Механизм поворота колонны стрелового манипулятора Советский патент 1993 года по МПК B66C13/42 

ре иствах, а именно к механизмам поворота.

Изобретение относится к грузоподъем- IM устройствам, а именно к механизмам эеорота с гидравлическим приводом.

Известен механизм поворота стрелово- манипулятора, содержащий поворотную кблонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гид- рЬцилиндров, в поршни которых встроены демпфирующие устройства, а в крышках гидроцилиндров выполнены каналы, сообщающиеся с распределителем гидросисте- м|ы базовой машины и с полостями дополнительного демпфера, включающего корпус и размещенный в нем ступенчатый Плунжер, средняя часть которого выполне- йа большего диаметра, чем концевые и, об- р азующего с корпусом две изолированные г)олости, каждая из которых сообщена с од-/ йой из полостей, образованных торцом плунжера и корпусом через дросселирую- щий канал, выполненный в концевой части плунжера, и поршневой полостью соответс/ С

ствующего гидроцилиндра, и две полости, образованные торцом плунжера и корпусом, сообщенные с указанными поршнями полостями гидроцилиндров через обратные клапаны.

Недостатком известного механизма поворота стрелового манипулятора является то, что Дополнительный демпфер имеет ограниченные технологические возможности, т.е. его можно использовать только при определенном по величине поворотном моменте и с одним конкретным типоразмером гидроцилиндров. Кроме того, из-за утечек рабочей жидкости возможно возникновение вакуума в поршневых полостях гидроцилиндров, что вызывает неравномерность движения и снижение качества технологического процесса, а отсутствие в принципиальной схеме предохранительных клапанов не обеспечивает надежности гидросистемы в случае аварийных перегрузок в замкнутых полостях гидроцилиндров.

4 Ю Ю Ю

О

Цель изобретения - повышение эффективности демпфирования в промежуточных положениях поршней гидроцилиндров.

Поставленная цель достигается тем, что в торцевых стенках изолированных полостей корпуса демпфера установлены пробки, выполненные в виде гильзы, ступенчатые плунжеры размещены внутри гильз, а в каналы ступенчатого плунжера установлены сменные дроссели с калиброванными отверстиями, при этом поршневые полости гидроцилиндров сообщены с гибро- баком через дополнительно установленные подпиточные обратные и предохранительные клапаны,

На фиг. 1 изображена схема механизма поворота колонны стрелового манипулятора; на фиг.2 -- демпфер; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.-: ; г

На колонне 1 стрелового манипулятора, установленной на раме 2 лесозаготовитель- ной машмны, закреплена шестерня 3, находящаяся в зацеплении с зубчатыми рейками 4, имеющими на концах поршни гидроци- лйндрЬв 5-8, Поршни имеют демпфирующие устройства 9 и 10. В крышках 11 и 12 гидроцилиндров выполнены гнезда демпфирующих устройств 9 и 10 и соединительные каналы линий 13 и 14 г гидрораспределителем 15.

К линиям 13 и 14 подключен дополнительный демпфер 16 через обратные клапа ны 17-20, дроссели .21 и. 22, ч предохранительные клапаны 23 и 24. Слив рабочей жидкости через предохранительные и обратные подпиточные клапаны 19 и 20 соединен с гидробаком 25. В корпусе 26 демпфера 16 размещен ступенчатый плунжер 27, в дросселирующие каналы которого ввернуты сменные дроссели 21 и 22 с калиброванными отверстиями, а в корпусе 26 установлены резьбовые пробки 28. Возможным техническим решением для бесступенчатого регулирования расхода рабочей жидкости является постановка регулируемых ; дросселей 21 и 2 в трубопров бды, соединяющие изолированные пблЬсти дополнительного демпфера с по ршйёвймй Полостями гидроцилимдроз,

. .. - . ,.. : . - . . . . , ::; Опйсываёмы й Механизм работает следующим образом. -; -

При повороте колонны 1, например, npbfnfi часовой стрелки рабочая жидкость подзетс я отТидрораспределителя 15 по линии 13 в гЮршневые полости гидроцилиндров 5 и 8 и зубчатые рейки 4 под действием давления на поршни перемещаются соответственно вправо и влево. Одновременно рабочая жидкость через обратный клапан 17

и через каналы в корпусе 26 перемещает ступенчатый плунжер 27 в правое положение. .

При превышении давления выше допустимого рабочая жидкость через предохранительный клапан 23 сливается в гибробак 25. Обратный подпиточный клапан 20 заперт и разобщает линию 13 от гидробака 25. При остановке механизма поворота в промежуточном положении каналы 13 и 14 отключаются от гидросистемы с помощью гидрораспределителя 15 и гидролинии становятся запертыми. Однако колонна под действием инерционных сил продолжает

поворачиваться против часовой стрелки, в результате чего давление рабочей жидкости в поршневых полостях гидроцилиндров 6 и 7 повышается, и происходит сжатие рабочей жидкости и упругих элементов запертых

гидролиний.

При этом поршни вытесняют объем деформации рабочей жидкости AW, образованный за счет инерционной нагрузки

ДУУ ИИ

:пр

W

где РИН - дав пение рабочей жидкости за счет инерционной нагрузки в момент остановки колонны;

Рр - рабочее давление в гидросиг.теме механизма поворота в процессе поворота до остановки колонны;

Епр - приведенный модуль упругости

рабочей жидкости и гибких элементов гидролиний;

W - объем рэбочей жидкости в поршневых полостях ждрсцилиндров и напорных пчдролиниях.

Жидкость поступает в правую полость, демпфера и через обратный клапан 18 под правый малый торец ступенчатого плунжера 27, перемещая его в левое положение. При этом обратный клапан 17 закрывается

ц рабочая жидкость из запертой левой части плунжера проходит через дроссели 21 в линию 13 и далее в гидроцилиндры 5 и 8.

При дросселировании рабочей жидкости рейКи 4 плавно тормозятся. При повороте колонны 1 по часовой стрелке рабочая жидкость подается в поршневые полости гидроцилиндров 6 и 7 и зубчатые рейки 4 перемещаются соответственно влево и вправо.. При отклонении гидрораспределителя 15 в результате инерционных сил происходит повышение давления в поршневых полостях гидроцилиндров 5 и 8 и рабочая жидкость перемещает плунжер 27 вправо, дросселируется через регулируемые дроссели 22, вызывая плавное торможение рейки 4 и всего манипулятора.

При остановках поршней гидроцилинд- в в крайних положениях демпфер работа- совместно с встроенными мпфирующими устройстзами 9 и 10 пере- ская жидкость через их дросселирующие

Д

налы.

Скорость срабатывания предохранительных клапанов подобрана так, что она позволяет первоначально срабатывать де- м тферу 16, а при превышении нагрузок богезаданных срабатывают предохранительные клапаны и плавно раз- гр ужэют гидросистему.

Совместная работа демпфера и клапанов, объединенных в общий блок фиг.2, по- з шляет расширить технологические зможности и повысить надежность конст- кции манипулятора.

Для повышения эффективности де- м тфироеания необходимо, чтобы объем де- формации рабочей жидкости ст сил

Формула изобретения

Механизм поворота колонны стрелового манипулятора лесозаготовительной ма- иины, содержащий закрепленную на колонне шестерню, взаимодействующую с единяющей поршни гидроцилиндров зуб- ч этой рейкой, торцы которой оснащены демпфирующими устройствами, включающими стержни, взаимодействующие с канакрышках

а ми, выполненными

в

дроцилиндров, при этом торцы рейки выл п

п элнены с расточками, а стержни - с осевы- N-и каналами, дросселирующими верстиями и с диаметром, большим диаметра канала в крышке, причем стержни тановлены в расточках с радиальным за- |ром и возможностью осевого перемеще- н ия относительно рейки, а также дополнительный демпфер, включающий в себя корпус и размещенный в нем ступенча- плунжер, средняя часть которого выполнена большего диаметра, чем концевые, и образует с корпусом две изолированные поинерции был равен объему изолированной

полости и демпфера: а время протекания

этого объема через дроссели 21 и 22 равно

половине периода колебаний давления рабочей жидкости, возникшего от инерционной нагрузки.

Так как объем изолированных полостей можно регулировать за счет перемещения влево-вправо резьбовых пробок 28 и подбора соответствующей толщины регулировочных прокладок, а, дроссели 21 и 22 выполнены сменными с различными калиброванными отверстиями, то демпфер можно устанавливать на широкой гамме грузовых

манипуляторс-в лесозаготовительных машин с учетом параметров гидропривода, т.е. диаметров гидроцилиндров, приведенного модуля упругости, рабочего давления жидкости. В случае образования вакуума в поршневых .полостях гидроцилиндров из-за утечек жидкости происходит подпитка через обратные клапаны 19 и 20 и равенство объемов компенсируется.

лости, каждая из которых сообщена с одной из пблостей, обоазозанных торцем плунже- ра и корпусом, через дросселирующий канал, выполненный в концевой части плунжера, и поршневой полостью соответствующего гидроцилиндра, а полость, образованная торцом плунжера и корпусом, сообщена с указанной поршневой полостью через обратный клапан с возможностью перепуска жидкости из поршневой полости гидроцилиндра, отличающийся тем, что, с цель ю повышения эффективности демпфирования в промежуточных положениях поршней гидроцилиндров, в торцевых стенках изолированных полостей корпуса демпфера установлены пробки, выполненные в виде гильз, ступенчатые плунжеры размещены внутри гильз, а каналы ступеччатого плунжера установлены в сменные дроссели с калиброванными отверстиями, при этом поршневые полости гидроцилиндров сообщены с гидробаком через дополнительно установленные подпиточные обратные и предохранительные клапаны.

фиг. З