Гидропривод фронтального погрузчика Советский патент 1990 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к строительному машиностроению, а именно к гидроприводам фронтальных погрузчиков.

Цель изобретения - снижение энергозатрат погрузчика.

На чертеже изображена схема гидропривода фронтального погрузчика с гидросистемами рабочего оборудования и рулевого управления.

Гидропривод содержит гидросистему, ра- бочее оборудование, включающее гидроци- линдр 1 привода стрелы, соединенный гидролиниями с гидрораспределителем 2 его управления, и гидроцилиндр 3 привода ковша, соединенный с гидрораспредели- |телем его управления (не показан). Гид- jpopacпpeдeлитpль 2 соединен с гидробаком 4 и с насосом 5 гидросистемы рабочего оборудования, который кинематически связан с валом двигателя внутреннего сгорания через редуктор 6 отбора мощности. Гидросистема рулевого управления включает насос, выполненный в виде обратимой гидромашины 7, |вход которой соединен через обратный кла- |пан 8 с гидробаком 4. а выход - с гидро- | распределителем 9 гидросистемы рулевого управления, включающей также гидроцилиндр 10.

Гидрораспределитель 2 соединен одним отводом через обратный клапан 11 с гидроаккумулятором 12 и со сливом через предо- хранительный клапан 13 давления. Гидро- 1 аккумулятор 12 соединен с входом гид- ; ромашины 7 через запорно-регулирующий гидроаппарат, выполненный в виде регулируемого гидросопротивления 14, гидромеханизм управления которым выполнен в 1 виде управляющего гидроцилиндра 15 двой- , ного действия, в поршневой полости которого установлена пружина 16 и устройство регулирования ее жесткости, выполненное в виде регулировочного винта 17.,Штоковая полость гидроцилиндра 15 соединена гидро- линией через дополнительный регулируемый дроссель 18 с выходом гидроклапана 19 с функцией ИЛИ, который одним своим входом соединен с поршневой полостью гидроцилиндра 3 привода ковша, а вторым входом - с поршневой полостью гидроцилиндра 1 привода стрелы. Поршневая полость управляющего гидроцилиндра 15 соединена через регулируемый дроссель 20 с выходом гидромашины 21 ведущего колеса, кинематически связанной с ведущим колесом погрузчи- ка. Выход гидромашины 21, кроме того,сое- динен со сливом через регулируемый дроссель 22 и через регулируемый гидроклапан 23 давления, а также с входом гидромашины 24 ведомого колеса, кинематически связанной с ведомым колесом погруз- чика. Выход гидромашины 24 и вход гидромашины 21 соединены со сливом.

Гидропривод фронтального погрузчика работает следующим образом.

При опускании стрелы золотник гидрораспределителя 2 опущен вниз и соединяет поршневую полость гидроцилиндра 1 через обратный клапан 11 с гидроаккумулятором 12, который заряжается, используя для этого потенциальную энергию силы тяжести рабочего оборудования. Величина давления зарядки гидроаккумулятора 12 устанавливается с помощью клапана 13, который соединяет поршневую полость гидроцилиндра 1 через гидрораспределитель 2 со сливом в случае достижения заданной величины давления зарядки.

При подъеме и повороте ковша в процессе черпания материала на ковш действует максимальная внешняя нагрузка, определяющая максимальную величину давления рабочей жидкости в полости подъема (поршневой) гидроцилиндра 1 и в полости запрокидывания (Поршневой) гидроцилиндра 3. Максимально давление рабочей жидкости в указанных полостях передается через гидроклапан 19 с логической функцией ИЛИ и через дроссель 18 в штоковую полость гидроцилиндра 15., Шток указанного гидроцилиндра преодолевает усилие пружины 16 и перемещает орган управления гидросопротивления 14 из исходного закрытого положения в открытое положение, что обеспечивает соединение гидроаккумулятора 12 с входом гидромашины 7. Обратимая гидромашина 7 в этом случае работает в режиме гидромотора и передает мощность через редуктор 6 на вал привода хода, увеличивая напорное усилие.

Гидросопротивление 14 открывается только при такой величине давления рабочей жидкости в полостях гидроцилйндров привода рабочего оборудования, которая соответствует максимальному внешнему силовому воздействию на ковш в процессе черпания материала. На всех остальных режимах внешняя нагрузка на ковш значительно уменьшается, а поэтому гидросопротивление 14 закрыто. В случае, если величина напорного усилия увеличится до уровня силы сцепления движителя с грунтом, то возникает буксование движителя, т. е. в данном случае ведущих колес погрузчика.

Увеличение буксования ведущих колес вьь зывает повышение давления рабочей жидкости на выходе гидромашины 21, кинематически связанной с ведущим колесом, поскольку производительность связанной с ведомым колесом гидромашины 24 в этом случае уменьшается и может достигнуть нулевого значения при полном буксовании. Указанное повышение давления рабочей жидкости на выходе гидромашины 21 передается через дроссель 20 в поршневую полость гидроцилиндра 15 и вызывает перемещение штока и связанного с ним органа управления гидросопротивлением 14 в направлении, соответствующем перекрытию гидросопротивления 14.

Уменьшение пропускной способности гидросопротивления 14 или полное его перекрытие обуславливает уменьшение мощности, передаваемой на вал привода хода, и уменьшение напорного усилия, что уменьшает бук- сирование движителя и связанные с этим явлением потери энергии. Уровень допустимого буксования устанавливается с помощью регулируемого дросселя 22. Дроссели 18 и 20 предохраняют гидромеханизм управ- ления гидросопротивлением 14 от включений при кратковременных высокочастотных колебаниях давления рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров 1 и 3 привода стрелы и ковша. Величина внешней нагрузки на ковш, при которой начинается открытие гидросопротивления 14, регулируется изменением жесткости пружины 16 с помощью винта 17 в зависимости от эксплуатационных условий (вид и состояние разрабатываемого материала, состояние опорной поверхности и т. д.).

При черпании материала золотник гидрораспределителя 9 рулевого управления находится в нейтральной позиции, а при воздействии оператора на рулевое колесо золотник перемещается в соответствующую позицию, обеспечивающую изменение направления движения погрузчика.

Таким образом, рекуперации потенциальной энергии силы тяжести рабочего оборудования при его опускании, использования этой энергии для увеличения на- порного усилия во время черпания материала и за счет уменьшения буксования движителя снижаются затраты энергии погрузчика при черпании разрабатываемого материала.

Формула изобретения

1. Гидропривод фронтального погрузчика, содержащий гидросистему рабочего оборудования, включающую соединенные гидролиниями насос, гидроцилиндры привода стре- лы и ковша, гидрораспределители управления упомянутыми гидроцилиндрами и гидроаккумулятор, сообщенный через гидрораспределитель управления гидроцилиндром привода стрелы с поршневой полостью по- следнего при опускании стрелы, и гидросистему рулевого управления, включающую обратимую гидромашину, на входе которой установлен обратный клапан, сообщенный своим входом со сливом и имеющий гидромеханизм управления, запор- но-регулирующий гидроаппарат, вход которого подключен к гидроаккумулятору, а выход - к входу обратного клапана, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат погрузчика, гидропривод снабжен гидромашинами ведущего и ведомого колес и гидроклапаном ИЛИ, один из входов которого подключен к поршневой полости гидроцилиндра привода ковша, а другой - к входу гидрораспределителя управление гидроцилиндром привода стрелы, при этом гидромеханизм управления запорно-регули- рующим гидроаппаратбм, выполнен из имеющего подпружиненный поршень управляющего гидроцилиндра, штоковая полость которого сообщена с выходом гидроклапана ИЛИ а его поршневая полость - с выходом гидромашины ведущего колеса и входом гидромашины ведомого колеса, выход которой сообщен с входом гидромашины ведущего колеса и со сливом, причем выход гидромашины ведущего колеса сообщен также со сливом посредством параллельно включенных регулируемого дросселя и гидроклапана давления, а поршневая полость гидроцилиндра привода стрелы при переключении золотника гидрораспределителя управления упомянутым гидроцилиндром в одну из крайних позиций сообщена с гидроаккумулятором посредством обратного клапана и со сливом посредством предохранительного клапана, камера управления которого сообщена с гидроаккумулятором.

2.Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что запорно-регулирующий гидроаппарат выполнен в виде регулируемого гидросопротивления.

3.Гидропривод по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными регулируемыми дросселями, подключенными к штоковой и поршневой полостям управляющего гидроцилиндра.

4.Гидропривод по пп. 1-3, отличающий- сятем, что управляющий гидроцилиндр снабжен устройством регулирования жесткости пружины, выполненным в виде регулировочного винта.

Изобретение относится к строительному машиностроению и позволяет снизить энергозатраты погрузчика при черпании разрабатываемого материала. Гидропривод содержит гидроцилиндр (ГЦ) 1 привода стрелы, соединенный с гидрораспределителем 2 его управления, и ГЦ 3 привода ковша. С ведущим и ведомым колесами погрузчика кинематически связаны соотвественно гидромашины (ГМ) 21 и 24. С выходом ГМ 21 через регулируемый дроссель (РД) 20 соединена поршневая полость управляющего ГЦ 15. Выход ГМ 21 связан также через РД 22 и гидроклапан 23 давления со сливом и соединен с входом ГМ 24. С поршневыми полостями ГЦ 3 и 1 соединен своим входом гидроклапан ИЛИ 19, выход которого через РД 18 соединен с гидролинией со штоковой полостью ГЦ 15. С помощью РД 22 устанавливается уровень допустимого буксования. РД 18 и 20 предохраняют гидромеханизм управления соединенным со штоком ГЦ 15 гидросопротивлением 14 от включений при кратковременных высокочастотных колебаниях давления рабочей жидкости в полостях ГЦ 1 и 3. Величина внешней нагрузки на ковш, при которой открывается гидросопротивление 14, регулируется изменением жесткости пружины 16 с помощью винта 17, установленного в ГЦ 15. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.