Скрепер с газовой смазкой ковша Советский патент 1989 года по МПК E02F3/64 E02F9/22 

1 Изобретение относится к землерой- но-транспортным машинам, а именно к скреперам с газовой смазкой ковша.

Цель изобретения - снижение энергозатрат в скрепере.

На чертеже изображен скрепер с газовой смазкой ковша.

Скрепер содержит ковш 1 с пневмо- коллектором 2, гидропривод, включающий гидроцилиндры 3 привода ковша (показан один гидроцилиндр), соединенные гидролиниями с гидрораспределителем 4 их управления. Корпусы гидроцилиндров 5 привода задней стенки (показан один гидроцилиндр) и эластичного резервуара 6. Гидроцилиндры 5 выполнены с двумя поршнями, один из которых шарнирно через шток соединен с подвижной задней стенкой 7 ковша 1, а другой через шток шарнирно - с подвижным торцом эластичного резервуара бис буфером 8. Полости гидроцилиндров 5 соединены с гидрораспределителем 9 их управления, выполненным с возможностью сообщения в средней позиции его золотника и золотника гид рораспреде- лителя 4, поршневых полостей гидроцилиндров 5 с гидроаккумулятором 10, а штоковых полостей со стороны буфера 7 - с штоковыми полостями гидроцилиндров 3 привода ковша, при этом штоковые полости гидроциликдров 5 со стороны задней стенки заперты. На штоке одного из гидроцилиндров 3

5 привода ковша установлен жестко соединенный с ковшом 1 упор 11 со скощенным торцом, который взаимодейст- ует со штоком управляющего гидроцилиндра 12 с подпружиненным поршнем

0 в транспортном положении ковша 1. Гидравлическая рабочая полость гидроцилиндра 12 соединена одной гидролинией с камерой гидроуправления запорного гидроэлемента 13, а вто15 рой гидролинией - с камерой гидро- управления запорного пневмоэлемен- та 14. Корпус гидроцилиндра 12 установлен на базовой машине 15. Пнев- моэлемент 14 подключен к пневмокол20 лектору 2 и к ресиверу 16 пневмосис- темы газовой смазки. Ресивер 16 соединен с атмосферой через предохранительный пневмоклапан 17 и пневмо- линией через обратный пнезмоклапан

25 18 соединен с эластичными резервуаром 6, который сообщен с атмосферой через обратный пневмоклапан 19. Параллельно включенный обратный гидроклапан 20 и регулируемый гидродроссель 30 21 установлены в гидролинию,соединяющую гидроаккумулятор 10 с гидрораспределителями 4 и 9, подключенными к напорной 22 и сливной 23 гидролиниями гидропривода.

Скрепер работает следующим образом.

На транспортном режиме все элементы скрепера находятся в позиции, изображенной на чертеже, а именно ковш скрепера поднят, золотники гид- рораспределителей 4 и 9 занимают среднюю позицию и сообщают штоковые полости гидроцилиндров 5 со стороны буфера 7 с штоковыми полостями гидроцилиндров 3 привода ковша, а порш- невые полости гидроцилиндров 5 сообщаются с. гидроаккумулятором 10. Гидроэлемент 13 открыт, поскольку шток гидроцилиндра 12 вдвинут упором 11 и удерживается в этом положении. Гидроцилиндр 12 одновременно воздействует на пневмоэлемент 14, золотник которого перекрывает пневмолинию, соединяющую ресивер 16 с пневмокол- лектюром 2. В состоянии покоя ковш 1 скрепера находится в положении статического равновесия, которое обеспечивается гидравлическим соединение штоковых полостей гидроцилиндров 3 через гидрораспределитель 9 со што- ковыми полостями гидроцилиндров 5 со стороны буфера 7 и соединением поршневых полостей гидроцилиндров 5 через гидрораспределители 9 и 4, гидроэлемент 13, гидродроссель 21 и об- ратный гидроклапан 20 с гидроаккумулятором 10. Величина давления рабочей жидкости в гидроаккумуляторе 10 определяется величиной силы тяжести ковша 1 и грунта.

Пр% перемещении скрепера по неровностям опорной поверхности его ковш 1 под действием сил инерции совершает колебательные движения относительно положения статического рав- новесия.

Рассмотрим явления, возникающие при колебаниях ковша скрепера. Пусть например, ковш скрепера, совершая колебательное движение, опускается вниз от положения статического равновесия. Тогда поршни гидроцилиндров 3, двигаясь вниз, вытесняют рабочую жидкость из штоковых полостей через гидрораспределитель 9 в штоковые полости гидроцилиндров 5 со стороны буфера 7. Правые поршни гидроцилиндров 5 перемещаются влево и вытесняют рабочую жидкость из поршневых полостей через гидрораспределители 9 и 4 в гидроаккумулятор 9, сжимая газ в его газовой полости, что замедляет движение ковша 1 до полной его остановки. Поршневые полости гидроцилиндров 3 заполняются рабочей жидкостью из сливной гидролинии 23 через гидрораспределитель 4. Поскольку штоки правых поршней гидроцилиндров 5 связаны с подвижным торцом эластичного резервуара 6, то при указанном перемещении ковша 1 объем этого резервуара уменьшается и воздух вытесня- ется через обратньй клапан 18 в ресивер 16. Пусть теперь ковш 1 скрепера, совершая колебательное движение, движется вверх. Тогда поршни гидроцилиндров 3 вытесняют рабочую жидкость из поршневых полостей в сливную гидролинию 23 через гидрораспределитель 4. Штоковые полости гидроцилиндров 3 заполняются рабочей жидкостью через гидрораспределитель 9 из штоковых полостей гидроцилиндров 5 со стороны буфера 7, куда рабочая жидкость вытесняется правыми поршнями под действием давления, создаваемого гидроаккумулятором 10 и передаваемого через обратный гидроклапан 20, гидроэлемент 13 и гидрораспределители 4- и 9 в поршневые полости гидроцилиндров 5. Эластичный резервуар 6 при указанном движении ковша увеличивает свой объем и заполняется воздухом из окружающей среды через обратный пневмоклапан 19. Повторяющиеся колебания ковша 1 скрепера на транспортном режиме при перемещении грунта обеспечивают создание запаса сжатого воздуха в ресивере 16 в количестве, достаточном для эффективной работы пневмосистемы газовой смазки. Одновременно обеспечивается уменьшение динамических нагрузок путем демпфирования колебаний ковша. Демпфирующие свойства регулируются дросселем 21. При анализе работы скрепера необходимо иметь ввиду, что на транспортном режиме при колебаниях ковша 1 левые поршни гидроцилиндров 5, соединенные через штоки с задней стенкой, остаются неподвижными, поскольку гидролинии штоковых полостей со стороны задней стенки ковша заперты золотником гидрораспределителя 9 в средней позиции его золотника. Шток гидроцилиндра 12 при колебаниях ковша 1 удерживается упором 11- в позиции, изображенной на чертеже, т.е. шток остается вдвинутым при любой возможной амплитуде колебаний ковша 1 на транспортном режиме.

Для набора грунта ковш опускается с помощью гидроцилиндров 3 путем соответствующего включения гидрораспределителя 4. В положении ковша, соответствующем взаимодействию ьожа с грунтом, упор 11 теряет контакт со штоком гидроцилиндра 12, поэтому шток отжимается пружиной, а давление в гидравлической его полости -и в камерах управления гидро- и пневмо- элементов 13 и 14 падает. В результате этого золотник гидроэлемента 13 перемещается пружиной влево и блокирует гидроаккумулятор 10, обеспечивая точное управление ковша при наборе грунта, а золотник пневмоэле- мента 14 опускается пружиной и соединяет ресивер 16 с пневмоколлекто- ром 2, обеспечивая работу пневмосис- темы газовой смазки во время набора грунта. После окончания набора грунта ковш 1 поднимается с помощью гидроцилиндров 3 в транспортное положение и все элементы занимают исходное положение, изображенное на чертеже.

Для разгрузки ковша рабочая жидкость подается с помощью гидрораспределителя 9 в поршневые полости гидроцилиндров 5. Правые поршни гидроцилиндров 5 при разгрузке ковша остаются неподвижными, т.к. гидролинии их штоковых полостей перекрываются золотником гидрораспределителя 9.

Таким образом, применение предлагаемого скрепера обеспечивает - уменьшение энергозатрат в скрепере за счет использования кинетической энергии колебаний ковша для создания запаса сжатого воздуха во время транспортирования грунта. Сохраненная энергия может быть использована для увеличения скорости скрепера, а следовательно, и производительности. Дополнительно обеспечивается увеличение долговечности скрепера за счет уменьшения динамических нагрузок путем демпфирования колебаний, что также позволяет увеличить скорость и производительность скрепера. Уменьшению динамических нагрузок способствует также уменьшение материалоемкости и длины скрепера за счет рациональной его компановки, посколь813366

ку запас сжатого воздуха находится не только в эластичном резервуаре, который увеличивает длину скрепера, но 5 и в ресивере, а он может быть размещен таким образом, чтобы не увеличивать длину скрепера. Автоматическое включение и выключение подачи сжатого воздуха в пневмоколлектор 10 облегчает управление скрепером и уменьшает утомление машиниста, что также способствует повышению производительности .

15 Формула изобретения

5

0

5

Скрепер с газовой смазкой ковша, содержащий базовую машину, ковш с задней стенкой, пневмосистему газовой смазки, включающую пневмоколлектор, пневмораспределитель, подключенный к пневмоколлектору, эластичный резервуар, одним концом жестко связанный с ковшом и имеющий два обратных пневмоклапана, один из которых сообщен с атмосферой, и гидропривод ковша, включающий гидроцилиндры привода задней стенки, корпусы которых жестко связаны с ковшом, а штоки шарнирно соединены с задней стенкой, гидроцилиндры привода ковша и гидрораспределители управления гидроцилиндрами привода ковша и задней стенки, подключенные к полостям упомянутых гидроцилиндров и к напорной и сливной гидролиниям гидропривода, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат в скрепере, он снабжен буфером, соединенным с другим концом эластичного резервуара, гидропривод снабжен гидроаккумулятором, сообщенным посредством параллельно включенных регулируемого гидродросселя и обратного гидроклапана и последовательно подключенного к ним и имеющего камеру гидроуправления запорного гидроэлемента с гидрораспределителем управления гидроцилиндром привода ковша и имеющим подпружиненный поршень, управляющим гидроцилиндром, установленным на базовой машине с возможностью взаимодействия его штока с ковшом в транспортном положении, пневмосистема газовой смазки снабжена ресивером, сообщенным с вторым обратным пневмоклапаном и посредством имеющего камеру гидроуправления запорного пневмоэлемен0

5

0

5

та - с пневмоколлектором, и предохранительным пневмоклапаном, входом подключенным к ресиверу, а выходом сообщенным с атмосферой, гидроцилиндры привода задней стенки снабжены дополнительными поршнями и. штоками, шарнирно связанными с буфером, при этом гидрораспределители управления гидроцилиндрами привода задней стенки и ковша сообщены между собой и выполнены с возможностью сообщения в средней позиции их золотников порш

невых полостей гидроцилиндров привода зад-ней стенки с гидроаккумулятором, их штоковых полостей, расположенных со стороны буфера, - с штоко- выми полостями гидроцилиндров привода ковша и перекрытия штоковых полостей гидроцилиндров привода задней стенки, расположенных со стороны задней стенки, а рабочая полость управляющего гидроцилиндра сообщена с камерами гидроуправления запорных гидроэлемента и пневмоэлемента.

Изобретение относится к землеройно-транспортной технике и позволяет снизить энергозатраты в скрепере. Для этого с одним концом эластичного резервуара 6 соединен буфер 8, а с другим жестко связан ковш 1, гидропривод которого снабжен гидроаккумулятором (ГА) 10 и имеющим подпружиненный поршень управляющим гидроцилиндром (ГЦ) 12. Последний установлен на базовой машине, а его шток взаимодействует в транспортном положении с ковшом 1. При этом ГА 10 посредством параллельно включенных регулируемого гидродросселя 21 и обратного клапана 20 и последовательно подключенного к ним и имеющего камеру гидроуправления запорного гидроэлемента 13 сообщен с гидрораспределителем 9 управления ГЦ 3 привода ковша. Пневмосистем газовой смазки снабжена ресивером 16 и предохранительным пневмоклапаном 17, который входом подключен к ресиверу 16, а выходом сообщен с атмосферой. Причем ГЦ 5 привода задней стенки 7 снабжены дополнительными поршнями и штоками, шарнирно связанными с буфером 8. Гидрораспределители управления ГЦ 5 и 3 сообщены между собой, а в средней позиции их золотников сообщают поршневые полости ГЦ 5 с ГА 10, штоковые полости-со штоковыми полостями ГЦ 3. При этом штоковые полости ГЦ 5 со стороны задней стенки 7 заперты. Рабочая полость ГЦ 12 сообщена с камерами гидроуправления запорных гидроэлементов 13 и пневмоэлемента 14. Скрепер позволяет использовать кинетическую энергию колебаний ковша 1 для создания запаса сжатого воздуха во время транспортировки грунта. Сохраненная энергия может быть использована для увеличения скорости скрепера. 1 ил.