Система сервоуправления гидроприводом экскаватора Советский патент 1984 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к землеройной технике, а именно к системам сервоунравления гидроприводом экскаватора с рабочим оборудованием драглайн.

Известна система нневматического унравления экскаваторов с механическим приводом, оснащенных рабочим оборудованием драглайн, механизмы которого включаются сжатым воздухом, подаваемым к исполнительным цилиндрам от компрессора через специальный распределитель и клапаны управления 1.

Недостатком этой системы является то, что на экскаваторах с гидравлическим приводом применение пневматического управления нецелесообразно, так как имеется в наличии источник рабочей жидкости под давлением, который обеспечивает перемещение золотников силовых распределителей, не требующих большого расхода рабочей жидкости.

Наиболее близкой к изобретению является система сервоуправления гидроприводом экскаватора, включающая блоки сервоуправления, золотники которых связаны гидролиниями управления с полостями управления силовых распределителей, клапаны ИЛИ, исполнительные гидроцилиндры фрикционных муфт и тормозов тягового и подъемного барабанов, напорные и сливные гидролинии 2.

Недостатком этой системы является то, что увеличивается время включения фрикционных муфт и тормозов тягового и подъемного барабанов, -что удлиняет рабочий цикл экскаватора. Объясняется это тем, 4fo объем полостей исполнительных гидроцилиндров фрикционных муфт и тормозов значительно превышает объем полостей управления силовых распределителей (примерно в 12-15 раз) и в процессе работы драглайна требует у-величенного расхода рабочей жидкости из напорной гидролинии управления.

Целью изобретения является повышение производительности экскаватора.

Указанная цель достигается тем, что система сервоуправления гидроприводом экскаватора, включающая блоки сервоуправления, золотники которых связаны гидролиниями управления с полостями управления силовых распределителей, клапаны ИЛИ, исполнительные гидроцилиндры фрикционных муфт и тормозов тягового и подъемного барабанов, напорные и сливные гидролинии, снабжена дифференциальными золотниками управления исполнительными гидроцилиндрами фрикционных муфт и тормозов и связанным с дифференциальными золотниками дополнительным источником питания повышенной производительности, а каждый дифференциальный 3OviOTHHK имеет гидроцилиндр, полость которого соединена с соответствующим золотнико.м блока сервоуправления.

На чертеже изображена схема системы сервоуправления гидроприводом экскаватора.

Система включает в себя блоки 1 и 2 сервоуправления, которые содержат золотники 3-10 управления по давлению. Функциональное значение золотников блока управления следующее: 3 и 4 - управление

тяговым барабаном; 7 и 8 - управление подъемным барабаном; 5 и 6 - управление поворотом; 9 и 10 - управление стрелой. Золотники 5 и 6 связаны гидролиниями 11 и 12 с полостями управления силовых

г распределителей механизма поворота платформы, а золотники 9 и 10 связаны гидролиниями 13 и 14 с полостями управления силовых распределителей механизма подъема и опускания стрелы (силовые распределители этих механизмов для упрощения схе0 мы не показаны). Золотники 3 и 7 блоков 1 и 2 сервоуправления связаны гидролиниями 15 и 16 управления через клапан 17 с полостью упра-вления силовым гидрораспределителем 18 гидромотора 19, который постоянно связан с валом 20 лебедки. На валу 20 на подшипниках установлены тяговый барабан 21 и подъемный барабан 22, которые снабжены фрикционными муфтами, связывающими их с валом, и тормозами. Исполнительный гидроцилиндр 23 связа.н с

0 приводом фрикционной муфтой тягового барабана 21, а исполнительный гидроцилиндр 24 - с приводом фрикционной муфты подъемного барабана 22. Исполнительные гидроцилиндры 25 и 26 связаны соответственно с приводами тормозов этих барабанов.

Золотники 3 и 4, управляющие тяговым барабаном 21, и золотники 7 и 8, управляющие подъемным барабаном 22, связаны с исполнительными гидроцилиндрами фрикционных муфт и тормозов через дифференциальные золотники 27-30, которые соединены с напорной гидролинией 31 дополнительного источника питания повышенной производительности, например, гидроаккумулятора. При этом, дифференциальные

5 золотники 27-30 снабжены соответственно гидроцилиндрами 32-35, полости которых соединены гидролиниями управления 15, 36, 16, 37 с золотниками 3. 4, 7, 8 блоков 1 и 2 сервоуправления. При этом диаметры поршней гидроцилиндров 32-35 выполнены боль0 ще, чем диаметры соответствующих золотников 27-30.

Золотник 3 блока сервоуправления 1 связан гидролинией 15 через дифференци5 альный золотник 27 гидролинией 38 с исполнительным гидроцилиндром 23, а также через клапан ИЛИ 39 с исполнительным гидроцилиндром 25. Одновременно золотник 3 блока 1 сервоуправления связан .через клапан ИЛИ 17 сидролинией 40 с полостью управления -силового гидрораспределителя 18. Золотник 4 этого блока связан гидролинией 36 через дифференциальный золотник 28 гидролинией 41 через клапан ИЛИ 39 с исполнительным гидроцилиндром 25. Аналогично золотник 7 блока 2 сервоуправления связан гидролинией 16 через дифференциальный золотник 29 гидролинией 42 с. исполнительным гидроцилиндром 24 и через клапан ИЛИ 43 с исполнительным гидроцилиндром 26. Одновременно золотник 7- связан через клапан ИЛИ 17 гидролинией 40 с полостью управления силового гидрораспределителя 18. Золотник 8 этого блока связан гидролинией 37 через дифференциальный золотник 30 гидролинией 44 через клапан ИЛИ 43 с исполнительным гидроцилиндром 26. К блокам 1 и 2 сервоуправления подведены напорные гидролинии 45 управления. Блоки сервоуправления соединены также гидролинией 46 со сливом. К силовому гидрораспределителю 18 подведена напорная гидролиния 47 от силового насоса ( с целью упрощения на схеме не показан). Гидромотор 19 соединен гидролинией 48 со сливом. Дифференциальные золотники 27- 30 гидролинией 49 соединены со сливом. Система сервоуправления работает следующим образом. При нейтральном положении рукояток на блоках 1 и 2 сервоуправления золотники управления по давлению этих блоков находятся в нейтральном положении. При этом гидролинии 15, 36, 16, 37 управления золотников 3, 4, 7, 8, подходящие к полостям гидроцилиндров 32-35, а также полость управления силового гидрораспределителя 18 гидромотора 19 соединены со сливом. Дифференциальные золотники 27-30, а также золотник силового распределителя 18 находятся в нейтральном положении. При этом полости исполнительных гидроцилиндрОБ 23-26 соединены со сливом. Для заполнения ковща грунтом приводят во вращение тяговый барабан 21, обеспечивающий тягу ковща. При этом посредством рукоятки управления на блоке 1 сервоуправления перемещают золотник 3 управления по давл.ению. В этом случае сигнал управления от золотника по гидролинии 15 подводится к полости управления гидроцилиндра 32 дифференциального золотника 27. При этом происходит перемещение порщня гидроцилиндра 32, который посредством толкателя перемещает из нейтрального положения дифференциальный золотник 27. В результате этого, напорная гидролиния 31 источника повышенной производительности гидролинией 38 соединяется с полостью исполнительного гидроцилиндра 23 и через клапан ИЛИ 39 с полостью исполнительного гидроцилиндра 25. Одновременно сигнал управления от золотника 3 через клапан ИЛИ 17 по гидролинии 40 поступает к полости управления силового гидрораспределителя 18, который включает гидромотор 19, приводящий во вращение от напорной гидролинии 47 вал 20 лебедки. Вращение барабана 21 осуществляется за счет включения привода муфты лебедки от срабатывания исполнительного гидроцилиндра 23 и одновременного растормаживания привода тормоза от срабатывания исполнительного гидроцилиндра 25. Это соответствует тяге ковша драглайна и его заполнению грунтом в процессе копания. Подъем ковша, наполненного грунтом, осуществляется включением золотника 7 блока 2 сервоуправления. Сигнал от золотника управления по давлению по гидролинии 16 подводится к полости управления гидроцилиндра 34 дифференциального золотника 29. В результате перемещения из нейтрального положения золотника 29 напорная гидролиния 31 источника повышенной производительности соединяется гидролинией 42 с полостью исполнительного гидроцилиндра 24 и через клапан ИЛИ 43 с полостью исполнительного гидроцилиндра 26. Сигнал управления от золотника7 одновременно поступает через клапан ИЛИ 17 по гидролинии 40 к полости управления силового гидрораспределителя 18 который включает гидромотор 19 вала лебед.ки 20. Вращение барабана 22 осуществляете за счет включения привода муфты лебедки от срабатывания исполнительного гидроцилиндра 24 с одновременным растормаживанием привода тормоза от исполнительного гидроцилиндра 26. Поворот экскаватора с ковшом, наполненным грунтом, осуществляется известным способом посредством включения на блоке 1 сервоуправления золотников 5 и 6, связанных гидролиниями 11 и 12 с силовым гидрораспределителем механизма поворота платформы. Для выгрузки ковша рукояткой блока 1. сервоуправления перемещают золотник 4 управления по давлению. При этом сигнал управления от золотника по гидролинии 36 подводится к полости управления гидроцилиндра 33 дифференциального золотника 28. В результате перемещения золотника из нейтрального положения происходит соединение напорной гидролинии 31 источника повыщенной производительности гидролинией 41 через клапан ИЛИ 39 с полостью исполнительного гидроцилиндра 25. В результате перемещения поршня исполнительного глдроцилиндра 25 происходит растормаживание тормоза тягового барабана 21, при этом ковш опрокидывается.

Для опускания и заброса ковша в забой рукоятками блоков 1 и 2 сервоуправления перемещают золотники 4 и 8 управления по давлению. При перемещении золотника, 4, как и при выгрузке ковща, происходит растормаживание тормоза тягового барабана2 В результате перемещения золотника 8 управления по давлению сигнал управления по гидролинии 37 подводится к полости управления гидроцилиндра 35 дифференциального золотника 30, который, переместившись из нейтрального положения, соединяет напорную гидролинию 31 источника повышенной производительности гидролинией 44 через клапан ИЛИ 43 с полостью исполнительного гидроцилиндра 26 привода тормоза подъемного барабана. При этом происходит

растормаживание тормоза подъемного барабана 22 и ковщ под собственным весом опускается в забой, разматывая канат подъемного барабана 22, свободно вращающегося на валу 20 лебедки.

В условиях эксплуатации экскаваторы с гидравлическим приводом, оснащенные рабочим оборудованием драглайн, по сравнению саналогичными экскаваторами с механическим приводом, надежнее в работе, особенно при отрицательных температурах. Объясняется это тем, что предлагаемая система сервоуправления гидроприводом экскаватора с рабочим оборудованием драглайн по сравнению с системой пневмоуправления экскаватора Э-2503, не требует установки компрессора, дополнительных устройств для очистки воздуха, его подогрева и выделения конденсата.

СИСТЕМА СЕРВОУПРАВЛЕНИЯ ГИДРОПРИВОДОМЭКСКАВАТОРА, / J « 4 41 включающая блоки сервоуправления, золотники которых связаны гидролиниями управления с полостями управления силовых распределителей, клапаны ИЛИ, исполнительные гидроцилиндры фрикционных муфт и тормозов тягового и подъемного барабанов, напорные и сливные гидролинии, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности экскаватора, она снабжена дифференциальными золотниками управления исполнительными гидроцилиндрами фрикционных муфт и тормозов и связанным с дифференциальными золотниками дополнительным источником питания повышенной производительности, а каждый дифференциальный золотник имеет гидроцилиндр, полость которого соединена с соответствующим золотником блока сервоуправления. fff