реле давления 31 поворота платформы влево контакты 31.1 и 31.2 и с реле давления поворота платформы вправо контакты 32.1 и 32.2; реле 39 запрета работы крана с нормально открытым контактом 39.1 и нормально закрытым контактом 39.2, реле блокировки 40 с нормально закрытым контактом 40.1, реле 41 включения двухпозиционного распределителя 21 с нормально открытым контактом 41.1, а также источник питания.

Катушка реле 39 запрета работы крана подключена к одному из выходов 42 ограничителя грузоподъемности 34, катушка реле блокировки 40 подключена к источнику питания через нормально закрытый контакт 39.2 и параллельно включенные нормально открытые контакты 27.2, 29.2, 30.2, 31.1 и 31.2.

Катушка реле 41 включена двухпозиционного распределителя 21 подключена к источнику питания через последовательно соединенные нормально закрытый контакт 40.1, нормально открытый контакт 39.1, параллельно которому включен нормально открытый контакт 25.1 и нормально открытый контакт 26.2, параллельно которому включен нормально закрытый контакт 43 ограничителя сматывания каната и ко второму выходу 44 ограничителя грузоподъемности 34 через последовательно соединенные нормально закрытый контакт 40.1 и нормально открытый контакт 28.2. При этом катушка реле 41 включения двухпозиционного распределителя 21 подключена к источнику питания также через нормально закрытый контакт 45 ограничителя подъема крюка и параллельно соединенного с ним нормально открытого контакта 25.2.

Катушка 22 двухпозиционного распределителя 21 подключена к источнику питания через нормально открытый контакт 41.1.

К входам ограничителя грузоподъемности 34 подключены датчики 35-38 и контакты реле давлений 26.1; 37.1; 28.1; 29.1; 30.1; 31.1; и 32.1.

Система управления работает следующим образом.

В режиме разрешения работы крана при соответствующих положениях рабочих органов отсутствует превышение грузоподъемности, сигналы с соответствующих датчиков и контактов реле давлений, поступающие на входы ограничителя грузоподъемности 34 преобразуются в разрешающие сигналы на выходах 42 и 44. Сигнал с выхода 42 поступает на реле запрета работы крана 39, нормально открытый контакт которого 39.1 замыкается, а нормально закрытый контакт 39.2 размыкается, тем самым включая цепь реле 41 включения двухпозиционного распределителя 21 через контакты 43, 39.1, 40.1 и 45. Нормально открытый контакт 41.1 реле 41 замыкается подавая напряжение на катушку 22 распределителя 21, и перемещает золотник распределителя 21, который направляет поток рабочей жидкости через магистраль управления 23 к колонкам управления 19 и 20, соединенным соответствующими магистралями управления 11 18 с полостями управления распределителей 9 и 10, разрешая тем самым выполнение любой рабочей операции крана.

В режиме превышения заданных значений грузоподъемности, сигналы с соответствующих датчиков и реле давлений преобразуются в запрещающий сигнал на выходе 42 ограничителя грузоподъемности 34, при этом сигнал на выходе 44 остается разрешенным. Реле запрета работы крана 39 обесточивается и контакты 39.1 и 39.2 возвращаются в исходное положение, изображенное на фиг. 2, размыкая цепь реле 41 включения двухпозиционного распределителя 21, золотник которого под действием пружины возвращается в исходное положение жидкость через дросселирующее устройство 24 направляется в бак 46, обеспечивая тем самым давление в магистрали управления 23 достаточное для срабатывания реле давлений 25 32 при перемещении рукояток управления (на чертежах не показаны) колонок управления 19 и 20, но не достаточное для перемещения золотников распределителей 9 и 10, которые в результате уменьшения давления в магистрали управления 23 сообщаются с баком. Выполнение всех рабочих операций запрещается.

Для выхода крана из этого состояния в системе управления предусмотрено выполнение операций, направленных на уменьшение грузового момента, а именно: опускание груза, подъем стрелы (при условии нахождения ее в пределах рабочей зоны) и втягивание стрелы (при условии непревышения нагрузки на крюке больше заданной для телескопирования, поскольку в ограничителе грузоподъемности максимально допустимая нагрузка определяется условиями грузоподъемности). В этом случае включаются операции опускания груза или подъема стрелы или втягивания телескопа. При выполнении операции опускание груза или подъема стрелы соответственно замыкаются контакты реле давлений 25.1 или 28.2 и через них формируется обходная цепь, минуя разомкнутый контакт 39.1. Цепь питания реле 41 включения двухпозиционного распределителя 21 восстанавливается, обеспечивая работу крана как указано выше.

Если стрела находится за пределами рабочей зоны, то сигнал на выходе 44 ограничителя грузоподъемности 34 не поступает и при замыкании контакта 28.2 формирование обходной цепи через него, минуя разомкнутый контакт 39.1 не происходит; включение распределителя 21 не возможно. Работа крана запрещена.

При превышении нагрузки на крюке больше заданной для телескопирования, на выходе 42 ограничителя грузоподъемности 34 разрешающий сигнал не поступает ни при каких условиях. В тех случаях, когда нагрузка на крюке с одной стороны является запрещающей для работы крана в целом, но не превышает нагрузки разрешенной для телескопирования, ограничитель грузоподъемности 34 подает разрешающий сигнал на выход 42 только при перемещении рукоятки колонки управления на втягивание телескопа и замыкание контакта 29.1. При одновременном включении двух или более рукояток управления рабочими операциями совместно с рукояткой втягивания телескопа формирователь сигналов 34 формирует запрещающий сигнал.

Блокировка всех других рабочих движений: опускания стрелы, выдвижения телескопа, втягивания телескопа, поворота платформы влево, поворота платформы вправо с одновременным опусканием груза или подъема стрелы при запрете работы крана (отсутствии разрешающего сигнала на выходе 42) осуществляется включением реле блокировки 40 при нажатии одной из упомянутых рукояток. При этом контакт 40.1 размыкается, отключая реле 41 включения двухпозиционного распределителя 21.

При разрешенном сигнале ограничителем грузоподъемности 34 на выходе 42, запрета совмещения операций не происходит благодаря наличию тылового контакта 39.2, который размыкается при включении реле запрета крана 39 и отключает реле блокировки 40, которое размыкает контакт 40.1, тем самым выключая реле 41 включения и, соответственно, распределитель 21.

В тех случаях, когда нет необходимости ограничения зоны работы стрелы, то необходимость в выходе 44 с ограничителя грузоподъемности 34 отпадает. В этом случае контакты реле 28.2 подсоединяются непосредственно к источнику питания. И при запрете всех рабочих операций работа производится за счет опускания груза или за счет подъема стрелы, или втягивания телескопа. При выполнении операции опускания стрелы и подъема стрелы замыкаются контакты реле давления 25.1 и 28.2 и происходит блокировка контакта 39.1. Цепь питания реле 41 включения двухпозиционного распределителя 21 восстанавливается, обеспечивая работу крана таким образом, как это имеет место в режиме превышения заданных значений грузоподъемности.

Заявляемая конструкций электрогидравлической системы управления обеспечивает снижение энергоемкости ее гидросистемы вследствие существенного уменьшения в ней количества распределителей, при этом достигается значительное уменьшение числа срабатываний контактов электрической системы, что обеспечивает повышение надежности.

Использование: в области подъемно-транспортного машиностроения, а именно: в электрогидравлических системах управления стреловых самоходных кранов. Сущность изобретения: в электрогидравлической системе управления в средство для разгрузки гидросистемы при срабатывании приборов безопасности включают выполненный в виде электромагнита двухпозиционный распределитель 21, установленный в магистрали управления 23 перед колонками управления 19 и 20 с возможностью сообщения в одной из его позиций с баком 46 через дросселирующее устройство 24, реле запрета работы крана, реле блокировки, реле включения двухпозиционного распределителя 21 и ограничитель грузоподъемности, который обеспечивает формирование сигналов разрешения или запрещения рабочих движений крана в зависимости от сигналов, поступающих на его входы, а также замыкания и размыкания контактов реле давлений 25 - 32, установленных в магистралях управления 11 - 18. При превышении в процессе работы крана заданных значений грузоподъемности сигнала с соответствующих датчиков и реле давлений преобразуются в запрещающий сигнал на выходе ограничителя грузоподъемности, в результате чего выполнение рабочих операций запрещается. Для выхода крана из состояния перегрузки, система управления обеспечивает выполнение операций, направленных на уменьшение грузового момента. 2 ил.

Электрогидравлическая система управления стрелового самоходного крана, содержащая связанные гидромагистралями насосы, гидродвигатели, распределители с дистанционным управлением, полости управления которых связаны с колонками управления, фильтр, бак и средство для разгрузки гидросистемы при срабатывании приборов безопасности, включающее двухпозиционный распределитель, выполненный в виде электромагнита, катушка которого смонтирована на его корпусе, ограничитель грузоподъемности, реле давления подъема груза, реле давления опускания груза, реле давления выдвижения телескопии, реле давления втягивания телескопа, реле давления подъема стрелы, реле давления опускания стрелы, реле давления поворота стрелы вправо, реле давления поворота стрелы влево, соответствующие контакты реле давления, ограничитель сматывания каната с барабана, ограничитель подъема крюка и подключенные к входам в ограничитель грузоподъемности датчик нагрузки, датчик длины стрелы, датчик угла наклона стрелы, датчик угла поворота платформы и источник питания, отличающаяся тем, что упомянутый двухпозиционный распределитель установлен в магистрали управления перед колонками управления с возможностью сообщения одной из его позиций с баком через дросселирующее устройство, а электрогидравлическая система снабжена реле запрета работы крана, реле блокировки, реле включения двухпозиционного распределителя, при этом катушка реле запрета работы крана подключена к одному из выходов ограничителя грузоподъемности, катушка реле блокировки подключена к источнику питания через последовательно включенные нормально закрытый контакт реле запрета работы крана и нормально открытый контакт реле давления выдвижения телескопа, параллельно которому включены нормально открытые контакты реле давления втягивания телескопа, реле давления опускания стрелы, реле давления поворота платформы вправо, реле давления поворота платформы влево, катушка реле включения двухпозиционного распределителя подключена к источнику питания через последовательно соединенные нормально закрытый контакт реле блокировки, нормально открытый контакт реле запрета работы крана, параллельно которому включен нормально открытый контакт реле давления опускания груза и нормально открытый контакт реле давления подъема груза, параллельно которому включен нормально открытый контакт ограничителя сматывания каната с барабанов, и к второму выходу ограничителя грузоподъемности через последовательно соединенный упомянутый нормально закрытый контакт реле блокировки и нормально открытый контакт реле давления подъема стрелы, а катушка двухпозиционного распределителя подключена к источнику питания через нормально открытый контакт реле включения двухпозиционного распределителя, при этом к входам ограничителя грузоподъемности дополнительно подключены нормально открытые контакты реле давления подъема груза, реле давления подъема стрелы, реле давления опускания стрелы, реле давления выдвижения телескопа, реле давления втягивания телескопа, реле давления поворота платформы влево и реле давления поворота платформы вправо, при этом катушка реле включения двухпозиционного распределителя подключена к источнику питания также через нормально закрытый контакт ограничителя подъема крюка и параллельно соединенный с ним нормально открытый контакт реле давления опускания груза.