Рабочее оборудование гидравлического экскаватора Советский патент 1992 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к одноковшовым экскаваторам.

Известно стреловое рабочее оборудование экскаватора, содержащее стрелу, соединенную с поворотной частью посредством шарнира и гидроцилиндра, сообщенного своими полостями с источником гидроэнергии и с гидробаком через гидрораспределитель.

Известное устройство имеет механизм автоматической установки стрелы в заданном положении, выполненный в виде копир- ного диска, который установлен на оси стрелы и может воздействовать через толкатель на золотник гидрораспределителя привода стрелы. Наличие указанного механизма облегчает управление стрелой, однако не обеспечивает автоматизации наиболее важного и ответственного элемента управления стрелой экскаватора, а именно, задание толщины стружки срезаемого ковшом грунта, что определяет степень наполнения ковша и величину нагрузок на рабочее оборудова-. ние. Необходимость ручного управления таким заглублением утомляет оператора и снижает производительность Производительность снижается также вследствие затрат времени на изменение заданного положения стрелы. Для этого оператору необходимо покинуть кабину, отсоединить коч

Јь СЛ 00 N

ю

пирный диск, повернуть на заданный угол и опять закрепить.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стреловое рабочее обору- дование экскаватора, содержащее стрелу, соединенную с поворотной частью посредством шарнира и гидроцилиндра, сообщенного своими полостями с источником гидроэнергии и с гидробаком через гидро- распределитель.

Это устройство позволяет оператору устанавливать заданное положение стрелы, не покидая кабины, посредством муфты с гидроприводом, соединяющей копирный диск с осью стрелы. Однако ему присущи такие же недостатки, а именно невозможность автоматического задания толщины стружки срезаемого грунта и регулирования величины задания упомянутой толщины стружки при изменении эксплуатационных условий, что усложняет управление рабочим процессом, снижает производительность и ограничивает эксплуатационные возможности.

Целью изобретения является повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что стрело.вое рабочее оборудование экскава- тора, содержащее стрелу, соединенную с поворотной частью посредством шарнира и гидроцилиндра, сообщенного своими полостями с источником гидроэнергии и с гидро- баком через гидрораспределитель, снабжено дополнительным гидрораспределителем, гидроцилиндром-дозатором, регулируемым дросселем и вентилем, причем гидроцилиндр привода стрелы выполнен с плавающим поршнем, установленным в поршневой его полости, а шток выполнен с каналом, сообщающим среднюю поршневую полость с первой линией основного гид- рорзспределителя, вторая линия которого сообщена со штоковой полостью, третья ли- ния - со сливом и четвертая линия - с источ- ником гидроэнергии и с первой гидролинией дополнительного гидрораспределителя, сообщенного второй линией с крайней поршневой полостью упомянутого гидроцилиндра привода стрелы, третьей линией - со сливом и четвертой линией через регулируемый дроссель и вентиль - с гидравлической полостью гидроцилиндра-дозатора, который выполнен с плавающим поршнем и снабжен пружиной и механизмом регулирования хода поршня, установленными в негидравлической его полости, при этом основной и дополнительный гидрораспределители выполнены с возможностью ручного и гидравлического управления и их гидравлические камеры управления через вентиль сообщены с гидравлической полостью гидроцилиндра-дозатора, а рычаг ручного управления золотником основного гидрораспределителя выполнен с возможностью кинематической односторонней связи с рычагом ручного управления золотником дополнительного гидрораспределителя.

На фиг. 1 изображено стреловое рабочее оборудование экскаватора; на фиг. 2 - механизм управления золотниками гидрораспределителей.

Стреловое рабочее оборудование экскаватора содержит стрелу 1, соединенную с поворотной частью базовой машины 2 посредством шарнира и гидроцилиндра 3. Гидроцилиндр 3 привода стрелы выполнен с плавающим поршнем 4 и с каналом в штоке и в основном поршне 5. Штоковая полость 6 гидроцилиндра 3 сообщена гидролинией 7 с основным гидрораспределителем 8, который сообщен также со средней поршневой полостью 9 гидролинией 10 и каналом, выполненным в штоке. Крайняя поршневая полость 11 сообщена гидролинией 12 с дополнительным гидрораспределителем 13, одна из линий которого сообщена гидролинией 14 через регулируемый дроссель 15 и вентиль 16с гидравлической полостью 17 гидроцилиндра-дозатора 18.

Гидроцилиндр-дозатор 18 выполнен с плавающим поршнем 19 и в его негидравлической полости установлены пружина 20 и механизм 21 регулирования величины хода поршня 19, выполненный, например, в виде винта. Гидрораспределители 8 и 13 сообщены со сливной 22 и напорной 23 гидролиниями и последний выполнен с возможностью ручного и гидравлического управления, а его гидравлическая камера управления 24 сообщена гидролинией управления 25 через вентили 26 и 16с гидравлической полостью 17 гидроцилиндра-дозатора 18. На оси 27 установлен рычаг 28 ручного управления золотником основного гидрораспределителя 8, который выполнен с возможностью кинематической связи с рычагом 29 ручного управления золотником дополнительного гидрораспределителя 13. также установленного на оси 27. Рукоятка 30 имеет упор 31 и установлена с возможностью осевого перемещения в корпусе рычага 28 и с возможно- стью фиксации в двух положениях посредством подпружиненного шарикового фиксатора 32. Рычаг 29 также имеет упор 33, который расположен ниже упора 31.

Устройство действует следующим образом.

В исходном положении золотники гидрораспределителей 8 и 13 занимают нейтральные позиции, а вентили 16 и 26 открыты. Рукоятка 30 вдвинута, а упоры 31 и 33 кинематически не связаны.

Перед началом разработки грунта, например рытье траншеи, устанавливают ковш и рукоять в исходное положение и опускают стрелу 1 до упора режущей кромки ковша в дно траншеи. Опускание стрелы 1 производят посредством гидрораспределителя 8 путем перемещения его золотника вниз. После упора ковша в дно траншеи золотник гидрораспределителя 13 поднимают вверх, сообщая поршневую полость 11с напорной гидролиний 23. Золотник гидрораспределителя 8 в это время сообщает поршневую полость 9 со сливом через канал в штоке и гидролинию 10, а штоковую по- лрсть 6 через гидролинию 7 - с напорной гидролинией 23. В результате указанных соединений плавающий поршень 4 поднимается вверх до упора в основной поршень 5 и запоминает положение ковша относительно горизонта. После выполнения указанных подготовительных операций золотники гидрораспределителей 8 и 13 переводят в нейтральные позиции. Для набора грунта в ковш включают гидроцилиндр поворота рукоятки (гидрораспределитель условно не показан), а рукоятку 30 выдвигают на вторую фиксируемую позицию (изображено прерывистыми линиями) и опускают вниз, что вызывает поворот рычага 28 и опускание золотника гидрораспределителя 8 вниз от нейтральной позиции. При выдвигании рукоятки 30 ее упор 31 перемещается и занимает положение над упором 33 (изображено прерывистыми линиями), а при опускании вниз рукоятки 30 и поворота рычага 28 упор 31 нажимает на упор 33 рычага 29. Поэтому золотник гидрораспределителя 13 опускается вниз от нейтральной позиции одновременно с золотником гидрораспределителя 8, где они удерживаются подпружиненными фиксаторами. В указанных позициях упомянутых золотников поршневая полость9 сообщается со сливом через канал в штоке и гидролинию 10. Рабочая жидкость от напорной гидролинии 23 по гидролинии 7 поступает в штоковую полость 6 гидроцилиндра 3 и перемещает основной 5 и плавающий 4 поршни вниз, вытесняя рабочую жидкость из поршневой полости 11 через гидролинии 12,14, регулируемый дроссель 15 и вентиль 16 в гидравлическую полость 17 гидроцилиндра-дозатора 18. Опускание стрелы 1 и

заглубление ковша происходит до тех пор, пока плавающий поршень 19 дойдет до упора 21. После упора упомянутого поршня в упор 21 давление рабочей жидкости в гидравлической полости 17 гидроцилиндра-дозатора возрастает и передается по гидролинии управления 25 в гидравлическую камеру управления 24 гидрораспределителя 13. В результате повышения

0 давления в камере управления 24 золотник гидрораспределителя 13 преодолевает удерживающие усилие подпружиненного фиксатора и поднимается вверх, возвращаясь в нейтральную позицию. При этом упор

5 33 воздействует на упор 31 и поднимает рычаг 28 вверх, обеспечивая переключение золотника гидрораспределителя 8 в нейтральную позицию и прекращение заглубления ковша. Ковш экскаватора вместе с

0 рукоятью продолжает поворот и срезает стружку грунта заданной толщины, а плавающий поршень 19 гидроцилиндра-дозатора 18 поднимается пружиной 20 вверх в исходное положение, вытесняя рабочую жидкость

5 из полости 17 на слив через вентиль 16 и дроссель 15 по гидролинии 14. После заполнения ковша грунтом золотник гидрораспределителя 8 поднимают вверх от нейтральной позиции и он сообщает через

0 гидролинию 7 штоковую полость 6 гидроцилиндра 3 со сливом, а поршневую полость 9 - с напорной гидролинией 23 через канал в штоке и гидролинию 10. Поскольку упор 31 находится над упором 33, т. е. установлен с

5 возможностью односторонней кинематической связи с последним, то рычаг 29 и золотник гидрораспределителя 13 остаются.в нейтральной позиции. Все остальные элементы рабочего цикла экскаватора (пово0 рот, выгрузка и т. д.) ничем не отличаются от аналогичных элементов традиционных экскаваторов и поэтому не описываются. Толщину срезаемой стружки устанавливают в соответствии с эксплуатационными услови5 ями путем регулирования хода плавающего поршня 19 механизмом 21. Так для увеличения толщины срезаемой ковшом стружки винт 21 выкручивают, что увеличивает ход поршня 19, обьем полости 17, а следова0 тельно, величину опускания стрелы 1 и толщину срезаемой стружки грунта. Для повторения последующих рабочих циклов все управление стрелой 1 сводится к единичным нажатиям на рукоятку 30 вниз до

5 фиксации золотников, что обеспечивает автоматическое заглубление ковша для срезания стружки заданной толщины. Скорость заглубления ковша, т. е. его движение от уровня дна траншеи до заданной толщины стружки, регулируют дросселем 15 в соответствии с конкретными эксплуатационными условиями (вид, состав и состояние разрабатываемого грунта и т. д.). Автоматическое возвращение стрелы 1 в заданное положение и автоматическое заглубление ковша с заданной толщиной срезаемой стружки существенно облегчает управление стрелой и позволяет сосредоточить внимание оператора на других операциях управления, что в конечном итоге повышает производительность.

В том случае, если по технологическим соображениям необходимо прекратить автоматическое заглубление ковша в последу- ющих рабочих циклах, например для расширения траншеи с сохранением заданного положения дна относительно горизонта, то рукоятку 30 вдвигают в исходное положение. В остальном управляющие воздействия оператора золотником гидрораспределителя 8 остаются прежними. Так, для опускания стрелы 1 рукоятку 30 опускают вниз, перемещая тем самым золотник гидрораспределителя 8 вниз от нейтральной позиции. Поскольку в этом положении рукоятки 30 (вдвинугом) упор 31 не взаимодействует с упором 33, то золотник гидрораспределителя 13 сохраняет нейтральную позицию. Поэтому линия 12 остается запертой, а плавающий поршень 4 сохраняет заданное положение, ограничивая опускание поршня 5, стрелы 1 и ковша до положения, соответствующего заданному уровню дна траншеи.

Для продолжения углубления дна траншеи в последующих рабочих циклах достаточно выдвинуть рукоятку 30 во второе фиксируемое пол ожение.

Таким образом, в сравнении с прототипом, применение предложенного стрелового рабочего оборудования экскаватора обеспечивает повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей за счет облегчения управления стрелой путем автоматического заглубления ковша для соезания стружки грунта за- данной толщины. Величина толщины срезаемой ковшом стружки грунта задается и регулируется в соответствии с конкретными эксплуатационными условиями.

Формула изобретения

Рабочее оборудование гидравлического экскаватор, включающее стрелу, гидроцилиндр ее управления, гидропривод, содержащий источник гидроэнергии, гидролинии, гидробак и механизм управления режимом работы рабочего оборудования с основным парораспределителем, отличающееся

тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей рабочего оборудования, основной гидрораспределитель выполнен трехпозиционным, механизм управления снабжен дополнительным трехпозиционным гидрораспределителем, гидроцилиндром-дозатором, регулируемым дросселем и вентилями, при этом гидроцилиндр управления стрелой выполнен с плавающим поршнем, размещенным в

поршневой полости, средняя поршневая полость гидроцилиндра сообщена с первой гидролинией основного гидрораспределителя, вторая линия которого сообщена со штоковой полостью, третья гидролиния - с

гидробаком и четвертая гидролиния - с ис- точником гидроэнергии и с первой гидролинией дополнительного гидрораспределителя, сообщенного второй гидролинией с крайней поршневой полостью гидроцилиндра управления стрелой, третьей гидролиний - с гидробаком и четвертой гидролинией через регулируемый дроссель и первый вентиль - с гидравлической полостью гидроцилиндра-дозатора, который выполнен с плавающим поршнем и снабжен пружиной и механизмом регулирования хода поршня, установленными в негидравлической его полости, основной гидрораспределитель выполнен с возможностью ручного управления, а дополнительный - с возможностью ручного и гидравлического управления и его гидравлическая камера управления через второй вентиль сообщена с гидравлической полостью гидроцилиндра-дозатора, причем рычаг ручного управления основного гидрораспределителя выполнен с возможностью кинематической односторонней связи с рычагом ручного управления

дополнительного гидрораспределителя.

/J

Использование: разработка и погрузка грунта. Основной гидрораспределитель вы-, полней трехпозиционным. Механизм управ- ления снабжен трехпозиционным гидрораспределителем, гидроцилиндром- дозатором, регулируемым дросселем и вентилями. Гидроцилиндр управления стрелой выполнен с плавающим поршнем. Поршневая полость гидроцилиндра сообщена с первойгидролиниейосновного гидрораспределителя. Вторая линия последнего сообщена со штоковой полостью гидроцилиндра, третья - с гидробаком, а четвертая - с источником гидроэнергии и первой гидролинией дополнительного гидрораспределителя. Вторая линия дополнительного гидрорасггределмтеля сообщена с поршневой полостью гидроцилиндра, третья линия - с гидробаком, четвертая через регулируемый дроссель и вентиль - с гидравлической полостью гидроцилиндра- дозатора. Гидравлическая камера управления дополнительного гидрораспределителя через второй вентиль сообщена также с гидравлической полостью дозатора. Рычаги управления основного и дополнительного гидрораспределителей выполнены с односторонней связью. 2 ил. w Ј

Редактор С.Патрушева

Составитель В.Глебов Техред М.Моргентал

/

f7 18 -21

/// ////////////////////.

Фиг.1

фиг. 2

Корректор С.Пекарь