Гидравлический двухпоточный привод одноковшового экскаватора Советский патент 1980 года по МПК E02F9/22 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВУХПОТОЧНЫЙ ПРИВОД

ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА

1

Изобретение относится к гидравлическим приводам одноковшовых экскаваторов.

Известен гидравлический двухпоточный привод одноковшового экскаватора, включающий насос, секции которого снабжены обшим регулятором рабочего объема, связанным с напорными линиями секций, первичные предохранительные клапаны в напорных линиях каждой секции насоса, блоки распределителей гидродвигателей экскаватора и в том числе гидромотора поворота платформы, клапаны дистанционного управ- Ю ления этих распределителей, питаемые от напорной линии низкого давления 1.

Его недостатком являются непроизводительные затраты мошности вследствие максимального рабочего объема насоса при нейтральном положении распределителей и ерабатывания предохранительных клапанов гидромотора поворота платформы в ходе разгона поворотной платформы.

Известен гидравлический двухпоточный привод одноковшового экскаватора, вклю- 20 чаюш,ий насос, каждая из двух секций которого содержит регулятор рабочего объема связанный с напорными линиями секций и имеющий дополнительный гидроцилиндр низкого давления с нагрузочной и разгрузочной полостями управления, причем разгрузочная полость соединена с напорной линией низкого давления, первичные предохранительные клапаны в напорных линиях каждой секции насоса, блоки распределителей гидродвигателей экскаватора и в том числе гидромотора поворота платформы, клапаны дистанционного управления этими распределителями, питаемые от указанной напорной линии низкого давления, блоки логических клапанов, связанные с рабочими линиями указанных клапанов дистанционного управления и указанными нагрузочными полостями управления дополнительных гидроцилиндров регуляторов рабочего объема секций насоса, дренажную линию 2.

Недостатком этого привода являются непроизводительные затраты мошности, т. к. при запуске приводного двигателя не гарантирована минимальная производительность насоса вследствие срабатывания предохранительных клапанов гидромотора поворота платформы в ходе разгона поворотной платформы.

Цель изобретения - комплексное снижение непроизводительных затрат энергии.

Цель изобретения достигается благодаря тому, что в линиях питания нагрузочных полостей управления дополнительных гидроцилиндров регуляторов рабочего объема секций насоса установлены напорные клапаны, связанные линиями своих отводов с дренажной линией, а линиями управления с напорными линиями соответствующих секций насоса, а также благодаря тому, что напорный клапан секции насоса питающей гидромотор поворота платформы выполнен с гидравлически изменяемой настройкой и в линии управления изменением настройки, связанной с напорной линией низкого давления, установлен напорный клапан, линия управления которого связана с рабочими линиями клапанов дистанционного управления распределителем гидромотора поворота платформы.

На фиг. 1 изображена схема гидравлического привода без дистанционного управления; на фиг. 2 - схема дистанционного управления; на фиг. 3 - вариант насоса с непрямым регулированием рабочего объема секций и вариант питания напорной линии низкого давления через редукционный блок от напорных линий секций насоса.

Гидравлический привод включает насос 1 (фиг. 1) с секциями 2 и 3, каждая из которых снабжена регулятором 4 и 5 ее рабочего объема. Каждый регулятор прямого действия представляет собой двуступенчатый плунжер с равными активными площадями ступеней, которые через дроссельные отверстия связаны с соответствующими напорными линиями 6 и 7 секций. Это устройство обеспечивает автоматическое синхронное регулирование рабочих объемов секций в зависимости от суммарного давления в обоих напорных линиях 6 и 7. Характеристика пружин в регуляторах подбирается так, чтобы в пределах диапазона регулирования рабочего объема сохранялось постоянным значение мощности, потребляемой насосом от первичного двигателя экскаватора. Каждый регулятор оснащен дополнительным двухполостным гидроцилиндром 8 и 9 управления. При этом полости 10 и 11 гидроцилиндров 8 и 9, воздействие со стороны которых уменьшает рабочий объем секций 2 и 3 насоса 1, названы разгрузочными и связаны с напорной линией 12 низкого давления. Противоположные полости 13 и 14 дополнительных гидроцилиндров 8 и 9 названы нагрузочными и связаны линиями 15 и 16 через систему логических клапанов блоков 17 и 18 с рабочими линиями 19 клапанов дистанционного управления 20, которые заключены в блоки 21. Клапаны 20 своими рабочими линиями 19 (А1, А2, Б1, Б2 и т. д.) связаны с блоками 22 и 23. Клапаны 20 помимо рабочих линий имеют напорную 24 и линию 25 отвода в дренаж.

Напорная линия 24 связана с напорной линией 12 низкого давления.

Распределители (на чертеже не показаны) блоков 22 и 23 связаны с рабочими линиями гидродвигателей экскаватора. Например, распределитель блока 22, управляемый от рабочих линий Б1 и 52 соответствующих клапанов 20 дистанционного управления блока 21, связан с рабочими линиями 26 и 27 гидромотора 28 поворота платформы экскаватора. Остальные гидродвигатели и их рабочие линии на чертеже не показаны.

В линиях 15 и 16 питания нагрузочных полостей 13 и 14 дополнительных гидроцилиндров 8 и 9 установлены двухпозиционные трехходовые напорные клапаны 29 и 30, линии 31 и 32 управление которыми соединены с напорными линиями 6 и 7 секций 2 и 3 насоса 1. Третий отвод клапанов 26 и 27 соединен с дренажом. Полости пружин этих напорных клапанов 26 и 27 соединены с дренажом, а сами пружины настроены 0 на давление, соответствующее настройке предохранительных клапанов (на фиг. не показаны).

Пружина напорного клапана 29 снабжена гидравлическим управлением настройкой от линии 33. Имеется возможность изменения настройки с верхнего значения на нижнее и обратно. Регулировка верхнего значения настройки соответствует настройке первичного предохранительного клапана (на фиг. не показан), ограничивающего давO ление в напорной линии 6 секции 2 насоса 1. Регулировка нижнего значения настройки соответствует настройке вторичных предохранительных клапанов (на фиг. не показаны), ограничивающих давление в рабочих линиях гидромотора поворота при разгоне поворотной части.

Пружина напорного клапана 30 настроена на постоянное значение давления, соответствующее настройке первичного предохранительного клапана (на рис. не показан), 0 ограничивающего давление в напорной линии 7 секции 3насоса 1.

Линия 33 управления настройкой напорного клапана 29 связана с напорной линией 12 низкого давления через третий двухпоJ зиционный трехходовой напорный клапан 34, третий отвод которого соединен с дренажом. Линия 35 управления клапаном 34 соединена через логический клапан «или 36 с рабочими линиями 51 и 52 клапанов дистанционного управления распределителем гид ромотора 28 поворота платформы. Полость пружины соединена с дренажом, а сама пружина настроена на небольшое давление, соответствующее началу перемещения в одно из крайних положений золотника распредеJJ лителя гидромотора 28 поворота платформы. С целью достижения возможности автономного управления разгрузкой насосов, к линии управления разгрузочными полостями 10 и 11 дополнительных гидроцилиндров

через логический клапан «или 36 (подключен автономный насос 37).

Давление в напорной линии 12 низкого давления поддерживается любой системой. Однако преимуш,ественной представляется система с гидроаккумулятором, давление в котором сохраняется после остановки первичного двигателя, чтобы обеспечить повторный запуск насоса с минимальным рабочим объемом без использования автономного насоса 37.

На фиг. 3 изображен один из возможных вариантов такой системы питания. Линия 12 питается здесь от напорных линий 6 и 7 секций через редукционно-аккумуляторный блок.

Вариант насоса с непрямым регулированием рабочего объема секций, отличается в смысле подключения напорных клапанов 29, 30, 34 и гштономного насоса 37, лишь тем, что напорная линия насоса 37 соединяется через обратные клапанЫ 38 и 39 также с напорными линиями 40 и 41 сервосистем управления рабочими объемами секций 2 и 3 насоса 1. Редукционно-аккумуляторный блок 42 включает логический клапан «или, гидроаккумулятор 43, а также редукционный и предохранительный клапаны.

Первичные и вторичные предохранительные и подпиточные клапаны, распределители и гидродвигатели (кроме гидромотора поворота платформы) экскаватора, фильтры, охладители рабочей жидкости не показаны для простоты изображения. Бак рабочей жидкости и дренажная линия изображены одним условным знаком.

Привод работает следующим образом.

Перед запуском первичного двигателя приводится в действие автономный насос 37, и низкое рабочее давление через логический клапан «или 36 подается от него к разгрузочным полостям 10 и 11 регуляторов, выводя секции насоса на минимальный рабочий объем (фиг. 1). Для схемы по фиг. 3, насос помимо разгрузочных полостей регуляторов питает также через обратные клапаны 38 и 39 напорные линии 40 и 41 сервосистем управления,, что обеспечивает вывод секций насоса на минимальный рабочий объем. Производится запуск первичного двигателя, а с ним поднимается давление в линии 12, после чего внешнее воздействие на насос 37 снимается и его напорная линия запирается логическим клапаном 36. Гидропривод готов к работе.

При отсутствии воздействия на клапаны 20 дистанционного управления давление в их рабочих линиях 19 равно дренажному. Поэтому давление в линиях Н и М, а также в линии Л тоже равно дренажному, то есть нагрузочные полости 13 и 14 сообщены с дренажом. Регуляторы 4 и 5 секций 2 и 3 насоса 1 под действием давления в напорной линии 12 низкого давления выводят секции на минимальный рабочий объем, то

есть потребление мощности при нейтральном положении распределителей минимизировано.

При включении какого-либо клапана 20 дистанционного управления давление в его 5 рабочей линии (например А1) соответствует положению рукоятки управления и в зависимости от последнего может увеличиваться до значения давления в напорной линии 12 низкого давления. Соответственно распределитель с линиями управления А1,

0 А2, находящийся в блоке 22, начинает смещаться из нейтрального положения в правое крайнее положение, занимая ряд промежуточных. Одновременно увеличивающееся в линии А1 рабочее давление через логичесj кие клапаны «или блока 17 и 18 передается по линиям Н и М к нагрузочным полостям 13 и 14 регуляторов, частично или полностью компенсируя воздействие разгрузочных полостей 10 и 11. Рабочий объем секций 2 и 3 увеличивается по мере возрастания давления в линии А1. При этом малым смещениям распределителя будут соответствовать малые потоки секций, а максимальным смещениям будут соответствовать максимальные потоки (при небольщих

J внещних нагрузках).

При увеличении внешней нагрузки и следовательно, давлений в напорных линиях 6 и 7 секций 2 и 3 рабочий объем будет уменьшаться под действием ступенчатых поршней регуляторов, давление к которым

0 подается от напорных линий 6 и 7. При этом в заданных пределах регулирования рабочего объема будет поддерживаться постоянство потребляемой мощности.

Так будет происходить до момента увеличения давления в какой-либо из линий 6 и 7 до настройки предохранительного клапана. Тогда под действием этого давления соответствующий напорный клапан 29 или 30 переместится и соединит нагрузочную полость регулятора с дренажом, вследствие чего установится минимальный рабочий объем секции, то есть уменьщатся непроизводительные затраты энергии.

При включении одного из клапанов дистанционного управления распределители гид5 ромотора 28 поворота платформы давление из рабочей линии этого клапана через логический клапан «или 36 поступит по линии «Л к линии управления 35 к напорному клапану 34 и переместит его в рабочее положение. Тогда линия управления 33 на0стройкой клапана 29 соединится с дренажом, и настройка клапана 29 снизится до настройки вторичных предохранительных клапанов гидромотора поворота 28, вследствие чего рабочий объем секции 2 насоса уменьшится и будет увеличиваться по мере разгона поворотной платформы при постоянном давлении, определяемом уменьшенной настройкой клапана 29. Таким образом исключается дросселирование рабочей жидкости через

предохранительный клапан гидромотора поворота при сохранении оптимальной жесткой характеристик, то есть оптимально снижаются непроизводительные затраты энергии.

Использование изобретения приводит к снижению расхода топлива первичного двигателя при срабатывании первичных предохранительных клапанов, вторичных предохранительных клапанов, при частичном включении или нейтральном положении распределителей, снижению расхода топлива на привод устройств охлаждения рабочей жидкости, повышению долговечности насоса вследствие снижения нагрузки на элементы качающих узлов секций и долговечности первичного двигателя вследствие снижения нагрузки от. насосов.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

28 25 20 KI I кг. HI иг -(5