Гидравлический привод экскаватора Советский патент 1981 года по МПК E02F9/22 

Изобретение относился к землеройной технике, а именно к гидравличес ким приводам рабочего оборудования экскаватора. Известен гидравлический привод рабочего оборудования экскаватора, включающий гидроцилиндры рабочих органов и опорные устройства экскав тора , питающегося автономным потоком рабочей жидкости от соответствующей секции распределителя. Назначение опорных устройств экс ватора состоит в том, чтобы за счет расширения опорной базы повысить устойчивость экскаватора в работе и разгрузить ходовую систему экскаватора от экстремальных нагрузок 1J. Недостаток указанного гидравлического привода заключается в том, что при чрезмернее подъеме опорных башмаков может произойти потеря уст чивости, а также при передаче всех нагрузок на задние колеса ходовой системы может произойти разрушение колес, полуосей и связанного с ним остова ходовой системы. Наиболее близким по технической сумности. к предлагаемому является гидропривод рабочего оборудования, включакядий силовые цилиндры рабочих органов (стрелы, рукояти, ковша) и опорных устройств, полости каждого из которых соединены магистралями с распределителем, а также обратные клапаны для устранения утечек из нагруженных (по ядневых) полостей цилиндров опорных устройств 2 . Недостаток указанного гидропривода заключается в том, что в случае запирания загруженных полостей сило- . вых цилиндров обратными клапанами нельзя автоматически обеспечить опорHbHviH устройствами надежной устойчивости экскаватора и разгрузку ходовой .системы экскаватора от высоких нагрузок. Это объясняется тем, что , экскаватор часто работает на рыхлых проседаемых грунтах, а после просадки грунта башмак опорного устройства отрывается от грунта, после чего вся нагрузка передается на колеса ходовой системы. В результате может опрокинуться либо разрушиться его ходовая система. Кроме того, полная передача экстремальных нагрузок через опорные устройства и раму экскаватора влечет за собой повышение их загруженности и соответственно увеличение металлоемкости. Более рациональной является одновременная передача экстремальных нагрузок через опорные устройства ч раму экскаватора с одной стороны и через задние колеса и остов ходовой системы с другой.

Цель изобретения - повышение надежности экскаватора.

Указанная цель достигается тем, что гидропривод снабжен разгрузочными клапанами, каждый из которых имеет корпус и образукщий с ним торцовые и промежуточную полости, подпружиненный поршень, выполненный с диаметральными каналами, сообщенными с торцовыми полостями , одна из которых соединена со сливом, а другая - с магистралью поршневой полости соответствующего гидроцилиндра олоры, при этом диаметральные канашы расположены в поршне каждого клапана с возможностью периодического сообщения торцовых полостей через промежуточную полость , соединенную с магистралью штоковой полости соответствующего гидроцилиндра опоры, а напорная магистраль одного из гидроцйлиндров рабочего оборудования при помощи обратного клапана сообщена с магистралями поршневых полостей гидроцилиндров опоры,

На фиг. 1 изображена гидравлическая схема одного опорного устройства на фиг. 2 - схема двух опорных уст--ройств.

.Гидравлический привод экскаватора (ЗОдержит силовые цилиндры 1 рабочих органов стрелы 2 и силовые цилиндры 3, 4 опорных устройств, полости каждого из которых соединены магистралями с распределителем 5. К загруженным при работе экскаватора полостям б, 7 цилиндров 3, 4 подключены обратные клапаны 8, 9, которые магистралью 10 соединяются с нагруженной полостью 11 (поршневой) цилиндра 1. Обратные клапаны 8, 9 настроены на определенг ное рабочее давление. .

Загруженные полости б, 7 цилиндров опорных устройств соединены соответственно с незагруженными полостями 12, 13 и со сливной магистралью 14 через загрузочные клапаны 15, 16, настроенные на более высокое давление сравнительно с обратными клапанами 8, 9. Разгрузочные клапаны 15, 16 содержат подпружиненный золотник 17 с симметрично расположенными не сообщающимися между собой осевыми 18, 19 и диаметральными 20, 2-1 каналами, и три полости в корпусе 22. При этом подклапанная полость 23 в корпусе 22 соединена с загруженной полостью б или 7 цилиндра опорного устройства, надклапанная полость 24 - со сливной магистралью 14, а центральная полость 25 сообщается с диаметральными каналами 20, 21 в золотнике 17 и с незагруженной полостью 12 или 13 цилиндра опорного устройства.

Гидравлический привод работает следующим образом.

При нейтральном положении золотников распределителя 5 рабочая жидкост отводится в сливную магистраль 14 по каналам распределителя. Если включен золотник одного из цилиндров 3, 4 опорных устройств, то жидкость свободно подводится в соответствующую .. полость этих цилиндров, опуская или поднимая опорные башмаки 26. Таким же образом жидкость свободно подводися и в цилиндр 1 стрелы, так как подводу жидкости обратные клапаны 8, 9 не препятствуют.

Работа гидропривода приводится на примере одного из цилиндров 3 опорного устройства.

Если машинист забывает опустить один из опорных башмаков или из-за утечек через золотники распределител башмак поднимается вверх, то при работе экскаватора за счет наличия активных или реактивных сил в загрженной полости цилиндра 1 давлением жидкости преодолевается сопротивление пружины обратного клапана 8, и жидкость по магистрали 10 подводится в загруженную полость б цилиндра 3 опорного устройства. После этого опоный башмак автоматически опускается вниз до упора в грунт, вызывая реакцию грунта R и отрывая заднее колес 27 от грунта. Таким образом, без участия машиниста автоматически обеспечивается устойчивость экскаватора и становится невозможной перегрузка ходовой системы экскаватора.

Если же реакция R на один из опорных башмаков 26 оказывается выше допустимой, то рабочая жидкость из загруженной, полости б цилиндра 3 поступает через полость 23 в разгрузочный клапан 15, перемещает золотник 17 вправо, через каналы 18, 20 и полость 25 поступает в незагруженную полость 12 этого же цилиндра 3, а ее избыток (из-за разности объемов обеих полостей цилиндра 3) поступает в сливную магистраль 14 через каналы 21 и 19.

При выпуске жидкости из загруженной полости 6 опорный башмак 26 под-нимается вверх до тех пор, пока заднее колесо 27 не коснется грунта. В этом случае экстремальные нагрузки на экскаватор уже передаются через систему; башмак - и соответственно одновременно через раму 28 экскаватора и остов ходовой системы. В результате экстремальная нагрузка, передаваемая на каждую из двух систем оказывается значительно меньшей, базовые конструкции, ходовая система и опорные устройства экскаватора менее загружены, из-за чего возникает возможность в снижении их металлоемкости и в повышении долговечности.

Как только колесо 27 разгружает бсиимак 26, давление в подклапанной полости 23 понижается и разгрузочный

клапан 15 перекрывает дальнейший слив жидкости. Однако при дальнейшей работе экскаватора давление в полости 11 цилиндра 1 стрелы 2 циклически повышается и через обратный клапан 8 жидкость вновь поступает в загруженную полость 6 цилиндра 3 опорного устройства. При этом башмак 26 опускается вниз, поднимая и разгружая тем самым колесо 27. Если же давление рабочей жидкости в полостях 6 или 12 цилиндра 3 оказывается высоким (так как золотник распределителя 5 цилиндра опорного устройства перекрыт),то срабатывает настроенный на более высокое давление разгрузочный клапан 15, тем самым давая возможность сливу жидкости через магистраль 14 и перемещению штока цилиндра 3.

При всех случаях работы экскаватора рабочая жидкость из цилиндров 3,4 опорных устройств может демпфироваться на слив через зазоры золотников распределителя 5, снижая тем самым динамические нагрузки на опорные башмаки 26 и раму экскаватора 28 (при передаче нагрузок через колеса 27 нагрузки снижаются за счет деформации ши н ).

В гидравлической системе могут быть три или четыре опорных устройства, которые могут быть подключены к одной и той же загруженной полости цилиндра 1 стрелы. Цилиндр стрелы выбран потому, что из всех трех цилиндров (стрелы, рукояти и ковша) рабочего оборудования экскаватора он наиболее загружен высоким давлением.

Формула изобретения

Гидравлический привод экскаватора, включающий насосную установку, гидроцилиндры рабочего оборудования и опор, гидрораспределители и гидрома- . гистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы экскаватора, он снабжен разгрузочными клапанами, каждый из которых имеет корпус и образующий с ним торцовые и промежуточную полости, подпружиненный поршень, выполненный с диаметр ал ьньзми каналами, сообщенными с торцовыми полостями, одна из которых соединена со сливом, а другая

5 с магистралью поршневой полости соответ.ствующего гидроцилиндра опоры, при этом диаметральные каналы расположены в поряине каждого кл-апана с возможностью периодического сооб0 Щения торцовых полостей через промежуточную полость, соединенную с магистралью штоковой полости соответствующего гидроцилиндра опоры, а напорная магистраль одного из гидро5 цилиндров рабочего оборудования при помощи обратного клапана сообщена с магистралями поршневыхполостей гидроцилиндра опоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беркман И.Л. и др. Одноковшовые экскаваторы и самоходные краны с гидравлическим приводом. М., Машиностроение, 1971, с. 155.

2. Оренбойм Б.Д. и др. Гидравлические одноковшовые неполноповоротные экскаваторы. М., Машиностроение 1966, с. 18 (прототип).

1/11 .

D