Гидропривод стрелы экскаватора (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к замлеройным кашинам, а именно к гидроприводам стрелы экскаватора. Наиболее близким к изобретению является гидропривод стрелы экскаватора, содержащий насос, основной и дополнительный распределители, гидроцилиндр стрелы, управляемые обрат ные и предохранительные клапаны, гид ропневмоаккумулятор, подключенный гидромагистралями к рабочим полостям гидроцилиндров l . Недостаток известного гидропривода заключается в том, что у него про исходит несогласованная работа правого и левого гидроцилиндров, вызванная подключением гидропневмоаккумулятора к одному гидроцилиндру. Вследствие этого при подьеме и опускании стрелы штоки гидроцилиндров развивают усилия, скрз ивающие стрелу и вызывающие увеличение сил трения поршней в гидроцилиндрах. Увеличение сил т.рения приводит к снижению надежности гидроцилиндров уменьшению КПД привода. Целью изобретения является повыие ние надежности гидропривода в работе Согласно первому варианту указанная цель достигается тем, что гидропривод стрега 1 экскаватора, содержащий насос, основной и дополнительный распределители, гидроцилиндры стрелы управляемые обратные и предохранител ные клапаны, гидропневмоаккумулятор, подключенный гидромагистралями к рабочим полостям гидроцилиндров, снабжен установленньм в гидромагистраль, сообщающую основной распределитель с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы,дополнительным обратным клапаном, а гидромагистраль зарядки гид ропневмоаккумулятора через управляемый обратный клапан сообщена с рабо чими полостями гидроцилиндров стрелы при этом гидромагистраль разрядки гидропневмоаккумулятора, при помощи последовательно установленных второг дополнительного обратного клапана, дросселя и двухпозиционного распреде лителя соединена с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы. Согласно второму варианту, гидропривод стрелы экскаватора, снабжен установленным в гидромагистраль, сообщающую основной распределитель с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы, дополнительным обратным клапаном, а гидромагистраль зарядки гидропневмоаккумулятора через управляемый обратный клапан сообщена с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы, при этом гидромагистраль разрядки гидропневмоаккумулятора при помощи последовательно установленных второго дополнительного обратного клапана, дросселя и двухпозиционного распределителя соединена с всасывающей гидромагистралью насоса, которая, имеет третий дополнительньй обратньй клапан. Кроме того, гидравлическая полость регулятора мощности насоса соединена с всасывающей гидромагистралью последнего. На фиг. 1 изображен гидропривод стрелы экскаватора, у которого линия разрядки гидропневмоаккумулятора подключена к гидромагистрали рабочих полостей; на фиг. 2 - второй вариант гидропривода стрелы, у которого линия разрядки гидропневмоаккумулятора подключена к всасывающей гидромагистрали насоса; на фиг. 3 - экскаватор, общий вид. I Гидропривод стрелы экскаватора содержит насос 1, соединенный гидромагистралью 2 с распределителем 3, который гидромагистралью рабочих полостей 4 и гидромагистралью 5 соединен с гидроцилиндрами 6 подъема стрелы экскаватора, распределитель 7 плавающего положения стрелы, подключенный к гидромагистралям 4 и 5, допойнительный обратный клапан 8, подключенный к гидромагистрали рабочих полостей 4, гидропневмоаккуйулятор 9, подключенный гидромагистралью зарядки 10 через управляемый обратный клапан 11 к гидромагистрали рабочих полостей 4, предохранительный клапан 12, подключенный к гидромагистрали 10 и связанный гидромагистралью 13 с дросселем 14 и гидромагистралью рабочих полостей 4, гидромагистраль разрядки 15 гидропневмоаккумулятора, соединенную через обратный клапан 16 и дроссель 17с допол,нительным двухпозиционным распределителем 18, который согласно.первому варианту исполнения, гидромагистралью 19 подключен к гидромагистрали рабочих полостей 4 гидроцилиндров 6. Распределитель 3 имеет линии управления 20 и 21, причем линия управления 21 гидромагистралью 22 соединена с дополнительным двухпозиционньм распределителем 18 и управляемым обратньм клапаном 11, В гидроприводе стрелы экскаватора .согласно вторсму варианту исполнения распределитель 18 гидромагистралью 2 подключен к всасывающей гидронагистрали 24 насоса 1, в которой установлен обратный клапан 25, регулятор 26 мовдюсти, рабочие полости 27 и 28 которого подключены гидромагистралямн 29 и 30 к нагнетательной 2 и всасшвшощей 24 гидромагистралям. ГХЩюприврд стрелы экскаватора согласно первому варианту исполнения работает следующим образом. Для подъема стрелы экскаватора сигнал давления подается в линию управления 21, золотник распределителя 3 перемещается вниз. Одновременнб по гидромагистрали 22 сигнал давления передается к золотнику двухпозици0аяого распределителя 18, перемеща его вниз и блокирует управлемый обр атный клапан 11. Рабочая жидкость насосом 1 через распределитель 3 по гидромагистрали 4 подается к рабочие полостям гид роцилиндров 6 подьема стрелы, из гид роцилиндров 6 при подъеме стрелы рабочая жидкость по гидромагистрали 5 сливается в бак. В случае, если . подъем стрелы осуществляется первый раз и гидроПневмоаккумулятор 9 не заряжен рабочей жидкостью, то подъем стрелы происходит только энергией потока рабочей жидкости, подаваемой насосом 1, как в стандартном гидрюприводе подъеме стрелы экскаватора. При этом рабочая жидкость из гидрома гистрали 4 не может по гидромагистрали 19 пройти к гидропневмоаккумуля тору 9, благодаря обратному клапану 16. Если до начала подъема стрелы гидроПневмоаккумулятор 9 был заряжен рабочей жидкостью, то при подъеме стрелы одновременно рабочая жидкость из гидропневмоаккумулятора 9 через обратный клапан 16, дроссель 17, дополнительный распределитель 18 по гидромагистрали 19 поступает в гидро магистраль 4, осуществляя подъем стрелы. Дроссель 17 ограничивает расход рабочей жидкости из гидропневмоаккумулятора при малой нагрузке. Таким образом, при подъеме стрелы происходит суммирование потоков рабочей жидкости, подаваемой насосом и гидропневмоаккумулятором. В любой момент подъем стрелы может быть прекращен установкой золотника распределителя 3 в запертое положение путем снятия сигнала давления в линии управления 21. Одновременно золотник дополнительного распределителя 18 также устанавливается в запертое положение. Для опускания стрелы экскаватора в режиме зарядки гидропневмоаккмулятора 9 сигнал давления подается в линию управления 20, перемещая вверх золотник распределителя 3. Рабочая жидкость от гидронасоса 1-через расраспределитель 3 по гидромагистрали 5 подается в поршневые полости гидроцилиндров 6. Из штоковых полостей гидроцилиндров 6 при опускании стрелы рабочая жидкость не может сливаться в бак. Благодаря 3aneptoMy положению обратного клапана 8, по гидромагистрали 10 через управляемый обратный клапан 11 рабочая жидкость поступает в гидропневмоаккмулятор 9, осуществляя его зарядку. Предохранительный клапан 12 ограничивает степень зарядки гидропневмоаккумулятора рабочей жидкостью. Дроссель 14 предотвращает быстрое падение стрелы после открытия предохранительного клапана 12. При опускании стрелы кинетическая энергия масс рабочего оборудования преобразуется в энергию сжатого газа, одновременно зарядки гидропневмоаккумулятора 9 происходит за счет частичного нагрзпкения насоса 1. Таким образом, производится рекуперация энергии, а также осуществляется выравнивание режима работы насоса при подьеме и опускании. I Для прекращения опускания стрелы золотник распределителя 3 устанавливается в запертое положение путем снятия сигнала давления в линии управления 20. Перевод стрехф экскаватора в плавающее положение осуществляется включением золотника распределителя 7 влево при этом поршневые и штоковые полости гидроцилиндров 6 соединяются между собой и со сливом в бак. Гидропривод обеспечивает также возможность ускоренного опус1сания стрелы без зарядки гидропневмоаккумулятора. При включении влево золотника S распределителя 7 плавающего положения исчезает противодавление в полос тях гидроцилиндров 6, поэтому происходит свободное опускание стрелы без зарядки гидропневмоаккумулятора 9. Ыдропривод стрелы экскаватора по второму варианту (фиг. 2) работает аналогично рассмотренной схеме (фиг. 1) при опускании стрелы в режи ме зарядки гидропневмоаккумулятора, в плавающем положении и при ускоренном опускании стрелы. Отличие работы гидропривода (фиг. 2) имеется только при подъеме стрелы. Для подъема стрельг сигнал давления подается в линию управления 21, перемещая вниз золотник распределителя 3. Одновременно давлением в гидромагистрали 22 золотник дополнительноГо распределителя 18 перемещае ся вниз и блокируется управляемы обратньй клапан 11. Рабочая жидкость из гидропневмоак(;умулятора 9 через обратный клапан 16 и распределитель

по гидромагистрали 23 подается к всасывакяцей гидромагистрали 24 насоса 1. В насосе 1 происходит увеличение давления рабочей жидкости до величишл давления в поршневых полостях гидроцилиндров 6, обусловленного сопротивлениями на штоках этих гидроцилиндров.

Таким образом, в насосе 1 при подъеме стрелы рабочая жидкость, вытекающая из гидропневмоаккумулятора 9, увеличивает свою энергию до требуемого значения и одновременно насос 1 выполняет роль дозатора расхода рабочей жидкости из гидропневмо аккмулятора 9.

тора 9 через насос 1.

Кроме того, гидропривод позволяет существенно повысить КПД. за счет более полного использования энергии рабочей жидкости гидропневмоаккумулятора 9. Гидропривод стрелы экскаватора позволяет также уменьшить время подъема стрелы и повысить в результате этого производительность

экскаватора.

I .

Одновременно благодаря рекуперац энергии уменьшается расход топлива двигателем, уменьшается износ насосов и гидроагрегатов, повьяпается в целом надежность гидропривода. 4 Если при подъеме стрелы гидропневмоаккумулятор разрядится полностью, то насос 1 начнет забирать рабочую жидкость из гидробака через обратный клапан 25. Одновременно при подъеме стрелы автоматически осуществляет работу регулятор мощности 26. При малом давлении в гидромагистрали 2 возникает перепад давлений в рабочих полостях 27 и 28 регулятора мощности, в результате которого поршень регулятора 26 перемещается влево увеличивая угол наклона качающего узла насоса 1, устанавливая больший расход рабочей жидкости через насос из гидропневмоаккумулятора 9. При увеличении давления в гидромагистрали 2 перепад давлений в рабочих полостях 27 и 28 начинает перемещать вправо поршень регулятора мощности 26, в результате чего уменьшается угол наклона качающего узла насоса 1 и уменьшается расход рабоTjeft жидкости из гидропневмоаккумуля/

SL

1. Гидропривод стрелы экскаватора, содержащий насос, основной и дополнительный распределители, гидроцилиндры CTpeJbi, управляемые обратные .и предохранительные клапаны, гидропневмоаккумулятор, подключенный гидромагистралями к рабочим полостям гидроцилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности гидропровода ,в работе, он снабжен установленным в гидромагистраль, сообщающую основной распределитель с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы, дополнительным обратным клапаном, а гидромагистраль зарядкк гидропневмоаккумулятора через управляемый обратный клапан сообщена с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы,-при этом гидромагистраль разрядки гид- . ропневмоаккумулятора при помощи последовательно установленных второго дополнительного обратного клапана, дросселя и двухпозиционного распределителя соединена с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы. 2.Гидропривод стрелы экскавато.ра, содержащий насос, основной и дополнительный распределители, гидроцилиндры стрелы, управляемые обратные и предохранительные клапаны, гидропневмоаккумулятор, подключенный гидромагистралями к рабочим полостям гидроцилиндров, отличающий с я тем, что, с целью повьипения надежности гидропривода в работе, он снабжен установленным в гидромагистраль, сообщающую основной ч распределитель с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы, дополнительным обратным клапаном, а гидромагистраль зарядки гидропневмоаккумулятора через управляемый обратный клапан сообщена с рабочими полостями гидроцилиндров стрелы, при этом гидромагистраль разрядки гидропневмоак4i k кумулятора при помощи последователь: эо но установленных второго дополнительного обратного клапана, дросселя и двухпозиционного распределителя соединена с всасывающей гидромагистралью насоса, которая имеет третий дополнительный обратньй клапан. 3.Гидропривод по п. 2, отличающийся тем, что, с целью повышения его КПД при выполнении насоса с регулируемой производительностью, гидравлическая полость регулятора мощности насоса соединена с всасывающей гидромагистралью последнего.

Г

vs т1т т|.

21

Y

Ль

1

i

W

/4

22

пет

-LJfT

-1

V