ГИДРОПРИВОД ПОДЪЕМНОГО МЕХАНИЗМА Российский патент 1999 года по МПК F15B20/00 B66B1/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидравлических приводах грузоподъемных машин и механизмов, к которым предъявляются повышенные требования безопасности работы.

Известен гидропривод подъемного механизма (см. справочное издание В.К. Свешников "Станочные гидроприводы", Москва, "Машиностроение", 1995 г., стр. 104, рис. 4.24 а), в котором применена типовая схема подключения одностороннего гидрозамка. Гидропривод содержит гидроцилиндр, полость подъема которого (в данном случае - штоковая) через магистраль подъема и последовательно установленные гидроклапан давления с обратным клапаном (КДКО), гидрозамок и распределитель соединена с гидролиниями нагнетания и слива, которые в свою очередь через упомянутый распределитель и магистраль опускания соединены с полостью опускания гидроцилиндра (в данном случае - бесштоковой полостью). При этом полость управления гидрозамка соединена с магистралью опускания. КДКО, установленный в магистрали подъема после гидроцилиндра, и смонтированный по классической схеме непосредственно за ним гидрозамок служат соответственно для уравновешивания подвижных масс и исключения самопроизвольного опускания груза при нейтральном положении распределителя или внезапном падении давления в гидросистеме.

Однако наряду с предусмотренными в данной схеме мерами предосторожности она не в полной мере обеспечивает безопасность работы известного гидропривода. Так при повреждении трубопровода на участке между гидроцилиндром и КДКО, являющимся наиболее вероятным местом разрыва, поскольку он находится под давлением подпора от КДКО, произойдет самопроизвольное перемещение штока гидроцилиндра и как следствие - падение груза. То же самое произойдет и при случайном заклинивании золотника КДКО в открытом состоянии, так как стоящий после него гидрозамок не захлопнется, поскольку будет открыт давлением управления от магистрали опускания. Присущие данному гидроприводу недостатки усугубляются еще тем, что в случае применения качающихся гидроцилиндров, поднимающих многотонные массы (например платформы для спутников кузовов и кузовных узлов, являющихся гибким транспортом автоматизированных линий сборки-сварки кузовов автомобилей), расположение регулируемой аппаратуры, в частности КДКО, в зоне опускания и подъема платформ - недопустимо. Кроме того, наличие в этом случае гибких рукавов существенно увеличивает вероятность разрыва трубопроводов и возникновение аварийной ситуации.

Задачей заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности работы гидропривода при сохранении простоты его конструкции и получении технического результата, заключающегося в исключении самопроизвольного перемещения штока гидроцилиндра и как следствие - предотвращении падения груза при разрыве любой из магистралей, сообщенных с полостями гидроцилиндров. Кроме того, практически без усложнения схемы гидропривода, наряду с вышеуказанными преимуществами, более рационально размещается регулируемая аппаратура, которая выносится за пределы зоны движения гидроцилиндров, чем обеспечивается повышенная степень техники безопасности.

Для решения вышеперечисленных задач и получения указанного технического результата в известном гидроприводе подъемного механизма, содержащем гидроцилиндры, полости подъема которых через магистраль подъема, гидроклапан давления с обратным клапаном (КДКО), гидрозамок и распределитель соединены с гидролиниями нагнетания и слива, которые через упомянутый распределитель и магистраль опускания сообщены с полостями опускания гидроцилиндров, при этом полость управления гидрозамка соединена с магистралью опускания, полость управления гидрозамка дополнительно соединена с магистралью подъема между гидрозамком и гидроклапаном давления с обратным клапаном. Последний установлен между распределителем, стоящим на входе гидролиний нагнетания и слива, и гидрозамком, установленным на жестком трубопроводе непосредственно на гидроцилиндрах. При этом в линии связи полости управления гидрозамка с магистралью опускания установлен дроссель-жиклер. Кроме того, в линии связи полости управления гидрозамка с магистралью подъема установлен обратный клапан, выход которого подключен к упомянутой магистрали, а вход - соответственно к полости управления гидрозамка.

Дополнительное соединение полости управления гидрозамка с магистралью подъема между гидрозамком и КДКО, причем первый установлен сразу же после гидроцилиндров, а второй - за ним перед распределителем, позволяет при ходе поршня вниз, в случае разрыва магистрали подъема, главным образом гибкого рукава - основного элемента ненадежности, соединить полость управления гидрозамка со сливом и тем самым предотвратить падение груза. При этом наличие дополнительной связи полости управления гидрозамка с магистралью подъема предполагает появление в линии связи полости управления гидрозамка с магистралью опускания - дросселя-жиклера, обеспечивающего перепад давлений в магистралях подъема и опускания, что создает необходимые условия для работы гидропривода. Кроме того, установка в линии связи полости управления гидрозамка с магистралью подъема обратного клапана, выход которого подключен к упомянутой магистрали, а вход - соответственно к полости управления гидрозамка, позволяет при ходе поршня гидроцилиндра вверх, направлять весь поток масла на подъем груза, чем обеспечивается более эффективная работа гидропривода.

На чертеже представлена принципиальная схема гидропривода подъемного механизма.

Гидропривод содержит гидроцилиндры 1 и 2, полости подъема которых соответственно 3 и 4 (в данном случае - бесштоковые) через магистраль подъема 5 и последовательно соединенные гидрозамок 6, КДКО 7 и четырехлинейный трехпозиционный распределитель 8 соединены с гидролиниями нагнетания 9 и слива 10. Последние через этот же распределитель 8 и магистраль опускания 11 соединены с полостями опускания 12 и 13 (в данном случае - штоковыми) соответственно гидроцилиндров 1 и 2. Полость управления гидрозамка 6 через дроссель-жиклер 14 соединена с магистралью опускания 11, а через обратный клапан 15 - с магистралью подъема 5 между гидрозамком 6 и КДКО 7, при этом выход обратного клапана 15 подключен к магистрали подъема 5, а вход - соответственно к полости управления гидрозамка 6.

Гидропривод работает следующим образом.

При включении левого (по чертежу) электромагнита и перемещении золотника распределителя 8 вправо масло от гидролинии нагнетания 9 через упомянутый распределитель, магистраль подъема 5, обратный клапан КДКО 7 и в прямом направлении через гидрозамок 6 поступает в полости подъема (бесштоковые) 3 и 4 гидроцилиндров 1 и 2. Происходит перемещение штоков гидроцилиндров вверх и подъем платформы. При этом обратный клапан 15, через который магистраль подъема 5 сообщена с полостью управления гидрозамка 6, а по линии управления последнего - с магистралью опускания 11, предотвращает сброс масла сразу на слив через магистраль 11, что способствует более эффективной работе гидропривода, поскольку весь поток масла направляется на подъем груза. При переключении электромагнитов и перемещении золотника распределителя 8 влево масло от гидролинии нагнетания 9 через распределитель 8 и магистраль опускания 11 поступает в полости опускания 12 и 13 (штоковые) гидроцилиндров 1 и 2. Одновременно по линии управления через дроссель-жиклер 14 масло поступает в полость управления гидрозамка 6. Поскольку эта полость в свою очередь сообщена с магистралью подъема 5 между гидрозамком 6 и установленным после него и перед распределителем 8 - КДКО 7, давление последнего откроет гидрозамок 6, так как КДКО отрегулирован на давление уравновешивания многотонных масс, значительно превышающее давление открывания гидрозамка. В результате этого масло из полостей 3 и 4 гидроцилиндров 1 и 2 через гидрозамок 6, магистраль 5, КДКО 7 и распределитель 8 подается в сливную гидролинию 10. Происходит перемещение штоков гидроцилиндров вниз и опускание платформы. При этом дроссель-жиклер 14 создает необходимый для нормальной работы гидропривода перепад давлений в магистралях 5 и 11.

В аварийной ситуации при разрыве магистрали опускания 11 (в основном гибкого рукава) автоматически пропадает давление КДКО 7 в полости управления гидрозамка 6 и последний захлопывается. Штоки гидроцилиндров фиксируются и платформа останавливается. При движении платформы вниз и разрыве магистрали подъема 5 (также в основном гибкого рукава) полость управления гидрозамка 6, благодаря ее связи с упомянутой магистралью, сообщается со сливом, так как на входе дросселя-жиклера 14 имеем давление управления, а на выходе из него - сброс масла на слив без давления через поврежденный рукав. В результате этого гидрозамок 6 захлопывается, останавливая платформу. Заклинивание золотника КДКО 7 в открытом состоянии повторяет предыдущую ситуацию, когда на входе в дроссель-жиклер 14 есть давление управления, а на выходе из него, сообщенном с полостью управления гидрозамка 6 и через обратный клапан 15 со сливной гидролинией 10 через неработающий КДКО 7, - давления управления нет. В этом случае гидрозамок 6 также закрывается и платформа останавливается.

Изобретение предназначено для гидравлических приводов грузоподъемных машин и механизмов, к которым предъявляются повышенные требования безопасности в работе. Полость управления гидрозамка дополнительно соединена с магистралью подъема между гидрозамком и гидроклапаном давления с обратным клапаном (КДКО). Последний установлен между распределителем, стоящим на входе гидролиний нагнетания и слива, и гидрозамком, установленным на жестком трубопроводе непосредственно на гидроцилиндрах. При этом в линии связи полости управления гидрозамка с магистралью опускания установлен дроссельжиклер, а в линии связи этой же полости с магистралью подъема установлен обратный клапан, выход которого подключен к магистрали, а вход - соответственно к полости управления гидрозамка. Технический результат заключается в исключении самопроизвольного перемещения штока гидроцилиндра под нагрузкой при разрыве любой из магистралей, сообщенных с полостями гидроцилиндров. Кроме того, схема гидропривода предусматривает более рациональное размещение регулируемой аппаратуры, которая выносится за пределы зоны движения гидроцилиндров, чем обеспечивается повышенная степень техники безопасности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидропривод подъемного механизма, содержащий гидроцилиндры, полости подъема которых через магистраль подъема, гидроклапан давления с обратным клапаном, гидрозамок и распределитель соединены с гидролиниями нагнетания и слива, которые через упомянутый распределитель и магистраль опускания сообщены с полостями опускания гидроцилиндров, при этом полость управления гидрозамка соединена с магистралью опускания, отличающийся тем, что полость управления гидрозамка дополнительно соединена с магистралью подъема между гидрозамком и гидроклапаном давления с обратным клапаном, установленным между распределителем и гидрозамком, а в линии связи полости управления гидрозамка с магистралью опускания установлен дроссель-жиклер. 2. Гидропривод подъемного механизма по п. 1, отличающийся тем, что в линии связи полости управления гидрозамка с магистралью подъема установлен обратный клапан, выход которого подключен к упомянутой магистрали, а вход - соответственно к полости управления гидрозамка.