ДВУХПОТОЧНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА Российский патент 1997 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к гидроприводам строительных и дорожных машин, а именно к гидроприводам одноковшовых гидравлических экскаваторов.

Известен двухпоточный гидравлический привод экскаватора, включающий два насоса, связанных через два многозолотниковых гидрораспределителя с исполнительными гидродвигателями, третий многозолотниковый гидрораспределитель суммирования потоков, систему сервоуправления с рабочими линиями низкого давления, связанными с органами управления многозолотниковых гидрораспределителей, напорные и сливные гидролинии.

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, а именно: расширение функциональных возможностей экскаватора за счет совмещения двух и более рабочих операций при значительном упрощении конструкции гидропривода и увеличении надежности его работы, является сложность гидропривода, включающего третий дополнительный многозолотниковый гидрораспределитель и систему его управления, что приводит к дополнительным затратам при изготовлении и к снижению его надежности.

Наиболее близким по технической сущности и по достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа двухпоточный гидравлический привод одноковшового экскаватора, включающий два насоса, связанных с направленными друг навстречу друга каналами многозолотникового гидрораспределителя, напорные и сливные гидролинии.

Известный гидропривод снабжен дополнительным однозолотниковым гидрораспределителем, соединенным с насосами и с промежуточными гидрораспределителями многозолотникового гидрораспределителя, выполненного с каналами для встречного движения потока жидкости, а имеющаяся система сервоуправления выполнена с двумя группами гидролиний низкого давления и связана посредством элементов ИЛИ, соединенных ступенчато с камерами управления трехпозиционного гидрораспределителя, выполненными с разными эффективными площадями.

Известное техническое решение позволяет осуществлять одновременную работу более двух рабочих органов экскаватора при включенных золотниках многозолотникового гидрораспределителя, что повышает производительность экскаватора и расширяет его функциональные возможности, однако среди причин, препятствующих получению требуемого технического результата, а именно: расширению функциональных возможностей экскаватора за счет совмещения двух и более рабочих операций при значительном упрощении конструкции гидропривода и увеличении надежности его работы, являются сложность конструкции гидропривода, включающего дополнительный однозолотниковый гидрораспределитель и систему его управления, наличие шести элементов ИЛИ с соответствующими гидролиниями, наличие дополнительного участка гидролинии, соединяющего гидролинии питания соответствующих золотников, требующий дополнительного канала в корпусе между золотниками, что усложняет конструкцию гидропривода, приводит к дополнительным затратам в изготовлении и к снижению надежности.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать двухпоточный гидравлический привод одноковшового экскаватора, в котором путем осуществления одновременной работы более двух рабочих органов экскаватора при включенных золотниках многозолотникового гидрораспределителя достигается совмещение двух и более рабочих операций при значительном упрощении конструкции гидропривода и увеличении надежности его работы, особенно при работе экскаватора во время его движения.

Поставленная задача достигается тем, что в двухпоточном гидравлическом приводе одноковшового экскаватора, включающем два насоса, связанных с направленными друг навстречу друга проточными каналами многозолотникового гидрораспределителя, включающего корпус с перемычками и золотники управления гидродвигателями рабочих органов, напорные и сливные гидролинии, согласно изобретению, золотники управления, направляющие рабочую жидкость на гидродвигатели, например хода, выполнены с дополнительными проточками, расположенными на каждом первом золотнике управления со стороны насоса на различных проточных каналах, при этом длина проточек отвечает следующей зависимости:
L = S+2h+2Δ,
где S толщина перемычки в корпусе проточного канала;
2h суммарное перемещение золотника управления;
2Δ суммарная ширина щелей проточного канала для прохода рабочей жидкости.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что благодаря дополнительным проточкам, выполненным в золотниках управления, направляющих рабочую жидкость на гидродвигатели, например, хода, и исключающих перекрытие по одному первому со стороны насоса разноименному проточному каналу при любом положении золотника, достигается одновременное включение двух и более рабочих органов как от двух насосов, так и от любого одного из них при значительном упрощении конструкции гидропривода и увеличении надежности его работы. Такое сочетание существенных признаков обеспечивает новый технический результат, а именно: наряду с тем, что упрощает конструкцию, увеличивает надежность работы за счет исключения дополнительного гидрораспределителя и системы его управления, всех элементов ИЛИ с соответствующими гидролиниями, части участка гидролинии, соединяющего гидролинии питания соответствующих золотников, кроме того, возможно выполнение аналогичных проточек в других золотниках управления.

На фиг. 1 изображена гидравлическая схема двухпоточного гидравлического привода одноковшового экскаватора; на фиг. 2 продольный разрез многозолотникового гидрораспределителя по двум проточным центральным каналам; на фиг. 3 местный разрез двух золотников хода по центральным каналам; на фиг. 4 разрез по А-А на фиг. 3.

Двухпоточный гидравлический привод одноковшового экскаватора включает два насоса 1 и 2, напорные гидролинии 3 и 4 которых связаны с направленными друг навстречу друга проточными каналами 5 и 6 многозолотникового трехпозиционного гидрораспределителя 7, обеспечивают встречное движение потоков (фиг. 1) рабочей жидкости. Секции 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 многозолотникового гидрораспределителя 7 связаны гидролиниями 15-28 с гидродвигателями рабочих органов, а именно: стрелы 29, ковша 30, рукоятки 31, хода левого 32, хода правого 33, поворота 34, резерва 35, а сливными гидролиниями 36-38 с гидробаком 39. Каждая секция гидрораспределителя 7 связана гидролиниями с гидродвигателями рабочих органов. Например, золотник 40 секции 8 через проточный канал 5, гидролинию 41, обратный клапан 42, гидролинию 43 соединяется с гидродвигателем стрелы 29 через гидролинии 15, 16, а золотник 44 с дополнительными проточками 45, 46 ( фиг. 3) секции 11 может быть подсоединен как через проточный канал 5, так и через канал 6. Если соединение осуществляется через проточный канал 6, то рабочая жидкость поступает через гидролинию 47, обратный клапан 48, гидролинии 49, 50 и далее через золотник 44, гидролинии 21, 22 на гидродвигатель 32 хода левого. Если соединение осуществляется через проточный канал 5, то рабочая жидкость поступает через гидролинию 51, обратный клапан 52, гидролинию 50 и далее аналогично предыдущему пути.

Проточки 45, 46 выполнены таким образом, что их длина L равняется сумме толщины перемычки S в корпусе проточного канала (5 или 6), суммарному перемещению 2h золотника управления (44 или 53) и суммарной ширине щели 2Δ проточного канала (5 или 6) для прохода рабочей жидкости, а именно:
L = S+2h+2Δ
В секции 12, управляющей гидродвигателем 33 хода правого, золотник 53 выполнен, как и золотник 44 секции 11, с дополнительными проточкам 54, 55, длина которых L также отвечает зависимости:
L = S+2h+2Δ
При этом проточки 45, 46 и 54, 55 расположены на различном расстоянии от торца золотника (не показано). Через золотник 53 гидродвигатель 33 хода правого может быть подключен от проточного канала 5 через гидролинию 56, обратный клапан 57, гидролинию 58 и далее через гидролинии 23, 24 к гидродвигателю 33 или от проточного канала 6 через гидролинию 59, обратный клапан 60, гидролинии 61, 58 и далее через гидролинии 23, 24 к гидродвигателю 33.

Ширина щели D является той величиной, которая необходима для прохода рабочей жидкости по центральному каналу 6 или по центральному каналу 5 при переключенном золотнике 53 или золотнике 44.

Толщина перемычки S является той величиной, которая задается конструктивно из условий прочности материала корпуса при установке вместо золотников 44, 53 золотников без дополнительных проточек, например 40 ( фиг. 2), где центральные канала 5, 6 перекрываются при включении золотника 40 вправо или влево. Упомянутые перемычки S сохранены в центральных каналах 5, 6 секций 11, 12 с целью унификации корпусов всех секций.

Суммарное перемещение 2h золотника является величиной, равной сумме двух перемещений этого золотника вправо и влево относительно нейтрального положения.

Для того, чтобы поток рабочей жидкости в секциях 11, 12 не отсекался по одному из центральных каналов золотниками 44 или 53, необходимо, чтобы ширина проточки между торцами дополнительных проточек 45, 46 в золотнике 44 и между торцами дополнительных проточек 54, 55 в золотнике 53 равнялась сумме: толщины S перемычки в корпусе проточного канала + суммарное перемещение 2 золотника 44 или 53 + суммарная ширина 2S двух щелей проточного канала для прохода рабочей жидкости при переключенном золотнике.

Дополнительные проточки 45, 46 выполнены в золотнике 44, который является первым со стороны насоса 1 золотником с дополнительными проточками на проточном канала 5, соединенным напорной гидролинией с насосом 1.

Дополнительные проточки 54, 55 выполнены в золотнике 53, который является первым со стороны насоса 2 золотником с дополнительными проточками на проточном канале 6, соединенным напорной гидролинией 4 с насосом 2.

Двухпоточный гидравлический привод одноковшового экскаватора работает следующим образом.

От гидронасоса 2 (фиг. 1) рабочая жидкость по напорной гидролинии 4 поступает в проточный канал 6 многозолотникового гидрораспределителя 7 и при нейтральном положении всех золотников рабочая жидкость через щель D по сливной гидролинии 38 поступает на слив в гидробак 39.

От гидронасоса 1 рабочая жидкость по напорной гидролинии 3 поступает в проточный канал 5 многозолотникового гидрораспределителя 7 и при нейтральном положении всех золотников рабочая жидкость через щель D по сливным гидролиниям 36, 37, 38 поступает на слив в гидробак 39.

При включении одного из золотников многозолотникового гидрораспределителя 7, например золотника 53 секции 12, в нижнюю или верхнюю позицию проточный канал 5 перекрывается и рабочая жидкость по гидролинии 56, обратный клапан 57, гидролинию 58 и далее через гидролинии 23, 24 поступает к гидродвигателю хода правого 33. Нижний проточный канал 6 при переключенном золотнике 53 в нижнюю или верхнюю позицию (фиг. 3) не отсекается и рабочая жидкость через проточку 54 или 55 (в зависимости от занимаемой золотником позиции) через щель D по проточному каналу 6 поступает к последующим секциям 11, 10, 9, 8 и далее при невыключенных секциях 8-11 рабочая жидкость по сливной гидролинии 38 поступает на слив в гидробак 38. Таким образом, осуществляется питание гидродвигателя рабочего органа, в данном случае хода правого только от одного насоса.

При включении золотника 44 секции 11 многозолотникового гидрораспределителя 7 в нижнюю или верхнюю позицию проточный канал 6 перекрывается и рабочая жидкость по гидролинии 47, через обратный клапан 48, гидролинии 49, 50 поступает в гидролинии 21, 22 к гидродвигателю 32 хода левого.

Верхний проточный канал 5 при включении золотника 44 в нижнюю или верхнюю позицию (фиг. 3) не отсекается и рабочая жидкость через проточку 45 или 46 (в зависимости от занимаемой золотником позиции) через щель D по проточному каналу 5 поступает к последующим секциям 12-14 и далее при невключенных упомянутых секциях рабочая жидкость по сливным гидролиниям 36-38 поступает на слив в гидробак 39.

При одновременном включении золотников 53 и 44 в нижнюю или верхнюю позицию рабочая жидкость от насоса 2 по напорной гидролинии 4 и проточному каналу 6 проходит через щель D в золотнике 53, отсекается золотников 44 и через гидролинию 47, обратный клапан 48, гидролинии 49, 50 и далее через гидролинии 21, 22 поступает к гидродвигателю хода левого 32, а рабочая жидкость от насоса 1 по напорной гидролинии 3 и по верхнему проточному каналу 5 проходит через щель D в золотнике 44, отсекается золотником 53 и через гидролинию 56, обратный клапан 57, гидролинию 58 и далее через гидролинии 23, 24 поступает к гидродвигателю 33 хода правого.

Таким образом, осуществляется питание гидродвигателя 32 хода левого и гидродвигателя 33 хода правого от двух насосов одновременно.

При одновременном включении золотников 53 и 44 в нижнюю или верхнюю позицию и одного любого другого золотника, например золотника 40 привода стрелы 29, рабочая жидкость от насоса 2 по напорной гидролинии 4 и проточному каналу 6, через щель D в золотнике 53, гидролинию 47, обратный клапан 48, гидролинии 49, 50 и далее через гидролинии 21, 22 поступает к гидродвигателю 32 хода левого и одновременно параллельно по гидролинии 59, через обратный клапан 60 и по гидролиниям 61, 58 рабочая жидкость из проточного канала 6 поступает к гидролиниям 23, 24 гидродвигателя 33 хода правого, а рабочая жидкость от насоса 2 по напорной гидролинии 3 поступает к золотнику 40, отсекается и по гидролинии 41 через обратный клапан 42, гидролинию 43 и далее через гидролинии 15, 16 поступает к гидродвигателю 29 стрелы.

Таким образом, осуществляется одновременное питание гидродвигателей хода правого и хода левого от одного из двух насосов и питание от другого насоса любого другого рабочего органа, например гидродвигателя 29 стрелы.

Использование: гидропривод строительных и дорожных машин. Сущность изобретения: двухпоточный гидропривод одноковшового экскаватора содержит два насоса, связанных проточными каналами многозолотникового гидрораспределителя, включающего корпус с перемычками и золотники управления гидродвигателями рабочих органов, напорные и сливные гидролинии. Золотники, которые направляют рабочую жидкость на гидродвигатели, выполнены с дополнительными проточками. Последние расположены на каждом первом золотнике управления со стороны насоса на различных проточных каналах. Длина проточек зависит от толщины перемычки в корпусе проточного канала, суммарного перемещения золотника управления и суммарной ширины щелей проточного канала. 4 ил.

Двухпоточный гидравлический привод одноковшового экскаватора, включающий два насоса, связанных с направленными навстречу друг другу проточными каналами многозолотникового гидрораспределителя, включающего корпус с перемычками и золотники управления гидродвигателями рабочих органов, напорные и сливные гидролинии, отличающийся тем, что золотники управления, направляющие рабочую жидкость на гидродвигатели, например, хода, выполнены с дополнительными проточками, расположенными на каждом первом золотнике управления со стороны насоса на различных проточных каналах, при этом длина проточек отвечает следующей зависимости:
L = S + 2h + 2Δ,
где S толщина перемычки в корпусе проточного канала;
2h суммарное перемещение золотника управления;
2Δ суммарная ширина щелей проточного канала для прохода рабочей жидкости.