ГИДРОПРИВОД РАЗВОРОТА ЗАДНИХ КОЛЕС Российский патент 2003 года по МПК B62D5/07 

Изобретение относится к грузоподъемной технике и может быть использовано в гидроприводах разворота задних колес преимущественно грузоподъемных кранов.

Известен гидропривод разворота задних колес грузоподъемного крана, содержащий гидроцилиндры разворота колес с подводящими магистралями и гидрозамками, соединенными с гидросистемой крана при помощи электроуправляемого трехпозиционного гидрораспределителя, концевой выключатель, отключающий электроуправляемый трехпозиционный гидрораспределитель при установке задних колес крана в нейтральное положение, напорные и сливные магистрали, контрольно-регулирующую аппаратуру, дренажную магистраль и бак (см. Инструкцию по эксплуатации и техническое описание крана КС-4372В, г. Юрга, 1998 г.).

Недостатком описанного гидропривода является возможность появления несанкционированного увода от нейтрали задних колес при передвижении крана ввиду появления утечек как по гидрозамкам, так и внутри гидроцилиндров разворота по уплотнениям, а также потерю герметичности из-за гидроударов, появляющихся при резком наезде бортами задних колес на препятствие.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является гидропривод разворота задних колес грузоподъемного крана, содержащий гидроцилиндры разворота колес с подводящими магистралями и гидрозамками, соединенными с гидросистемой крана при помощи электроуправляемого трехпозиционного гидрораспределителя, концевой выключатель, отключающий электроуправляемый трехпозиционный гидрораспределитель при установке задних колес крана в нейтральное положение, напорные и сливные магистрали, гидроцилиндр с подпружиненным штоком, конец которого выполнен в виде конуса для захода в отверстие балки, соединяющей через рычаги два задних колеса крана, при этом гидроцилиндр установлен в нижней раме крана, а штоковая полость гидроцилиндра соединена магистралью с двухпозиционным ручным гидрораспределителем, установленным параллельно напорной магистрали трехпозиционного гидрораспределителя с электроуправлением, дренажную магистраль и бак (см. Техническое описание и Инструкцию по эксплуатации крана КС-6371, г. Одесса). Описанный гидропривод разворота задних колес крана принят за прототип при составлении настоящей заявки.

Как показывала практика эксплуатации кранов этого типа, во время перевода крана в транспортный режим затруднено попадание конца штока гидроцилиндра в отверстие балки из-за инертности в работе приводов, например запаздывание в отключении трехпозиционного гидрораспределителя при установке задних колес крана в нейтральное положение, кроме того, возможны случаи залома фиксирующего штока при развороте задних колес.

Задача изобретения - исключение ручного управления процессом фиксирования заднего моста в транспортном режиме путем автоматизации указанного процесса.

Постановленная задача достигается тем, что в гидроприводе разворота задних колес грузоподъемного крана, содержащем гидроцилиндры разворота колес с подводящими магистралями и гидрозамками, соединенными с гидросистемой крана при помощи электроуправляемого трехпозиционного гидрораспределителя, концевой выключатель, отключающий последний при установке задних колес крана в нейтральное положение, напорные и сливные магистрали, гидроцилиндр с подпружиненным штоком, конец которого выполнен в виде конуса для захода в отверстие балки, соединяющей через рычаги два задних колеса крана, при этом гидроцилиндр установлен в нижней раме крана, устройство управления гидроцилиндром, дренажную магистраль и бак, он снабжен подпружиненным двухходовым нормально закрытым клапаном, установленным в рабочих магистралях трехпозиционного гидрораспределителя, идущих к гидрозамкам силовых гидроцилиндров разворота задних колес, при этом плунжер двухходового нормально закрытого клапана выполнен с возможностью взаимодействия с концом внутреннего двухстороннего штока, помещенного в гидроцилиндре, закрепленном в нижней раме, штоковая полость которого связана параллельно с каждой магистралью, подходящими к двухходовому нормально закрытому клапану от рабочих магистралей трехпозиционного гидрораспределителя через дроссель и обратный клапан, причем в одной из рабочих магистралей трехпозиционного гидрораспределителя параллельно установлены дроссель и пневмоуправляемый нормально открытый клапан, управляющая полость которого через дроссель соединена с нормально открытым электропневмоклапаном и параллельно с полостью между плунжером двухходового нормально закрытого клапана и концом внутреннего двухстороннего штока, наружный конец которого выполнен с заборным конусом и с овальной канавкой на цилиндрической части, с которой взаимодействует толкатель, связанный с концевым выключателем, отключающим трехпозиционный гидрораспределитель при фиксировании наружного конца цилиндрического двухстороннего штока в малом ступенчатом отверстии кронштейна, установленного жестко на рулевой тяге задних колес, а в большую ступень цилиндрического отверстия кронштейна помещены две подпружиненные цилиндрические полувтулки с заборными конусами и овальными канавками по наружному диаметру, взаимодействующие с толкателями, воздействующими на концевые выключатели трехпозиционного гидрораспределителя при отсутствии у задних колес нейтрали, причем штоковая полость гидроцилиндра с двухсторонним подпружиненным штоком соединена через гидрозамок с баком, управляющая полость гидрозамка соединена через нормально открытый электропневмоклапан с атмосферой, напорная магистраль которого так же, как и напорная магистраль другого электропневмоклапана соединена через обратные клапаны с ресивером.

Заявляемый гидропривод характеризуется наличием следующих существенных отличительных признаков:
а) гидропривод снабжен подпружиненным двухходовым нормально закрытым клапаном;
б) двухходовый нормально закрытый клапан установлен в рабочих магистралях трехпозиционного гидрораспределителя, идущих к гидрозамкам силовых гидроцилиндров разворота задних колес;
в) плунжер двухходового нормально закрытого клапана выполнен с возможностью взаимодействия с концом внутреннего двухстороннего штока, помещенного в гидроцилиндре, закрепленном в нижней раме;
г) штоковая полость гидроцилиндра связана параллельно с каждой магистралью, подходящей к двухходовому нормально закрытому клапану от рабочих магистралей трехпозиционного гидрораспределителя через дроссель и обратный клапан;
д) в одной из рабочих магистралей трехпозиционного гидрораспределителя параллельно установлены дроссель и пневмоуправляемый нормально открытый клапан, управляющая полость которого через дроссель соединена с нормально открытым электропневмоклапаном и параллельно с полостью между плунжером двухходового нормально закрытого клапана и концом внутреннего двухстороннего штока;
е) наружный конец двухстороннего штока выполнен с заборным конусом и с овальной канавкой на цилиндрической части, с которой взаимодействует толкатель, связанный с концевым выключателем, отключающим трехпозиционный гидрораспределитель при фиксировании наружного конца цилиндрического двухстороннего штока в малом ступенчатом отверстии кронштейна, установленного жестко на рулевой тяге задних колес;
ж) в большую ступень цилиндрического отверстия кронштейна помещены две подпружиненные цилиндрические полувтулки с заборными конусами и овальными канавками по наружному диаметру, взаимодействующие с толкателями, воздействующими на концевые выключатели, управляющие трехпозиционным гидрораспределителем при отсутствии у задних колес нейтрали;
з) штоковая полость гидроцилиндра с двухсторонним подпружиненным штоком соединена через гидрозамок с баком, управляющая полость гидрозамка соединена через нормально открытый электропневмоклапан с атмосферой;
и) напорная магистраль электропневмоклапана, управляющего гидрозамком, так же, как и напорная магистраль электропневмоклапана, управляющего пневмоуправляемым нормально открытым клапаном, соединены параллельно через обратные клапаны с ресивером.

Наличие общих признаков, присущих прототипу и заявляемому гидроприводу, в совокупности с отличительными признаками, характеризующими заявляемый гидропривод, позволяют избежать трудоемкости и ненадежности ручного управления фиксированием заднего моста крана в транспортном режиме.

Проведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили выявить ряд технических решений аналогичного назначения, но признаки "а; б; в; г; д; е; ж; з; и" в них отсутствуют. На основании изложенного можно сделать вывод о соответствии заявляемого гидропривода критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень", так как предлагаемый к рассмотрению гидропривод для специалистов явным образом не следует из уровня техники. Работоспособность и полезность заявляемого гидропривода, выводы о которых можно сделать на основе описания и схемы, приведенных ниже, дают право утверждать о возможности его промышленного применения, в частности в конструкции грузоподъемных кранов КС-4372В; КС-4871; КС-6371.

На прилагаемых чертежах изображена принципиальная схема заявляемого разворота и фиксирования задних колес грузоподъемного крана (фиг.1); на фиг. 2 - узел А на фиг.1.

Гидропривод содержит гидроцилиндры 1 и 2 разворота задних колес с гидрозамками 3 и 4, соединенные между собой и с подпружиненным двухходовым нормально закрытым клапаном 34 соответственно магистралями 5, 6, 7, 8, 56, 58 и 9, 10, 11, 12, 57, 59, при этом магистрали 8 и 12 для разгрузки управляющих полостей гидрозамков 3 и 4 через дроссели 13 и 14 соединены с баком 15. На рулевой тяге 16 размещен кулачок 17, который через толкатель 18 взаимодействует с концевым выключателем 19. Также на рулевой тяге 16 выполнено цилиндрическое отверстие 20, в которое входит наружный цилиндрический конец 21 с заборным конусом 22 двухстороннего штока 23. Трехпозиционный гидрораспределитель 24 связан с насосом 25 и баком 15 соответственно магистралями 29, 28, 27 и 32, 31. Напорная магистраль насоса 25 соединена со сливом через предохранительный клапан 26.

Гидропривод дополнительно снабжен подпружиненным двухходовым нормально закрытым клапаном 34, пневмоуправляемым нормально открытым клапаном 35 с параллельно установленным дросселем 36, кроме того, гидропривод снабжен дополнительно двухсторонним штоком 23, помещенным в гидроцилиндр 37, который установлен в нижней раме крана 38. На двухстороннем штоке 23 установлены уплотнения 39, 40 и в корпусе гидроцилиндра уплотнение 41, при этом пружина 42 в нормальном состоянии прижимает шток 23 к втулке 43 и к корпусу гидроцилиндра 37. Пневмоуправляемый нормально открытый клапан 35 с параллельно установленным дросселем 36 соединены магистралью 44 с трехпозиционным гидрораспределителем 24 и магистралями 45, 46, дроссель 47, обратный клапан 48, магистрали 49, 50 со штоковой полостью 51 гидроцилиндра 37, параллельно штоковая полость 51 соединена магистралью 52 с гидрозамком 53, который магистралью 54 связан с баком 15. Кроме того, пневомуправляемый клапан 35 магистралью 55 соединен с двухходовым нормально закрытым клапаном 34, который магистралями 56 и 57 связан соответственно через магистрали 12, 58 и 8, 59 с гидрозамками 3 и 4 и далее с гидроцилиндрами 1 и 2 разворота задних колес.

Трехпозиционный гидрораспределитель 24 через магистрали 60, 61, 62, 74, дроссель 63, обратный клапан 93 соединен соответственно с двухходовым нормально закрытым клапаном 34 и со штоковой полостью 51 гидроцилиндра 37. Напорная магистраль 65 электропневмоклапана 64 через обратный клапан 66 магистралью 67 связана с ресивером 68 и через магистраль 69 с управляющей полостью гидрозамка 53. Электропневмоклапан 70, напорная магистраль 71 которого через обратный клапан 72 и магистраль 73 также связана с ресивером 68, а магистралями 75, 76 и дроссель 92 связан с герметичной полостью 77 между концом внутреннего двухстороннего штока 23 и плунжером двухходового нормально закрытого клапана 34 и управляющей полостью пневмоуправляемого клапана 35. На наружном конце двухстороннего цилиндрического штока 23 выполнена овальная канавка 78, взаимодействующая со стержнем 79, связанным с концевым выключателем 80. На рулевой тяге 16 выполнено ступенчатое отверстие 81, в которое помещены две полувтулки 82 и 83, подпружиненные пружинами 84, 85, при этом овальные канавки 86 и 87, выполненные на них, взаимодействуют со стержнями 88 и 89, связанными с концевыми выключателями 90 и 91.

Гидропривод разворота задних колес работает следующим образом.

При нейтральном положении золотника трехпозиционного гидрораспределителя 24 рабочая жидкость от насоса 25 по магистралям 29, 28, 27, 32, 33 возвращается в гидросистему крана, т.е. в бак 15. При включении электромагнита трехпозиционного гидрораспределителя 24 в положение, определяющее направление разворота задних колес, его золотник направит поток рабочей жидкости по магистралями 44, 95, 45, 46, 49, 50 либо 60, 62, 74 в штоковую полость 51 гидроцилиндра 37. Двухсторонний шток 23 переместится, наружный цилиндрический конец штока выйдет из цилиндрического отверстия 20, расположенного на рулевой тяге 16, а внутренний конец штока, взаимодействуя с плунжером двухходового нормально закрытого клапана 34, переместит его до соединения магистралей 61 и 56, 57 и 55 и направит рабочую жидкость к гидрозамкам 3 и 4 по магистралям 57, 59, 8 и 56, 58, 12 и далее по магистралям 11, 10, 9 и 6, 7, 5 к гидроцилиндрам разворота задних колес 1 и 2. Толкатель 79, действуя на концевой выключатель 80, включает лампочку в кабине, которая сигнализирует о расфиксации заднего моста. Толкатель 18, действуя на концевой выключатель 19, включает лампочку в кабине, которая сигнализирует об уходе задних колес от нейтрального положения.

В транспортном режиме, при установке колес заднего моста вдоль продольной оси крана, толкатель 18, действуя на концевой выключатель 19, выключает лампочку в кабине, которая сигнализировала об уходе задних колес от нейтрального положения, и отключает трехпозиционный гидрораспределитель 24. Подача рабочей жидкости к гидроцилиндрам 1 и 2 разворота колес прекращается. При включении электромагнита электропневмоклапана 64 воздух из ресивера 68 по магистралям 67, 65, 69 поступает в управляющую полость гидрозамка 53, который направляет рабочую жидкость из штоковой полости 51 гидроцилиндра 37 по магистралям 50, 52, 54 в бак 15. Наружный цилиндрический конец штока 23 под воздействием пружины 42 войдет в цилиндрическое отверстие 20 на рулевой тяге 16, освободив при этом плунжер двухходового нормально закрытого клапана 34, который под воздействием пружины 94, перемещаясь, разъединит магистрали 56 и 61, 55 и 57. Толкатель 79, действуя на концевой выключатель 80, выключает лампочку в кабине, которая сигнализировала о расфиксации заднего моста, и дублирует отключение трехпозиционного гидрораспределителя 24.

В случае непопадания цилиндрического конца 21 штока 23 в отверстие 20 на рулевой тяге 16 заборный конус 22 штока, действуя на подпружиненные пружинами 84 и 85 цилиндрические полувтулки 83 либо 82 перемещает одну из них. Толкатели 88 либо 89, действуя на концевые выключатели 91 либо 90, включают соответствующий направлению разворота электромагнит трехпозиционного гидрораспределителя 24 и электромагнит электропневмоклапана 70. Золотник трехпозиционного гидрораспределителя переместится и соединит магистрали 27 и 60, 32 и 44 либо 27 и 44, 32 и 60. Воздух из ресивера 68 по магистралям 73, 71, 76 поступает в управляющую полость пневмоуправляемого нормально открытого клапана 35, поршень которого, перемещаясь, перекрывает свободное поступление рабочей жидкости в полость 51 гидроцилиндра 37 и к гидроцилиндрам 1 и 2 разворота колес. Также воздух по магистрали 75 поступает в полость 77 гидроцилиндра 37 и перемещает двухходовой нормально закрытый клапан 34 до соединения магистралей 61 и 56, 57 и 55. Рабочая жидкость с малым расходом, ограничиваемым дросселем 56, поступает по магистралям 57, 59, 8 и 56, 58, 12 к гидрозамкам 4 и 3 и далее по магистралям 11, 10, 9 и 6, 7, 5 к гидроцилиндрам 1 и 2 разворота колес, обеспечивая автоматическое фиксирование заднего моста.

Изобретение относится к грузоподъемной технике и может быть использовано в гидроприводах разворота задних колес самоходных грузоподъемных кранов на короткобазовом шасси. Гидропривод разворота задних колес содержит гидроцилиндры разворота колес, подводящие магистрали с гидрозамками, соединенными с гидросистемой крана при помощи электроуправляемого трехпозиционного гидрораспределителя, концевой выключатель, отключающий последний при установке задних колес крана в нейтральное положение. Гидроцилиндр установлен в нижней раме крана и снабжен подпружиненным двухходовым нормально закрытым клапаном. Плунжер двухходового нормально закрытого клапана выполнен с возможностью взаимодействия с концом внутреннего двухстороннего штока. В одной из рабочих магистралей трехпозиционного гидрораспределителя параллельно установлены дроссель и пневмоуправляемый нормально открытый клапан, управляющая полость которого через дроссель соединена с нормально открытым электропневмоклапаном и параллельно с полостью между плунжером двухходового нормально закрытого клапана и концом внутреннего двухстороннего штока. Напорная магистраль электропневмоклапана, управляющая гидрозамком, так же, как и напорная магистраль электропневмоклапана, управляющего пневмоуправляемым нормально открытым клапаном, соединены параллельно через обратные клапаны с ресивером. Технический результат заключается в исключении ручного управления процессом фиксирования задних колес (заднего моста) в транспортном режиме путем автоматизации указанного процесса. 2 ил.

Гидропривод разворота задних колес преимущественно грузоподъемного крана, содержащий гидроцилиндр разворота колес с подводящими магистралями и гидрозамками, соединенными с гидросистемой крана при помощи электроуправляемого трехпозиционного гидрораспределителя, концевой выключатель, отключающий последний при установке задних колес крана в нейтральное положение, напорные и сливные магистрали, гидроцилиндр с подпружиненным штоком, конец которого выполнен в виде конуса для захода в отверстие балки, соединяющей через рычаги два задних колеса крана, при этом гидроцилиндр установлен в нижней раме крана, устройство управления гидроцилиндром, дренажную магистраль, бак, отличающийся тем, что гидропривод снабжен подпружиненным двухходовым нормально закрытым клапаном, установленным в рабочих магистралях трехпозиционного гидрораспределителя, идущих к гидрозамкам силовых гидроцилиндров разворота задних колес, при этом плунжер двухходового нормально закрытого клапана выполнен с возможностью взаимодействия с концом внутреннего двухстороннего штока, помещенного в гидроцилиндре, закрепленном в нижней раме, штоковая полость которого связана параллельно с каждой магистралью, подходящей к двухходовому нормально закрытому клапану от рабочих магистралей трехпозиционного гидрораспределителя через дроссель и обратный клапан, причем в одной из рабочих магистралей трехпозиционного гидрораспределителя параллельно установлены дроссель и пневмоуправляемый нормально открытый клапан, управляющая полость которого через дроссель соединена с нормально открытым электропневмоклапаном и параллельно с полостью между плунжером двухходового нормально закрытого клапана и концом внутреннего двухстороннего штока, который выполнен с заборным конусом и с овальной канавкой на цилиндрической части, с которой взаимодействует толкатель, связанный с концевым выключателем трехпозиционного гидрораспределителя при фиксировании наружного конца цилиндрического двухстороннего штока в малом ступенчатом отверстии кронштейна, установленного жестко на рулевой тяге задних колес, а в большую ступень цилиндрического отверстия кронштейна помещены две подпружиненные цилиндрические полувтулки с заборными конусами и овальными канавками по наружному диаметру, взаимодействующие с толкателями, воздействующими на концевые выключатели трехпозиционного гидрораспределителя при отсутствии у задних колес нейтрали, при этом штоковая полость гидроцилиндра с двухсторонним подпружиненным штоком соединена через гидрозамок с баком, управляющая полость гидрозамка соединена через нормально открытый электропневмоклапан с атмосферой, причем напорная магистраль электропневмоклапана, управляющего гидрозамком, также как и напорная магистраль электропневмоклапана, управляющего пневмоуправляемым нормально открытым клапаном, соединены параллельно через обратные клапаны с ресивером.