Гидропривод стрелы экскаватора Советский патент 1992 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к гидроприводам одноковшовых экскаваторов.

Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения количества переключений дополнительного распределителя при упрощении конструкции.

На фиг. 1 дан экскаватор со стрелой, общий вид; на фиг. 2- принципиальные гидравлические схемы гидропривода стрелы.

Гидропривод стрелы 1 экскаватора 2 состоит из гидроцилиндров 3 и 4, шарнирно соединенных со стрелой 1 и платформой 5. Распределитель 6 соединен линиями 7 и 8 с гидроцилиндрами 3 и 4, а также линией 9 с насосом 10 и сливной линией 11с баком 12. Управление распределителем 6 производится механически, электрическими устройствами управления (фиг. 2) или посредством гидролиний управления 13 и 14 от блока 15 управления (фиг. 7).

Полость 16 подьема гидроцилиндра 4 через двухпозиционный гидропереключатель 17 в его позиции а связана с аккумулятором 18 или линией 7 в позиции б. Управление гидропереключателем обеспечивается посредством камеры 19 управления со стороны позиции б. Камера 19 управления соединена через направляющий гидроаппарат 20 с входом 21, связанным с источником давления. В качестве источника давления используется линия 7, связанная с полостью 22 подъема гидроцилиндра 3 (фиг. 2) или линия 14 управления на подъем стрелы (фиг. 3). Камера 23 дистанционного управления гидроаппарата 20 соединена с аккумулятором 18.

Гидроаппарат 20 может быть выполнен нормально открытым или нормально закрытым (фиг. 4). В последнем случае вторая его камера 24 соединена с входом 21. На фиг. 7, 8 и 9 гидроаппарата 20 имеет второй вход, соединенный с линией 13 управления.

Предусмотрена возможность использования второй камеры 25 управления (фиг. 5) гидропереключателя 17 для подключения к источнику 26 давления, питающего блок 15 управления. В этом случае камера 19 управления соединена через обратные клапаны 27 и 28 с баком 12 и входом 21.

Расширение функциональных возможностей обеспечивается также использованием клапана ИЛИ 29, соединенного выходом с камерой 19. Один из входов клапана ИЛИ 29 соединен с направляющим гидроаппаратом 20, а второй вход 30 соединяют с линией блокирующего сигнала.

При необходимости обеспечить плавающее положение возможна установка распределителя 31 плавающего положения с линией 32 управления, соединенной с входом 30. Предохранение от перегрузки обеспечивается как и в традиционном

гидроприводе установкой предохранительных клапанов (не показаны).

Предусмотрена возможность соединения камеры 25 гидропереключателя 17с полостями 33 на опускание гидроцилиндров 3

0 и 4 или установка гидроаппарата 34 на линии, соединяющей камеру 19с гидроаппаратом 20. В последнем случае линия 35 управления гидроаппарата 34 соединена с полостями 33 (фиг. 8) или с полостью гидро& цилиндра ковша на копание. Аналогичный эффект дает установка гидроаппарата 34 на линии, соединяющей источник 21 давления и аппарат 20 (не показано).

Гидропривод работает следующим об0 разом.

Исходное положение. Распределитель 6 в средней позиции. Рабочая жидкость от насоса 10 по линиям 9 и 11 поступает обратно в бак 12. Линии 7 и 8 закрыты. Гидропе5 реключатель 17 находится в позиции а при отсутствии давления в камере 19.

Давление в камере 19 отсутствует, если давление в аккумуляторе 18 недостаточно для переключения запорного органа гидро0 аппарата 20. Тогда камера 19 через гидроаппарат 20 соединена с линией 7 или 13 и 14. Линии 14 и 13 традиционно соединены с баком, кроме случаев, когда в них подается давление управления от блока 15 на подъем

5 (опускание) стрелы 1, Линия 7 соединена с баком при опускании стрелы.

Гидропереключатель 17 находится в позиции б, если давление в аккумуляторе достаточно для переключения гидроаппарата

0 20 в позицию, разъединяющую линию 21 управления от камеры 19.

Подъем стрелы осуществляется переключением распределителя 6 на подъем и соединением линий 7 и 8 с линиями 9 и 11

5 соответственно. Это обеспечивается подачей давления управления в линию 14, наклоном рукоятки блока 15 управления (для фиг. 4,3). При этом возможны насосный и насос- но-аккумуляторный режимы подъема стре0 лы.

Насосный режим подъема происходит, когда гидропереключатель 17 находится в позиции б. В этом случае рабочая жидкость от насоса 10 поступает в обе полости 16 и 22

5 подъема гидроцилиндров одновременно.

Насосно-аккумуляторный режи,4 подъема происходит, когда гидропереключатель 17 находится в позиции а. 3 этом случае рабе :ая жидкость от насоса 10 поступает только . полость 22, а в полость 15 рабочая

жидкость поступает от аккумулятора 18. Если в процессе такого подъема аккумулятор 18 разрядится до окончания подъема, то произойдет автоматическое переключение запорного органа гидроаппарата 20 во вторую позицию из-за падения давления в аккумуляторе 18 и камере 23 дистанционного управления. Затем давление (фиг. 2-6) на входе 21 равно давлению в камере 19, что вызывает переключение гидропереключателя 17 в позицию б. соединяющую полости

16и 22 подъема. Такое же переключение запорного органа 20 (фиг. 7-9) вызывает отключение камеры 19 от источника 26 давления и ее подключение к линии 13 управления на опускание стрелы, которая при подъеме соединена со сливом. Как следствие, пружина гидропереключателя 17 переводит его в позицию б.

Опускание стрелы осуществляется переключением распределителя 6 на опускание, соединяя линии 7 и 8 с линиями 11 и 9 соответственно. Для этого подается давление в линию 13 управления (фиг. 3 и 7) наклоном рукоятки блока 15 управления. При этом линия 8 и полости опускания гидроцилиндров 3 и 4 соединяются с насосом 10. Полость 22 подъема соединяется с баком 12 через линию 7, а полость 16 подъема с аккумулятором 18, так как гидропереключатель

17находится в позиции а. Если последний подъем происходил в насосном режиме, то гидропереключатель 17 вернется в позицию а под действием пружины (фиг. 2, 3, 4 и 6), давление от источника 26 давления (фиг. 5) или давления в линии 13 (фиг. 7-9). Если последний подъем проходил в насосно-ак- кумуляторном режиме, то гидропереключа- тель 17 останется в позиции а под действием пружины (фиг. 2-4 и 6), давления от источника 26 давления (фиг. 5, 7-9). В любом случае рабочая жидкость из полости 16 поступает в аккумулятор 18 под действием веса стрелы и другого рабочего оборудования. При этом не исключается помощь при опускании давления, создаваемого насосом, в полостях 24 в положениях с касанием ковшом грунта и т.п.

Зарядка аккумулятора 18 всегда происходит на объем, не превышающий объем полости 16 гидроцилиндра 4. Чем поддерживается оптимальный режим рекуперации энергии и исключается возможность перезарядки гидроаккумулятора 18. Перезарядка гидроаккумулятора могла бы привести к потерям рекуперируемой энергии на предохранительных клапанах.

Плавающее положение стрелы обеспечивается подачей давления управления в линию 32. которое переключит распределитель 29 в положение, соединяющее линии 7 и 8 с баком 12. В тех случаях, когда возможно зависание стрелы при подвергнутом рабочем оборудовании, из-за недо- 5 статочности момента, создаваемого рабочего оборудования для зарядки аккумулятора 18, линию 32 управления соединяют с входом 30. Тогда сигнал управления на переключение распределителя 29 одновре0 менно переключит распределитель 17 в позицию б и все полости гидроцилиндров 3 и 4 будут соединены с баком.

Автоматически при выключении двигателя машины 2 (фиг. 5) можно переходить на

5 традиционное соединение гидроцилиндров 3 и 4, так как падение давления в источнике 26 приводит к переводу распределителя 17 в позицию б. Традиционное соединение при длительной стоянке позволяет выравнять

0 силы, действующие на гидроцилиндры 3 и 4. Использование блокирующего входа 30 позволяет подключением его к линии управления на копание ковшом для экскаватора принудительно переключать распредели5 тель 17 в позицию б, что выравнивает силы, действующие на гидроцилиндры 3 и 4, от действия реактивной нагрузки при копании ковшом.

В предложенном устройстве значитель0 ноуменьшено количество переключений дополнительного распределителя. В процессе работы землеройной машины дополнительный распределитель переключается в пози- цию а только в случае разрядки

5 гидроаккумулятора в конце подъема из-за утечек рабочей жидкости.

Таким образом, в предложенном устройстве повышается надежность при упрощении его конструкции, при расширении

0 функциональных возможностей, так как нет ограничений на тип управления основным распределителем.

Формула изобретения 5 1. Гидропривод стрелы экскаватора, содержащий насос, гидробак, гидролинию управления, два гидроцилиндра, имеющий механизмы управления гидрораспределитель, подключенный к насосу, гидробаку, к 0 полостям подъема и опускания первого гидроцилиндра, гидроаккумулятор, двухпози- ционный гидропереключатель с камерой управления, подключенной к полостям подъема гидроцилиндров и к гидроаккуму- 5 лятору с возможностью сообщения в первой позиции золотника гидропереключателя полостей подъема гидроцилиндров между собой, а во второй позиции золотника - полости подъема второго гидроцилиндра с гидроаккумулятором, направляющий гидроаппарат с запорным органом и камерой дистанционного управления, выход которого сообщен с камерой управления двухпозици- онного гидропереключателя, вход подключен к гидролинии управления, а камера дистанционного управления направляющего гидроаппарата сообщена с гидроаккумулятором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе гидропривода, направляющий гидроаппарат выполнен с возможностью сообщения и разобщения гидролинии управления с камерой управления двухпозиционного гидропереключателя соответственно в первом и втором положениях запорного органа направляющего гидроаппарата, а двухпозици- онный гидропереключатель выполнен с возможностью переключения его золотника в первую и вторую позиции при соответственно первом и втором положениях запорного органа направляющего гидроаппарата.

2.Гидропривод поп, 1,отличающи- й с я тем, что гидролиния управления подключена к полости подъема первого гидроцилиндра.

3.Гидропривод по пп. 1 и 2, о т л и ч э- ю щ и и с я тем, что он снабжен гидросистемой сервоуправления гидрораспределителем с источником гидроэнергии и двумя выходами, один из которых подключен к гидролинии управления,

4.Гидропривод по пп. 1-3, отличающийся тем что направляющий гидроаппарат выполнен в виде нормально открытого гидроклапана давления.

5.Гидропривод по пп. 1-3, отличающийся тем, что направляющий гидроаппарат выполнен в виде нормально закрытого гидроклапана давления с камерой собственного управления, подключенной к гидрояинии управления,

6.Гидропривод по rm.v 1-4, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что он снабжен гидроклапаном ИЛИ, выходом сообщенным с камерой управления двухпозиционного гидропереключателя, и гидролинмей блокировки, подключенной к одному из входов гидроклапана ИЛИ, другой вход которого сообщен с гидролин ей управления.

7,Гидропривод по пп. 1, 3 и 4, о т л и- чающийся тем, что он снабжен обратным клапаном, входом подключенным к камере управления двухпозиционного гидропереключателя, а выходом - к гидролинии управления.

8,Гидропривод по пп. 1 и 7, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что двухпозиционный гидропереключатель снабжен второй камерой

управления.

9.Гидропривод по пп. 1, 7 и 8, о т л и- чающийся тем, что вторая камера управления двухпозиционного гидропереключателя подключена к источнику гидроэнергии гидросистемы сервоуправления.

10.Гидропривод по пп. 1 и 3, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что направляющий гидроаппарат подключен к источнику гидроэнергии гидросистемы сервоуправления и

выполнен с возможностью сообщения во аюром положении его запорного органа источника (идроэнергии с камерой управления двухпозиционного гидропереключателя.

11. Гидропривод по пп. 1 и 3, отличающий с я тем, что гидролиния управления подключена к первому механизму управления гидрораспределителя.

12,Гидропривод по пп. 1 и 10, о т л и- чающийся тем, что гидролиния управления подключена к второму механизму управления гидрораспределителя,

13,Гидропривод по пп, 1,8, 1C и 12, отличающийся тем, что вторая камера

управления двухпозиционного гидропереключателя сообщена с полостью опускания второго гидроцилиндра.

14,Гидропривод по пп. 1, 10 и 12, отличающийся тем, что он снабжен

сервозолотником с камерой управления, подключенным к направляющему гидроаппарату и к камере управления двухпозиционного гидропереключателя, иыполяенным с возможностью сообщения

при его переключении камеры управления двухпозиционного гидропереключателя с направляющим гидроаппаратом или с гидробаком, при этом камера управления сер- возслотнкг.а сообщена с полостью

опускания второго гидроцилиндра.

№U

Использование: землеройные машины для повышения надежности работы гидропривода экскаватора. Гидропривод состоит из гидроцилиндров (ГЦ) 3 и 4 и имеющего механизмы управления гидрораспределителя (ГР) 6. Насос 10, гидробак 12 и полости ГЦ 3 подключены к ГР 6. Полости подъема ГЦ 3,4 подключены к имеющему камеру 19 управления гидропереключателю (ГП) 17. Гидроаккумулятор 18 подключен к ГП 17. Направляющий гидроаппарзт 20 имеет запорный орган и камеру 23 дистанционного управления. Выход гидроаппарата 20 сообщен с камерой 19 управления ГП 17. Вход подключен к гидролинии 21 управления ГР 6. Камера 19 сообщена с гидроаккумулятором 18. Гидроаппарат 20 выполнен с возможностью сообщения и разобщения гидролинии 21 с камерой 19. Двухпозицион- ный ГП 17 выполнен с возможностью переключения его золотника в первую и вторую позиции при первом и втором положениях запорного органа гидроаппарата 20. Гидролиния 21 подключена к полости подъема ГЦ 3. Гидропривод снабжен гидросистемой сервоуправления ГР 6 с источником гидроэнергии и двумя выходами. Гидроаппарат 20 выполнен в виде нормально открытого либо закрытого гидроклапана. Гидропривод снабжен гидроклапаном ИЛИ и обратным клапаном. Двухпозиционный ГП 17 снабжен камерой управления. Она подключена к источнику гидроэнергии. Гидролиния 21 подключена к первому механизму управления ГР 6 или к второму механизму управления ГР 6. Камера управления сообщена с полостью опускания ГЦ 4. Гидропривод снабжен сервозолотником с камерой управления. Последняя сообщена с полостью подъема ГЦ 4. При работе гидропривода снижается количество переключений золотника ГП 17. Это приводит к повышению надежности работы гидропривода. 13 з.п. ф-лы, 9 ил. со с VJ Ј ел 00

W89W.I

//

L-J

2Ь

7

nvr-i

l tffif(

I

3D

16

17

Фиг.5

фиг. 8

/

/

фиг. 8

А

н

/ S

L-ГГ.

л

м

Фиг.9