ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2012 года по МПК E02F9/20 

Изобретение относится к области землеройно-транспортных и дорожно-строительных машин и предназначено для систем контроля и управления положением рабочего органа автогрейдера, бульдозера, асфальтоукладчика и других землеройно-транспортных и дорожно-строительных машин, выполняющих планировочные и профилировочные работы.

Известно устройство автоматического управления положением рабочего органа автогрейдера или бульдозера, в котором используется маятниковый датчик и двухкаскадный гидравлический распределитель, с электромагнитным управлением, у которого напорные гидролинии первого и второго каскадов соединены с насосом гидравлической системы [А.А.Скловский. Автоматизация дорожных машин. 2-изд. Рига, «Авотс», 1980, 358 с., стр.78, стр.129].

Недостатком такого устройства является наличие в системе управления электронных блоков, которые необходимы для подачи управляющих электрических сигналов на катушки электромагнитов, перемещающих золотник первого каскада двухкаскадного гидравлического распределителя, а также возможность «зависания» золотника первого каскада под действием высокого давления, создаваемого насосом гидросистемы, из-за высокого усилия «страгивания» золотника. Конструктивно катушки электромагнитов оснащены специальными кнопками, которые позволяют в случае «зависания» золотника стронуть его с места механически, нажимая на эти кнопки.

Известно так же устройство, в котором для стабилизации положения рабочего органа дорожно-строительной машины используется маятник, механически, с помощью тросика, связанный с золотником управляющего гидрораспределителя, который подает рабочую жидкость в торцевые полости силовых гидрораспределителей, подающих рабочую жидкость в исполнительные гидроцилиндры [А.с. СССР 1203207. Система стабилизации положения рабочего органа дорожно-строительной машины. МПК E02F 9/20 / В.С.Щербаков, М.А.Гольчанский, В.Г.Ерошенков и А.Я.Кугель]. Недостатком данного способа является соединение напорной гидролинии управляющего гидрораспределителя с насосом, что увеличивает усилие «страгивания» золотника и снижает точность системы стабилизации.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является [А.с. СССР 866075, МПК E02F 9/20. Гидравлическая система стабилизации угла наклона отвала автогрейдера в поперечной плоскости / В.А.Палеев, B.C.Щербаков, Н.А.Махонин, A.M.Попов, В.Г.Ерошенков, А.Г.Иноземцев (СССР)]. Содержит узел крепления системы к тяговой раме автогрейдера, корпус, массивный маятник, подвешенный на шарикоподшипниках, укрепленных в корпусе, гидравлический распределитель, в корпусе шарнирно закреплена поворотная кулиса, связанная с маятником, которая через регулируемые толкатели воздействует на золотник гидравлического распределителя. При отклонении отвала от заданного углового положения поворачивается тяговая рама автогрейдера и корпус системы стабилизации. Маятник, сохраняя неизменным свое положение относительно вертикали, поворачивает кулису и перемещает золотник гидравлического распределителя. Гидравлический распределитель включает гидроцилиндр устройства подвеса отвала на подъем либо на опускание до устранения ошибки в угловом положении отвала относительно горизонта.

Недостатком данного устройства является необходимость установки достаточно массивного маятника (до 27 кг) для обеспечения необходимой точности поддержания заданного поперечного уклона (±0,5%) и обеспечения надежного страгивания золотника, предотвращения его «зависания».

Задачей изобретения является разработка гидромеханического устройства, обеспечивающего повышение точности системы стабилизации за счет снижения усилия «страгивания» золотника и обеспечивающего возможность снижения минимально необходимой массы маятника.

Указанный технический результат достигается тем, что гидравлический распределитель выполнен двухкаскадным, при этом напорная гидролиния первого каскада соединена со сливной магистралью второго каскада, которая, в свою очередь, соединена с гидравлическим баком гидросистемы дорожно-строительной машины с помощью регулируемого дросселя.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми к нему чертежами.

На фиг.1 изображена конструкция гидромеханической системы стабилизации: 1 - узел крепления системы к тяговой раме, 2 - корпус, 3 - маятник, 4 - двухкаскадный гидравлический распределитель, 5 - поворотная кулиса. На фиг.2 изображена схема включения гидромеханической системы стабилизации в гидравлическую схему автогрейдера: 6 - насос гидросистемы автогрейдера, 7 - первый каскад двухкаскадного гидравлического распределителя, 8 - второй каскад двухкаскадного гидравлического распределителя, 9 - исполнительный гидроцилиндр, 10 - переливной клапан, 11 - дроссель, 12 - линия управления, 13 - регулируемый дроссель, 14 - фильтр, 15 - маятник гидромеханической системы стабилизации, 16 - гидробак (кондиционер рабочей жидкости).

Принцип работы устройства заключается в следующем. При отклонении, например отвала автогрейдера от заданного углового положения относительно горизонта, отклоняется тяговая рама, и связанный с ней корпус 2 гидромеханической системы стабилизации, в котором укреплен двухкаскадный гидравлический распределитель 4. Маятник 3 сохраняет свое вертикальное положение и, поворачиваясь относительно корпуса 2, с помощью поворотной кулисы 5 перемещает золотник первого каскада двухкаскадного гидравлического распределителя 7. При этом рабочая жидкость под давлением в сливной магистрали поступает в торцевую полость второго каскада двухкаскадного гидравлического распределителя 8, золотник второго каскада двухкаскадного гидравлического распределителя 8 перемещается от среднего положения, рабочая жидкость поступает от насоса гидросистемы автогрейдера 6 либо в штоковую, либо в поршневую полости исполнительного гидроцилиндра 9, тяговая рама автогрейдера поворачивается до устранения ошибки углового положения отвала относительно горизонта. Двухкаскадный гидравлический распределитель может быть выполнен в виде единого блока, либо по конструктивным соображениям первый и второй каскады могут быть разнесены на некоторое расстояние.

Опыт эксплуатации строительных и дорожных машин показывает, что в сливной магистрали, перед фильтром имеется давление 4-5 кГ/см², которого вполне достаточно для перемещения золотника второго каскада двухкаскадного гидравлического распределителя 8. При необходимости давление в сливной магистрали автогрейдера можно регулировать с помощью регулируемого дросселя 13. Т.к. усилие страгивания золотника пропорционально давлению рабочей жидкости, действующей на золотник, снижение давления рабочей жидкости, действующей на золотник первого каскада 7 со 160-200 кГ/см², до 4-5 кГ/см² приводит к соответствующему снижению усилия страгивания и повышению точности гидромеханической системы стабилизации, т.к. необходимые усилия на золотник со стороны маятника обеспечиваются при меньших отклонениях маятника от вертикали и при меньших отклонениях рабочего органа дорожно-строительной машины от заданного значения.

Использование для первого каскада двухкаскадного гидравлического распределителя в качестве рабочего давления в сливной магистрали дорожно-строительной машины позволяет резко снизить усилие страгивания золотника первого каскада и, соответственно, снизить угловую погрешность гидромеханической системы стабилизации, обеспечивает снижение минимально необходимой массы маятника. Отказ от использования электроники позволяет обеспечивать надежную работу в условиях действия ионизирующих излучений, например при радиоактивном заражении местности.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам контроля и управления положением рабочего органа землеройно-транспортных и дорожно-строительных машин. Гидромеханическая система стабилизации положения рабочего органа дорожно-строительной машины содержит узел крепления, корпус, массивный маятник, гидравлический распределитель, поворотную кулису и гидравлический распределитель, выполненный двухкаскадным. При этом напорная гидролиния первого каскада соединена со сливной магистралью второго каскада, которая, в свою очередь, соединена с гидравлическим баком гидросистемы автогрейдера с помощью регулируемого дросселя. Предложенная система обеспечивает повышение точности гидромеханической системы стабилизации и снижение минимально необходимой массы маятника за счет снижения усилия страгивания золотника первого каскада двухкаскадного гидравлического распределителя. 2 ил.

Гидромеханическая система стабилизации положения рабочего органа дорожно-строительной машины, содержащая узел крепления, корпус, массивный маятник, гидравлический распределитель, поворотную кулису, отличающаяся тем, что гидравлический распределитель выполнен двухкаскадным, при этом напорная гидролиния первого каскада соединена со сливной магистралью второго каскада, которая, в свою очередь, соединена с гидравлическим баком гидросистемы автогрейдера с помощью регулируемого дросселя.