Гидравлическая система управления установкой рабочего органа уборочной машины Советский патент 1981 года по МПК E01H1/00 E01H5/00 

Изобретение относится к коммунальному и дорожному машиностроению и может быть использовано для вывешива- НИН рабочих органов, например подметальных щетокj отвалов и т. п. Известна гидравлическая система управления рабочим орпаном уборочной машины, включа1ощая поворотную от гид- роцилиндра основную раму с кронштейном и шарнирно сочлененную с ней раиу со щеткой. Обе рамы соединены пружинами регулируемой длины р . Устройство обеспечивает вывешива-. ние рабочего органа при налЗДке, т.е. создание .необходимого статического давления на покрытие. Однако при работе из-за неровностей профиля покрытия в продольном натфавлении положение рамысоо щеткой относительно основной рамы непрерывно меняется, что вызывает изменение длины пруткин и зна чительное изменение вывешивающего уси лия - от его полной потери вплоть до отрыва рабочего органа от очищаемого покрытия. Это ухудшает качество уборки и очистки поверхности покрытия. Известно устройство копирования о поверхности покрытия путем комбинированной подвески рабочего органа на пружинном амортизаторе и гидооцилицд- ре, ,в поршневой полости которого поддерживается определенное наладочное давление. При работе -гидроцилиндр заперт . Конструктивно устройство выполнено в виде поворотной от гидроцилиндра основной рамы, которая посредством пружинного амортизатора соединена с поворотной рамой подметальной щетки. В управлении гидроцилиндром использован гидрозамок с регулятором давления. вьшолнённым: в виде следящего золотника, в крышке которого смонтирован регулировочный клапан Г2.,.,. . Устройство обеспечивает постоянное ;давление рабочего органа на покрытиетолько при операции его установки. При движении величина вывешивающего усилия будет изменяться в функциональНОЙ зависимости от характеристики пружинного амортизатора, что резко снижает качество работы. Известна также гидравлическая система управления установкой рабочего органа уборочной машины, содержащая связанный с подвеской рабочего органа силовой цилиндр, распределитель, напорный золотник и гидроаккумулятор, причем надпоршневая и подпоршневая по лости силового цилиндра сообщены с ра пределителем Гз 1. Данное техническое решение наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Указанная гидравлическая система обеспечивает постоянство вывешивающего давления за счет непрерывной работы гидроаккумулятора и насоса, что приводит к их повышенному износу и снижению эффективности отслеживания заданного давления в силовом цилиндре Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы управления рабочим органом уборочной машины и повьш1ение эффективности. Цель обеспечивается тем, что в пор шне и штоке силового цилиндра вьшолнеш г ;квозные отверстия, причег с от верстием в штоке сообщены напорный золотник и гидроаккумулятор, в подпоршневой полости силового цилиндра установлен плавающий поршень, а распределитель сообщен с частью подпоршневой полости, ограниченной дном корпуса силового цилиндра и плавающим поршнем. На чертеже изображена схема предла гаемой гидравлической системы. Гидравлическая система управления установкой рабочего органа уборочной машины управляет поворотом смонтированной на базовой машине 1 рамы 2с рабочим органом 3 (щеткой, отвалом и т. п.). Рама 2 удерживается в необходимом положении силовБШ цилиндром 4, состоящим из корпуса 5, плавающего поршня 6, полого, штока 7 и поршня 8. Гидросистема управления содержит насосную установку 9, распределитель Ю гидроаккумулятор 11, напорный золотник 12 и трубопроводы 13, 14, 15 и 16 Распределитель 10 имеет позиции А (нейтральная), Б (подъем), В (опускание) . Силовой цилиндр 4 имееч полосаэд Г., Д, Е. Поршень 8 сообщает между собой полости Д, Е. Это, приводит при поддержании в полостях Д, Е рабочего давления Р к возникновению в гидроцилиндре постоянного усилия Т, направленного в сторону штока 7 и равного Т Р Рщ (где Fyj - площадь сечения штока). Усилие Т образует момент, на правленн ш против часовой стрелки относительно шарнира крепления поворотной рамы 2 и вывешивающий (компенсиг рующий) часть момента от веса рабочего органа 3. На этом принципе и работает система. При изменении положения рабочего органа 3 происходит обмен рабочей жидкости между полостями Д, Е, при этом вывешивающий момент практически не меняется, так как изменение объема рабочей жидкости в полостях Д, Е, пропорциональное измеряемому объему штока 7 в этих полостях, приводит к незначительному изменению положения поршняР а следовательно, и давления гидроаккумулятора 11, площадь сечения которого Рд значительно превышает площадь сечения штока. Устройство работает следующим образом. В транспортном положении рабочий орган 3 поднят, плавающий поршень 6 находится в крайнем правом положении, распределитель 10 установлен в поло женин А. Рабочая жидкость в полости Г заперта и надежно фиксирует в выдвинутом положении шток 7, а через него и поворотную раму 2 с рабочим органом 3. Для опускания рабочего органа распределитель 10 устанавливают в поло.-, жение В. Рабочая жидкость по трубопроводу 14 попадает в полость Е силового цилиндра 4, по отверстиям в дроссельном клапане - в полость Д и затем по сверлению в штоке 7 и трубопроводу 16а гидроаккумулятор 11. Полость Г соединяется со сливом через трубопровод 13 и распределитель 10, что из-за разности давлений на торцы плавающего поршня 6 приводит к его сдвигу влево до . упора в корпус 5 и опусканию рабочего органа 3 под действием собственного веса. Опусканию противодействует усилие Т, величина которого регулйируется давлением Р настройки регулятора давления - напорного золотника 12. Это давление выбирается заранее в зависимости от технологических особенностей проведения онистки территории. В момент контакта рабочего орсана с покрытием гидроаккумулятор rill оказывается заряженным на давление Р. Х)п)ерацйя пускания рабочего oplraiki 58 может производиться на любой неподготовленной поверхности. После установки рабочего органа на очищаемую поверхность распределитель 10 переводится в нейтральную позицию А. Машина подготовлена к работе и начинает движение. Если при этом рабочи орган в какой-то момент времени опускается ниже первоначального положения это вызывает втягивание штока 7 с пор шнем 8 и выдавливание части рабочей жидкости (из-за разницы в объемах обменивакга хся мелзду собой рабочей жидкостью полостей Д, Е) через полый што 7 и трубопровод 16 в гидроаккумулятор 11. При этом незначительная часть, рабочей жидкости может через напорный золотник 12 и трубопровод 15.уйти на Сляв, если движение штока влево будет настолько большим, что это вызовет по вьшение давления в автономной системе силовой цилиндр-пздроаккумулятор свер величины настройки давления напорного золотника 12. Если рабочий орган 3 в процессе ра боты приподнимается выше первоначального положения, это вызывает ввдвижение штока 7 и выдавливание части рабочей жидкости из гидроаккумулятора i в силовой цилиндр 4, поскольку объем увеличивающейся при этом полости Д больше объема уменьшанщейся полости Е на величину объема штока в пределах .текущего значения хода. Давление в системе несколько снижается. Вертикальное перемещение рабочего органа 3 даже в значительных пределах вызывает из-за разности длины соответствующих плеч небольшие перемещения штока, еще раз уменьшенные в гидр аккумуляторе. Тем самым достигается стабилизация давления в автономной системе вывешивания. Для перевода рабочего орггша в транспортное положение распределитель 10 переводится в позицию В. Рабочая жидкость по трубопроводу 13 подается в полость Г, что вызывает перемещение вправо плавакщего поршня 6, а после его упора в поршень 8 перемещение вправо штока 7 и подъем рабочего органа 3. Полости Д, Е силового цшшндра 4 и гидроаккумулятор I1 при этом оказываются соединенными со сливом. По окончании подъема распредедитёль 10 переводится в нейтральную позицию А, при-которой насосная установка 9 разгружена. 7 Таким образом, предлагаемая система управления, в которой давление в штог i ковой и поршневой полостях гидроцилиндра вызывает усилие на подъем рабочего органа, обеспечивает постоянное необходимое давление рабочего органа на очищаемую поверхность. Износ подметальной щетки и эксплуатационное изменение ее веса компенсируется соответствующей регулировкой давления открытия напорного золотника. В процессе транспортг ных переездов гидроаккумулятор разгружен. Зарядка его автоматически осуществляется при опускании рабочего органа. Система обеспечивает защиту очищаемой поверхности от нагружения ее полным весом рабочего органа и навешиБаемого на него дополнительного оборудования и полностью исключает возможность отрыва рабочего органа от поверхности. Инерционность системы легко регулируется количеством и диаметром отверстий в дроссельном клапане. Предлагаемое изобретение может найти применение и в других областях техни1си благодаря возможности регулирования минимального значения npH iмающего усилия на площади контакта криволинейной поверхности с очищающим ее инструментом. Описанные вьше технические эффекил повышают качество уборки покрытия, что ро многих случаях исключает необходимость повторных проходов машины и положительно сказывается на эе про-, изводительности. Формула изобретения Гидравлическая система управления установкой рабочего органа уборочной машины, содержащая связанный с подвеской рабочего органа силовой цилиндр, распределитель, напорный золотник и гидроаккумулятор, причем надпоршневая и подпоршневая полости силового цилиндра сообщены с распределителем, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения эффективности системы, в поршне.и штоке силового цилиндра вьшолнеша сквозные отверстия, причем с отверстием в штоке сообщены напорный золотник и гидроаккумулятор, з подпоршневой полости силового цилиндра установлен плавающий поршень, а распределитель сообщен с частью подпоршневой полости, ограниченной дном корпуса силового цилиндра и /плавающим поршнем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Патент США № 3426458, кл. 37-42, 12.08,69.

2.Авторское свидетельство СССР

368370, кл. Е 01 Н 1/02, 28.04.70.

3.Авторское свидетельство СССР

9 441880, кл. А 01 В 63/10, 27. 02. 73 (прототип).