Гидропривод бульдозера Советский патент 1991 года по МПК E02F9/22 

76 Ч37

Фиг1

Изобретение относится к землеройной технике, в частности к гидроприводам бульдозеров.

Целью изобретения является повышение производительности бульдозера.

На фиг. 1 показана схема гидропривода бульдозера; на фиг. 2 и 3 - возможные исполнения схем гидропривода; на фиг. 4 - конструктивная схема гидроблока ускоренного перемещения поршня гидроцилиндра; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг 6 и 7 - возможные исполнения гидроблока ускоренного перемещения.

Гидропривод бульдозера состоит из насоса 1, напорной 2 и сливной 3 гидролиний, гидроцилиндра 4, четырехпозиционного гидрораспределителя 5 с четырьмя отводами 6-9 и гидроблока 10 ускоренного перемещения поршня гидроцилиндра 4. Отводы 6 и 7 подключены к гидролиниям 2 и 3. Гидроблок 10 состоит из имеющих подпружиненные золотники 11 и 12 и камеры 13-16 управления гидропереключателей 17 и 18 с тремя отводами каждый. Отводы 19 и 20 гидропереключателя 17 подключены соответственно к отводу 8 гидрораспределителей 5 и к поршневой полости гидроцилиндра 4, отводы 22 и 23 гидропереключателя 18 подключены соответственно к отводу 9 гидрораспределителя 5 и к штоковой полости гидроцилиндра 4. Отвод 24 гидропереключателя 18 через дроссель 25 подключен к отводу 19 гидропереключателя 17. Камеры 13 и 16 управления подключены соответственно к поршневой и к штоковой. полостям гидроцилиндра 4. Гидропривод имеет дроссель 26, установленный в гидролинии 3. Гидроблок 10 снабжен гидроклапанами ИЛИ 27, входы которого подключены к отводам 19 и 22 гидролереключателей 17 и 18, а выход подключен к камерам 14 и 15 управления гидропереключателей 17 и 18. Отвод 21 гидропереключателя 17 через дроссель 28 сообщен с отводом 22 гидропереключателя 18. Гидропереключатель 17 выполнен с возможностью сообщения в одной из позиций его золотника поршневой полости гидроцилиндра 4 со штоковой полостью через гидропереключатель 18 и со сливной гидролинией 3, а во второй позиции (изображенной на чертежах) - сообщения поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра 4 посредством дросселей 29 и 30 с входами гидроклапана ИЛИ 27 и разобщения полостей между собой. В золотник 11 гидропереключателя 17 встроен дроссель 31 с проходным сечением меньшим проходного сечения дросселя 29, установленного с возможностью его сообщения в первой позиции золотника 11 гидропереключателя 17 с его отводом 19.

Гидроклапан ИЛИ 27 может быть выполнен в виде двухпозиционного гидрораспределителя с камерами 32 и 33 управления, которые подключены к его входам. Камера 32 управления может быть сообщена также с поршневой полостью гидроцилиндра 4. В гидропереключателях 17 и 18 уста0 новлены дроссели 34 и 35, подключенные соответственно к камере 14 управления и поршневой полости гидроцилиндра 4 и к камере 15 управления и штоковой полости гидроцилиндра 4.

5 Гидропривод бульдозера работает следующим образом.

В нейтральной позиции гидрораспределителя 5 (позиция А на фиг. 1 -3) жидкость от насоса 1 по напорной гидролинии 2 через

0 гидрораспределитель 5 сливается в бак по сливной гидролинии 3.

При включении гидрораспределителя в позицию В жидкость от насоса 1 по напорной гидролинии 2 через гидрораспредели5 тель 5, через дроссель 30 поступает в што- ковую полость гидроцилиндра 4, а из поршневой полости жидкость вытесняется на слив через дроссель 29, через гидрораспре- деяитель 5, по сливной гидролинии 3 через

0 дроссель 26. Золотник 12 удерживается в исходном положении усилием пружины и перепадом давлений, создаваемым на дросселе 30, а золотник 11 удерживается в исходном положении усилием пружины и

5 давлением в камере 14 управления этого золотника. Осуществляется втягивание штока гидроцилиндрз 4 со скоростью, определяемой подачей жидкости в штоковую полость от насоса 1.

0 При быстром втягивании штока гидроцилиндра 4 (гидрораспределитель 5 включен в позицию В) под действием попутной внешней нагрузки (направление действия нагрузки совпадает с направлением пере5 мещения штока) скорость штока значительно превышает скорость, определяемую подачей жидкости от насоса 1 в штоковую полость гидроцилиндра 4.

В штоковой полости снижается давле0 ние до уровня, достаточного для переключения гидроклапана ИЛИ 27 давлением, создаваемым в отводе 8 за счет дросселя 26, в рабочее положение, при котором камеры 14 и 15 управления обоих золотников 11 и

5 12 соединяются с отводом 8 и отсоединяются от отвода 9, что обеспечивает включение золотника 11 в первую позицию и удержание золотника 12 в исходном положении давлением, создаваемым вытесняемой из поршневой полости рабочей жидкостью на

дросселе 26. Включение золотника 11 в первую позицию обеспечивает доступ жидкости из поршневой полости гидроцилиндра 4 в штоковую полость, которая вместе с насосом 1 обеспечивает заполнение освобождаемой штоковой полости (происходит увеличение скорости втягивания штока гидроцилиндра 4). Излишки жидкости, вытесняемой из поршневой полости и не используемые для подпитки штоковой полости, сливаются в бак через дроссель 31,через гидрораспределитель 5, по сливной гидролинии 3 через дроссель-26. Дроссель 31 обеспечивает удержание золотника 11 в первой позиции. Размеры дросселей 31, 28 и 26 выбираются таким образом, чтобы обеспечить включение гидроклапана ИЛИ в требуемое положение и удержание его в этом положении в процессе быстрого втягивания штока гидроцилиндра 4. Функцию дросселя 26 может выполнять суммарное сопротивление гидролинии, включая гидрораспределитель 5 и сливную гидролинию 3.

При изменении направления действия внешней нагрузки на штоке гидроцилиндра 4 на противоположное, т.е. из попутной внешняя нагрузка становится встречной (например, у бульдозера это соответствует такому режиму работы, когда подрессоренная носовая часть корпуса трактора, выве- шанная на отвале, полностью опускается на гусеничные тележки, создавая усилие на гусеничные тележки, улучшая их сцепление с грунтом и повышая тягово-сцепные свойства трактора), уменьшается скорость втягивания штока гидроцилиндра 4 до значений, при которых перепад давлений на дросселе 31 (фиг. 1 и 4), а затем на дросселе 29 не обеспечивает сжатия пружины и удержание золотника 11 в первой позиции. Золотник 11 усилием пружины возвращается в исходное положение, разобщая поршневую и штоковые полости гидроцилиндра 4. В штоковой полости возрастает давление, необходимое для преодоления внешне астреч- ной нагрузки. Гидроклапан ИЛИ 27 переключается в другое положение. Происходит переключение гидроблока 10 на режим работы, при котором втягивание штока гидроцилиндра 4 происходит со скоростью, определяемой подачей рабочей жидкости от насоса 1 в штоковую полость.

При включении гидрораспределителя 5 в позицию С жидкость от насоса 1 по напорной гидролинии 2, через гидрораспределитель 5, через дроссель 29 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 4, а из штоковой полости жидкость вытесняется на слив в бак через дроссель 30, через гидрораспределитель 5,по сливной гидролинии 3

и через дроссель 26. Золотник 11 удерживается в исходном положении усилием пружины и перепадом давлений, создаваемым на дросселе 29, а золотник 12 удерживается в

исходном положении усилием пружины и давлением в камере 15 управления этого золотника. Осуществляется выдвижение штока гидроцилиндра 4 со скоростью, определяемой подачей жидкости в поршневую

0 полость от насоса 1.

При быстром выдвижении штока гидроцилиндра 4 (гидрораспределитель 5 включен в позицию С) под действием попутной внешней нагрузки скорость штока превы5 шает скорость, определяемую подачей жидкости от насоса 1 в поршневую полость. В поршневой полости снижается давление до уровня, достаточного для переключения гидроклапана ИЛИ 27 давлением, создава0 емым за счет дросселя 26, при котором происходит включение золотника 12 в первую позицию за счет перепада давлений на дросселе 30 и удержание золотника 11 в исходном положении давлением, создавае5 мым вытесняемой из штоковой полости рабочей жидкостью на дросселе 26. Включение золотника 12 обеспечивает доступ жидкости из штоковой полости гидроцилиндра 4 в поршневую полость, которая вместе с

0 насосом 1 обеспечивает заполнение освобождаемой поршневой полости (происходит увеличение скорости выдвижения штока гидроцилиндра 4). Поток жидкости, поступающий на слив в бак через дроссель 31, обес5 печивает перепад давлений на дросселе 31. необходимый для удержания золотника 12 в рабочем положении, и создает давление на дросселе 26. необходимое для удержания гидроклапана ИЛИ 27 во включенном поло0 жении и золотника 11 в исходном положении в процессе быстрого выдвижения штока гидроцилиндра 4. Размер дросселя 25 выбирается таким, чтобы в сочетании с дросселями 31 и 26 обеспечить устойчивую работу

5 гидроклапана ИЛИ 27 и золотников 11 и 12. Функцию дросселя 26 в указаном режиме может выполнять суммарное сопротивление гидролинии, включая гидрораспределитель 5 и гидролинию 3.

0При изменении направления действия

внешней нагрузки на штоке гидроцилиндра на противоположное, т.е. из попутной внешняя нагрузка становится встречной (например, у бульдозера это соответствует режиму

5 работы, при котором отвал после свободного падения под действием собственного веса и веса призмы грунта касается грунта перед принудительным внедрением в грунт) уменьшается скорость выдвижения штока гидроцилиндра 4 до значений, при которых

перепад давлений на дросселе 31 (а затем и на дросселе 30) не обеспечивает сжатие и удержание золотника 12 в первой позиции. Золотник 12 усилием пружины возвращается в исходное положение, разобщая поршневую и штоковую полости гидроцилиндра 4. В поршневой полости возрастает давление, необходимое для преодоления внешней встречной нагрузки. Переключается гидрокяапа н ИЛ И 27 и п роисходит перекл ю- чение гидроблока 10 на режим работы, при котором выдвижение штока гидроцилиндра 4 происходит со скоростью, определяемой подачей рабочей жидкости от насоса 1 в поршневую полость.

При включении гидрораспределителя 5 в позицию D (плавающая) режимы работы гидропривода аналогичны режимам, в которых осуществляется быстрое перемещение штока гидропривода, и отличается от указанных режимов тем, что осуществляется разгрузка насоса 1.

Возможно исполнение гидроблока 10 (фиг. 2, 3, 6 и 7), когда при быстром выдвижении штока гидроцилиндра 4 гидрораспределитель 5 включен в позицию С. При включении золотника 12 в первую позицию поток рабочей жидкости из штоковой полости поступает в поршневую полость, осуществляя дополнительную подпитку поршневой полости (увеличение подачи жидкости в поршневую полость и соответственно увеличение скорости выдвижения штока с заполнением освобождаемой поршневой полости). Часть потока рабочей жидкости из штоковой полости поступает на слив в бак через дроссель 35 и служит для возврата золотника 12 в исходное положение при выключении гидрораспределителя 5 в нейтральную позицию А. Размеры дросселей 28 и 35 выбираются таким образом, чтобы обеспечить безвакуумное заполнение поршневой полости и удержание золотника 12 гидроклапана ИЛИ 27 в исходном положении в процессе быстрого выдвижения штока.

Изобретение позволяет примерно в 3-4 раза увеличить скорость втягивания штока гидроцилиндра под действием попутной внешней нагрузки с заполнением освобождаемой штоковой полости гидроцилиндра жидкостью, вытесняемой из поршневой полости, что обеспечит повышение производительности бульдозера примерно на 3-5% за счет повышения тягово-сцепных свойств базового трактора и повышения скорости рабочего хода.

Формула изобретения

1. Гидропривод бульдозера, содержащий насос, напорную и сливную гидролинии, гидроцилиндр, четырехпозиционный гидрораспределитель с четырьмя отводами, первый и второй из которых подключены к напорной и сливной гидролиниям, и гидроблок ускоренного перемещения поршня гидроцилиндра, состоящий из имеющих подпружиненные золотники и камеры управления первого и второго гидропереключателей с отводами, первый и второй отводы

0 первого из которых подключены соотретст- венно к третьему отводу четырехпозицион- ного гидрораспределителя и к поршневой полости гидроцилиндра, первый и второй отводы второго гидропереключателя под5 ключены соответственно к четвертому отводу четырехпозиционного гидрораспределителя и к штоковой полости гидроцилиндра, третий отвод второго гидропереключателя через первый дроссель подключен к перво0 му отводу первого гидропереключателя, а камеры управления первого и второго гидропереключателей, расположенные со стороны, противоположной пружинам, подключены соответственно к поршневой и

5 штоковой полостям гидроцилиндра, отличающийся тем. что, с целью повышения производительности бульдозера, гидропривод снабжен вторым дросселем, установленным в сливной гидролинии, гидроблок

0 ускоренного перемещения поршня гидроцилиндра снабжен гидроклапаном ИЛИ, входы которого подключены к первым отводам гидропереключателей, выход подключен к камерам управления гидропереключа5 телей, расположенным со стороны пружины, первый гидропереключатель снабжен третьим отводом, сообщенным посредством третьего дросселя с первым отводом второго гидропереключателя, первый гид0 ропереключатель выполнен с возможностью сообщения в одной из позиций его золотника поршневой полости гидроцилиндра со штоковой полостью через второй гидропереключатель и со сливной гидроли5 нией, а во второй позиции - сообщения поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра посредством четвертого и пятого дросселей с входами гидроклапана ИЛИ и разобщения полостей между собой.

0

2. Гидропривод по п. 1,отличающий- с я тем, что первый гидропереключатель гидроблока ускоренного перемещения поршня гидроцилиндра снабжен встроенным в

5 золотник дросселем с проходным сечением, меньшим проходного сечения четвертого дросселя, и установленным с возможностью его сообщения в первой позиции золотников гидропереключателя с его первым отводом.

3.Гидропривод по л. 1,отличающий- с я тем, что гидроклапан ИЛИ гидроблока ускоренного перемещения поршня гидроцилиндра выполнен в виде двухпоэицион- ного гидрораспределителя с камерами управления.

4.Гидропривод по пп. 1иЗ, отличаю- щ и й, с я тем, что камеры управления гидроклапана ИЛИ подключены к его входам.

5.Гидропривод по пп. 1, 3 и 4, о т л и- чаю1цийся тем, что одна из камер управления гидроклапана ИЛИ сообщена с поршнейрй полостью гидроцилиндра.

6. Гидропривод по пп. 1, 3-5, отличающийся тем, что гидропереключатели гидроблока ускоренного перемещения поршня гидроцилиндра снабжены шестым и

седьмым дросселями, подключенными соответственно к камере управления первого гидропереключателя, расположенной со стороны пружины, и к поршневой полости гидроцилиндра и к камере управления второго гидропереключателя, расположенной со стороны пружины, и к штоковой полости гидроцилиндра.

J3 57 29 10

Изобретение относится к землеройной технике и позволяет повысить производительность бульдозера. Для этого в гидроприводе отводы 6 и 7 четырехпозиционного гидрораспределителя (ГР) 5 подключены к напорной 2 и сливной 3 гидролиниям. Гидроблок 10 ускоренного перемещения поршня гидроцилиндра (ГЦ) 4 состоит из имеющих подпружиненные золотники 11 и 12 и камеры 13-16 управления гидропереключателей (ГП) 17 и 18 с тремя отводами каждый, Отводы 19 и 20 подключены соответственно к отводу 8 четырехпозиционного ГР 5 и к поршневой полости ГЦ 4. Отводы 22 и 23 подключены к отводу 9 четырехпозиционного ГР 5 и к штоковой полости ГЦ 4. Отвод 24 через дроссель 25 подключен к отводу 19. Камеры 13 и 16 управления ГП 17 и 18 подключены к поршневым и штоковым полостям ГЦ 4. Дроссель 26 установлен в гидролинии 3. Входы гидроклапана ИЛИ 27 подключены к отводам 19 и 22, а выход гидроклапана ИЛИ 27 - к камерам 14 и 15 управления ГП 17 и 18, Отвод 21 через дроссель 28 собщен с отводом 22. Золотники ГП 17 и 18 выполнены с возможностью сообщения в одной из их позиций поршневой полости ГЦ 4 со штоковой полостью через ГП 18 и с гидролинией 3. Во второй позиции золотника полости ГЦ 4 сообщаются посредством дросселей 29 и 30 с входамч гидроклапана ИЛИ 27. В золотник 11 ГП 17 встроен дроссель 31. Изобретение позволяет увеличить скорость втягивания штока ГЦ под действием попутной внешней нагрузки с заполнением освобождаемой штоковой полости ГЦ жидкостью, вытесняемой из поршневой полости. Это обеспечивает повышение производительности бульдозера за счет повышения тягово-сцепных свойств базового трактора и повышения скорости рабочего хода. 5 з.п. ф-лы, 7 ил. V Ё ON СА) ON (Л Ю Ч

глф

6t

a

61

iz

Ы Si 21

6Z99Ј9l

0Ј

w

12

22

W

31

20

Фиг 7