Гидропривод одноковшового экскаватора с рекуперацией энергии Советский патент 1988 года по МПК E02F9/22 

-

i Изобретение относится к области 1 строительных машин, а именно к гидро- iприводу одноковшовых экскаваторов с рекуперацией энергии.

Цель изобретения - повышение производительности экскаватора.

На фиг.1 изображена принципиальная схема гидропривода одноковшового экскаватора с рекупе1 ацией энергии; на фиг.2 - вариант использования в качестве маховика отдельного синхронного электродвигателя с питанием от сети для карьерного экскаватора, у которого первичным двигателем служит синхронный электродвигатель, питаемый от сети.

Гидропривод одноковшового экскаватора содержит силовые насосы I и 2, приводимые от первичного двигателя 3, и питающие гидрораспределители 4 гидромоторов 5 и 6 гидроцнлиндров 7 и 8, а также гидроцилиндров 9, предназначенных для подъема - опускания стрелы. Рабочая линия 10 штоковы:: по- .лостей гидроцилиндров 9 и рабочая линия 11 поршневых полостей гидроцилиндров 9 связаны с золотником 12 рекуперации энергии, противоположные отводь которого выведены к насосу- гидро мотору 1 3. Вал насоса-гидромотора I3 кинематически связан с маховиком 14, с которым соединен насос 15 привода поворота платформы, питаютель 26 (фиг.2), питаемый от внешней электросети.

Гидропривод работает следующим образом.

В нейтральном положении рукояток управления подводы 19-22 линий серво- управления соединены с гидробаком 23, силовые насосы 1 и 2 подают рабочую жидкость из гидробака через гидрораспределители 4 снова в гидробак 23. Насос 18 и гидромотор 17 поддерживают скорость вращения маховика 14 на уровне . Насосы-гидромоторы 13 и 15 имеют минимальное значение рабочих объемов, близкое к О (нулевой рабочий объем) и разгружены двухпозиционными золотниками 24 и 25 разгрузки соответственно. При установке рукоятки сервоуправления гидроцилиндром стрелы в положение подъем к подводу 19 подается редуцированный сигнал, который через клапан ИЛИ отключает разгрузку насоса- гидромотора 13, включает золотник 12 в соответствующее положение и увеличивает в зависимости от величины сигнала рабочий объем насоса-гидромотора 13, поток которого через обратный клапан и золотник 12 поступает к рабочей линии 11 поршневой полости гидроцилиндра 9 подъема - опускания, стрелы. Одновременно включается соответствующий золотник (золотники) гид

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к гидроприводу одноковшовых экс1 аваторов с рекуперацией энергии. Цель - повьшение производительности экскаватора. Гидропривод одноковшового экскаватора включает силовые насосы 1 и 2, приводимые от первичного двигателя 3, и питающие гидрораспределители 4 -гид- ромоторов 5,6 гидроцилиндров (ГЦ) 7, 8и ГЦ 9 для управления стрелой. Рабочая линия 10 штоковых полостей ГЦ 9и рабочая линия 1I поршневых полостей ГЦ 9 связаны с золотником 12 рекуперации энергии. Противоположные отводы последнего выведены к насосу- гидромотору 13. Вал насоса-гидромотора 13 кинематически связан с маховиком 14, с которым соединен насос 15 привода поворота платформы, питающий гидромотор 16. Маховик 14 кинематически связан с гидромотором 17, являющимся маломощным двигателем подкрутки маховика 14 и соединенным с насосом 18. По мере подъема стрелы насос-гидромотор 13 отбирает энергию у маховика 14 и скорость последнего снижается относительно , - При опускании стрелы вся энергия передается маховику 14; 4 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

щий гидромотор 16 по замкнутой схеме. рораспределителей 4, и к гидроцилинд- Маховик 14 кинематически связан с РУ 9 направляются потоки силовых на- гидромотором 17, являющимся маломощ- сосов 1 и 2. Таким образом, скорость ным двигателем подкрутки маховика, штока гидро-цилиндра 9 увеличивается

питаемый насосом 18, связанным с валом первичного двигателя,3. Подводы линий сервоуправления обозначены следующими позициями: 19 - подъем стрелы, 20 - рекуперативное опускание стрелы, 21 и 22 - поворот платформы. Гидропривод снабжен гидробаком 23. Насос-гидромотор 13 и насос 15 привода поворота платформы имеют двухпози- ционные золотники 24 и 25 разгрузки соответственно.

Для карьерного экскаватора с электросиловой установкой в качестве первичного двигателя 3 используется синхронный электродвигатель с питанием от электросети. При этом нет необходимости в применении гидромотора (маломощного двигателя) 17 подкрутки и насоса 18 для его питания. Подкрутку маховика в таком случае выполняет отдельный синхронный электродвига

Q

0

5

за счет работы насоса-гидромотора 13. По мере подъема стрелы насос-гидромотор 13 отбирает энергию у маховика 14 и скорость последнего снижается относительно .

Для последующего опускания рабочего оборудования гидроцилиндром 9 стрелы машинист с помощью элементов сервоуправления подает редуцированный сигнал к подводу 20. Этот сигнал выключает разгрузку насоса-гидромотора 13, увеличивает его рабочий объем в противоположном направлений и смещает в соответствующее положение золотник 12 рекуперации. Рабочее давление из объединенных золотником 12 полостей гидроцилиндров 9 передается на насос-гидромотор 13 и подкручивает маховик 14. Так потенциальная энергия поднятого рабочего оборудования превращается в кинетическую

энергию маховика. Б это время силовые потоки насосов 1 и 2 могут быть использованы для выполнения других операций.

Для проведения поворота платформы подается редуцированный сигнал к отводам 21 или 22. Под его влиянием выключается золотник разгрузки насоса-гидромотора 15 и увеличивается pa бочий объем последнего. Происходит разгон поворотной платформы с одновременным торможением маховика. При уменьшении величивд этого сигнала рабочий объем насоса-гидромотора уменьшается и он под действием кинетической энергии поворотной платформы, передаваемой через гидромотор 16 перехода т в режим работы гидронасоса и подкручивает маховик 14. Так проис ходит рекуперация энергии при разгоне - торможении поворотной платформы и подъеме - опускании стрелы.

Обычно энергия, передаваемая маховику при опускании стрелы, существен но больше энергии, отбираемой у него при подъеме, так как при подъеме энергия поступает не только от маховика, но и от первичного двигателя, а при опускании вся энергия, за ис- ключением ее потерь на трение, передается только маховику. В этом случае разницы хватает на компенсацию потерь энергии при повороте платформы, поэтому скорость вращения махови

ка несколько выше и ., ц насос 18

ном подкрутки работает вхолостую.

В том случае, когда эта разница недостаточна, например при работе оборудованием прямого копания, необходимая компенсация потерь осзпцест- вляется насосом 18 подкрутки.

382920

Формула

изобретения

1.Гидропривод одноковшового экскаватора с рекуперацией энергии, включающий первичный двигатель, вал которого соединен с валом насоса, который через гидрораспределитель сообщен с гидроцилиндром стрелы, маховик , насос, связанный по замкнутой схеме с гидромотором поворота платформы, и гидромагистрали,- отличающийся тем, что, с целью повышения производительности экскаватора, гидропривод снабжен дополнительным гидрораспределителем рекуперации и насосом-гидромотором рекуперации, с которым кинематически связан маховик и вал насоса управления гидромотором поворота платформы, а полости гидроцилиндров стрелы посредством дополнительных гидромагистралей через дополнительный гидрораспределитель рекуперации сообщены с насосом- гидромотором.2.Гидропривод по п.1, отличающийся тем, что насос-гидромотор выполнен регулируемым.3.Грздропривод по ПП.1 и 2, о т - личающийся тем, что он снабжен маломощным двигателем подкрутки маховика.4.Гидропривод по п. 3, о т л и - чающийся тем, что маломощный двигатель подкрутки маховика вьшолнен . гидравлическим с питанием от первичного двигателя.5.Гидропривод по пп.1 и 2, о т- личающийся тем, что он снабжен синхронным электродвигателем, вал которого соединен с маховиком.

5:

i X I . U

26

Фаг. 2