Энергосберегающая гидросистема управления экскаватора Советский патент 1992 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к экскаваторо- строению, а именно к энергосберегающим гидросистемам управления экскаватора.

Известна энергосберегающая гидросистема управления экскаватора, содержащая гидроаккумуляторный блок питания, к входу которого подключен гидронасос, первый выход подключен к гидробаку, второй выход гидроаккумуляторного блока питания через гидроуправляемый гидрораспределитель подключен к гидроцилиндру исполнительного органа.

Недостатком данной системы управления экскаватора является низкая топливная экономичность, из-за отсутствия устройства автоматического снижения оборотов дизеля при нахождении блоков управления в нейтральном положе:

НИИ.v

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является энергосберегающая гидросистема уп(Л

равления экскаватора, содержащая гидроаккумуляторный блок питания, к входу которого подключен гидронасос, первый выход подключен к гидробаку, второй выход гидроаккумуляторного блока питания через гидроуправляемый гидрораспределитель подключен к гидроцилиндру исполнительного органа, третий выход гидроаккумуляторного блоха управления подключен к входам первого и второго золотников серво- управления, соединяющих управляющие входы гидроуправляемого гидрораспределителя с гидробаком и гидроцилиндр управления.

Недостатком известной энергосберегающей гидросистемы управления экскаватора является недостаточная эффективность ее работы из-за низкого быстродействия вследствие наличия большого количества гидроклапанов Или и зна- чите.льной длины соединительных гидролиний.

XI

сл го со

00

XI

Цель изобретения - повышение эффективности работы гидросистемы экскаватора путем экономии топлива.

Энергосберегающая гидросистема управления экскаватора, содержащая гидроаккумуляторный блок питания, к входу которого подключен гидронасос, первый выход подключен к гидробаку, второй выход гидроаккумуляторного блока питания через гидроуправляемый гидрораспределитель подключен к гидроцилиндру исполнительного органа, третий выход гидроаккумуляторного блока управления подключен к входам первого и второго золотников серво- управления, соединяющих управляющие входы гидроуправляемого гидрораспределителя с гидробаком и гидроцилиндр управления, снабжена двухпозиционным электрогидрораспределителем, задатчиком времени, таймером, компаратором, полосовым частотным фильтром и датчиком давления, вход которого подключен к третьему выходу гидроаккумуляторного блока питания, а выход - через последовательно соединенные полосовой частотный фильтр и компаратор и подключенные к первому входу таймера, к второму входу которого подключен задатчик времени, а выход таймера подключен к управляющему входу двухпо- зиционного электрогидрораспределителя, соединяющего гидроцилиндр управления с четвертым входом гидроаккумуляторного блока питания.

При использовании предлагаемой энергосберегающей гидросистемы управления экскаватора, по сравнению с известной повышается эффективность работы экскаватора и топливная экономичность.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема энергосберегающей гидросистемы управления экскаватора; на фиг. 2 - графическая зависимость Р f(t), где Р - давление в гидросистеме управления; на фиг. 3 - графическая зависимость 1)ф f(t), где Уф - напряжение на выходе полосового частотного фильтра; на фиг. А - графическая зависимость UK f(t), где UK - напряжение на выходе компаратора; на фиг. 5 - графическая зависимость UT f(t), где UT - напряжение на выходе таймера.

Предлагаемая энергосберегающая гидросистема управления экскаватора, содержащая гидроаккумуляторный блок 1 питания, по входу которого подключен гидронасос 2, первый выход 3 подключен к гид- робаку 4, второй выход 5 гидроаккумуляторного блока 1 питания через гидроуправляемый гидрораспределитель 6 подключен к гидроцилиндру 7 исполнительного органа, третий выход 8

гидроаккумуляторного блока 1 управления подключен к входам первого 9 и второго 10 золотников сервоуправления, соединяющих управляющие входы гидроуправляемого гидрораспределителя 6 с гидробаком 4 и гидроцилиндр. 11 управления, снабжена двухпозиционным электрогидрораспределителем 12, задатчиком 13 времени, таймером 14, компаратором 15, полосовым

частотным фильтром 16 и датчиком 17 давления, вход которого подключен к третьему выходу гидроаккумуляторного блока 1 питания, а выход - через последовательно соединенные полосовой частотный фильтр 16 и

компаратор 15 и подключенные к первому входу таймера 14, к второму входу которого подключен задатчик 13 времени, а выход 18 таймера 14 подключен к управляющему входу двухпозиционного электрогидрораспределителя 12, соединяющего гидроцилиндр 11 управления с четвертым 19 входом гидроаккумуляторного блока 1 питания.

Энергосберегающая гидросистема управления работает следующим образом.

При работе двигателя на холостых оборотах насос 2 создает в напорной гидролинии гидроаккумуляторного блока 1 стабильное по величине давление с минимальной амплитудой пульсации (на фиг. 2,

интервал времени от 0 до ti). При этом на выходе полосового частотного фильтра 16 {сплошная линия на фиг. 3), компаратора 14 (UK. фиг. 4) и таймера 14 (От, фиг. 5) отсутствует выходной сигнал,

При включении какого-либо блока 9 или 10 управления (фиг. 2, момент времени ti) рабочая жидкость по гидролиниям-управле- ния поступает к гидрораспределителю 6, перемещая его в рабочее положение, и

0 рабочая жидкость от насоса 2 подается к исполнительному органу.

В момент включения блоков 9 и 10 управления в напорной гидролинии происходит скачкообразное падение давления

5 рабочей жидкости (фиг. 2, начиная с момента времени ti), которое преобразуется дат-., чиком 17 давления в электрический сигнал, и после его прохождения через полосовой частотный фильтр 16 преобразуется в сиг0 нал, величина которого пропорциональна величине и скорости перепада давления в напорной гидролинии (фиг. 3, сплошная линия),

Величина сигнала на входе компарато5 ра 15 на короткий промежуток времени превышает величину опорного напряжения U0n f ( А Р; Р), поданного на вход компаратора 15 и подобранного таким образом, чтобы обеспечивалось надежное срабатывание

компаратора 15 от провалов давления в гидролинии управления при включении блоков 9 и 10 управления и исключалось его срабатывание при изменении давления в гидролинии управления. Поэтому в момент времени t2 на выходе компаратора 15 вырабатывается короткий сигнал (фиг, 4), который подается на вход таймера 14 и запускает его (фиг. 5) на время, задаваемое задатчиком 13. Сигнал с выхода 18 таймера 14 подается на электромагниты гидрораспределителя 12, переводя последний в положение, при котором напорная гидролиния соединяется с гидроцилиндром 11 управл ения энергосберегающего устройства, который, воздействуя на рейку топливного насоса, выводит двигатель на максимальные обороты за время t4 - ta. Давление в напорной магистрали за это время возрастает до Р (фиг. 2), но срабатывание компаратора 15 не происходит (фиг. 3). Включение блоков 9 и 10 управления в моменты времени ts и te приводит к формированию коротких импульсов на выходе компаратора 15 (фиг. 4) и повторному перезапуску таймера 14 каждый раз на время, задаваемое задатчиком 13.

После включения блоков 9 и 10 управления в момент времени te таймер 14 отрабатывает время, задаваемое задатчиком 13 и равное интервалу te - 7, и отключает электромагнит гидрораспределителя 12, переводя его в положение, при котором гидроцилиндр 11 управления энергосберегающего устройства соединяется с гидробаком 4 и воздействуя на рейку топливного насоса, переводит двигатель на холостые обороты (tg - te).

При последующих включениях блоков 9 и 10 управления цикл работы энергосберегающей системы происходит аналогично.

Предлагаемая энергосберегающая гид- 5 росистема позволит повысить эффективность работы экскаватора.

Формула изобретения Энергосберегающая гидросистема управления экскаватора, содержащая гидро- 0 аккумуляторный блок питания, к входу которого подключен гидронасос, первый выход подключен к гидробзку, второй выход гидроаккумуляторного блока питания через гидроуправляемый гидрораспределитель 5 подключен к гидр оцилиндру исполнительного органа, третий выход гидроаккумуляторного блока управления подключен к входам первого и второго золотников серво- управления, соединяющих управляющие

0 входы гидроуправляемого гидрораспреде- лителя с гидробаком, и гидро цилиндр управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы гидросистемы экскаватора путем экономии

5 топлива, она снабжена двухпозицйонным электрогидрораспределителем, задатчиком времени, таймером, компаратором, полосовым частотным фильтром и датчиком давления, вход которого подключен к третьему

0 выходу гидроаккумуляторного блока питания, а выход через последовательно соединенные полосовой частотный фильтр и компаратор подключен к первому входу таймера, к второму входу которого подключен

5 задатчик времени, а выход таймера подключен к управляющему входу двухпозицион- (ного электрогидрораспределителя, соединяющего гидроцилиндр управления с четвертым входом гидроаккумуляторного

0 блока питания,

Xрейхе тол- // либнаео Macs- / садбигр/пеля ,f0

J4

,f0

/

Сущность изобретения1 устройство содержит гидроаккумуляторный блок 1 питания, гидронасос 2, гидробак 4, гидроаккумуляторный гидрораспределитель 6, гидроцилиндр 7, гидроцилиндр 11 управления, двухпозиционный электрогид- рораспределитель 12, задатчик 13 времени, таймер 14, компаратор 15, полосовой частотный фильтр 16, датчик 17 давления 3-2 - 1-4, 16-15-14- 11.бил

фиг .2

,

Јцtr

.тЛ