Гидропривод стреловой самоходной машины Советский патент 1990 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к грузоподъемным стреловым гидрофицированным самоходным машинам.

Цель изобретения - повышение надежности гидропривода.

На фиг. 1 изображена стреловая самоходная машина, общий вид; на фиг. 2 - конструкция замедлительного клапана; на фиг. з - принципиальная гидравлическая схема гидропривода машины.

15

На фиг. 1-3 приняты следующие обозначения: 1 - стрела; 2 - подвеска; 3 - рукоять между стрелой и подвеской - исполнительные звенья, на конечном звене которых (подвеске) закреплено захватно-срезающее устройство 4 (рабочий орган); 5 - гидроцилиндры привода стрелы 1 с полостями подъема 6 и опускания (штоковая полость 7); 8 - гидроцилиндр ориентирования (подъем-опускание) подвески 2 с полостями подъема 9 и 20 опускания (поршневая полость 10); 11 - гидроцилиндр поворота захватно-срезающе- го устройства; 12 - гидрораспределитель управления стрелой 1; 13 - гидрораспределитель управления подвеской 2 (подъем, опускание и стопорение); 14 - гидробак, из которого рабочая жидкость закачивается насосами (не показаны) и подается в гидроприводы, куда рабочая жидкость сливается из гидрораспределителей и клапанов и откуда рабочая жидкость засасывается в разреженные полости гидроцилиндров; 15 - разгрузочный блок, состоящий из предохранительного клапана 16 и четырех обратных клапанов 17-20, из которых 18 и 19 связаны с Полостью 6 подъема гидроцилиндров 5 стрелы 1, а клапаны 17 и 20 - с полостью 9 гидроцилиндра 8 подвески 2; 21 - замедли- тельный клапан, связанный с полостью 7 опускания гидроцилиндров 5 стрелы 1 и сливом; 22 - замедлительный клапан, связанный с полостью 10 опускания гидроцилиндра 8 подвески 2 и сливом; 23 - гидромагистраль, соединяющая полости 6 подъема гидроцилиндров 5 стрелы 1 с отводом гидрораспределителя 12; 24 - гидромагистраль, соединяющая полости 7 опускания гидроцилиндров 5 с соответствующим отводом гидрорас10 проводов. Замедлительные клапаны 21 и 22 представляют собой корпус 33 с подводами (один соединен со сливом), в котором имеется подвижная шайба 34 с осевым дроссельным отверстием 35 и лысками 36 по окружности. Диаметр отверстия 35 определяет максимальное давление в гидромагистралях 24 и 28, соединенных с полостями 7 и 10 гидроцилиндров 5 и 8 при опускании исполнительных звеньев, стрелы 1 или подвески 2 или при перемещении этих исполнительных звеньев 1 и 2 при нейтральном положении гидрораспределителей 12 и 13 от внешнего воздействия ,снизу вверх.

При подсосе рабочей жидкости из гидробака 14 в полость гидродвигателя, в которой возник вакуум, рабочая жидкость про25 ходит через отверстие 35 и лыски 36, в результате чего обеспечивается свободный ее проход в полость, что является гарантией отсутствия подсоса воздуха в гидропривод.

30

35

40

Машина работает следующим образом.

Этап подъема стрелы без перегрузок. При включении гидрораспределителя 12 рабочая жидкость, подаваемая насосом, по гидромагистрали 23 поступает в поршневые полости 6 гидроцилиндров 5, из противоположных полостей 7 этих гидроцилиндров рабочая жидкость по гидромагистрали 24 через гидрораспределитель 12 и через магистраль 31 сливается в гидробак 14. Происходит подъем стрелы 1, а вместе с ней и всего манипулятора с расчетной скоростью, если вес предмета труда не превышает номинальную грузоподъемность манипулятора. Одновременно рабочая жидкость по гидромагистрали 25 поступает в блок 15 клапанов и своим давлением запирает обратный клапан 19 (слив в гидробак 14 через этот клапан

пределителя 12; 25 - гидромагистраль, сое- 4 закрыт), но открывает обратный клапан 18, диняющая гидромагистраль 23 (полость 6 запирает обратный клапан 17. т. е. рабочая

жидкость в гидропривод подвески не поступает, а поступает на вход предохранительподъема) с блоком 15 клапанов;26 - гидромагистраль, соединяющая гидромагистраль 24 (полость 7 опускания) с гидробаком 14

ного клапана 16, но не открывает его, так

через замедлительный клапан 21; 27 - гидро- ™ как усилие пружины больше усилия, разви- магистраль, соединяющая полость 9 подъема f

гидроцилиндра 8 подвески 2 с отводом гидрораспределителя 13; 28 - гидромагистраль, соединяющая полость 10 опускания гидроцилиндра 8 с соответствующим отводом гидрораспределителя 13; 29 - гидромагистраль, соединяющая гидромагистраль 27 (полость 9 подъема гидроцилиндра 8 подвески) с блоком 15 клапанов; 30 - гидромагистраль, соединяющая гидромагистраль 28 (полость Юопусваемого давлением рабочей жидкости.

Этап работы гидропривода стрелы при перегрузках. При нейтральном положении гидрораспределителя 12 внешняя нагрузка в виде падающего дерева мгновенно с боль- 55 шим усилием воздействует на рукоять 3. При этом в поршневых полостях 6 подъема гидроцилиндров 5 стрелы 1 так же мгновенно возрастает давление рабочей жидкости и передается по гидромагистрали 23, гидрома

0

кания) с гидробаком 14 через замедлительный клапан 22; 31 - сливная магистраль, связанная с баком и со всеми сливными магистралями гидросистемы, в том числе с магистралями 26 и 30 и со сливом из блока 15 клапанов.

Гидромагистраль - конструктивное исполнение гидравлической связи - представляет собой соединение необходимого количества жестких и гибких (шланги 32) трубо0 проводов. Замедлительные клапаны 21 и 22 представляют собой корпус 33 с подводами (один соединен со сливом), в котором имеется подвижная шайба 34 с осевым дроссельным отверстием 35 и лысками 36 по окружности. Диаметр отверстия 35 определяет максимальное давление в гидромагистралях 24 и 28, соединенных с полостями 7 и 10 гидроцилиндров 5 и 8 при опускании исполнительных звеньев, стрелы 1 или подвески 2 или при перемещении этих исполнительных звеньев 1 и 2 при нейтральном положении гидрораспределителей 12 и 13 от внешнего воздействия ,снизу вверх.

При подсосе рабочей жидкости из гидробака 14 в полость гидродвигателя, в которой возник вакуум, рабочая жидкость про5 ходит через отверстие 35 и лыски 36, в результате чего обеспечивается свободный ее проход в полость, что является гарантией отсутствия подсоса воздуха в гидропривод.

Машина работает следующим образом.

Этап подъема стрелы без перегрузок. При включении гидрораспределителя 12 рабочая жидкость, подаваемая насосом, по гидромагистрали 23 поступает в поршневые полости 6 гидроцилиндров 5, из противоположных полостей 7 этих гидроцилиндров рабочая жидкость по гидромагистрали 24 через гидрораспределитель 12 и через магистраль 31 сливается в гидробак 14. Происходит подъем стрелы 1, а вместе с ней и всего манипулятора с расчетной скоростью, если вес предмета труда не превышает номинальную грузоподъемность манипулятора. Одновременно рабочая жидкость по гидромагистрали 25 поступает в блок 15 клапанов и своим давлением запирает обратный клапан 19 (слив в гидробак 14 через этот клапан

закрыт), но открывает обратный клапан 18, запирает обратный клапан 17. т. е. рабочая

жидкость в гидропривод подвески не поступает, а поступает на вход предохранительного клапана 16, но не открывает его, так

как усилие пружины больше усилия, разви- f

как усилие пружины больше усилия, разви- f

ваемого давлением рабочей жидкости.

Этап работы гидропривода стрелы при перегрузках. При нейтральном положении гидрораспределителя 12 внешняя нагрузка в виде падающего дерева мгновенно с боль- шим усилием воздействует на рукоять 3. При этом в поршневых полостях 6 подъема гидроцилиндров 5 стрелы 1 так же мгновенно возрастает давление рабочей жидкости и передается по гидромагистрали 23, гидромагистрали 25 через обратный клапан 18 на вход предохранительного клапана 16. Обратные клапаны 17 и 19 запираются этим давлением. Предохранительный клапан 16 срабатывает (пружина сжимается) и часть рабочей жидкости через магистраль 31 сливается в гидробак 14. Поршни гидроцилиндров 5 перемещаются вниз на величину, соответствующую объему пропущенной через предохранительный клапан 16 рабочей жидкости в гидробак 14. Давление в полостях 6 гидроцилиндров 5 и гидромагистралях 23 и 25 соответствует уровню настройки предохранительного клапана 16. При перемещении поршней в штоковых полостях 7 гидроцилиндров 5 возникает разрежение, которое засасывает рабочую жидкость из патрубка 31 и гидробака 14 через гидромагистраль 26 и установленный в ней замедлительный клапан 21, в котором рабочая жидкость проходит через отверстие 35 и лыски 36. Подсос воздуха в эти полости 7 исключен. Этому также способствует небольшое давление слива в сливной магистрали 31.

Этап опускания стрелы без перегрузок. При включении гидрораспределителя 12 в позицию «опускания рабочая жидкость, подаваемая насосом по гидромагистрали 24, поступает в штоковые полости 7 гидроцилиндров 5, а из противоположных полостей 6 этих гидроцилиндров рабочая жидкость по гидромагистрали 23 через гидрораспределитель 12, через магистраль 31 сливается в гидробак 14. Происходит опускание стрелы, а вместе с ней и всего манипулятора. Одновременно рабочая жидкость по гидро- магистрали 26 поступает в замедлительный клапан 21, в котором отжимает шайбу 34 в сторону слива, и жидкость проходит только через отверстие 35 в ней на слив в гидробак 14.

Поступление части потока рабочей жидкости на слив в гидробак 14 способствует понижению давления в штоковых полостях 7 гидроцилиндров 5, что- предотвращает возможные поломки частей манипулятора при упоре их в какие-либо препятствия, например грунт. Скорость опускания стрелы определяется массой переносимого в рабочем органе груза, а не количеством поступае- мой рабочей жидкости в штоковые полости 7, поэтому давление потока рабочей жидкости на слив через замедлительный клапан и в рабочую полость в данном случае не имеет влияния на скорость опускания.

Этап гидропривода стрелы при перегрузках. Допустим, что внешняя нагрузка воздействует на манипулятор снизу вверх. Это может быть удар спружинившего ствола дерева при падении на грунт кроны. Это усилие передается на стрелу 1, при этом возрастает давление рабочей жидкости в штоковых полостях 7 гидроцилиндров 5 и передается по гидромагистрали 24 (гидрораспре- делитель 12 при этом в нейтральном, т. е. закрытом положении), по гидромагистрали 26 через установленный в ней замедлительный клапан 21, в котором рабочая жидкость проходит через отверстие 35, через

0 магистраль 31 на слив в гидробак 14. Поршни гидроцилиндров 5 перемещаются вверх на величину, соответствующую объему рабочей жидкости, слившейся через за.медлительный клапан 21 в гндробак. В поршневых полостях 6 этих гидроцилиндров в связи с этим перемещением возникает разрежение, а также давление в сливной магистрали 31, которые открывают обратный клапан 19 в блоке 15, и рабочая жидкость, проходя через этот клапан, обес0 печивает заполнение освободившегося объема поршневых полостей 6, что исключает вакуум и подсос воздуха.

Давление, которое возникает при этом в штоковых полостях 7 гидроцилиндров 5, оп5 ределяется размером отверстия 35 в шайбе 34 замедлительного клапана 21. Это отверстие не может быть малым настолько, что давление в таких этапах работы гидропривода стрелы превысит допустимые нормы, и не может быть большим настолько, что скажет9ся на скорость и усилие при опускании стрелы 1.

Формула изобретения

Гидропривод стреловой самоходной маши- 5 ны, включающий гидроцилиндры стрелы и рабочего органа, соединенные с их распредели- татями, и имеющий подводящие и сливную магистрали, разгрузочный блок в виде четырех обратных клапанов и одного предохранительного клапана, одна из подводящих

0магистралей которого сообщена с поршневой полостью гидроцилиндра стрелы, отли- чаюи(ийся тем, что, с целью повышения надежности гидропривода, другая подводящая магистраль разгрузочного блока сообщена со штоковой полостью гидроцилиндра рабочего органа, а штоковая полость гидроцилиндра стрелы и поршневая полость гидроцилиндра рабочего органа сообщены со сливной магистралью разгрузочного блока посредством соответствующих замедлительных клапанов,

0 каждый из которых выполнен в виде корпуса с размещенной в нем подвижной шайбой, имеющей осевое дроссельное отверстие и лыски по окружности.

5

Фиг. 2

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить надежность гидропривода стреловой самоходной машины. Гидропривод содержит гидроцилиндры (ГЦ) 5 и 8 стрелы 1 и рабочего органа 4, соединенные с их распределителями 12 и 13, и разгрузочный блок 15. Блок 15 имеет подводящие 25 и 29 и сливную 31 магистрали (М) и выполнен в виде четырех обратных клапанов 17, 18, 19 и 20 и одного предохранительного клапана 16. Одна из подводящих М 25 сообщена с поршневыми полостями 6 ГЦ 5, а другая М 29 - со штоковой полостью 9 ГЦ 8. Штоковая полость 7 ГЦ 5 и поршневая полость 10 ГЦ 8 сообщены с М 31 посредством замедлительных клапанов 21 и 22. Каждый из них выполнен в виде корпуса с размещенной в нем подвижной шайбой. Она имеет осевое дроссельное отверстие и лыски по окружности. При нейтральном положении распределителя 12 внешняя нагрузка в виде падающего дерева мгновенно с большим усилием воздействует на рукоять 3. В полостях 6 ГЦ 5 мгновенно возрастает давление рабочей жидкости (РЖ) и передается по М 23 и 25 через клапан 18 на вход клапана 16. Клапаны 17 и 19 запираются этим давлением. Клапан 16 срабатывает, и часть РЖ через М 31 сливается в бак 14. Поршни ГЦ 5 перемещаются вниз. При перемещении поршней в полостях 7 ГЦ 5 возникает разряжение, которое засасывает РЖ из М 31 и бака 14 через М 26 и клапан 21. В нем РЖ проходит через отверстие и лыски. 3 ил.

Фиъ. 3