МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ЭКСКАВАТОРА Российский патент 2002 года по МПК E02F9/12 

Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к экскаваторам.

Известен механизм поворота платформы (а.с. СССР 1678990 А1, МПК Е 02 F 9/12, 1991), включающий в себя двигатель, корпус редуктора с отверстиями для деталей крепления к платформе и расположенным концентрично выходному валу кольцевым выступом для сопряжения с посадочным отверстием платформы, выходную шестерню, входящую в зацепление с зубчатым венцом.

Недостатком устройства является наличие высокой пиковой нагрузки в момент пуска и торможения поворота поворотной платформы.

Известен механизм поворота (Экскаватор одноковшовый универсальный ЭО-4121А. Техническое описание. Инструкция по эксплуатации. - Ковров, 1978 г. - стр. 61, рис. 19, 59), включающий в себя гидромотор, упругую соединительную муфту, состоящую из полумуфт и резиновых шашек, трехступенчатый редуктор и тормоз.

Недостатком данного устройства является частый излом зубьев редуктора, происходящий под влиянием пиковой нагрузки в момент разгона/торможения поворотной платформы.

Задачей изобретения является повышение надежности механизма поворота экскаватора путем снижения пиковой нагрузки в момент разгона/торможения платформы.

Указанная задача решается тем, что механизм поворота экскаватора, содержащий гидромотор, вал которого соединен с валом-шестерней редуктора посредством упругой муфты, состоящей из ведомой и ведущей полумуфт, и тормоз дискового типа, согласно изобретению дополнительно снабжен гидравлическим демпфером, содержащим корпус с радиальными перегородками и вал с лопастями, размещенный на ведомой полумуфте упругой муфты с зазором между лопастями и внутренней поверхностью корпуса, величина зазора определяется следующим соотношением:

где b - ширина лопасти;
μ_ж= ν_ж•ρ - динамическая вязкость жидкости;
ν_ж- кинематическая вязкость жидкости;
ρ - плотность рабочей жидкости;
Z - количество лопастей;
l - длина щели;
D и d - внутренний диаметр корпуса и диаметр вала;
ω_дпф- угловая скорость вала;
М_дпф - тормозной момент демпфера.

Предлагаемый демпфер в механизме поворота экскаватора позволяет снизить пиковую нагрузку, повышает срок службы редуктора механизма поворота, улучшает эргономические условия работы машиниста.

На фиг.1 изображен тормоз механизма поворота с гидравлическим демпфером в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Механизм поворота состоит из аксиально-поршневого гидромотора 1, вал 2 которого соединен с валом-шестерней 3 редуктора упругой муфтой, состоящей из двух полумуфт - ведущей 4 и ведомой 5, выполненной со шлицами 6, и резиновых шашек 7. Тормоз механизма поворота дискового типа - нормально-замкнутый, состоящий из ведомого диска 8 с фрикционными накладками 9, нажимного диска 10, прижатого к ведомому диску 8 пружинами 11, расположен между упругой муфтой и корпусом 12 редуктора. Механизм поворота экскаватора снабжен гидравлическим демпфером, состоящим из корпуса, которым является ведомый диск 8 тормоза механизма поворота, с двумя радиальными перегородками 13 и вала 14 с двумя лопастями 15, установленного на шлицах 6 ведомой полумуфты 5. Лопасти 15 вала 14 установлены с зазором δ относительно внутренней поверхности корпуса в виде ведомого диска 8, через которые дросселируется жидкость при включении или выключении механизма поворота на ограниченный угол. Величина зазора определяется из следующего соотношения:

где b - ширина лопасти;
μ_ж= ν_ж•ρ - динамическая вязкость жидкости;
ν_ж- кинематическая вязкость жидкости;
ρ - плотность рабочей жидкости;
Z - количество лопастей;
l - длина щели;
D и d - внутренний диаметр корпуса и диаметр вала;
ω_дпф- угловая скорость вала;
М_дпф - тормозной момент демпфера.

Для подключения демпфера в работу необходимо, чтобы при выключении механизма поворота происходило запаздывание отключения и наложения тормоза. Это обеспечивается пропуском жидкости к тормозным гидроцилиндрам 16 через неуправляемый дроссель.

Устройство работает следующим образом.

При включении и разгоне механизма поворота на первом этапе действие инерционных сил поворотной части экскаватора не позволяет вращаться валу-шестерне 3 редуктора, вследствие чего вал 2 гидромотора 1 через муфту повернет вал 14 демпфера на некоторый угол и снизит величину динамического момента путем дросселирования жидкости из одной полости демпфера в другую через зазор δ между лопастями 15 и корпусом в виде ведомого диска 8. При выключении гидромотора 1 и замедлении скорости вращения его вала 2, муфты и вал 14 демпфера под действием инерционных сил поворотной части экскаватора произойдет поворот корпуса демпфера с фрикционными накладками 9 и обратное движение вала 14 демпфера, и гашение части энергии торможения. При этом происходит запаздывание включения тормоза из-за дросселя в гидролинии цилиндров 16 и возврат лопастей 15 демпфера в исходное положение. Степень запаздывания определяется регулировкой площади дроссельного отверстия в гидроприводе.

Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к экскаваторам. Механизм поворота экскаватора содержит гидромотор, вал которого соединен с валом-шестерней редуктора посредством упругой муфты, состоящей из ведомой и ведущей полумуфт, и тормоз дискового типа. Механизм поворота дополнительно снабжен гидравлическим демпфером, содержащим корпус с радиальными перегородками и вал с лопастями, размещенный на ведомой полумуфте упругой муфты с зазором между лопастями и внутренней поверхностью корпуса, величина зазора определяется следующим соотношением:

где b - ширина лопасти; μ_ж= ν_ж•ρ - динамическая вязкость жидкости; ν_ж- кинематическая вязкость жидкости; ρ - плотность рабочей жидкости; Z - количество лопастей; l - длина щели; D и d - внутренний диаметр корпуса и диаметр вала; ω_дпф- угловая скорость вала; М_дпф - тормозной момент демпфера. Повышается надежность механизма поворота экскаватора. 2 ил.

Механизм поворота экскаватора, содержащий гидромотор, вал которого соединен с валом-шестерней редуктора посредством упругой муфты, состоящей из ведомой и ведущей полумуфт, и тормоз дискового типа, отличающийся тем, что механизм поворота дополнительно снабжен гидравлическим демпфером, содержащим корпус с радиальными перегородками и вал с лопастями, размещенный на ведомой полумуфте упругой муфты с зазором между лопастями и внутренней поверхностью корпуса, величина зазора определяется следующим соотношением:

где b - ширина лопасти;
μ_ж= ν_ж•ρ - динамическая вязкость жидкости;
ν_ж - кинематическая вязкость жидкости;
ρ - плотность рабочей жидкости;
Z - количество лопастей;
l - длина щели;
D и d - внутренний диаметр корпуса и диаметр вала;
ω_дпф - угловая скорость вала;
М_дпф - тормозной момент демпфера.