ГИДРОПРИВОД БУЛЬДОЗЕРА Российский патент 2019 года по МПК E02F9/22 E02F3/84 

Описание патента на изобретение RU2705627C1

Изобретение относится к области строительных и дорожных машин и может использоваться на машинах с гусеничным ходовым оборудованием и в частности на бульдозерах. Целью изобретения является повышение производительности за счет улучшения тяговых возможностей, путем повышения сцепных свойств гусеничных движителей с грунтом.

Особенностью рабочего процесса бульдозеров, при разработке грунта, является непрерывно изменяющееся по величине и направлению силовое воздействие грунта на консольно расположенный относительно базовой машины рабочий орган-отвал. Эти переменные усилия передаются через гидроцилиндры и остов на гусеничное ходовое оборудование, а конкретно на каретки, объединяющие опорные катки и имеющие упругие элементы в виде пружин. Увеличение нагрузки на переднюю каретку определяет уменьшение воздействия на заднюю каретку и наоборот. В результате происходит смещение центра давления относительно середины опорной поверхности гусениц и искажение эпюры давления по длине гусеничных движителей. Указанные явления снижают сцепные возможности гусеничных движителей увеличивают коффициент буксования и в конечном итоге уменьшают тяговые возможности, а соответственно и производительность бульдозера. Известны технические решения, направленные на снижение влияния упомянутых явлений на рабочий процесс бульдозера.

Так известен бульдозер (SU а.с. 1199872, E02F 3/76), содержащий гидроцилинр отвала, штатный гидрораспределитель, соединенный гидролиниями с гидронасосом и гидробаком, дополнительный гидрораспределитель, гидрокамеры управления которого сообщены сдатчиками нагрузки кареток. В известном устройстве выравнивание эпюры давления на опорную поверхность гусениц осуществляется автоматическим гидроприводом, путем смещения по высоте шарниров, соединяющих толкающие брусья с ходовыми тележками, в зависимости от нагрузки на каретки. Однако из кинематики известного устройства видно, что сама величина плеча силы воздействия этого шарнира на ходовую тележку, а тем более величина принудительного изменения этого плеча несоизмеримо мала в сравнении с величиной плеча силы, действующей на режущую кромку отвала, например, при его заглублении или выглублении. Это предопределяет малосущественные возможности известного устройства. Кроме того, наличие подвижного силового шарнира и дополнительного гироцилиндра привода, усложняет конструкцию бульдозера и снижает его надежность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является гидропривод бульдозера (SU а.с. 1770616, F15B 11/04, E02F 9/22), содержащий гидроцилиндр отвала, штатный гидрораспределитель соединенный гидролиниями с гидронасосом и гидробаком, дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель, включенный последовательно со штатным гидрораспределителем и имеющий гидрокамеру управления, датчики нагрузки кареток гусеничного ходового оборудования. Во втором известном устройстве выравнивание воздействия опрной поверхности на переднюю и заднюю каретки ходового оборудования осуществляется путем автоматического выглубления отвала в зависимости от величины нагрузки на эти каретки.

Однако это осуществляется только в короткие периоды заглубления отвала, но не обеспечивается выравнивание эпюры давления в период более продолжительный по времени и проходимому расстоянию, а именно в период вырезания грунта стружкой постоянной толщины при нейтральной позиции золотника штатного гидрораспределителя. В течении этого времени толщина стружки не меняется, но отвал взаимодействует с участками грунта различной прочности и соответственно на него действуют различные по величине нагрузки, передаваемые на опорные катки и каретки ходового оборудования. Отмеченные недостатки ухудшают сцепные свойства движителей, уменьшают тяговые возможности и в конечном итоге снижают производительность. Кроме того, наличие дополнительного гидронасоса, к стати не самого дешового элемента гидропривода и дополнительного гидрораспределителя с ручным управлением усложняет устройство и управление известным гидроприводом бульдозера и снижает его надежность. Следует также отметить, что перегрузка опорных катков снижает надежность ходового оборудования.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности за счет увеличения тяговых возможностей, путем улучшения сцепных свойств движителей с грунтом, что обеспечивается автоматическим управлением положения отвала в зависимости от нагрузки на каретки ходового оборудования на всех этапах рабочего процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что гидропривод бульдозера содержащий гидроцилиндр отвала, штатный гидрораспределитель, соединенный гидролиниями с гидронасосом и гидробаком, дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель, включенный последовательно со штатным гидрораспределителем и имеющим гидрокамеру управления, датчики нагрузки кареток гусеничного ходового оборудования, снабжен вторым дополнительным двухпозиционным гидрораспределителем, гидроклапаном ИЛИ и регулируемым гидродросселем, при этом второй дополнительный гидрораспределитель включен параллельно штатному гидрораспределителю и его камера управления сообщена гидролинией с камерой управления первого дополнительного гидрораспределителя и через регулируемый гидродроссель со средним отводом гидроклапана ИЛИ, боковые отводы которого сообщены сдатчиками нагрузки кареток.

Предложенный гидропривод бульдозера отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения.

Для более удобного пояснения устройства и действия гидропривода он изображен на фиг. 1 в привязке к бульдозеру.

Гидропривод бульдозера, содержащего базовую машину 1 и рабочее оборудование в виде толкающих брусьев 2 и отвала 3, включает гидроцилиндр 4 отвала, соединенный гидролиниями с штатным гидрораспределителем 5, который сообщен с гидронасосом 6 и гидробаком. Между гирораспределителем 5 и гидроцилиндром 4 включены два двухпозиционные дополнительные гидрорапренделители, первый 7 - последователдьно и второй 8 параллельно. Гидрокамеры управления этих дополнительных гидрораспределителей сообщены между собой и через регулируемый дроссель 9 со средним отводом гидроклапана ИЛИ 10, Боковые отводы гидроклапана 10 соединены сдатчиками 11 и 12 нагрузки кареток, установленные на каретки 13 и 14 соответственно.

Гидропривод бульдозера действует следующим образом. В исходном положении все элементы гидропривода бульдозера занимают позиции изображенные на фиг. 1. Для заглубления отвала 3, машинист используя пульт управления в кабине (условно не показан) опускает золотник гидрораспределителя 5 вниз. В процессе заглубления отвала при разработке слабых грунтов возникает явление самозатягивания отвала силой F1, которая создает опрокидывающий момент относительно оси передней каретки, что увеличивает нагрузку на эту каретку. Пружина каретки сжимается а рычаги воздействуют на датчик нагрузки 11, уменьшая его объем и вытесняя рабочую жидкость через левый отвод в средний отвод клапана ИЛИ 10 и далее через регулируемый дроссель 9 в камеры управления гидрораспределителей 7 и 8. В результате золотник гидрораспределителя 7 поднимается и перекрывает гидролинии, а золотник гидрораспределителя 8 опускается и сообщает штоковую полость гидроцилиндра 4 с напорной гидролинией и поршневую с гидробаком. Отвал выглубляется, уменьшая величину опрокидывающего момента и разгружает переднюю каретку 13, нагружая заднюю 14, что обеспечивает возвращение датчика нагрузки 11 в исходное положение, также как и золотников гидрораспределителей 7 и 8. Регулируемый дроссель 9 выполняет функции фильтра и задерживает сигналы от датчиков 11 и 12 при воздействии коротких силовых импульсов на каретки от опорной поверхности.

При заглублении отвала в прочный грунт возникает явление выталкивания отвала из грунта силой F2. Бульдозер вывешивается на отвале относительно оси задней каретки 14. Следовательно, происходит нагрузка задней каретки, пружина которой сжимается и рычаги воздействуют на датчик 12 нагрузки каретки.

Датчик 12 вытесняет рабочую жидкость через правый отвод в средний отвод клапана ИЛИ 10 и далее через регулируемый дроссель 9 в камеры управления гидрораспределителй 7 и 8, которые обеспечивают выглубление отвала до восстановления равномерной нагрузки на опорные катки передней и задней кареток.

При нейтральной позиции золотника гидрораспределителя 5 происходит вырезание стружки грунта имеющей постоянную толщину, однако вследствие изменяющихся прочностных свойств грунта и его скола нагрузка на отвал переменная по величине. На участках грунта повышенной прочности усилие F2, поднимает его на плече равном расстоянию от режущей кромки до оси задней каретки 14, что увеличивает нагрузку на нее и уменьшает нагрузку на переднюю каретку 13. Поэтому, по аналогии с предыдущим описанием, гидроцилиндр 4 выглубляет отвал 3 до восстановления равномерной нагрузки на опорные катки передней и задней кареток.

Таким образом, предложенный гидропривод бульдозера, обеспечивает автоматическое выравнивание нагрузки на опорные катки передних и задних кареток на всех периодах рабочего процесса, что сохраняет оптимальную эпюру давления грунта на опорную поверхность гусениц и оптимальное положение центра давления. Это улучшает сцепные свойства движителя с грунтом, повышает тяговые возможности и соответственно производительность. Кроме того, снижается буксование движителей и связанные с ним потери энергии и продолжительность рабочего цикла, что также способствует повышению производительности бульдозера и надежности его ходового оборудования.

Похожие патенты RU2705627C1

название год авторы номер документа
Система управления отвалом бульдозера 2021
  • Глебов Вадим Дмитриевич
RU2758163C1
Гидропривод рабочего оборудования строительной машины 2021
  • Глебов Вадим Дмитриевич
RU2775631C1
РАБОЧЕЕ БУЛЬДОЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 2019
  • Глебов Вадим Дмитриевич
RU2712829C1
Система управления догружающего устройства скрепера 2021
  • Глебов Вадим Дмитриевич
RU2761274C1
Бульдозер 1985
  • Глебов Вадим Дмитриевич
  • Иванова Валентина Михайловна
  • Винокуров Олег Александрович
  • Ветлицын Александр Михайлович
SU1330274A1
РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ БУЛЬДОЗЕРА 2019
  • Глебов Вадим Дмитриевич
RU2712835C1
Гидропривод стрелового рабочего оборудования землеройной машины 2022
  • Глебов Вадим Дмитриевич
RU2806779C2
Гидропривод бульдозера 1990
  • Куанышев Ганижан Имранович
SU1770616A1
Гидропривод землеройной машины 2022
  • Глебов Вадим Дмитриевич
RU2795877C1
ГИДРОПРИВОД ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ 2019
  • Глебов Вадим Дмитриевич
RU2719295C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 705 627 C1

Реферат патента 2019 года ГИДРОПРИВОД БУЛЬДОЗЕРА

Изобретение относится к области строительных и дорожных машин и может использоваться на машинах с гусеничным ходовым оборудованием, в частности на бульдозерах. Технический результат – улучшение сцепных свойств движителей, повышающих производительность и тяговые возможности бульдозера, обеспечение сохранения оптимальной эпюры давления грунта на опорную поверхность гусениц. Гидропривод бульдозера содержит гидроцилиндр отвала, штатный гидрораспределитель, соединенный гидролиниями с гидронасосом и гидробаком, дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель, включенный последовательно со штатным гидрораспределитлем и имеющий гидрокамеру управления, датчики нагрузки кареток гусеничного ходового оборудования. Гидропривод снабжен вторым дополнительным двухпозиционным гидрораспределителем, гидроклапаном ИЛИ и регулируемым гидродросселем. Второй дополнительный гидрораспределитль включен параллельно штатному и его камера управления сообщена гидролинией с камерой управления первого дополнительного гидрораспределителя и через регулируемый гидродроссель со средним отводом гидроклапана ИЛИ, боковые отводы которого сообщены с датчиками нагрузки кареток. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 705 627 C1

Гидропривод бульдозера, содержащий гидроцилиндр отвала, штатный гидрораспределитель, соединенный гидролиниями с гидронасосом и гидробаком, дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель, включенный последовательно со штатным гидрораспределитлем и имеющий гидрокамеру управления, датчики нагрузки кареток гусеничного ходового оборудования, отличающийся тем, что он снабжен вторым дополнительным двухпозиционным гидрораспределителем, гидроклапаном ИЛИ и регулируемым гидродросселем, при этом второй дополнительный гидрораспределитль включен параллельно штатному и его камера управления сообщена гидролинией с камерой управления первого дополнительного гидрораспределителя и через регулируемый гидродроссель со средним отводом гидроклапана ИЛИ, боковые отводы которого сообщены с датчиками нагрузки кареток.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2705627C1

Гидропривод бульдозера 1990
  • Куанышев Ганижан Имранович
SU1770616A1
Бульдозер 1983
  • Малтызов Геннадий Константинович
  • Теклев Владимир Петрович
SU1199872A1
Бульдозер 1987
  • Глебов Вадим Дмитриевич
  • Тархов Альберт Иванович
  • Иванова Валентина Михайловна
  • Ветлицын Александр Михайлович
SU1481346A1
Бульдозер 1987
  • Малтызов Геннадий Константинович
  • Теклев Владимир Петрович
SU1491973A2
Бульдозер 1988
  • Глебов Вадим Дмитриевич
  • Тархов Альберт Иванович
  • Иванова Валентина Михайловна
  • Ветлицын Александр Михайлович
SU1573113A2
US 20150330057 A1, 19.11.2015.

RU 2 705 627 C1

Авторы

Глебов Вадим Дмитриевич

Даты

2019-11-11Публикация

2019-02-05Подача