Гидропривод экскаватора Советский патент 1983 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к экскаваторостроению, а именно к системгим управления рабочим оборудованием одноковшовых гидравлических экскаваторов, . , Известен гидропривод экскаватора содержащий шарнирно-сочлененное рабочее оборудование, смонтированное на базовой мгииине, в которое входит стрела, рукоять, ковш с плоской передней стенкой, исполнительные гидроцилиндры,гидрораспределители,блок равного диаметра,выполняющие роль датчиков положения элементов рабоче го оборудования,связанные между собой гибким элементом, который охват вает их рабочую поверхность, муфту сцепления и рычаг, связанный с гидрораспределителем управления ковша. Блоки-датчики, гибкий элемент и рычаг выполняют роль управляющей и об ратной связи между рабочими органами j(i элементами их управления. Рычаг можно назвать исполнительньм элементом управляющей связи Cl Наиболее близким к предлагаемому является гидропривод экскаватора, включающий источник питания, гидроцилиндры управления стрелой, рукоятью и ковшом с распределителями и сервоуправление, управляющую связь, содержащую суммирующий блок-датчик, исполнительный элемент, муфту сцепл ния и указатель угла поворота ковша 2. Однако при выполнении однотипных планировочных и зачистных работ, на пример при разработке и одновременной зачистке дна траншеи или планировки: откоса дорожной насыпи и т.п необходимо перед началом каждого цикла планировки устанавливать ковш в заданное угловое положение относительно горизонтали. Машинист осуществляет эту операцию, визуально наблюдая за стрелкой прибора маятникового типа, указывающего угол наклона режущей кромки ковша относи тельно горизонтали. На эту операцию затрачивается определенное время и внимание машиниста. В условиях многократной установк ковша в заданное положение падает производительность машины на планировочных работах, растет утомляемос машиниста. Кро.ме того, машинист устанавливает ковш в заданное положение с определенной степенью точности. При передвижке экскаватора ошибки накапливаются, что существен но влияет на точность выполнения заданной траектории и качество планируемой ijoBepXHOCTM. Целью изобретения является повышение производительности экскаватор Указанная цель достигается.тем, что у гидропривода экскаватора, включающего источник питания, гидро цилиндры управления стрелой,-рукоятью и ковшом с распределителями и сервоуправление, управлякщую связь, содержащую суммирующий блок-датчик, исполнительный элемент, муфту сцепления, и указатель угла поворота ковша, исполнительный элемент управляющей связи выполнен в виде диска с плавным вырезом на рабочей поверхности, а гидропривод снабжен дополнительным гидрораспределителем, шток которого кинематически связан с вырезом диска, а рабочие полости гидравлически посредством элемента ИЛИ связаны параллельно с распределителем гидроцилиндра ковша и сер- . воуправлением. На чертеже изображена гидравлическая схема экскаватора. Гидропривод экскаватора состоит из шарнирно укрепленной на поворотной платформе базовой машины стрелы 1,к которой шарнирно крепится рукоять 2, на другом конце которой установлен шарнирно ковш 3 с плоской передней стенкой. Стрела 1 приводится в движение гидроцилиндром 4, устанйвл анным шарнирно между поворот-, ной платформой базовой машины и ,стрелой 1. Рукоять 2 приводится в движение гидроцилиндром 5, установленные между стрелой 1 и рукоятью 2. .Гидроцилиндр 6, входящий в состав шестизвенного механизма привода ковша 3, установлен шарнирно на рукояти 2.Обе полости гидроцилиндра 4 привода стрелы 1 при планировке соединены со сливом через гидрораспределитель 7. Исполнительный гидрораспределитель 8 привода ковшевого гидромеханизма включается гидрорас- Определителем управления 9,установлен-1 ным в кабине экскаватора. Гидрорас- пределитель управления 10 соединен параллельно с гидромагистралями включения гидрораспределителя 8 через гидроклапаны ИЛИ11. Гидррраспределитель 9 включается машинистом и управляет гидрораспределителем 8 при обычных экскавационных работах. Гидрораспределитель 10 управляет гидрораспределителем 8 во время цикла планировки, а также во время автоматической установки ковша 3 в заданное положение. При работе гидрораспределителя управлений- 10 (или 9) рабочая жидкость по гидромагистралям поступает под торец золотника ридрораспределителя 8, включая его. Чтобы рабочая жидкость при этом не .направлялась на слив через каналы неработающего в это время гидрораспределителя управления 9 (или 10), устанавливаются гидроклапаны ИЛИ 11. Питание гидрораспределителя управления 10 осуществляется от гидрораспределителя 12, который одновременно включает гидрораспределитель 7.

Управляющая связь включает датчик положения ковша 13, выполненный в виде кулачка и закрепленный на рычаге 14 шестизвенного механизма привода ковша, блок-датчик положения рукояти 15, свободно установленный на оси крепления рукояти 2 к стреле 1, блок-датчик положения стрелы 16, свободно установленный на оси пяты стрелы 1. Датчики положения элементов рабочего оборудования охватываются, гибким.элементом 17, выполненным в виде троса, который одним концом крепится к кулачку-датчику 13, а другим - к устройству на-тяжения 18, выполненному в виде пружины и закрепленному на стреле 1. На блоке-датчике 16 суммируются углы поворота стрелы, рукояти, ковша. Суммирующий блок-датчик 16 через муфту сцепления 19 соединен с испол нительньаи элементом управляющей связи 20, выолненным в виде диска с плавным вырезом на его рабочей поверхности. В вырез диска свободно входит конец рычага 21 гидрораспреде 1ителя управления 10. Управление Муфтой сцепления 19 осуществляется гидрораспредёлителем 22, Прибор маятникового типа 23 указывает угол наклона режущей кромки ковша относительно горизонтали. Стрелка прибора 23 связана с суммирующим -бло1ком-датчиком 16. .

Гидрораспределители 9 и 10 ВЕЛТОЛнены в виде блоков дистанционного гидроупрайдения 60100, выпускаемых заводами отрасли, Гидрораспределитёли 12 и 22 являются незадействованньми секциями подобных блоков дистанционного гидроуправления, используемых на одноковшовых гидроэкскаваторах, в частности на экскаваторе ЭО-3322В, для которого создано предлагаемое устройство. Питание гидрораспределителёй 9,12 и 22 осуществляется от насоса сервоуправления или от гидроаккумулятора г установленных на экскаваторе.

Во время операций по разработке грунта, управление ковшом производится машинистом, который вручную включает гидрораспределитель управления 9, установленйЫй в кабине экскаватора. Гидроклапаны ИЛИ 11 закрывают доступ рабочей жидкости к гидрораспределителю управления 10.

Таким же образом машинист устанавливает ковш в заданное положение для планировки земляной поверхности, например, режущая кромка параллельна горизонтали. Контроль положения ковша относительно горизонтали машинист осуществляет с помощью прибора 23. Муфта сцепления 19 в этот момент разомкнута, а конец рычага 21 гидрораспрёделителя управления 10

находится в вырезе исполнительного элемента управляющей связи 20.

После установки ковша в заданное положение машинист включает гидрораспределитель 22 и муфта сцепления 19 замыкается. С этого момента уст-, ройство автоматической установки ковша в заданное положениезапомнило положение ковша относительно горизонтали. К операции установки

0 ковша в заданное положение для выполнения планировочных работ машинист больше не возвращается.

Планировка земляной поверхности

5 осуществляется слудукяцим образом. Машинист включает гидрораспределитель 12. Рабочая жидкость поступает к гидрораспределителю управления 10 и .одновременно включает гидрораспределитель 7, который переводит

0 гидроцилиндр 4 стрелы в плавающее положение, т.е. соединяет обе полости гидроцилиндра 4 со сливом. Затем машинист включает гидрораспределитель рукояти и гидроцилиндр 5 при5ходит в движение. Рукоять 2, подворачиваясь через блок-датчик 15, воздействует на гибкий элемент 17 и поворачивает суммирующий блок-датчик 16 по часовой , который

0 приводит в движение исполнительный элемент управляквдей связи 20. Рычаг 21, скользя одним своигй концом по скошенным кромкам выреза диска исполнительного элемента 20, другим

5 своим концом включает гидрораспределитель 10, который управляет гидрораспределителем 8. Рабочая жид,кос.ть от силовой насосной установки поступает в штоковую полость гидро0цилиндра 6. КоЙ1 3 отворачивается. Стрела 1 при этом за счет сил реакции со стороны грунта, действующих на плоскую переднюю стенку ковша 3, поднимается, а затем опускается. При отвороте ковша поворачивается

5 кулачок-датчик 13, который, воздействуя на гибкий элемент 17, передает движение на блок-датчик 16, поворачивая его против часовой стрелки. Таким образом, исполнительный эле0мент 20 поворачивается в противоположную сторону и конец рычага 21, сколь з,я по скошенным кромкам выреза диска исполнительного элемента 20 в обратном направлеАии, ддоугим своим

5 концом воздействует на гидрораспределитель 10. В результате площадь рабочих, окод гидрораспределителя 8 изменяется, что ведет к изменению скорости движения поршня гидроцилинд0ра 6. Таким образом осуществляется регулирование движения ковша. Во время планировки поворот исполнительного элемента 20 происходит в пределах, ограниченных перемещением 5 конца рычага 21 по скошенной кромке выреза диска исполнительного элемен та 20. После окончания цикла планировки могут производиться дальнейшие работы по экскарацчи грунта (например, разработка траншеи с последующей зачисткой ее дна). Муфта сцепления 19 остается все время замкнутой. Гидрораспределитель. 12 выключе и доступ рабочей жидкости к гидрораспределителям 7 и 10 перекрыт. Устройство автоматической установки ковша экскаватора в заданной положение работает следующим образо Перед началом нового цикла плани ровки ковш 3 находится в произвольн положении (например, в положении, о меченном пунктиром на фиг. 1). Конец рыгчага 21 опирается на рабочую поверхность диска исполнительного элемента 20, не заходя в его вырез, поскольку последний смещен при пово роте диска 20. Другим концом рычаг 1 держит включенным гидрорасп11еделитель управления 10. После включения машинистом перед началом цикла планировки гиярораспределителя 12 рабочая жидкость поступает к гидрораспределителю управления 10, проходя через его каналы, включает гидрораспределитель 8. Гидроцилиндр 6 отворачивает ковш. Гибкий элемент 17 за счет действия натяжного устройства 18 сматывается с кулачкадатчика 13 и поворачивает блок-датчик 16, а вместе с ним и исполнительный элемент 20. Рычаг 21, :скольдя своим концом по рабочей поверхности исполнительного элемента 20j попадает в его вырез и выключает гийрораспределитель управл.ения 10. Гидрораспределитель 8 выключается, останавливая KOBUI. Поскольку полости гидроцилиндра стрелы соединены со сливом (гидрораспределитель 7 включен), установка ковша в заданное положение происходит с учетом положения стрелы. Аналогично устройство работает, если ковш перед началом 4. планировки отвернут в другую сторону. Затем машинист включает гидрограспределитель рукояти и начинается процесс планировки. Если необходимо проводить планировку поверхности под другим у.лом к горизонтали, машинист, выключая муфту сцепления 19, устанавливает ковш в новое заданное положение. Замыканием муфты сцепления 19 устрой-. ство запоминает новое-положе-. ние ковша. Таким образом, перед началом нового цикла планировки машинист не затрачивает дополнительное время и внимание на процесс установки ковша в заданное положение. За счет этого повышается производительность.

ГИДРОПРИВОД ЭКСКАВАТОРА, йключгшэдий источник питания, гидроцилиндры управления стрелой, рукоятью и ковшом с распределителями, сервоуправление, управляющую связь, содержащую суммирующий блок - датчик, исполнительный элемент, муфту сцепления и указатель угла поворота ковша, отличающийся- тем, что, с целью повышения -производительности экскаватора, исполнительный элемент управляющей связи выполней в виде диска с плавным вырезом на рабочей поверхности, а гидропривод снабжен дополнительным гидрораспределителем, шток которого кинематически связан с вырезом диска, а ра-бочие полости гидравлически посредQ ством элемента ИЛИ связаны параллельно с Распределителем гидроцилиндра п ковша и сервоуправлением.