Гидропривод стрелы землеройно-транспортной машины Советский патент 1983 года по МПК E02F9/12 

Изобретение относится к землеройнотранспортным машинам, а именно к их гидроприводам. Известен гидропривод стрелы экскаватора, содержащий стрелу, шарнирно соединенную с поворотной платформой и гидроцилиндрами подъема, которые соединены с распределителем, гидронасосом, пневмогидроаккумуляторами, гидромоторами 1. Недостатком указанного гидропривода является сложная конструкция, содержащая гидромоторы, пневмогидроаккумуляторы, больщое количество гидроклапанов. Наиболее близким решением к изобретению является гидропривод стрелы, включающий гидронасос, основные и связанные с пневмогидроаккумулятором дополнительный гидроцилиндры стрелы, распределитель и гидромагистрали 2. Недостаток указанного гидропривода заключается в том, что при подъеме стрелы, особенно при порожнем или частично заполненном ковще, возможно резкое увеличение скорости подъема, обусловленное быстрой разрядкой пневмогидроаккумулятора. При этом в гидроцилиндрах подъема стрелы возникают разрывы потока рабочей жидкости со всеми неблагоприятными последствиями (подсос воздуха в гидросистему, кавитация и т. д.). Указанное неблагоприятное влияние еще более усиливается, если работа происходит по технологическим соображениям на пониженных оборотах двигателя, когда гидронасос осуществляет малую подачу рабочей жидкости в гидроцилиндры управления стрелой. Для эффективной работы гидропривода необходимо, чтобы скорость подачи рабочей жидкости в гидроцилиндры управления стрелой и скорость подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр, сообщенный с пневмогидроаккумулятором, находились в соответствии. Целью изобретения является повышение производительности машины за счет стабилизации скорости подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр, сообщенный с пневмогидроаккумулятором. Указанная цель достигается тем, что гидропривод стрелы землеройно-транспортной мащины, включающий гидронасос, основные и связанные с пневмогидроаккумулятором дополнительный гидроцилиндры стрелы, распределитель и гидромагистрали, снабжен регулятором с полостями сравнения и штоком, дросселем расхода с обратным клапаном и закрытым гидробаком, связанным со штоковой и посредством клапана управления с поршневой полостями дополнительного гидроцилиндра стрелы, а каждая из полостей сравнения регулятора сообщены соответственно с поршневыми полостями основных и дополнительного гидроцилиндров стрелы, при этом щток регулятора связа-н с дросселем расхода. На фиг. 1 изображена схема рабочего оборудования землеройно-транспортной машины экскаватора; на фиг. 2 - функциональная схема работы гидропривода стрелы; на фиг. 3 - схема гидропривода стрелы. Гидропривод имеет гидроцилиндры 1 управления стрелой, шарнирно соединенные со стрелой 2 и поворотной платформой экскаватора, дополнительный гидроцилиндр 3, сообщенный с пневмогидроаккумулятором 4, шарнирно соединенный со стрелой 2 и поворотной платформой экскава7ора. Функции преобразователя скоростей Потоков в перемещении осуществляет регулятор гидроцилиндр-датчик 5. При помощи полостей 6 и 7 сравнения функции элемента сравнения выполняет поршень со штоком 8, который связан с дросселем 9 расхода. Изменение скоростей потоков рабочей жидкости в гидроцилиндрах 1 и 3 осуществляется косвенно через давления в их поршневых полостях. Поршневая полость дополнительного гидроцилиндра 3 сообщена с полостью 6 гидромагистралью 10, а порщневые полости основных гидроцилиндров 1 сообщены с полостью 7 гидромагистралью 11. Обратный клапан 12 установлен параллельно дросселю 9 расхода. Гидроклапан 13управления включен в гидромагйстраль 14гидронасоса 15, а распределитель 16 соединен гидромагистралями с гидронасосом 15 и гидроцилиндрами 1 управления стрелой 2. В гидромагистрали гидроцилиндров 1 включен гидрозолотник 17 ускоренного опускания стрелы. Закрытый гидробак 18 подключен гидромагистралью 19 к щтоковой полости гидроцилиндра 3 и через клапан 13 управления подключен к поршневой полости гидроцилиндра 3. В гидромагистрали гидроцилиндра 3 включен обратный клапан 20. Гидропривод стрелы работает следующим образом. Для подъема стрелы 2 распределитель 16 перемещается вниз. Рабочая жидкость гидронасосом 15 подается в поршневые полости гидроцилиндров 1 управления стрелой 2. В момент включения распределителя 16 автоматически переключается гидроклапан 13 и осуществляется подача рабо чей жидкости в гидроцилиндр 3 из пневмо.гидроаккумулятора 4. При этом стрела 2 поднимается. Одновременно осуществляется измерение при помощи регулятора 5 скорости потока рабочей жидкости, подаваемой в гидроцилиндры 1. Аналогично измеряется регулятором 5 величина скорости потока рабочей жидкости подаваемой в гидроцилиндр 3 из пневмогидроаккумулятора 4. В результате сравнения указанных сигналов скоростей потоков возникает перемещение поршня, шток 8 которого управляет сечением дросселя 9 расхода.

При подъеме стрелы 2 без груза в ковше на пониженных оборотах двигателя гидронасос 15 не успевает заполнять жидкостью поршневые полости гидроцилиндров 1, это приводит к уменьшению давления в полости 7 регулятора 5, в результате чего поршень штока 8 перемешается вверх, уменьшая сечение дросселя 9 и расход жидкости из пневмогидроаккумулятора 4. При увеличении подачи рабочей жидкости гидронасосом 15 (в результате увеличения оборотов двигателя) давление в полости 7 возрастает, поршень штока 8 перемешается вверх, уменьшая сечение дросселя 9 и расход жидкости из пневмогидроаккумулятора 4. При увеличении подачи рабочей жидкости гидронасосом 15 (в результате увеличения оборотов двигателя) давление в полости 7 возрастает, поршень штока 8 перемеш.ается вниз, увеличивая сечение дросселя 9 и подачу жидкости из пнеймогидроаккумулятора 4.

Таким образом осуществляется регулирование расхода жидкости из пневмогидроаккумулятора 4 в соответствии с подачей жидкости гидронасосом 15 в гидроцилиндры 1.

Гидропривод рассчитан так, что при подъеме стрелы 2 с грузом в ковше при номинальных оборотах вала двигателя дроссель 9, управляющий потоком рабочей жидкости из пневмогидроаккумулятора 4, открыт полностью. Дросселирование потока происходит только при подъеме рабочего оборудования с порожним ковшом или при работе двигателя на частичных скоростных режимах.

При опускании стрелы 2 зарядка пневмогидроаккумулятора 4 осуществляется путем подачи в него рабочей жидкости из гидроцилиндра 3 через обратный клапан 12, минуя дроссель 9.

Для ускоренного опускания стрелы 2, например с целью внедрения зубьев ковша в промерзшую верхнюю корку грунта, гидрозолотник 17 включает влево. В результате полости гидроцилиндров 1 оказываются соединенными между собой и основным гидробаком, а полости гидроцилиндра 3 через клапан 13 управления соединены между собой и с гидробаком 18. В этом случае при опускании стрелы 2 противодавления в гидроцилиндрах 1 отсутствуют и опускание стрелы 2 осуществляется под собственным весом с повышенной скоростью.

При отсутствии рабочей жидкости в пневмогидроаккумуляторе 4 обратный клапан 20 служит для исключения разрыва потока рабочей жидкости в полостях гидроцилиндра 3 в процессе подъема стрелы.

Описанный принцип регулирования может быть реализован различными техничёскими устройствами: механическими, электрическими, гидромеханическими и т. п. Этот принцип обобщен в блок-схеме (фиг. 2), В блоке 21 соответствующей полости 7 регулятора 5 (фиг. 3) величина сксфости потока рабочей жидкости, подаваемой в гидроцилиндры 1, преобразуется в перемещение. Одновременно в блоке 22 (полость 6 регулятора 5) величина скорости потока рабочей жидкости, подаваемой в гидроцилиндр 3, сообщенный с пневмогидроаккумулятором 4, преобразуется в перемещение. .

Указанные перемещения подаются на элемент сравнения (поршень регулятора 5) где вырабатывается сигнал для управления дросселем 9 расхода, осуществляющим регулирование потока рабочей жидкости из пневмогидроаккумулятора 4.

Использование предлагаемого гидропривода стрелы экскаватора позволяет повысить его производительность за счет реализации более высокой скорости подъема стрелы.

ГИДРОПРИВОД СТРЕЛЫ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ, включающий гидронасос, основные и связанный с пневмогндроаккумулятором дополнительный гидроцилиндры стрелы, распределитель и гидромагистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности машины, он снабжен регулятором с полостями сравнения и штоком, дросселем расхода с обратным клапаном и закрытым гидробаком, связ анным со штоковой и посредством клапана управления с поршневой полостями дополнительного гидроцилиндра стрелы, а полости сравнения регулятора сообщены соответственно с поршневыми полостями основных и дополнительного гидроцилиндров-стрелы, при этом шток регулятора связан с дросселем расхода. W Од 4ib ;о