ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД ВЫВЕШИВАНИЯ И ГОРИЗОНТИРОВАНИЯ ГРУЗОВОЙ ПЛАТФОРМЫ Российский патент 2007 года по МПК F15B11/22 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидравлическим приводам, и может быть использовано в подъемно-транспортных механизмах для вывешивания (подъема) грузовых платформ и самоходных агрегатов, расположенных на неподвижной площадке.

Известен гидравлический привод вывешивания и горизонтирования грузовой платформы, содержащий две носовые и две кормовые гидроопоры, установленные на грузовой платформе, делитель-сумматор потока и два насоса, соединенных магистралями соответственно с поршневыми и штоковыми полостями носовых гидроопор и с поршневыми и штоковыми полостями кормовых гидроопор (авт. свид. SU №1245770, МПК F15В 11/22, 1986 г.). В магистрали, сообщенные с поршневыми полостями гидроопор, установлены гидрозамки, управляющие камеры которых соединены с насосами. Один из насосов сообщен с поршневыми полостями гидроопор через делитель-сумматор потока. Привод снабжен трехпозиционными распределителями горизонтирования и двухсекционным дозатором возвратно-поступательного движения. Общее количество распределителей привода равно 14 (с учетом использования в приводе двух золотников разгрузки насосов).

Недостатком известного привода является недостаточная надежность его работы, обусловленная наличием в его составе большого количества распределителей, каждый из которых в процессе эксплуатации из-за загрязнений рабочей жидкости может быть защемлен в исходной или рабочей позиции. При использовании распределителей с электромагнитным управлением несрабатывание того или иного распределителя может также иметь место по причине обрыва подводящей электроцепи. С увеличением количества распределителей вероятность безотказной работы привода соответственно снижается.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является гидравлический привод вывешивания и горизонтирования грузовой платформы по пат. RU №2128790, МПК F15В 11/22, 1996 г. Этот привод содержит две пары гидроопор, установленных по углам грузовой платформы, гидрозамки, сообщенные своими надклапанными полостями с поршневыми полостями гидроопор, два насоса, каждый из которых соединен магистралями со штоковыми полостями соответствующей пары гидроопор и с подклапанными полостями и управляющими камерами связанных с этой парой гидроопор гидрозамков, и делитель-сумматор потока, сообщенный с одним насосом и с подклапанными полостями гидрозамков, связанных с первой парой гидроопор. Привод снабжен тремя трехпозиционными четырехлинейными распределителями, при этом первый распределитель включен в магистрали, соединяющие штоковые полости первой пары гидроопор, управляющие камеры связанных с этой парой гидроопор гидрозамков и делитель-сумматор потока с одним насосом. Выходные отверстия второго распределителя соединены со штоковыми полостями второй пары гидроопор и с подклапанными полостями и управляющими камерами связанных с указанной парой гидроопор гидрозамков. Другой насос через входное и сливное отверстия второго распределителя сообщен со входным отверстием третьего распределителя, каждое выходное отверстие которого соединено с соответствующей управляющей камерой гидрозамка, связанного с поршневой полостью одной из гидроопор второй пары гидроопор, и через обратный клапан - с поршневой полостью диагонально расположенной гидроопоры. Фиксация вывешенной и отгоризонтированной платформы осуществляется путем запирания рабочей жидкости в поршневых полостях гидроопор с помощью 6-ти запорных устройств (4-х гидрозамков и 2-х обратных клапанов).

Недостатком известного гидропривода является недостаточная надежность удержания вывешенной грузовой платформы в требуемом горизонтальном положении при ее стоянке, обусловленная сравнительно большим количеством запорных устройств (в частности, обратных клапанов), с помощью которых осуществляется запирание рабочей жидкости в поршневых полостях гидроопор. Разбивка седла клапанных пар таких устройств в процессе эксплуатации гидропривода, налипание на седло загрязнений рабочей жидкости вызывают нарушение герметичности указанных устройств и появление утечек из поршневых полостей гидроопор. С увеличением количества запорных устройств вероятность появления утечек возрастает. При этом в процессе эксплуатации могут иметь место следующие случаи. Появление утечек, например, из поршневых полостей двух соседних гидроопор будет обусловливать угловое отклонение грузовой платформы от требуемого горизонтального положения, что может повлечь ухудшение качества работы размещенного на ней оборудования. С другой стороны, появление утечек из поршневых полостей двух диагонально расположенных гидроопор, установленных на платформе, имеющей малую жесткость (большую крутильную податливость), будет обусловливать значительную упругую деформацию металлоконструкции платформы и нарушение ее плоскостности, что может вызвать, в свою очередь, нарушение точности взаимного расположения агрегатов и приборов, размещенных на платформе, и невозможность их функционирования.

Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является повышение надежности удержания вывешенной и отгоризонтированной грузовой платформы в заданном положении при ее стоянке.

Решение указанной задачи обеспечивается тем, что известный гидравлический привод вывешивания и горизонтирования грузовой платформы, содержащий две пары установленных по углам грузовой платформы гидроопор, гидрозамки, сообщенные своими надклапанными полостями с поршневыми полостями гидроопор, источник питания, сообщенный магистралями через трехпозиционные распределители со штоковыми полостями гидроопор и с подклапанными полостями и управляющими камерами гидрозамков, причем подклапанные полости гидрозамков первой пары гидроопор сообщены с источником питания через делитель потока, при этом первый трехпозиционный распределитель включен в магистрали, соединяющие управляющие камеры сообщенных с первой парой гидроопор гидрозамков, штоковые полости этой пары гидроопор и делитель потока с источником питания, второй трехпозиционный распределитель включен в магистрали, соединяющие штоковые полости второй пары гидроопор, а также подклапанные полости и управляющие камеры связанных с указанной парой гидроопор гидрозамков с источником питания, входное отверстие третьего трехпозиционного распределителя сообщено с источником питания, а каждое его выходное отверстие сообщено с соответствующей управляющей камерой гидрозамка, связанного с одной из гидроопор второй пары гидроопор, согласно изобретению содержит двухпозиционные распределители с гидравлическим управлением, которые установлены в магистралях между делителем потока и подклапанными полостями гидрозамков первой пары гидроопор. Подклапанная полость гидрозамка каждой гидроопоры первой пары гидроопор имеет возможность сообщения через соответствующий двухпозиционный распределитель с гидравлическим управлением в одной его позиции с делителем потока, а в другой позиции - с гидравлической камерой управления этого двухпозиционного распределителя и с управляющей камерой гидрозамка диагонально расположенной гидроопоры.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно позволяет повысить надежность удержания вывешенной и отгоризонтированной грузовой платформы в заданном положении при ее стоянке.

На чертеже представлена гидросхема привода вывешивания и горизонтирования грузовой платформы.

Гидравлический привод вывешивания и горизонтирования грузовой платформы содержит гидроопоры 1-4, установленные по углам грузовой платформы 5, трехпозиционные распределители 6-8 и источник питания, который в варианте осуществления изобретения включает насосы 9, 10 и бак 11. К поршневым полостям 12 гидроопор 1-4 подключены своими надклапанными полостями 13 односторонние гидрозамки 14-17, предназначенные для фиксации грузовой платформы 5 в поднятом положении. Одно выходное отверстие трехпозиционного распределителя 6 соединено со штоковыми полостями 18 смежных гидроопор 1, 2 и с управляющими камерами 19 гидрозамков 14, 15. Другое выходное отверстие распределителя 6 через дроссель с обратным клапаном 20, делитель-сумматор (реверсивный порционер) 21 и магистрали 22, 23 соединено с подклапанными полостями 24 гидрозамков 14, 15. С помощью дросселя с обратным клапаном 20 осуществляется соответственно ограничение скорости опускания гидроопор 1, 2 и свободное пропускание рабочей жидкости к поршневым полостям 12 этих гидроопор при их подъеме. Делитель-сумматор 21 предназначен для обеспечения синхронного перемещения гидроопор 1 и 2. Входное отверстие распределителя 6 соединено с насосом 9, а его сливное отверстие - с баком 11. В варианте выполнения изобретения гидроопоры 1 и 2 воспринимают большую часть нагрузки от веса грузовой платформы 5.

Насос 10 сообщен с баком 11 через входные и сливные отверстия трехпозионных распределителей 7 и 8. Одно выходное отверстие распределителя 7 через дроссель с обратным клапаном 25 соединено с подклапанными полостями 24 гидрозамков 16 и 17. Другое выходное отверстие распределителя 7 через магистраль 26 соединено со штоковыми полостями 18 гидроопор 3, 4 и с управляющими камерами 19 гидрозамков 16 и 17. Дроссель с обратным клапаном 25 обеспечивает соответственно ограничение скорости опускания гидроопор 3, 4 и свободное пропускание рабочей жидкости к поршневым полостям 12 этих гидроопор при их подъеме. К магистрали 26 подключен дроссель 27, сообщенный с баком 11. Пропускная способность дросселя 27 при рабочем давлении существенно (на порядок) меньше производительности насоса 10. Через дроссель 27 осуществляется вытеснение небольшого объема рабочей жидкости из управляющих камер 19 гидрозамков 16 и 17 в бак 11 при закрытии этих гидрозамков. Одно выходное отверстие распределителя 8 соединено с управляющей камерой 19 гидрозамка 16. Другое выходное отверстие распределителя 8 соединено с управляющей камерой 19 гидрозамка 17.

В магистрали 22 и 23 установлены двухпозиционные распределители с гидравлическим управлением 28 и 29, причем при нахождении указанных распределителей в исходной позиции подклапанные полости 24 гидрозамков 14 и 15 сообщены с делителем-сумматором 21. При нахождении двухпозиционного распределителя 28 в правой позиции (здесь и далее под правой позицией понимается позиция по чертежу) подклапанная полость 24 гидрозамка 14 имеет возможность сообщения с гидравлической камерой управления 30 упомянутого распределителя и с управляющей камерой 19 гидрозамка 16. Подклапанная полость 24 гидрозамка 15 при нахождении двухпозиционного распределителя 29 в правой позиции имеет возможность сообщения с гидравлической камерой управления 31 этого распределителя и с управляющей камерой 19 гидрозамка 17.

К магистрали 32, связывающей сливное отверстие распределителя 7 со входным отверстием распределителя 8, подключен регулятор расхода 33, сообщенный с баком 11. Путем соответствующей настройки регулятора расхода 33 обеспечивается уменьшение скорости движения гидроопоры 1 или гидроопоры 2 вверх при горизонтировании грузовой платформы 5 по сравнению со скоростью движения этих гидроопор при ее подъеме. С помощью челночных клапанов 34 исключается соединение насоса 10 с баком 11 при переключении распределителя 7 в правую позицию. Гидравлический привод содержит также фильтры и предохранительные клапаны (на чертеже не показано). В варианте осуществления изобретения бак 11 располагается выше верхней точки гидросистемы.

Гидравлический привод вывешивания и горизонтирования грузовой платформы работает следующим образом.

В исходном состоянии все распределители привода занимают позиции, как показано на чертеже. Операции холостого выпуска штоков гидроопор до контакта с опорной площадкой (грунтом), вывешивания платформы 5 с подвесок колесного хода (на чертеже не показано) и ее подъема выполняются после запуска насосов 9 и 10 вхолостую путем переключения распределителей 6 и 7 в левую (по чертежу) позицию. При этом рабочая жидкость (масло) от насоса 9 через обратный клапан 20, делитель-сумматор 21, магистрали 22 и 23, двухпозиционные распределители 28, 29 и гидрозамки 14, 15 поступает в поршневые полости 12 гидроопор 1 и 2, производя перемещение их штоков вниз в синхронном режиме. Из штоковых полостей 18 указанных гидроопор масло через распределитель 6 сливается в бак 11. Одновременно масло от насоса 10 через обратный клапан 25 и гидрозамки 16 и 17 поступает в поршневые полости 12 гидроопор 3 и 4, перемещая их штоки вниз. Из штоковых полостей 18 этих гидроопор масло через открытый распределитель 7, регулятор расхода 33 и распределитель 8 сливается в бак 11. Некоторая часть расхода масла из штоковых полостей 18 гидроопор 3 и 4 вытесняется в бак 11 через дроссель 27. После того как штоки всех гидроопор коснутся грунта, давление в гидросистеме начинает повышаться и цилиндры гидроопор 1-4 перемещаются вверх, осуществляя вывешивание платформы 5 с подвесок и ее подъем. Подача масла от насоса 10 напрямую в поршневые полости 12 гидроопор 3 и 4 позволяет в процессе вывешивания обеспечить надежный контакт всех гидроопор 1-4 с грунтом, который может иметь местные неровности. При равенстве площадей поршней гидроопор 1-4 и одинаковой производительности насосов 9 и 10 подъем платформы 5 производится в режиме синхронного движения гидроопор 1-4. После подъема платформы 5 на заданную высоту распределители 6 и 7 переключают в исходную среднюю позицию, переводя насосы 9 и 10 в режим холостого хода. Платформа 5 останавливается. Нагрузка от ее веса воспринимается давлением масла, запертого в поршневых полостях 12 гидроопор 1-4 гидрозамками 14-17, причем давление в поршневых полостях 12 гидроопор 1, 2 больше давления в поршневых полостях 12 гидроопор 3, 4 и в подклапанных полостях 24 гидрозамков 16 и 17.

Горизонтирование платформы 5 выполняют последовательно в 2 этапа: вначале путем ее поворота относительно оси BE или оси АЕ, а затем путем ее поворота относительно стороны АВ или стороны СД. При условии равенства площадей поршней гидроопор 3 и 4 ось BE проходит через середину стороны СД и гидроопору 2, а ось АЕ проходит через середину стороны СД и гидроопору 1. При повороте платформы 5 относительно оси BE гидроопоры 1 и 4 перемещаются вверх, а гидроопора 3 - вниз. При повороте платформы 5 относительно оси АЕ гидроопоры 2 и 3 перемещаются вверх, а гидроопора 4 - вниз. Горизонтирование платформы 5 относительно стороны АВ или стороны СД может выполняться при движении гидроопор 3, 4 или гидроопор 1, 2 как вверх, так и вниз.

Если, например, платформа 5 наклонена в сторону гидроопоры 2 и гидроопора 4 является наиболее высоко расположенной, то вначале выполняется поворот платформы 5 относительно оси АЕ. Для осуществления указанного поворота платформы 5 распределитель 8 переключают в левую позицию, соединяя насос 10 с управляющей камерой 19 гидрозамка 17 и камерой управления 31 двухпозиционного распределителя 29. Под действием давления, развиваемого насосом 10, гидрозамок 17 открывается, соединяя поршневую полость 12 гидроопоры 4 с поршневой полостью 12 гидроопоры 3, а двухпозиционный распределитель 29 переключается в правую позицию, соединяя насос 10 с поршневой полостью 12 гидроопоры 2. Гидроопора 2 перемещается вверх, поворачивая платформу 5 относительно оси АЕ. Из штоковой полости 18 гидроопоры 2 масло через распределитель 6 сливается в бак 11. В процессе указанного поворота платформы 5 масло из поршневой полости 12 опускающейся гидроопоры 4 через открытый гидрозамок 17 перетекает в поршневую полость 12 поднимающейся гидроопоры 3. Из штоковой полости 18 гидроопоры 3 масло вытесняется в штоковую полость 18 гидроопоры 4. При этом следует заметить, что в том случае, когда площадь штоковой полости 18 гидроопоры 3 несколько меньше площади штоковой полости гидроопоры 4 (из-за разброса в пределах допусков действительных значений размеров деталей этих гидроопор), в штоковую полость 18 опускающейся гидроопоры 4 через дроссель 27 поступает также небольшой расход масла из бака 11. Угловая скорость поворота платформы 5 относительно оси АЕ определяется расходом, поступающим в поршневую полость 12 гидроопоры 2, площадью ее поршня и расстоянием между этой гидроопорой и осью АЕ. Расход, поступающий в поршневую полость 12 гидроопоры 2, равен производительности насоса 10 за вычетом расхода, поступающего в бак 11 через регулятор расхода 33. После того как стороны АВ и СД займут горизонтальное положение, распределитель 8 переключают в исходную среднюю позицию, соединяя насос 10 с баком 11. Гидроопоры 2, 3 и 4 останавливаются, гидрозамок 17 закрывается, а двухпозиционный распределитель 29 возвращается в исходную левую позицию.

Если по завершении первого этапа гидропоры 3 и 4 располагаются выше гидроопор 1 и 2, то второй этап горизонтирования выполняют путем поворота платформы 5 относительно стороны СД. Распределитель 6 переключают в левую позицию и масло от насоса 9 через указанный распределитель, обратный клапан 20, делитель-сумматор 21, магистрали 22, 23 и двухпозиционные распределители 28, 29 поступает в поршневые полости 12 гидроопор 1 и 2, осуществляя их синхронное движение вверх. Из штоковых полостей 18 этих гидроопор масло через распределитель 6 сливается в бак 11. Скорость синхронного движения вверх гидроопор 1 и 2 определяется половиной производительности насоса 9 и площадью поршня этих гидроопор. После завершения горизонтирования платформы 5 распределитель 6 возвращают в исходную среднюю позицию и гидроопоры 1, 2 останавливаются. Второй этап горизонтирования можно выполнять также путем поворота платформы 5 относительно стороны АВ. В этом случае распределитель 7 переключают в правую позицию, соединяя насос 10 со штоковыми полостями 18 гидроопор 3, 4 и с управляющими камерами 19 гидрозамков 16, 17. Последние открываются, и гидроопоры 3, 4 под действием воспринимаемой ими нагрузки от веса платформы 5 и давления масла в их штоковых полостях 18 практически синхронно перемещаются вниз. Из поршневых полостей 12 гидроопор 3 и 4 масло через дроссель 25, распределитель 7, распределитель 8 и регулятор расхода 33 вытесняется в бак 11. Скорость опускания гидроопор 3 и 4 определяется настройкой дросселя 25. После завершения горизонтирования платформы 5 распределитель 7 возвращают в исходную среднюю позицию, гидрозамки 16, 17 закрываются и гидроопоры 3, 4 останавливаются. При этом масло из управляющих камер 19 закрывающихся гидрозамков 16, 17 поступает в бак 11 через дроссель 27. Насосы 9 и 10 выключают.

В процессе стоянки вывешенной и отгоризонтированной платформы и работы размещенного на ней оборудования нагрузка от ее веса воспринимается давлением масла, запертого в поршневых полостях 12 гидроопор 1-4 запорными устройствами (гидрозамками) 14-17.

Для опускания платформы 5 на подвески колесного хода после запуска насосов 9 и 10 распределители 6 и 7 переключают в правую позицию, соединяя соответственно насос 9 со штоковыми полостями 18 гидроопор 1, 2 и с управляющими камерами 19 гидрозамков 14, 15, а насос 10 - со штоковыми полостями 18 гидроопор 3, 4 и с управляющими камерами 19 гидрозамков 16, 17. Гидрозамки 14-17 открываются, и платформа 5 под действием собственного веса и давления масла в штоковых полостях 18 гидроопор 1-4 начинает опускаться. Из поршневых полостей 12 гидроопор 1 и 2 масло вытесняется в бак 11 через двухпозиционные распределители 28 и 29, магистрали 22 и 23, делитель-сумматор 21, дроссель 20 и распределитель 6, а из поршневых полостей 12 гидроопор 3 и 4 - через дроссель 25, распределители 7, 8 и регулятор расхода 33. Путем соответствующей настройки дросселей 20 и 25 можно обеспечить синхронное опускание всех гидроопор 1-4. Поскольку в процессе вывешивания и горизонтирования гидроопора 4 перемещалась вверх на наименьшее расстояние по сравнению с остальными гидроопорами 1, 2 и 3, угол платформы 5, на котором расположена гидроопора 4, первым опускается на подвески и платформа 5 начинает поворачиваться относительно гидроопоры 4, стремясь занять положение, исходное перед подъемом. В этот период времени масло из поршневых полостей 12 гидроопор 1-4 вытесняется в бак 11 как вследствие указанного поворота платформы 5, так и вследствие начала втягивания вверх штока гидроопоры 4. После опускания всей платформы 5 на подвески осуществляется втягивание штоков всех гидроопор 1-4 под действием давления, развиваемого насосами 9 и 10. При этом штоки гидроопор 3 и 4 перемещаются вверх несинхронно, а штоки гидроопор 1 и 2 - синхронно. Делитель-сумматор 21 работает в режиме суммирования потоков. На конечном участке операции втягивания штоков, когда шток, например, гидроопоры 1 достигнет своего исходного положения, шток гидроопоры 2 продолжит движение вверх, вытесняя масло из поршневой полости 12 гидроопоры 2 в бак 11 через специальные дожимные дроссельные отверстия, размещенные в корпусе делителя-сумматора 21 (подобными дроссельными отверстиями оснащены, например, делители-сумматоры типа ГА-215 и ГА-57, выпускаемые авиационной промышленностью). В этот период времени делитель-сумматор 21 работает в режиме "дожима" отстающего штока. После втягивания штоков всех гидроопор 1-4 в исходное положение распределители 6 и 7 переключают в исходную среднюю позицию, а насосы 9 и 10 выключают. Гидрозамки 14-17 закрываются, причем из управляющих камер 19 гидрозамков 14 и 15 масло вытесняется в бак 11 через распределитель 6, а из управляющих камер 19 гидрозамков 16 и 17 - через дроссель 27.

Таким образом, благодаря особенности исполнения гидравлического привода вывешивания и горизонтирования грузовой платформы заявляемое изобретение обеспечивает повышение надежности удержания вывешенной и отгоризонтированной грузовой платформы в заданном положении при ее стоянке.

Привод предназначен для вывешивания и горизонтирования грузовой платформы. Привод содержит две пары установленных по углам грузовой платформы гидроопор (ГО), гидрозамки (ГЗ), сообщенные своими надклапанными полостями с поршневыми полостями ГО, источник питания, трехпозиционные распределители (Р), делитель потока (ДП), сообщенный магистралями с подклапанными полостями ГЗ первой пары ГО, и двухпозиционные гидроуправляемые распределители (ГР), включенные в указанные магистрали. Подклапанная полость ГЗ каждой ГО первой пары ГО имеет возможность сообщения через соответствующий ГР в одной его позиции с ДП, а в другой позиции - с камерой управления этого ГР и с управляющей камерой ГЗ диагонально расположенной ГО. Источник питания через первый Р соединен с ДП, со штоковыми полостями первой пары ГО и с управляющими камерами ГЗ, сообщенных с этой парой ГО, а через второй Р соединен со штоковыми полостями второй пары ГО, а также с подклапанными полостями и с управляющими камерами ГЗ, связанных с указанной парой ГО. Входное отверстие третьего Р сообщено с источником питания, а каждое его выходное отверстие сообщено с соответствующей управляющей камерой ГЗ, связанного с одной из ГО второй пары ГО. Технический результат - привод позволяет повысить надежность удержания вывешенной и отгоризонтированной грузовой платформы в заданном положении при ее стоянке. 1 ил.

Гидравлический привод вывешивания и горизонтирования грузовой платформы, содержащий две пары установленных по углам грузовой платформы гидроопор, гидрозамки, сообщенные своими надклапанными полостями с поршневыми полостями гидроопор, источник питания, сообщенный магистралями через трехпозиционные распределители со штоковыми полостями гидроопор и с подклапанными полостями и управляющими камерами гидрозамков, причем подклапанные полости гидрозамков первой пары гидроопор сообщены с источником питания через делитель потока, при этом первый трехпозиционный распределитель включен в магистрали, соединяющие управляющие камеры сообщенных с первой парой гидроопор гидрозамков, штоковые полости этой пары гидроопор и делитель потока с источником питания, второй трехпозиционный распределитель включен в магистрали, соединяющие штоковые полости второй пары гидроопор, а также подклапанные полости и управляющие камеры связанных с указанной парой гидроопор гидрозамков с источником питания, входное отверстие третьего трехпозиционного распределителя сообщено с источником питания, а каждое его выходное отверстие сообщено с соответствующей управляющей камерой гидрозамка, связанного с одной из гидроопор второй пары гидроопор, отличающийся тем, что он содержит двухпозиционные распределители с гидравлическим управлением, которые установлены в магистралях между делителем потока и подклапанными полостями гидрозамков первой пары гидроопор, причем подклапанная полость гидрозамка каждой гидроопоры первой пары гидроопор имеет возможность сообщения через соответствующий двухпозиционный распределитель с гидравлическим управлением в одной его позиции с делителем потока, а в другой позиции - с гидравлической камерой управления этого двухпозиционного распределителя и с управляющей камерой гидрозамка диагонально расположенной гидроопоры.