Гидравлический привод автомобильного подъемника Советский патент 1993 года по МПК F15B11/20 B66C23/00 B66F11/04 

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях монтажных автогидроподъемников, а также в гидроприводах и системах управления различных строительно-дорожных машин.

Известен гидравлический привод автомобильного подъемника, содержащий гидродвигатели рабочих органов, связанные гидролиниями через гидрораспределители с ручным управлением с насосом и гидробаком, пульт управления, трех и двухлинейные гидрораспределители, обратные клапаны (Зайцев Л.В., Полосин М.Д., Автомобильные краны. М.: Высшая школа, 1987, с. 74, рис. 63).

Недостатком известного технического решения являются узость функциональных возможностей, так как здесь регулирование скорости осуществляется лишь за счет регулирования расхода жидкости за счет дросселирования в гидрораспределителях с ручным управлением и частоты вращения насоса за счет изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Такое регулирование скорости приводит к полной зависимости скоростей движения рабочих органов как без совмещения, так и при совмещении операций от индивидуальных способностей оператора, что снижает безопасность и надежность работы.

Известен также гидравлический привод автомобильного подъемника, содержащий гидроцилиндры подъема верхней и нижней стрелы, и гидродвигатель поворота, связанные гидролиниями через четырехлинейные управляемые гидрораспределители с насосом и гидробаком, управляемый гидрораспределитель вида работ, а также установленные в гидролиниях, связываюх|со

чэ

XI

°R

XJ

щих гидрораспределители и полости гид- роцилиндротв стре лы, дроссели шунтированные обратными клапанами, пульт управления с тумблерами управления,связанными с входами управления четырехлинейных гидрораспределителей, обратные клапаны, и, кроме того, гидроцилиндр управления дроссельной заслонкой двигателя внутреннего сгорания автомобильного подъемника, соединённый с напорной гидролинией насоса (Гудков Ю.И, Автомобильные подъемники и вышди, JVI,: Высшая школа, с. 92, рис. 65).

Недостатком данного привода функциональных возможностей и низкая надежность, обусловленные возможностью регулирования скорости гидродвигателей лишь изменением частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, а также малой скоростью движения при совмещении операций. Увеличение частоты вращения насосов, а следовательно, скорости движения гидродвигателя при росте нагрузки на него за счет воздействия гидроцилиндра на дроссельную заслонку ухудшает эксплуатационные характеристики, снижает надежность, и, тем самым, безопасность работы. Возможность одновременного включения нескольких гидродвигателей снижает безопасность работы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей повышение надежности и безопасности.

Указанная цель достигается тем, что гидравлический привод автомобильного подъемника, содержащий гидроцилиндры подъема верхней, нижней стрелы, гидродвигатель поворота, связанные гидролиниями через четырехлинейные управляемые гидрораспределители с насосом и гидробаком, управляемый гидрораспределитель вида работ, а также установленные пара ллель нЬ в гйдролйнйях , ёвязь1вающйх гидрораспределители и полости гидроцилиндров, стрелы, дроссели, шунтированные обратными клапанами, пульт управления с тумблерами управления, связанными с входами управления четырехлинейных гидрораспределителей, обратные клапаны, снабжен трехпозиционным трехлинейным и двухпозиционным управляемыми гидрораспределителями, по меньшей мере двумя регуляторами потока, дросселем и двумя обратными клапанами и логическим блоком задания скоростей, а пульт управления снабжен кнопкой быстрых перемещений, насос через трехлинейный гидрораспреде- лите/ili и установленные в его гидролиниях регуляторы потока соединен с гидробаком, выход хотя бы одного шунтирующего обратного клапана через последовательно установленные дроссель, двухпозиционный гидрораспределитель и параллельно подключенные к нему обратные клапаны связан 5 с двумя гидролиниями соответствующего четырехлинейного гидрораспределителя и гидроцилиндра, тумблеры и кнопка пульта управления через логический блок задания скоростей связаны с входами управления

10 трехлинейного и двухпозиционного гидрораспределителей. При этом привод снабжен системой блокировки через которую связаны тумблеры с входами управления четырехлинейных гидрораспределителей, а

15 его входы связаны с блоком задания скоростей и входом управления гидрораспределителя вида работ.

Блок задания скоростей выполнен в виде шести логических элементов И, шести

0 элементов ИЛИ, двух логических элементов НЕ и двух элементов НИ-НИ, входы первого, второго и третьего элементов ИЛИ связаны соответственно с тумблерами пульта управления, их выходы связаны с четвертым

5 элементом ИЛИ и попарно - с первым, вторым и третьим элементами И, которые связаны с пятым элементом ИЛИ и четвертым элементом И, причем выходы четвертого и пятого элементов И связаны с пятым эле0 ментом И, кнопка пульта управления связана непосредственно и через шестой элемент ИЛИ с первым элементом НИ-НИ, а через первый элемент НЕ - со вторым элементом НИ-НИ, при этом пятый элемент

35 ИЛИ блока связан с шестым элементом ИЛИ, пятый элемент И - со вторым элементом НИ-НИ, выход четвертого элемента ИЛИ связан со входом шестого элемента И, установленного на выходе первого элемен0 та НИ-НИ, выходы шестого элемента И и второго элемента НИ-НИ связаны с входами управления трехлинейного и двухпози- ционногб гидрораспределитёлей, а выход четвертого элемента И через второй эле5 мент НЕ связан с системой блокировки, которая содержит шесть трехвходовых логических элементов И, включенных рабочими входами и выходами в линии связи тумблеров пульта управления с входами уп50 равления четырехлинейных гидрораспределителей, а входы управления каждого элемента И блока связаны с вторым элементом НЕ и с входом управления гидрораспределителя вида работ,

55 На чертеже изображена принципиальная схема гидравлического привода автомобильного подъемника.

Привод содержит гидроцилиндры 1, 2 подъема верхней, нижней стрелы и гидродвигатель (гидромотор) 3 поворота, связанные гидролиниями 4, 5, 6, 7, 8, 9 с четырехлинейными управляемыми гидрораспределителями 10, 11, 12, имеющими входы 13, 14, 15, 16, 17, 18 управления, В гидролинии 4, 5, 6, 7 установлены гидрозамки 19, 20, а в гидролинии 4, 5, 6, 7, 8, 9 - дроссели (не обозначены) шунтированные обратными клапанами 21, 22, 23, 24, 25, 26. Гидрораспределители 10, 11, 12 гидролиниями 27, 28 соединены с насосом 29 и гидробаком 30. В напорную гидролинию 27 установлен управляемый гидрораспределитель 31 вида работ с входом 32 управления и предохранительный клапан 33. Пульт 34 управления имеет тумблеры 35, 36, 37, связанные линиями 38, 39, 40, 41, 42, 43 с входами 13, 14, 15, 16, 17, 18 управления гидрораспределителей 10, 11. 12.

Привод снабжен управляемым трехпо- зиционным трехлинейным гидрораспределителем 44 с входами 45, 46 управления, управляемым двухпозиционным гидрораспределителем 47 с входом 48 управления, регуляторами 49, 50 потока, дросселем 51, параллельно подключенными обратными клапанами 52, 53 и блоком 54 задания скоростей. Пульт 34 управления снабжен кнопкой 55 быстрых перемещений.

Насос 29 через гидрораспределитель 44 и регуляторы 49, 50 потока соединен с гидробаком 30. Выход шунтирующего обратного клапана 21 через последовательно установленные дроссель 51, гидрораспределитель 47 и обратные клапаны 52, 53 соединен с гидролиниями 56, 57 гидрораспределителя 10. Тумблеры 35,36, 37 и кнопка 55 линиями 38, 39, 40, 41, 42, 43, 58 через блок 54 связаны с входами 45,46 и 48 управления гидрораспределителей 44 и 47. В линиях 38-43, связывающих пульт 34 управления с входами 13-18 управления, установлена система 59 блокировки. Входы последней линиями 60, 61 связаны с блоком 54 и входом 32 управления гидрораспределителя 31 вида работ.

Блок 54 соединен входами с линиями 38-43, 58, а выходами - с линиями 60, 62, 63 и содержит логические элементы И 64, 65, 66, 67, 68, 69, элементы ИЛИ 70, 71, 72, 73, 74, 75, элементы НЕ 76, 77, элементы НИ- НИ 78, 79. Входы элементов ИЛИ 70, 71, 72 связаны линиями 38, 39, 40, 41, 42, 43 с тумблерами 35, 36,37 пульта 34 управления. Выходы элементов 70, 71, 72 связаны с элементом ИЛИ 73 и попарно - с элементами И 64, 65, 66, которые связаны с элементом ИЛИ 74 и элементом И 67. Выходы элементов ИЛИ 73 и 74 связаны с элементом И 68, Кнопка 55 линией 58 непосредственно и через элемент ИЛИ 75 связана с элементом

НИ-НИ 78, а через элемент НЕ 76 - с элементом НИ-НИ 79. Элемент ИЛИ 74 связан с элементом ИЛИ 75, а элемент И 68 - с элементом НИ-НИ 79. Выход элемента ИЛИ

73 связан со входом элемента И 69, установленного на выходе элемента НИ-НИ 78. Выходы элементов И 69 и НИ-НИ 79 линиями 63 и 62 связаны с входами 46, 45 и 48 управления гидрораспределителей 44 и 47. Выход

0 элемента И 67 через элемент НЕ 77 линией 60 связан с системой 59 блокировки.

Система 59 блокировки содержит трех- входовые логические элементы И 80, 81, 82, 83,84, 85, включенные в линии 38,39,40,41,

5 42, 43 пульта 34 управления с входами 13, 14, 15, 16, 17, 18 управления гидрораспределителей 10, 11, 12. Управляющие входы элементов 80-85, соответственно, связаны линией 60 с блоком 54, и линией 61 - с

0 входом 32 управления гидрораспределителя 31.

На выходах тумблеров 35,3 6, 37 кнопки 56 и на входе 32 управления обозначены сигналы Xi,...,Xs, на выходах элементов

5 ИЛИ 70, 7Х1, 72, элементов И 80, 81, 82, 83, 84, 85, элемента ИЛИ 75, элемента НЕ 76, элемента НИ-НИ - сигналы Yi,...,Yi2, на выходах логических элементов И 64, 65, 66. элемента ИЛИ 73, элемента И 69, элемента

0 НИ-НИ - сигналы Zi,...,Ze, на выходах элементов ИЛИ 74, элементов И 67, 68 - сигналы 1)1,,..,1)з, на выходе элемента НЕ 77 - сигнал V. Сигналы Xi,...,Xe; Yi,..., Zi,...,Zs; Ui,...,U3; V принимают два уровня

5 значений - 0 и 1.

Виды состояний логических элементов представлены в таблицах 1...6.

На чертеже не показаны устройства для разгрузки насоса при среднем положении

0 гидрораспределителей. Органы управления гидрораспределителей, линии связи, логические элементы могут быть выполнены электрическими, пневматическими, гидравлическими.

5 Привод работает следующим образом.

После установкой подъемника в исходное положение гидрораспределитель 31 переключают в правую позицию. Сигнал Хв

0 1 поступает на первые входы элементов И 80-85. Так как тумблеры 35,3 6, 37 пульта 34 управления не включены, сигналы Xi,...,Xe равны нулю, сигналы на выходах элементов ИЛИ 70, 71, 72 блока 54 Yi Y2 Уз О

5 (табл. 1), сигналы на выходах элементов И 64, 65, 66, 67 Zi 7.2 Zs U2 0 (табл, 3 и 4; и на выходе элемента НЕ 77 вырабатывается сигнал V 1 (табл, 5), который с выхода блока 54 по линии 60 поступает на вторые входы элементов И 80-85.

Одновременно сигналы YI Y2 Уз Zi Z2 Za 0 поступают на входы элементов ИЛИ 73 и 74 блока 54, На их выходах вырабатываются сигналы Z4 Ui 0 (табл. 2), поступающие на входы элементов ИЛИ 75, И 68. На выходе последнего сигнал Уз О (табл. 3). Так как в исходном положении кнопка 55 не нажата, сигналХ 0 поступает на входы элементов ИЛИ 75, НЕ 76, НИ-НИ 78. На выходе элемента ИЛИ 75 сигнал Yn 0 (табл. 1) и с элемента НИ-НИ 78 сигнал Yi2 1 (табл. 6) поступает на вход элемента И 69. Так как на его втором входе сигнал ТА О, то (табл. 3) на выходе блока 54 в линии 63 сигнал Zs 0, в результате чего в исходном положении гидрораспределитель 47 находится в верхней (по чертежу) позиции, так как на его вход 48 управления сигнал управления не поступает.

С выхода элемента НЕ 76 сигнал Yn 1. (табл. 5) поступает на вход элемента НИ-НИ 79, в результате чего на его выходе, выходе блока 54 и в линии 62 сигнал Ze 0. Гидрораспределитель 44 установлен в средней позиции, Сигналы на выходе тумблеров 35, 36, 37 пульта 34 управления Xi Х2 Хз Хз Xs Хб О, сигналы на выходе системы 59 Y4 Ys Ye Y7 Y8 Yg 0 (табл. 4} и гидрораспределители 10, 11, 12 также установлены в средней позиции. Гидрораспре- делитель 48 через обратные клапаны 52, 53 и гидрораспределители 10, 11, 12 соединен с гидролинией 28 и гидробаком 30.

Для подъема, например, верхней стрелы на малой скорости оператор поворачивает тумблер 35 пульта 34 управления против часовой стрелки. Сигнал Х2 1 по линии 30 поступает на третий вход элемента И 81. Так как на двух других входах этого элемента сигналы Xs V 1, сигнал YS 1 (табл. 4) поступает на вход 14 управления, переключая.гидрораспределитель 10 в правую позицию.

Одновременно сигнал Xi 1 по линии 39 подводится к элементу ИЛИ 70, сигнал YI 1 (табл, 1) поступает на вход элемента ИЛИ 73, сигнал Z4 1 (табл. 2) поступает на второй вход элемента И 69, Так как сигнал Yia 1, то с выхода блока 54 сигнал Zs 1 по линии 63 поступает к входам 46 и 48 управления гидрораспределителей 44 и 47, которые переключаются, соответственно, в правую и нижнюю позиции одновременно с гидрораспределителем 10.

Рабочая жидкость от насоса 29 по гидролинии 27 через гидрораспределитель 10, по гидролинии 57, через обратный клапан 21, гидрозамок 19, по гидролинии 4 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 1. Из штоковой полости гидроцилиндра 1

рабочая жидкость через дроссель 22, гидролинию 5, гидрозамок 19, гидролинию 56, гидрораспределитель 10, гидролинию 28 поступает в гидробак 30. Одновременно часть

подачи насоса 29 через гидрораспределитель 44 и регулятор 50 потока, настроенный на режим работы только одного рабочего органа на малой скорости, отводится в гидробак 50. Осуществляется подъем верхней

0 стрелы на малой скорости.

При необходимости быстрого подъема нажимают кнопку 56 пульта 34 управления. Сигнал X 1 поступает к элементам НЕ 76 и НИ-НИ 78. Сигналы с их выходов Yn О

5 и Yi2 0 (табл. 5 и 6) поступают на входы логических элементов НИ-НИ 79 и 69, благодаря чему на выходах блока 54 вырабатываются сигналы Zs 0, Ze 1, поступающие к входам 45, 46, 48 гидрораспределителей

0 44 и 47, Гидрораспределители 44, 47 переключаются в левую и верхнюю позиции. Часть подачи насоса 29 через гидрораспределитель 44 и регулятор 49 потока, настроенный на режим работы одного рабочего

5 органа на большой скорости, отводится в гидробак. Гидроцилиндр 1 осуществляет быстрый подъем верхней стрелы . Гидрораспределитель 47 через обратный клапан 52 соединен со сливной гидролинией 56.

0 Для опускания, например, верхней стрелы на малой скорости оператор поворачивает тумблер 35 пульта 34 управления по часовой стрелке при отпущенной кнопке 55. Сигнал Xi 1 поступает по линии 38 к

5 логическим элементам ИЛИ 70 и И 80. На выходах блока 54 и системы 59 вырабатываются сигналы Ze 0, Zs V 1, Y 1, YS Ye Y Ys Yg 0, в результате чего гидрораспределитель 10 переключается в

0 левую, а гидрораспределители 44 и 47 - в правую и нижнюю позиции.

Рабочая жидкость от насоса 29 по гидролинии 27, через гидрораспределитель 10. по гидролинии 56, через гидрозамок 19 и

5 обратный клапан 22 подводится к штоковой полости гидроцилиндра 1. Из поршневой полости рабочая жидкость по гидролинии 4, через гидрозамок 19, дроссель 21, гидролинию 57, гидрораспределитель 10,гидро0 линию 28 отводится в гидробак 30. Осуществляется медленное опускание верхней стрелы, в соответствии с настройкой регулятора 50 потока.

Для опускания верхней стрелы на быст5 рой скорости оператор нажимает также кнопку 55 пульта 34 управления. Сигнал Ху 1 подводится к блоку 54. Как и в режиме подъема стрелы на быстрой скорости, на выходе блока 54 вырабатываются сигналы Zs 0, Ze V 1. Гидрораспределитель 47

переключается в верхнюю, а гидрораспределитель 44 - в левую позицию, соединяя насос 29 через регулятор 49 потока, настроенный на режим работы одного рабочего органа на быстрой скорости, с гидробаком 30. Рабочая жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 1 в гидролинию 57 поступает по двум параллельным гидролиниям: через дроссель 21, а также через последовательно установленные дроссель 51, гидрораспределитель 47 и обратный клапан 53. При этом гидрораспределитель 47 как и ранее через обратный клапан 53 сообщен со сливной гидролинией.

Приводы подъема нижней стрелы при помощи гидроцилиндра 2 и поворота посредством гидромотора 3 работает в рассмотренных режимах так же, как и привод верхней стрелы.

Для совмещения двух операций, например, подъема верхней стрелы и поворота по часовой стрелке, оператор поворачивает тумблеры 36 и 37 против часовой стрелки. При этом не имеет значения, будет или не будет нажата кнопка 55 пульта управления 34.

Сигналы Ха Хе 1 поступают к элементам ИЛ И 70 и 72 блока 54, сигналы Yi Уз 1 (табл. 1) поступают к элементам ИЛИ 73 и И 66. На их выходах вырабатываются сигналы ZA Za 1 (табл. 2 и 3), подводимые к элементам ИЛИ 74, И 67, 68. Так как на выходе элемента ИЛ И 74 сигнал Ui 1 (табл. 2), на выходах элементов ИЛИ 75 и И 68 сигналы УЮ Us 1 (табл. 1 и 3). Поэтому сигналы на выходе элементов НИ-НИ Via Ze 0 (табл. 6) и сигналы на выходе блока 54 Zs Ze 0 (табл. 3). Эти сигналы не изменяются, если будет нажата кнопка 56 пульта управления 34, так как сигналы на одних входах элементов НИ-НИ останутся те же УЮ (табл. 6). Одновременно, так как сигналы Zi .Ze 0, сигнал 1)2 О (табл. 4), и сигнал на выходе блока 54 V 1 разрешает прохождение сигналов Xi,...,X6 без изменений через систему 59 блокировки.

Гидрораспределители 10 и 12 переключаются в правые позиции, а гидрораспределитель 44 устанавливается в среднюю позицию. Вся подача насоса 29 через гидрораспределители 10 и 12 поступает к гидроцилиндру 1 и гидромотору 3. Дроссели 22 и 26 обеспечивают желаемое соотношение расходов, поступающих к этим гидродвигателям,

При необходимости движения этих органов в другую сторону либо совмещения других двух любых операций привод работает аналогично.

При включении одновременно трех тумблеров одновременное движение трех гидродвигателей исключено, т.к. такое перемещение площадки с находящимися на ней людьми могло бы привести к непредсказуемому соотношению скоростей этих органов и возможным аварийным ситуациям. В этом случае сигналы с выходов элементов И 64,...,66 Zi Z2 2з 1 поступают на входы элемента И 67, сигнал 1)2 1 (табл. 4), сигнал на выходе блока 54 V 0 (табл. 5) поступает

на систему 59, в результате чего на выходах элементов И 80-85 все сигналы Ys Ye Yy Ye Yg 0. Гидрораспределители 10, 11, 12 установлены в средней позиции и движение гидрораспределителей привода

не происходит.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволяет расширить функциональные возможности гидравлического привода как за

счет возможности работы каждого гидродвигателя на двух фиксированных скоростях, так и за счет совмещения операций, выполняемых двумя рабочими органами, что делает привод мало зависимым от индивидуальных способностей оператора, повышает безопасность и надежность работы. Подключение всех гидрораспределителей, в том числе и гидрораспределителя 47 к линии слива исключает возможность попадания

рабочей жидкости к органам управления и повышает надежность привода.

Использование: в конструкциях монтажных автогидроподъемников, а также в гидроприводах и системах управления различных, строительно-дорожных машин. Сущность изобретения: гидроцилиндры 1, 2 и гидромотор 3 связаны с гидрораспределителями 10, 11, 12, соединенными с насосом 29 и гидробаком 30. Пульт 34 управления имеет тумблеры 35, 36, 37 и кнопку 55, связанные с гидрораспределителями 44, 47. Выходы системы 59 блокировки связаны с блоком 54 задания скоростей, содержащим логические элементы И 64-69, элементы ИЛИ 70-75, элементы НЕ 76, 77, элементы НИ-НИ 78, 79. Система 59 содержит логические элементы И 80-85, включенные в линии 38-43 связи пульта 34 с входами управления гидрораспределителей 10-12. Управляющие входы элементов 80-85 связаны с блоком 54 и с входом управления гидрораспределителя 31. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

Формула изобретения 1. Гидравлический привод автомобильного подъемника, содержащий гидроцилиндры подъема верхней и нижней стрелы и гидродвигатель поворота, полости каждого из которых связаны с одним из четырехлинейных управляемых гидрораспределителей гидролиниями, в каждую из которых включен дроссель, шунтированный обратным клапаном, а также управляемый гидрораспределйтель вида работ, соединенный с насосом, гидробаком и с указанными четырехлинейными распределителями, связанными входами управления с тумблерами пульта управления, отличающийся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности и безопасности, он снабжен трехпозици- онным трехлинейным управляемым гидрораспределителем с управляемым

двухпозиционным гидрораспределителем с дросселем на входе и двумя обратными клапанами на выходе, по меньшей мере двумя регуляторами потока и логическим блоком задания скоростей, а пульт управления - кнопкой быстрых перемещений, которая через логический блок задания скоростей связана с входами управления двухпозици- онного и трехпозиционного гидрораспределителей, последний соединен одной гидролинией с насосом, а другими, через регуляторы потока - с гидробаком, при этом двухпозиционный гидрораспределитель через установленный на его входе дроссель подключен к выходу одного из шунтирую- щих обратных клапанов, а выходом, через параллельно подключенные к нему обратные клапаны - к обеим гидролиниям соответствующего гидроцилиндра.

Логическая функция ИЛИ (два входа)

Логическая функция ИЛИ (три йхода)

второго и третьего элементов ИЛИ связаны с тумблерами, а их выходы - с четвертым элементом ИЛИ и попарно - с первым, вторым и третьим элементами И, которые связаны с пятым элементом ИЛИ и четвертым элементом И, причем входы четвертого и пятого элементов ИЛ И связаны снятым элементом И, кнопка быстрых перемещений пульта управлений связана непосредственно, а также через шестой элемент ИЛИ с первым элементом НИ-НИ, а через первый элемент НЕ - с вторым элементом НИ-НИ, при этом пятый элемен г ИЛИ связан с шестым элементом ИЛИ, пятый элемент И - с вторым элементом НИ-НИ, а выход четвертого элемента И - с входом шестого элемента И, установленного на выходе первого элемента НИ-НИ, выходы шестого элемента И и второго элемента НИ-НИ соединены с входами управления трехпозиционного и двухпозиционного гидрораспределителей, а выход четвертого элемента И через второй элемент НЕ подключен к входу управления системы блокировки.

Таблица 1

Таблица 2

Логическая функция И (два входа)

Логическая функция И (три входа)

Логическая функция НЕ

Логическая функция НИ-НИ (стрелка Пирса)

Таблица 3

Таблица А

Таблица 5

Таблица 6