Гидропривод рабочего органа рыхлителя Советский патент 1983 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к машинам для разрушения прочных и мерзлых грунтов, а именно к гидроприводам рабочих органов рыхлителей. Известна конструкция рыхлителя, содержащего рабочий орган, параллелограммную подвеску с гидроцилиндрами подъема рабочего органа и гидроцилиндрами изменения угла рыхления и гидросистему управления 1. Однако для данной конструкции характерны высокие динамические нагрузки, действующие на рабочий орган при взаимодействии его с валунами и другими непреодолимыми препятствиями, что существенно снижает надежность и долговечность рабочего органа. Наиболее близким к изобретению является гидропривод рыхлителя, включающий гидроцилиндры подъема и изменения угла рыхления с гидрораспределителями, насос, гидрозамки, перепускной клапан и гидромагистрали 2. Однако в известном устройстве автоматизирован только процесс выглубления рабочего органа при взаимодействии с непреодолимым препятствием. Для возврата рабочего органа в исходное положение, .. рактеризуемое определенными глубиной и углом рыхления, необходимо уравнивающее воздействие оператора, а это увеличивает трудоемкость управления рыхлением, снижает его производительность. Затруднена точность последующей установки рабочего органа на заданную глубину рыхления. Кроме того, резкие колебания глубины рыхления при работе в описанном полуавтоматическом режиме повыщают в свою очередь динамическую нагруженность конструкции и тем самым снижают ее надежность и долговечность. Целью изобретения является повышение производительности рыхления путем автоматизации процесса выглубления и последующего заглубления рабочего органа при взаимодействии с непреодолимыми препятствиями. Указанная цель достигается тем, что гид ропривод рабочего органа рыхлителя, включающий гидроцилиндры подъема и изме нения угла рыхления и их гидрораспределителями, насос, гидрозамки, перепускной клапан и гидромагистрали, снабжен распределителем включения автоматического режима, установленным в дополнительную гидромагистраль, связывающую посредством параллельно установленных обратных клапанов и гидрозамков напорную магистраль с поршневыми полостями соответственно гидроцилиндров подъема и изменения угла рыхления, и дополнительными перепускными клапанами, входы которых соответственно сообщены с дополнительной гидромагистралью на участке между обратными клапанами и гидрозамками, а выходы - между собой, с входом в перепускной клапан и со штоковыми полостями гидроцилиндров, а последние снабжены дополнительными плавающими поршнями, образующими дополнительные полости между собой и основными поршнями, при этом дополнительные полости сообщены соответственно между собой и со своими гидрораспределителями. Кроме того, в штоках гидроцилиндров выполнены сквозные отверстия, а дополнительные перепускные клапаны механически связаны между собой. На фиг. 1 изображен рыхлитель, общий вид; на фиг. 2 - принципиальная гидравлическая схема рабочего органа рыхлитеГидропривод рабочего органа установлен на рыхлителе, содержащем стойку 1, с помощью которой он неподвижно закреплен к базовому трактору (не показан), нижнюю тягу 2, поперечную балку 3, на которой смонтирован рабочий орган 4. В верхней части между поперечной балкой 3 и стойкой 1 шарнирно смонтированы гидроцилиндры 5 изменения угла рыхления, а по диагонали поперечная балка 3 и стойка 1 соединены шарнирно смонтированными гидроцилиндрами 6 подъема. ni iTTinriTTTTt ORiCTjt-vnri m- in n Гидропривод (фиг. 2) содержит бак 7 и насос 8, напорная магистраль 9 которого соединена через дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель 10 с гидрораспределителями 11 и 12 соответственно гидроцилиндров 5 изменения угла рыхления и гидроцилиндров 6 подъема. Параллельно напорная магистраль 9 через предохранительный клапан 13 соединена со сливной магистралью 14, связанной обычным образом через фильтр 15, снабженный перепускным клапаном 16, с баком 7..В штоковых полостях гидроцилиндров 5 и 6 размещены дополнительные плавающие поршни 17. Полости 18 между плавающими поршнями 17 и основными поршнями гидроцилиндров 6 и 5 соединены через сквозные каналы 19, образованные в штоках гидроцилиндров 5 и 6, с гидрораспределителями 11 и 12. Расположенные с другой стороны плавающих поршней 17 штоковые полости 20 гидроцилиндров 5 и 6 соединены между собой и через перепускной клапан 21 - со сливной магистралью 14. Поршневые полости 22 гидроцилиндров 5 и 6 соединены с гидрораспределителями 11 и 12 и одновременно через гидрозамки 23 и дополнительные перепускные клапаны 24 - со сливной магистралью 14. Дополнительные клапаны 24 соединены между собой механической связью 25. Управляющие полости гидрозамков 23 соединены через обратные клапаны 26 и дополнительный двухпозиционный гидрораспределитель 10 с напорной магистралью 9 гидросистемы управления. В магистрали, соединяющей полости 18 гидроцилиндров 6 подъема рабочего

органа с гидрораспределителем 12, установлен дроссель 27.

Работа рыхлителя осуществляется следующим образом.

При включенном двухпозиционном рыхлителе 10 напорная магистраль разобщена с обратными клапанами 26 и управление рабочим органом 4 производится в традиционном режиме. Для опускания рабочего органа 4 и внедрения его в грунт жидкость подается через гидрораспределитель 12 в порщневые полости 22 гидроцилиндров 6. Гидрозамки 23 и обратные клапаны 26 закрыты. Из полостей 18 гидроцилиндров 6 жидкость поступает через сквозные каналы 19, дроссель 27 и гидрораспределитель 12 в сливную магистраль 14 и из нее через фильтр 15 в бак 7. Поскольку давление в полостях 18 больше за счет настройки дросселя 27, чем давление, на которое настроен перепускной клапан 21, происходит слив жидкости из полостей 20 гидроцилиндров 6 через перепускной клапан 21 и плавающие порщни 17 перемещаются в крайнее положение, противоположное основным поршням гидроцилиндров. Подъем рабочего органа

4производится в обратном порядке за счет подачи через гидрораспределитель 12 жидкости под давлением в полости 18 и слива жидкости из полостей 22. Аналогичным образом осуществляется изменение угла рыхления посредством гидроцилиндров 5. Столкновение рабочего органа 4 с непреодолиимым препятствием при нейтральном положении гидрораспределителей 11 и 12 приводит к резкому увеличению давления в поршневых полостях 22 гидроцилиндров 5 и 6, при этом жидкость свободно проходит через гидрозамки 23, открывает дополнительные перепускные клапаны 24 и частично поступает в полости 20 гидроцилиндров, а через перепускной клапан 21 и сливную магистраль 14 поступает в бак 7. Возврат основных поршней гидроцилиндров 5 и 6 в соответствующее рабочее положение производится включением гидрораспределителей 11 и 12 и подачей жидкости в поршневые полости 22. При включенном двухпозиционном распределителе 10 напорная магистраль 9 постоянно сообщена через обратные клапаны 26 и открытые под дейсвием давления жидкости гидрозамки 23 с поршневыми полостями 22 гидроцилиндров

5и 6. Поскольку давление настройки дополнительных перепускных клапанов 24 больше рабочего давления жидкости в напорной магистрали 9, то клапаны 24 остаются закрытыми. Нейтральное положение гидрораспределителёй 11 и 12 предохраняет от вытеснения жидкости из полостей 18 гидроцилиндров 5 и б, а настройка перепускного клапана 21 обеспечивает вытеснение жидкости из полостей 20, поэтому гидроцилиндры 4 и 6 заперты с упором плавающих поршней 17 в крайнем положении и объемом полостей 18, соответствующим необходимой величине заглубления в грунт рабочего органа 4. Столкновение рабочего органа 4 с непреодолимым препятствием во время рыхления грунта приводит к резкому увеличению давления в порщневых- полостях 22, превышающему давление жидкости в напорной магистрали 9. При этом обратные клапаны 26 закрываются, а дополнительные перепускные клапаны 24 открываются,

д обеспечивая перетекание жидкости из порщневых полостей 22 в полости 20 гидроцилиндров 5 и 6 через гидрозамки 23 и стравливание избытка жидкости через открывайэщийся перепускной клапан 21 в сливную магистраль 14. Рабочий орган 4 поднимается, обходя непреодолимое препятствие. Объем жидкости между основными поршнями гидроцилиндров 5 и 6 и плавающими поршнями 17 остается неизменным. Механическая связь 25 между дополнительными перепускными клапанами 24 обеспечивает

0 синхронность их открытия независимо от того, в какой паре гидроцилиндров 5 или 6 в данный момент больше усилие на штоках, что определяется схемой динамического нагружения рабочего органа 4. После прохода непреодолимого препятствия усилие на штоках гидроцилиндров 5 и 6 уменьшается, соответственно падает давление жидкости в поршневых полостях 22 гидроцйлиндров. Открываются обратные клапаны 26, и жидкость из напорной магистрали 9 вновь поступает через гидрозамки 23 в порш

невые полости 22 гидроцилиндров, обеспечивая синхронное перемещение их основных поршней со щтоками и плавающих поршней 17 до упора плавающих поршней 17 в крайнем положении. При этом жидкость из полостей 20 через перепускной клапан

21 стравливается в сливную магистраль 14, а объем жидкости в полостях 18 продолжает оставаться неизменным, что обеспечивает автоматическое опускание рабочего органа и внедрение его в грунт точно на такую же глубину, которая была установлена до взаимодействия с непреодолимым препятствием.

Применение данной конструкции за счет точности автоматического восстановления

5 глубины рыхления после прохода непреодолимого препятствия увеличивает техническую производительность рыхления и повышает качество процесса рыхления грунтов и других материалов за счет автоматического поддержания заданной глубины рыхления при разрушении дорожных покрытий во время ремонта дорог. Кроме того, автоматизация подъема и .опускания рабочего органа до минимума снижает количество управляющих воздействий оператора, что уменьщает трудоемкость работы и утомляемость оператора и способствует повышению производительности.

/

1. ГИДРОПРИВОД РАБОЧЕГО ОРГАНА РЫХЛИТЕЛЯ, включающий гидроцнлиндры подъема и изменения угла рыхления с их гидрораспределителями, насос, гидрозамки, перепускной клапан и гидромагистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности рыхления, он снабжен распределителем включения автоматического режима, установленным в дополнительную гидромагистраль, связывающую посредством параллельно установленных обратных клапанов и гидрозамков напорную гидромагистраль насоса с поршневыми полостями соответственно гидроцилиндров подъема и изменения угла рыхления, и дополнительными перепускными клапанами, входы которых соответственно сообщены с дополнительной гидромагйстралью на участке между обратными клапанами и гидрозамками, а выходы - между собой, с входом в перепускной клапан и со штоковыми полостями гидроцилиндров, а последние снабжены дополнительными плавающими поршнями, образующими дополнительные полости между собой и основными поршнями, при этом дополнительные полости сообщены соответственно i между собой и со своими гидрораспределителями. 2. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что в щтоках гидроцилиндров выполнены сквозные отверстия, а дополнительные перепускные клапаны механически сйязаны между собой. со ел ел tc