ГИДРОПРИВОД ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА Российский патент 2007 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к строительной и горной технике, а именно к приводам машин циклического действия.

Известен гидропривод одноковшового экскаватора, включающий насос, приводимый во вращение силовым двигателем с маховиком, гидродвигатели исполнительных механизмов, гидромотор, установленный в сливной магистрали, распределительную аппаратуру и бак (а.с. СССР №621842, E02F 9/22). К недостаткам известного решения следует отнести невозможность полезного использования энергии, запасенной исполнительными механизмами экскаватора.

Наиболее близким решением из известных является гидропривод одноковшового экскаватора, включающий насос и регулируемый посредством следящего золотника гидромотор, приводимые во вращение силовым двигателем, гидродвигатели исполнительных механизмов, распределительную аппаратуру с клапанами "или" и бак (а.с. СССР №1751279, E02F 9/22). Это решение позволяет возвращать в привод энергию при торможении рабочих органов экскаватора.

Недостаток указанного гидропривода заключается в том, что при выполнении рабочих операций потенциальная энергия поднятого рабочего оборудования не возвращается в привод для последующего использования. Обусловлено это тем, что при опускании рабочего оборудования рабочая жидкость из поршневой полости цилиндра под действием силы тяжести выдавливается через распределитель в бак, причем регулирование скорости опускания рабочего оборудования обеспечивается дросселированием рабочей жидкости в распределителе, где и происходит преобразование потенциальной энергии поднятого рабочего оборудования в тепло.

Задача изобретения - повышение экономичности привода за счет обеспечения возврата в привод потенциальной энергии поднятого рабочего оборудования.

Задача решается тем, что предлагаемый гидропривод одноковшового экскаватора содержит насос, регулируемый посредством следящего золотника гидромотор, приводимые во вращение силовым двигателем с маховиком гидродвигатели исполнительных механизмов, включая гидроцилиндр рабочего оборудования, установленные между напорными и сливными магистралями гидродвигателей исполнительных механизмов обратные клапаны, распределительную аппаратуру, включая трехпозиционный распределитель и блок его управления, и бак. Гидропривод снабжен двумя двухпозиционными золотниками, причем полость управления одного из двухпозиционных золотников соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, а другого с полостью управления распределителя (позиция "опускание"). Также вход первого соединен с блоком управления, а один из его выходов с полостью управления распределителя (позиция "подъем), другой выход соединен со входом второго золотника, один из выходов которого соединен с баком, а второй с полостью управления следящим золотником, а обратный клапан, соединяющий штоковую полость с напорной магистралью мотора, выполнен дистанционно управляемым, при этом полость его управления соединена с полостью управления следящего золотника.

Таким образом, при опускании рабочего оборудования регулирование скорости опускания осуществляется изменением рабочего объема гидромотора, при этом жидкость из поршневой полости гидроцилиндра под давлением, контролируемым гидромотором, перетекает через последний в бак. Таким образом, гидромотор трансформирует энергию потока жидкости во вращательное движение и возвращает ее в гидропривод.

Данное решение поясняется чертежами, где изображена гидравлическая схема одноковшового экскаватора.

Гидропривод включает насос 1, регулируемый посредством следящего золотника 2 гидромотор 3, силовой двигатель 4 с маховиком 5, гидроцилиндр 6 рабочего оборудования с поршневой 7 и штоковой 8 полостями, трехпозиционный распределитель 9 с полостями управления (10 - опускание, 11 - подъем), обратными клапанами 12 и 13, бак 14. Гидропривод снабжен двухпозиционными золотниками 15 и 16, полость управления 17 золотника 15 соединена с поршневой полостью 7 гидроцилиндра 6, полость управления 18 золотника 16 соединена с полостью управления 11 распределителя 9 и с блоком управления 24, вход 19 золотника 15 соединен с блоком управления 24, выход 20 соединен с полостью управления 10 распределителя 9, а выход 21 соединен с входом золотника 16, при этом выход 22 золотника 16 соединен с полостью управления следящим золотником 2 и с полостью управления клапана 13.

Гидропривод работает следующим образом.

При поднятом рабочем оборудовании давление жидкости в поршневой полости гидроцилиндра передается на золотник 15 и переводит его в состояние "б", соединяя магистраль управления со следящим золотником 2. Пока рукоятка блока управления 24 не сдвинута, управляющая полость следящего золотника 2 соединена со сливом, а объем гидромотора 3 - минимальный. При смещении рукоятки блока 24 управления сигнал управления через золотник 15 и 16 поступает в полость управления клапана 13 и следящего золотника 2, увеличивает объем гидромотора 3, при этом скорость опускания рабочего оборудования пропорциональна объему гидромотора 3. Чем больше смещение рукоятки блока управления 24, тем больше давление в полости управления, тем больше объем гидромотора 3 и скорость опускания рабочего оборудования. Под действием силы тяжести рабочего оборудования жидкость из поршневой полости 7 цилиндра 6 выдавливается через клапан 13 в регулируемый гидромотор 3, где преобразуется в энергию вращательного движения и возвращается в привод.

При касании рабочего оборудования грунта давление в поршневой полости 7 гидроцилиндра 6 рабочего оборудования уменьшается, золотник 15 переключается в положение "а". Сигнал управления от блока управления 24 поступает в полость 10 распределителя 9, который переключившись в положение "опускание", направляя поток рабочей жидкости насоса 1 в штоковую полость гидроцилиндра 6, обеспечивая выполнение рабочим оборудованием полезной работы (копание грунта).

При подъеме рабочего оборудования сигнал управления поступает с блока управления 24 в полость управления 11 распределителем 9 и в полость управления 18 золотником 16, при этом последний, переключившись в положение "б", блокирует управление следящим золотником 2, а значит и гидромотором 3.

Преимуществом предлагаемого гидропривода по сравнению с известным является повышение его экономичности (на 25%) за счет возврата в привод с целью последующего использования потенциальной энергии поднимаемого рабочего оборудования.

Изобретение относится к строительной и горной технике, а именно к приводам машин циклического действия. Техническая задача - повышение экономичности привода за счет обеспечения возврата в привод потенциальной энергии поднятого рабочего оборудования. Гидропривод одноковшового экскаватора содержит насос, регулируемый посредством следящего золотника, гидромотор, приводимые во вращение силовым двигателем с маховиком, гидродвигатели исполнительных механизмов, включая гидроцилиндр рабочего оборудования, установленные между напорными и сливными магистралями гидродвигателей исполнительных механизмов, обратные клапаны, распределительную аппаратуру, включая трехпозиционный распределитель и блок его управления, и бак. Гидропривод снабжен двумя двухпозиционными золотниками, причем полость управления одного из двухпозиционных золотников соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, а другого с полостью управления распределителя. Также вход первого соединен с блоком управления, а один из его выходов с полостью управления распределителя, другой выход соединен со входом второго золотника, один из выходов которого соединен с баком, а второй с полостью управления следящим золотником. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидропривод одноковшового экскаватора, содержащий насос, регулируемый посредством следящего золотника гидромотор, приводимые во вращение силовым двигателем с маховиком, гидродвигатели исполнительных механизмов, включая гидроцилиндр рабочего оборудования, установленные между напорными и сливными магистралями гидродвигателей исполнительных механизмов обратные клапаны, распределительную аппаратуру, включая трехпозиционный распределитель и блок его управления, и бак, отличающийся тем, что он снабжен двумя двухпозиционными золотниками, причем полость управления одного из них соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, другого золотника - с полостью управления распределителя, при этом вход первого золотника соединен с блоком управления, а один из его выходов - с полостью управления распределителя, другой выход золотника соединен со входом второго золотника, при этом один из выходов второго золотника соединен с баком, а второй - с полостью управления следящим золотником.2. Гидропривод по п.1, отличающийся тем, что обратный клапан, соединяющий штоковую полость с напорной магистралью гидромотора, выполнен дистанционно управляемым, а полость его управления соединена с полостью управления следящего золотника.