Система управления ковша одноковшового экскаватора Советский патент 1991 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к землеройной технике, а именно к гидроприводам рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и снижение энергозатрат при использовании гидрожидкости в качестве рабочей среды для пульсации.

На чертеже изображено рабочее оборудование одноковшового экскаватора и гидросхема его управления.

Рабочее оборудование одноковшового экскаватора содержит шарнирно прикрепленный к рукоятке 1 ковш 2, включающий корпус, к внутренним поверхностям которого прикреплены секции гибкой оболочки с износостойкими пластинами. Износостойкие пластины 3-5 прикреплены посредством гибких оболочек к днмщу, средней части и к верхней части корпуса ковша соответственно, а пластины 6 прикреплены посредством гибких оболочек к боковым стенкам ковша. Каждая секция гибкой оболочки образует замкнутую полость и сообщена гидролинией 7 с гидрораспределителем 8. Четырехпозиционный гидрораспределитель 8 сообщен одним отводом и гидролинией 9 с гидроаккумулятором 10, который через вентиль 11 сообщен со сливом, а через гидроклапан 12 с напорной гидромагистралью 13. Второй отвод гидрораспределителя 8 гидропинией 14 сообщен с поршневой полостью гидроцилиндра 15 привода ковша 2, соединенного с гидрораспределителем 16. Гмдролиния 17 соединяет гидрораспределитель 8 с выходом гидропульсатора 18, вход которого через регулируемый дроссель 19, гидроклапаны 20 и 21 и вентиль 22 сообщен С напорной гидромагистралью 23. камера управленя гидроклапана 20 сообщена гидролинией 24 через вентиль 25 с поршневой полостью гидроцилиндра 15, а камера управления гидроклапана 21 гидролинией 26 через вентиль 27 сообщена с гидравлической полостью 28 гидровыключателем 29. Гидровыключатель 29 и гидроклапаны 20 и 21 являются органом включения гидропуль- сатора. Гидровыключатель 29 установлен на гидроцилиндре 15с возможностью взаимодействия со скошенным упором 30, закрепленным на штоке гидроцилиндрз 15.

Система управления ковша одноковшового экскаватора работает следующим образом.

В исходном положении, изображенном на чертеже, золотники гидрораспределителей 8 и 16 занимают нейтральные позиции, вентили 25 и 27 открыты, а вентили 11 и 22 закрыты. Гидроаккумулятор tO заряжен. При разработке грунтов, имеющих низкую прочность и вязкость, золотник гидрораспределителя 8 оставляют в нейтральной позиции и действие рабочего оборудования производится традиционным методом.

При разработке грунтов средней прочности золотник гидрораспределителя 8 опускают в позицию, в которой полости секций гибкой оболочки сообщаются с гидроаккумулятором 10, заряженным на заданную

величину давления, Полости секций гибкой оболочки, заполненные жидкой средой и соединенные с гидроаккумулятором 10, приобретают упругие свойства, а износостойкие пластины 3-6 получают возможность упругих перемещений при наборе грунта в ковш. Указанные упругие перемещения износостойких пластин облегчзютза- полнение ковша и снижают затраты энергии на трение.

При разработке грунтов, имеющих высокую прочность, золотник гидрораспределителя 8 опускают до конца в позицию, в которой секции гибкой оболочки сообщаются через гидролинию 7 и 14 с поршневой полостью гидроцилиндра 15. Взаимодействие ковша 2 с грунтом обуславливает скачкообразное изменение давления рабочей жидкости в поршневой полости гидроцилиндра 15 вследствие неравномерности прочностных свойств грунта и явления его скола. Указанное изменение давления передается из поршневой полости гидроцилиндра 15 в секции гибкой оболочки, что

вызывает вынужденные колебания износостойких пластин и обеспечивает лучшее заполнение ковша.

При разработке грунтов, имеющих вы- сокую вязкость, золотник гидрораспределителя 8 поднимают до нейтральной позиции и вентиль 22 открывают. В этом случае сек- ции гибкой оболочки гидролиниями 7 и 17 сообщаются с выходом гидропульсатора 18. С началом взаимодействия ковша 2 с грунтом повышается давление в поршневой полости гидроцилиндра 15, которое через открытый вентиль 25 и гидролинию 24 передается в камеру управления гидроклапана 20. Гидроклапан 20 открывается и сообщает вход гидропульсатора 18 через дроссель 19 с напорной гидромагистралью 23. Гидропульсатор 18 начинает действовать и генерируемые им импудьсы давления передаются по гидролиниям 17 и 7 в секции

гибкой оболочки ковша, что обеспечивает высокую интенсивность колебаний пластин 3-6 и эффективное заполнение ковша. После окончания набора грунта прекращается взаимодействие ковша с грунтом и давле- ние в поршневой полости гидроцилиндра 15 уменьшается, поэтому гидроклапан 20 закрывается под действием пружины. Гидропульсатор 18 прекращает работу на время подъема и поворота рабочего оборудования к положению разгрузки ковша. В процессе опрокидывания ковша 2 для разгрузки упор 30 своим скошенным торцом вдвигает шток гидровыключателя 29 и рабочая жидкость из его гидравлической полости 28 через открытый вентиль 27 и гидролинию 26 поступает в камеру управления гидроклапана 21. Гидроклапан 21 открывается и сообщает вход гидропульсатора 18 с напорной гидромагистралью, обеспечивая его включение на время разгрузки ковша. Интенсивные вынужденные колебания пластин 3-6 обеспечивают эффективную разгрузку из ковша грунта, имеющего высокую вязкость. После окончания разгрузки ковша он поворачивается по часовой стрелке в исходное положение и упор 30 прекращает взаимодействовать со штоком гидровыключателя 29, который возвращается пружиной в исходное положение, обеспечивая закрытие гидроклаана 21 и остановку гидропульсатора 18. Упругость гидроаккумулятора 10 задается с помощью вентиля 11 и гидроклапана 12, а частота импульсов гидропульсатора 18 задается с помощью дросселя 19 в соответствие с эксплуатационными условиями (вид, свойства и состояние разрабатываемого грунта).

,9 Формула изобретения Система управления ковша одноковшового экскаватора, включающая источник давления, гидроцилиндр ковша с его гидрораспределителем , замкнутые полости . обра- зованные гибкими оболочками, закрепленными во внутренней полости ковша, пульсирующее устройство, связанное с полостями, и распределитель заполнения полостей, орган включения пульсирующего устройства, связанный с упором на штоке гидроцилиндра, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и снижения энергозатрат при использовании гидрожидкости в качестве рабочей среды для пульсации, пульсирующее устройство выполнено в виде гидропульсатора, его орган включения - из гидровыключателя и из параллельно расположенных гидроклапанов с камерами управления, одна из которых сообщена с рабочей полостью гидровыключателя, а другая - с поршневой полостью гидроцилиндра, и входы гидроклапанов сообщены с источником давления, а выходы - посредством регулируемого дросселя с гидропульсатором, при этом система управления снабжена гидроаккумулятором, гибкие оболочки снабжены износостойкими пластинами и выполнены секционными, а рас- пределитель заполнения полостей выполнен в виде четырехпозиционного гидрораспределителя, в первой позиции которого замкнутые полости сообщены с гидропульсатором, во второй позиции заперты, в третьей позиции сообщены с гидроаккумулятором, а в четвертой позиции сообщены с гидропульсатором.

Изобретение относится к системам управления землеройной техники и позволяет расширить эксплуатационные возможности и снизить энергозатраты одноковшового экскаватора. Система управления ковшом содержит гидроцилиндр (ГЦ) 15 ковша 2 с его гидрораспределителем (ГР) 16. Гибкие оболочки закреплены во внутренней полости ковша 2 и образуют замкнутые полости. С ними сообщается гидропульсатор 18. Рабочая полость 28 гидровыключателя сообщена с камерой управления гидроклапана (ГК) 21. С ним параллельно расположен ГК 20. Камера управления последнего сообщена с поршневой полостью ГЦ 15. Входы ГК 20 и 21 сообщены с источником давления, а выходы - через регулируемый дроссель с гидропульсатором 18. На гибких оболочках, которые выполнены секционными, закреплены износостойкие пластины 3-6. Распределитель заполнения замкнутых полостей выполнен в виде четырехпозиционного ГР 8. В его первой позиции последние сообщены с гидропульсатором. Во второй позиции они закрыты. В третьей позиции сообщены с гидроаккумулятором 10, а в четвертой - с поршневой полостью ГЦ 15. При разработке грунтов средней прочности золотник ГР 8 переводится в третью позицию. Замкнутые полости ковша 2 сообщаются с гидроаккумулятором 10. Гибкие оболочки заполняются жидкостью и приобретают упругие свойства, а пластины 3-6 получают возможность упругих перемещений при наборе грунта в ковше. 1 ил. t3L ON 3 О О