Золотниковый гидрораспределитель системы управления гидравлического погрузчика Советский патент 1979 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относится к погрузчикам, в частности к системам их управления.

Известно устройство органов управления подвесного тракторного погрузчика, имеюпшх рычажный механизм, шарнирно связанный с рукоятью и основанием погрузчика, к которому шармирно прикреплен копир кулачкового механизма. К кулачковому механизму относятся нижний то.лкатель с регулируемым по положению отклоняюп1,им роликом и верхний толкатель, имеющий снизу ролик для взаимодействия с верхней кулачковой поверхностью копира. К верхней части толкателя прикреплен поршень управляющего гидроцилиндра. Подпорпжевая полость управляющего гидроцилиндра связана с трубопроводом со стопорным механизмом золотникового гидрораспределителя, запирающие щарики которого при подъеме рукояти с ковщом удерживают золотник гидрораспределителя в положении «Подъем 11 .

Такое устройство конструктивно сложно и недостаточно надежно в работе. В частности, может быть затруднен и даже повлечь за собой выход из строя стопорного

механизма останов .ковща в промежуточных точках траектории его подъема, необходимость в котором часто возникает при работе на площадках, имеющих препятствия, ограничивающие высоту действия погрузчика.

Известен золотниковый гидрораспределитель системы управления гидравлического погрузчика, содержащий кран предельного выключения с механизмом управления, кинематически связанным с поворотной рамой, имеющий корпус, внутренняя полость которого сообщена отверстиями и связанными с ними кольцевыми каналами с патрубками для соединения гидрораспределителя со сливом, насосами и гидроподъемниками поворотной рамы, золотник, размещенный во внутренней полости корпуса с возможностью относительных продольных перемещений и имеющий стержень, переднюю щейку для периодического перекрывания отверстий, сообщающихся с гидроподъемниками, заднюю шейку для периодического перекрывания отверстий, сообщающихся со сливом, пружину для возврата золотника и его удержания в нейтральном положении 2. Целью изобретения является упрощение конструкции системы управления. Это достигается тем, что золотник снабжен дополнительной шейкой, жестко соединенной со стержнем позади задней шейки, имеющей возможность продольных перемещений относительно стержня, а в кольцевой полости между задней и дополнительной шейками установлена пружина для вза имодействия с их противолежащими торцами, соединена с краном предельного выключения и через дроссельный канал в задней шейке - с кольцевой полостью между передней и задней шейками. На фиг. 1 дана схема гидропривода ковшового погрузчика с предлагаемой системой управления; на фиг. 2 изображен механизм управления краном предельного выключения; на фиг. 3 - гидрораспределитель, продольный разрез; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - втулка. Устройство включает масляный бак I, соединенный трубопроводом 2 с полостями всасывания гидронасосов 3, полости нагнетания которых через обратные клапаны 4 и трубопровод 5 соединены с трехпозиционным золотниковым гидрораспределителем 6, имеющим предохранительный клапан 7. Гидрораспределитель 6 соединен при помощи трубопровода 8, имеющего на конце фильтр 9, с баком 1 и через напорный трубопровод 10, сообщающийся с демпфером 11, и дроссельные клапаны 12 - с гидроцилиндрами 13 подъема поворотной рамы погрузчика. Кроме того, гидрораспределитель 6, соединен с баком 1 через управляющий трубопровод 14, в разрыве которого установлен кран предельного выключения 15, снабженнь1Й механизмом управления 16. Механизм управления 16 содержит рычажок 17, соединенный шпоночным соединением с хвостовиком крана 15, закрепленного на кронштейне 18, жестко связанном с шасси погрузчика. На одном конце рычажка 17 закреплен свободно вращающийся ролик 19, а другой конец притянут пружиной 20 к кронщтейну 21, приваренному к кронщтейну 18, для удержаний крана в закрытом положении. К. поворотной раме погрузчика при помощи болтов 22, которые могут перемещаться в прорезях 23, подвижно прикреплена линейка 24 для взаимодействия с роликом 19 при подъеме ковша на заданную высоту. Гидрораспределитель 6 (см. фиг. 3, 4 и 5) содержит корпус 25, образованный наружной гильзой 26 и впрессованным в нее цилиндром 27, во внутренней полости которого размещен золотник 28, имеющий стержень 29 с хвостовикам меньоцёго диаметра: передним 30 и задним 31. В торец переднего хвосто.вика 30 ввинчен палец 32, а конец заднего хвостовика 31 имеет отверстие 33 для соединения с механизмом ручного управления. Золотник имеет переднюю 34, заднюю 35 и дополнительную 36 шейки, установленные по скользящей посадке в цилиндре 27. Шейки 34 и 36 жестко соединены со стержнем, шейка 35 установлена на его заднем хвостовике 31 по скользящей посадке с возможностью перемещения против усилия пружины сжатия 37, установленной между шейками 35 и 36 для прижатия щейки 35 к буртику между средней частью стержня 29 и егозадним хвосто.виком 31. Внутренняя полость корпуса 25 ограничена с торцов передней крышкой 38 и задней крышкой 39, имеющей центральное отверстие 40 с сальниковым уплотнением 41 для прохода заднего хвостовика 31. Передняя часть внутренней полости цилиндра 27, проточенная на больший по сравнению с оставшейся частью диаметр, образует вместе с полостью, заключенной между передним торцом цилиндра 27, крышкой 38 и гильзой 26, переднюю полость 42 гидрораспределителя, сообщающуюся с оставщейся частью внутренней полости цилиндра 27, имеющей меньший диаметр, через проемы 43 во втулке 44 (см. фиг. 6). Между втулкой 44, свободно надетой на передний хвостовик 30 стержня 29, и фланцем стакана 45, свободно надетого на палец 32, установлена пружина сжатия 46. Передняя шейка 34 и передняя полость 42 образуют полость Б, шейки 34 и 35 - полость В, шейки 35 и 36 - полость Г, шейка 36 и крышка 39 - полость Д. . Между цилиндром 27 и гильзой 26 имеются кольцевые каналы 47-52, образованные проточками, выполненными с наружной стороны цилиндра. Каналы 47-50 соединены с внутренней ПОЛОСТЬЕО меньшего диаметра цилиндра 27 при помощи соответствуюших радиальных отверстий 53-56 большего диаметра, канал 51 - при по.мощи сверления 57 малого диа.метра и канал 52 - при помоили ряда наклонных сверлений 58 малого диаметра. Канал 47 через отверстие 59 в гильзе 26 и соединительный патрубок 60 сообщается с трубопроводом 8 для слива рабочей жидкости в бак I, канал 48 через отверстие 61 в гильзе 26 и патрубок 62 - с трубопроводом 10 для подачи жидкости высокого давления к гидроцилиндрам 13, канал 49 через отверстие 63 в гильзе 26 и патрубок 64 - с трубопроводом 5 для поступления жидкости высокого давления от гидронасосов 3. Канал 50 через отверстия 65 и 66 в гильзе 26, соединенные каналом 67 сообщается с полостью 42, канал 51 через канал 68 - с предохранительным клапаном 7 и через отверстие 69 и трубопровод 14 - с краном предельного выключения 15, канал 52 через трубку 70 - с патрубком 60. Для соединения полостей В

и С в задней шейке 35 выполнено продольное дроссельное сверление 71.

Система работает следующим образом.

При включении гидропривода перед на.чалом подъема ковша втулка 44 прижимается пружиной 46 к буртику между участками большего и меньшего диаметров внутренней полости цилиндра 27 и, одновременно, к буртику между передним хвостовиком 30 и средней частью стержня 29, благодаря чему золотник 28 гидрораспределителя 6 удерживается в нейтральном положении. В нейтральном положении полость Б сообш.ается с отверстиями 53, шейка 34 перекрывает отверстия 54, а полость В сообш.ается с отверстиями 55 и 56. Рабочая жидкость высокого давления, поступающая от гидронасосов к патрубку 64, через отверстие 63,, канал 49 и отверстие 55 нагнетается в полость В и далее через отверстие 56, канал 50, отверстие 65, канал 67 и отверстие 66.- в полость 42. Из полости 42 через проемы 43 во втулке 44 рабочая жидкость проходит в полость Б, откуда через отверстие 53, канал 47, отверстие 59, патрубок 60 и трубопровод 8 она сливается в бак 1.

Для осуществления подъема ковша оператор, воздействуя на механизм ручного управления, переводит золотник в крайнее переднее положение, при котором объем полости Б уменьшается до нуля, щейки 34 и 35 перекрывают соответственно отверстия 53 и 56, а полость В сообщается с отверстиями 54 и 55. Жидкость, нагнетаемая насосами в полость В через отверстие 54, канал 48, отверстие 61, патрубок 62 и трубопровод 10 поступает к гидроподъемникам 13, вызывая подъем поворотной рамы. В этот же период кран предельного выключения 15 удерживается в закрытом положении пружиной 20, а давление в полости Г, сверлении 57, канале 51 и трубопроводе 14 перед краном 15 благодаря наличию дроссельного сверления 71 удерживается равным давлению в полости В.

При достижении ковшом подъемника требуемой высоты линейка 24, набегая на ролик 19, отклоняет рычажок 17, который открывает кран 15. Открытие крана 15 вызывает сброс давления в трубопроводе 14, канале 51 и полости Г. Из-за ограниченной пропускной способности дроссельного сверления 71 давление в полости В практически не снижается, и вследствие возникающей разности давлений между полостями В и Г подвижная задняя шейка 35 отодвигается назад, сжимая пружину 37 и открывая отверстия 56.

Открытие отверстий 56 приводит к выравниванию давлений в полостях Е и 42, а также к значительному превышению давления в полости 42 относительно давления в полости Д, в которой оно практически равно нулю. Возникающее вследствие указанной

разности давлений усилие, направленное к передним торцовым поверхностям золотника 28, вынуждает его переместиться назад, открыть отверстия 53 и занять нейтральное положение. Так как отверстия 54 перекрываются при этом шейкой 34, часть пздросистемы, включающая полости гидроцилиндров 13, трубопровод 10, патрубок 62 и канал 48, оказывается изолированной, и заполняющая ее жидкость, не имея возможности выхода, удерживает поворотную раму вместе с ковщом на заданной высоте. Так как при этом восстанавливается сообщение между полостью 42 и сливным трубопроводом 8, давление во всех полостях гидрораспределителя падает до минимума, и щейка 35 возвращается пружиной 37 в исходное положение.

Для опускания ковша оператор перемещает вручную золотник 28 назад в положение «Опускание, при котором шейка 34 устанавливается между отверстиями 54 и 55. При таком взаимном расположении золотника 28 и цилиндра 27 открывается доступ к сливному трубопроводу 8 как для жидкости, поступающей от гидронасосов, поскольку полость В соединяет при этом отверстия 55 и 56, так и для жидкости, заполняющей полости гидроцилиндров 13, поскольку при этом отверстия 58 и 54 также соединяются друг с другом через полость Б. С началом опускания линейка 24 выходит из контакта с роликом 19, и пружина 20 закрывает клапан 15. Получив доступ к сливному трубопроводу 8, жидкость, заполняющая полости гидроцилиндров 13 вытекает из них под действием веса ковща и поворотной рамы, что вызывает их опускание. После опускания ковща на нужную отметку оператор переводит золотник 28 из положения «Опускание в нейтральное положение, после чего рабочий цикл системы может повториться.

Формула изобретения

Золотниковый гидрораспределитель системы управления гидравлического погрузчика, содержащий кран предельного выключения с механизмом управления, кинематически связанным-с поворотной рамой, имеющий корпус, внутренняя полость которого сообщена отверстиями и-связанными с ними кольцевыми каналами с патрубками для соединения гидрораспределителя со сливом, насосами и гидроподъемниками поворотной рамы, золотник, размещенный во внутренней полости корпуса с возможностью относительных продольных перемещени.й и имеющий стержень, переднюю шейку для периодического перекрывания отверстий, сообщающихся с гидроподъемниками, заднюю шейку для периодического перекрывания отверстий, сообщающихся со сливом, пружину для возврата золотника и его удержания в нейтральном положении, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции системы управления, золотник снабжен дополнительной шейкой, жестко соединенной со стержнем позади задней шейки, имеющей возможность продольных перемещений относительно стержня, а в кольцевой полости между задней и дополнительной шейками установлена пружина для взаимодействия с их противолежашими торцами, соединена с краном предельного выключения и через дроссельный канал в задней шейке - с кольцевой полостью между передней и задней шейками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3141562, кл. 214-140, 1970.

2.Патент Франции № 1522795, кл. Е 02 F 1964.

-о-

I

I } t

V

j

П 5

7

фмг.(

ги