Гидропривод одноковшового фронтального погрузчика Советский патент 1987 года по МПК E02F9/22 

гидролинией насоса 6 соединен двух- позиционный гидроклапан (ГК) 15 давления о Насос 6 соединен с двигателем 3. Всасывающая магистраль 29 насоса 6 через ГК 15 сообщена с баком 30 или с ПГА 11. Между Ц 9, 10 и гидрораспределителем 16 установлены трех- позиционные ГК 13 и 14 давления, между задним мостом погрузчика и шасси - два гидроцилиндра (ГЦ) 5 амортизации, а ПГА 12 связан с ГЦ 5 и гидромотором 7 через ГК 13,14о

1

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, а именно к гидроприводам одноковшовых фронтальных погрузчиков.

Цель изобретения - снижение энер- гозатрат на привод погрузчика

На фиго изображен фронтальный погрузчик, оборудованный гидроприводом; на фиг.2 - схема гидропривода

Фронтальный погрузчик содержит базовое шасси I, на котором установлены погрузочное оборудование 2 и двигатель 3. На заднем мосту 4, имеющем пневмогидравлическую или балан- сирную подвеску, установлены гидроцилиндры 5 амортизации, которые шар-.. НИРно соединены с задним мостом 4 и шасси 1 погрузчикао Фронтальный погрузчик оснащен гидроприводом, содержащим насос 6 с приводом от двигателя 3 погрузчика, гидромотор 7 с муфтой 8 свободного хода для односторонней кинематической связи гидромотора 7 с двигателем 3о Гидропривод имеет цилиндры 9 и 10 соответственно стрелы ковша, пневмогидроаккумулятор 1) и дополнительньй пневмогидроаккум ля- тор 12, трехпозиционные гидрокл-апаны 13 и 14 давления, двухпозиционный гйдроклапан 15 давления, гидрораспределитель 16 с золотниками 17 и 18 управления соответственно цилиндрами 10 и 9 сообщены между собой и насосом 6 магистралями, в которых установлены обратные клапаны 19 - 22, предох ранительньй клапан 23 и фильтр 24« Насос 6 соединен с двигателем 3 муфтой 25, В трехпозиционных гидроклапанах

31969

Пос:ле установки оборудования в положение черпания золотник 18 ставится в исходное положение. Для поворота ковша в процессе черпания золотник 17 перемещается в крайнее нижнее положение. Аккумулированная в ПГА 11 и 12 энергия помогает двигателю преодолевать силы сопротивления при черпаниио Для выгрузки ковша золотник 18 перемещается в крайнее нижнее положение. При этом осуществляется подъем стрелы, 2 ил.

5

5

5

0

13 и 14 давления и двухпозиционном гидроклапане 15 давления выполнены дроссельные отверстия 26 - 28с Всасывающая полость насоса 6 через двухпозиционный гидроклапан 15 давления сообщена всасывающей магистралью 29 с баком 30 для рабочей жидкости.

Гидропривод одноковшового фронтального погрузчика работает следующим образом.

Во время рабочего цикла двигатель 3 через муфту 25 приводит во вращение насос 6. В исходном положении {фиг.2), когда золотники 17 и 18 не включены, рабочая жидкость от насоса 6 поступает к гидрораспределител ю 16 5 проходит через его каналы и после очистки от механических примесей и продуктов износа в фильтре 24 сливается в бак 30о

Аккумулирование энергии при транспортных операциях рабочего цикла осуществляется следующим образом« Элементы гидропривода находятся в положениях, показанных на фиг.2о При транспортных операциях рабочего цикла, когда погрузчик перемещается по неровностям, задний мост 4 совершает колебательные движения относительно базового шасси 1 о В результате этого штоки гидроцилиндров 5 постоянно совершают возвратно-поступательное движение относительно гильз этих гидт. роцилиндрово При двиусении штоков вверх в поршневых полостях гидроцилиндров 5 создается разряжение В результате этого обратные клапаны

19 и 21 открываются и рабочая жидкость из бака 30 через всасывающую магистраль 29 поступает в поршневые полости гидроцклиндров 5. При движении штоков гидроцилиндров 5 вниз в поршневых полостях этих цилиндров возрастает давление рабочей жидкости, В результате этого обратные клапаны 19 и 21 закрываются, а обратные клапаны 20 и 22 открываются и рабочая жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 5 вытесняется в пневмогидроаккумулятор 12„ Таким образом осуй;ествляется зарядка пнев- могидроаккумулятора 12,, Если пневмогидроаккумулятор 12 заряжен полность то рабочая жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 5 сливается в бак 30 через предохранительный клапан 23 и фильтр 24,,

Перед началом выгрузки сыпучего материала в транспортное средство ковш погрузчика повернут на полный угол запрокидывания, а стрела поднята (фиг.1), В таком положении погрузочного оборудования 2 штоки цилиндров 9 и 10 полностью выдвинуты. Остальные элементы схемы гидропривода находятся в положениях, показанных на фиг.2.

Аккумулирование знергии при выгрузке сыпучего материала из ковша погрузчика в транспортное средство осуществляется .следукщим образом. Человек-оператор включает золотник 17 гидрораспределителя 16 в крайнее верхнее положение. При таком положении золотника 17 рабочая жидкость от насоса 6 подается в штоковые полости цилиндров 10 и в правую гидравлическую полость управления трехпози ционного гидроклапана 14 давления, при этом его левая гидравлическая полость управления сообщается со сливной магистралью Слив рабочей жидкости из поршневых полостей цилиндров 10 не происходит и штоки их неподвижны. В штоковых полостях ци-: линдров 10 и в правой гидравлической полости управления трехпозиционного гидроклапана 14 давления возрастает давление рабочей жидкости, в результате чего он перемещается в крайнее левое положение и сообщает поршневые полости цилиндров 10 с пневмогидро- аккумулятором 11. Происходит зарядка пневмогидроаккумулятора 11 под действием сил тяжести сыпучего материа-

0

ла и ковша при опрокидывании последнего, а также под действием избыточного давления рабочей жидкости в штоковых полостях цилиндров 10. В пнев- могидроаккумуляторе 11 аккумулируется энергия, получаемая при положительной работе сил тяжести ковша и сыпучего материала во время его выгрузки в транспортное средство.

После выгрузки сыпучего материала человек-оператор возвращает золотник 17 гидрораспределителя 16 в исходное положенле, запирая поршневые и

5 штоковые полости цилиндров 10, Возврат трехпозиционного гидроклапана 14 давления в исходное положение происходит в результате перетечки рабочей жидкости из правой гидравлической

0 полости управления в левую через дроссельное отверстие 27 в его теле.

Для поворота ковша из опрокинутого в исходное положение черпания сыпучего материала человек-оператор

5 перемещает золотник 17 гиДрораспреде- лителя 16 Б крайнее нижнее положение„ При таком положении золотника 17 штоковые полости цилиндров 10 и правая гидравлическая полость управления

0 трехпозиционного гндроклапана 14 давления сообщаются со сливной магистралью. Рабочая жидкость от насоса 6 подводится на вход трехпозиционного гидроклапана 14 давления и .к его ле5 вой гидра.влической полости управления. В результате этого он перемещается в крайнее правое положение и сообщает напорную магистраль от насоса 6 с поршневыми полостями цилинд0 ров 10, пневмогидроаккумулятор 11с двухпозиционным гидроклапаном 15 давления и пневмогидроаккумулятор 12 с гидромотором 7. Рабочая жидкость из пневмогидроаккумулятора 11 подает5 ся на вход двухпозиционного гидроклапана 15 давления и в его левую гидравлическую полость управления, в результате чего он перемещается в крайнее правое положение. При таком положении двухпозиционного гидрокла-с. пана 15 давления всасывающая полость насоса 6 разобщается с всасывающей магистралью 29 и сообщается с пневмо- гидроаккумулятором 1 1 Так как те5 перь давление рабочей жидкости во всасывающей полости насоса 6 равно давлению ее в пневмогидроаккумулято- ре 11, то перепад давлений рабочей . жидкости во всасывающей и нагнетатель0

ной полостях насоса 6 уменьшается по сравнению с вариантом работы насоса 6, когда всасывание происходит через всасывающую магистраль 29 из бака 30 для рабочей жидкости Под действием рабочей жидкости, подводимой из пневмогидроаккумулятора 12 к гидромотору 7, последний преобразует аккумулированную энергию в крутящий момент М, который через муфту 8 свободного хода передается на двигатель 3.

Одновременное подключение всасывания из пневмогидроаккумулятора 11 и использование крутящего момента М, гидромотора 7 позволяет снизить крутящий момент, развиваемый двигателем 3, и улучшить режим его работы

После установки ковша в исходное положение черпания человек-оператор возвращает золотник 17 гидрораспределителя 16 в исходное положение, в результате чего поршневые и штоковые полости цилиндров 10 запираются о Трехпозиционный гидроклапан 14 давления возвращается в исходное положение в результате перетечки рабочей жидкости из левой гидравлической полости управления в правую через дроссельное отверстие 27 в его теле Двухпозиционный гидроклапан 15 давления возвращается в исходное положение также за счет внутренних перетечек рабочей жидкости через дроссельное отверстие 28 в его телве

Аккумулирование энергии при опускании стрелы с ковшом, установленным в исходное положение черпания, осуществляется следующим образом Человек-оператор включает золотник 18 гидрораспределителя 16-в крайнее верхнее положение Рабочая жидкость из бака 30 насосом 6 подается в штоковые полости цилиндров 9 и в левую гидравлическую полость управления трехпозиционного гидроклапана 13 давления, при этом его правая гидравлическая полость управления сообщается со СЛИВНОЙ магистралью. В што- ковых полостях цилиндров 9 и в левой гидравлической полости- управления трехпозиционного гидроклапана 13 давления возрастает давление рабочей ЖИДКОСТИ , в результате чего последний перемещается в крайнее правое .положение. В крайнем правом положении Трехпозиционный гидроклапан 13 давлг ния сообщает поршневые полости ци

°

9 с пневмогидроаккумулятором

11, В пневмогидроаккумуляторе 11 аккумулируется энергия, получаемая при

положительной работе силы тяжести . погрузочного оборудования во время установки по шеднего в исходное положение черпания, а также за счет избыточного давления рабочей жидкости в штоковых полостях цилиндров 9,

После установки погрузочного оборудования в положение черпания человек-оператор возвращает золотник 18 гидрораспределителя 16 в исходное

положение Трехпозиционный гидроклапан 13 давления приходит в исходное положение в результате перетечки рабочей жидкости из левой гидравлической полости управления в правую чеjpe3 дроссельное отверстие 26 в его теле„

Для поворота ковша в штабеле в процессе черпания сыпучего материала человек-оператор перемещает золотник

17 гидрораспределителя 16 в крайнее левое положение В этом положении золотника 17 работа гидропривода осуществляется аналогично описанному ранее при повороте ковша из опрокинутого в исходное положение черпа- ния. Аккумулированная в пневмогидро- аккумуляторах 11 и 12 энергия помогает двигательной установке 3 преодолевать силы сопротивления при черпаНИИ сьшучего материала

После окончания черпания производится подъем стрелы с груженным ковшом на высоту выгрузки в трангпорт- ное средство Дия осуществления

этой операции рабочего цикла человек- оператор перемещает золотник 18 гидрораспределителя 16 в крайнее нижнее положение. При таком положении золотника 18 штоковые полости цилиндров 9

и левая гидравлическая полость управления трехпозиционного гидроклапана 13 давления собщаются со сливной магистралью. Так как жидкость от насоса 6 поступает на вход трехпозиционного гидроклапана 13 давления и в его правую гидравлическую полость управления, то он перемещается в крайнее левое положение и сообщает напорную магистраль от насоса 6 с поршневыми

полостями цилиндров 9, пневмогидроак- кумулятор 11 с двухпозиционным гидроклапаном 15 давления и пневмогидроак- кумулятор 12 с гидромотором 7 Рабочая жидкость из пневмогидроаккумулятора 1 I подается на вход двухпозици- онного гидроклапана 15 давления и в его гидравлическую полость управления в результате чего он перемещается в крайнее правое положениео В таком положении двухпозиционного гидроклапана 15 давления всасывающая полость насоса 6 разобщается с всасывающей магистралью 29 и сообщается с пневмо- гидроаккумулятором II„ Так как теперь всасывание идет из пневмогидро- аккумулятора 11, то перепад давлений рабочей жидкости в нагнетательной и всасывающей полостях насоса 6 сни- жается по сравнению с вариантом ра-г боты гидронасоса 6, когда всасывание происходит через всасывающую магистраль 29 из бака 30 Под действием рабочей жидкости, подводимой из пнев- могидроаккумулятора 12 к гидромотору 7, последний преобразует акккумулиро- .ванную при транспортных операциях, рабочего цикла знергию в крутящий момент Мц, котор ый через муфту 8 сво- бодного хода передается на двигатель 3.

Одновременное подключение всасывания из пневмогидроаккумулялора 11 и использование крутящего момента М гидромотора 7 позволяет снизить кру- тящий момент, развиваемый двигателем 3, и улучшить режим работы в процессе подъема стрелы с груженым ковшом на высоту выгрузки в транспортное средство.,

По окончании подъема стрелы человек-оператор устанавливает золотник 18 гидрораспределителя 16 в исходное положение Трехпозиционный гидроклапан 13 давления устанавливается в исходное положение при перетечке .рабочей жидкости из правой гидравлической полости з равления в левую через дроссельное отверстие 26 в его теле. Двухпозиционный гидроклапан 15 давления устанавливается в исходное положение также за сче внутренних перетечек через дроссель- исе отверстие 28 в его теле„ Затем цикл повторяется

Таким образом, энергия, аккумули- роваиная при транспортных операциях

рабочего цикла, а также при выгрузке сыпучего материала в транспортное средство и установке погрузочного оборудования в исходное положение черпания, используется в рабочем процессе погрузчика при черпании сыпучего материала и подъеме погрузочного оборудования, которые являются наиболее знергоемкимн элементами рабочего цикла„ Муфта 8 свободного хода выполняет роль автоматического регулятора, согласующего обороты двигателя 3 и гидромотора 7. Это связано с тем, что муфта 8 свободного хода передает крутящий момент М,, на двигатель 3 только в одном направлении. Поэтому при неподвижном гидромоторе 7 передача крутящего момента М на двигатель 3 не происходит.

Формула изобретения

Гидропривод одноковшового фронталного погрузчика, включающий цилиндры стрелы и ковша, гидрораспределитель, пневмогидроаккумулятор с зарядкой от веса рабочего оборудования, двухпози ционный гидроклапан давления, соединенный с напорной гидролинией насоса соединенного с двигателем, о тличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на привод погрузчика, он снабжен дополнительным пневмогидроаккумулятором, дв.умя трех позиционными гидроклапанами давления установленными соответственно между гидрораспределителем и цилиндрами стрелы и ковша, установленными между задним мостом и шасси погрузчика двумя гидроцилиндрами амортизации и гидромотором с муфтой свободного хода для односторонней кинематической связи гидромотора с двигателем, при этом дополнительный пневмогидроаккумулятор связан с гидроцилиндрами амортизации и гидромотором через трехпозиционные гидроклапаны давления, .а всасывакяцая магистраль гидронасоса через двух- позиционный гидроклапан давления соощена соответственно с баком или с основным пневмогидроаккумулятором.

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и снижает энергозатраты на привод погрузчика. Гидропривод включает гидромотор 7 с муфтой 8 свободного хода, цилиндры (ц ) 9,10 стрелы и ковша, насос 6, гидрораспределитель 16 с . золотниками 17, 18 управления, пнев- могидроаккумулятор (ПГА 111 с зарядкой от веса рабочего оборудования и дополнительный ПГА 12. С напорной г (Л со СО со о со 8 3 2У ( Е I &№). Фиг.2 30

Редактор С.Пекарь

Составитель С„Фомин Техред И.Попович

Заказ. 3776/27 Тираж 606Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор А.Тяско