Гидропривод машины для рытья траншей Советский патент 1981 года по МПК E02F9/22 E02F3/08 

1

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидроприводу строительных и дорожных машин.

Известна землеройно-транспортная машина с устройством для регулирования режима работы, включающая насосы, гидропривод рабочего органа, следяш,ий трехпозиционный распределитель, гидроцилиндр слежения, центробежный регулятор 1.

Недостатком этой машины является то, что регулирование режима работы машины осуществляется за счет сложных и дорогостоящих устройств для регулирования скорости движения машины в зависимости от нагрузки.

Наиболее близким решением из известных к изобретению является машина для рытья траншей, содержащая базовую машину, раму с цепным рабочим органом и метателем, гидропривод рабочего органа с нерегулируемым насосом и гидромоторами 2.

Недостаток такой машины заключается в том, что рабочий орган (ковшовая цепь) работает с одной постоянной скоростью движения, что уменьшает производительность машины.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности работы машины.

Цель достигается тем, что гидрораспределительная аппаратура выполнена из трехпозиционного распределителя с гидролиниями управления, соединенными с напорной магистралью насоса, и из двухпозиционного золотника, через который гидролинии управления соединены с распределителем, а гидропривод имеет последовательно установленные соответственно в

10 каждой из гидролиний управления элементы задержки и трехходовые золотники, при этом последние связаны с датчиками давления, а один из элементов задержки выполнен одностороннего действия.

15 На фиг. 1 изображена машина, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - гидравлическая схема привода рабочего органа и.метателя.

Машина включает базовую машину 1,

20 бульдозер 2, цепной рабочий орган 3, лопастной метатель 4, промежуточную раму 5, опорную лыжу 6, гидроцилиндры 7 заглубления рабочего органа, гидроцилиндры 8 качания рабочего органа, гидроцилиндры

25 9 опускания и подъема рабочего органа в транспортное пололсение, цилиндры 10 привода бульдозера, вал 11 привода ковшовой цепи со звездочками 12 и 13.

Гидравлическая схема привода рабочего

30 органа и метателя включает насос 14, гидромоторы 15 и 16, трехпозиционный распределитель 17, предохранительный клапан 18 привода рабочего органа, насос 19, гидромотор 20 и предохранительный клапан 21 привода метателя, насос 22 и переливной клапан 23 системы подпитки, датчики давления, нанример предохранительные клапаны 24 и 25, элементы задержки, например дроссель 26 с обратным клапаном и дроссель 27, двухпозиционный золотник 28, трехходовые золотники 29 и 30, дроссели 31 и 32, резервуар 33, гидроаккумулятор 34.

Машина работает следующим образом.

Включают гидропривод рабочего органа и метателя, а после заглубления рабочего органа - привод перемещения мащины. Рабочая жидкость от насоса 14 поступает к распределителю 17. В зависимости от положения распределителя рабочая жидкость подводится или к мотору 15 с большим рабочим объемом, или к мотору 16 с меньшим рабочим объемом, или к обоим моторам.

При рытье транщей в грунтах I-III категории золотник 28 находится в позиции, показанной на схеме. После пуска давление в системе мало, клапаны 24 и 25 закрыты, -ЖИДКОСТЬ через дроссель 27 и золотник 30 подается в правую по схеме линию управления распределителем 17 и переключает его в правую позицию. При этом ковщовая цепь приводится от гидромоторов 15 и 16 с минимальной скоростью и максимальным крутящим моментом. В таком режиме машина работает при копании легких грунтов. Скорость перемещения ковщовой цепи в этом случае невелика, износ ее минимальный, а подача на каждый ковщ (заглубление ковша) определяется постоянной, установленной скоростью движения мащины.

При увеличении прочности грунта из-за слоистой структуры или при копании грунтов средней твердости крутящий момент возрастает, давление в системе увеличивается, благодаря чему открывается клапан 25, соединяя линию управления золотником 30 с нагнетанием. Золотник переключается в правое по схеме положение, соединяя правую линию управления распределителем 17 со сливом. Распределитель 17 под действием пружинного механизма нульустановителя нереключается в среднее положение, благодаря чему с линией нагнетания соединяется гидромотор 15 с большим рабочим объемом, и крутящий момент на приводном валу ковшовой цепи уменьшается, а скорость растет.

Так как машина движется с постоянной скоростью, подача «а один ковш уменьшается пропорционально увеличению скорости цепи, а усиление копания для грунтов I-П1 категории уменьшается в значительно большей степени, так как оно пропорционально подаче в степени 1,35 и практически почти не зависит от скорости.

Если скорость цепи увеличилась в 2 раза, то усилие на ковше уменьшится в 2,5 раза. Благодаря этому, хотя рабочий объем моторов и змеиьшится, давление в системе понизится.

При дальнейщем увеличении прочности грунта давление в системе увеличивается,

открывается клапан 24, золотник 29 переключается в правую по схеме позицию. Рабочая жидкость через обратный клапан элемента задержки 26 свободно поступает в правую линию управления. распределителем 17, и он переключается в левую позицию, сообщая с линией нагнетания гидромотор 16 привода рабочего органа. На приводном валу развиваются максимальные обороты, уменьшается подача на один зуб,

благодаря чему давление в системе понизится.

Если из-за слоистого характера грунта крутящий момент, а следовательно, давление в системе уменьшатся, то закроется

клапан 24, переключится в левую по схеме позицию золотник 29, левая линия управления распределителем 17 через элемент задержки 26 соедииится со сливом, и распределитель переключится в среднее ноложение. При этом время переключения определяют настройкой элемента задержки 26.

Если давление в системе еще уменьщится, закроется клапан 25, золотник 30 переключится в левую позицию, и правая по схеме линия управления распределителем 17 через элемент задержки 27 соединится с нагнетанием. Распределитель 17 переключится в правую позицию. Время переключения определяется настройкой элемента задержки 27.

Таким образом, если в системе резко повышается давление, распределитель 17 свободно переключается, благодаря чему при

копании грунтов I-III категории уменьшается подача на один ковш, а следовательно, усилие копаиия. Для смягчения гидравлических ударов в линию нагнетания включен гидроаккумулятор 34. Его объем выбирается таким, чтобы распределитель. 17 успел переключиться прежде, чем откроется предохранительный клапан 18.

Может оказаться, что при определенном сочетании слоистости грунта распределитель 17 все время будет переключаться, и система будет введена в релшм колебаний. Для доведения частоты колебаний до допустимых пределов в линиях управления распределителем 17 установлены элементы

задержки 26 и 27, которые могут быть настроены на требуемый режим.

Дроссели 31 и 32 малого проходного сечения сообщают линии управления золотниками 30 и 29 со сливом и при закрытых

клапанах 24 и 25 обеспечивают переключение распределителей под действием пружин.

От насоса 19 рабочая жидкость поступает к гидромотору 20, который передает крутящий момент на метатель 4. Предохранительный клапан 21 защищает гидропривод метателя от перегрузки.

Компенсация внешних утечек гидромашин 14, 15, 16, 19, 20 осуществляется от подпиточного насоса 22, который подает рабочую жидкость из резервуара 33 в линию всасывания насосов 14 и 19. Переливной клапан 23 сливает избыток рабочей жидкости, подаваемой подпиточным насосом, в резервуар.

При рытье траншей в условиях, где преобладают грунты IV категории, например твердые глины или мерзлые грунты, на машине устанавливают цепной рабочий орган с зубьями, расположенными в шахматном порядке, причем здесь преобладающим процессом является резание со сколом. При повышении прочности грунта из-за слоистой его структуры теперь целесообразно увеличить крутящий момент с одновременным увеличением глубины копания на каждый зуб, благодаря чему увеличивается процентное содержание грунта, разрушаемого сколом, и улучшаются условия копания.

В этом случае золотник 28 переключается в левую по схеме позицию, сигнал от

датчика давления 24 поступает в правую по схеме линию управления распределителем 17, а сигнал от датчика давления 25 - в левую линию управления.

Формула изобретения

Гидропривод машины для рытья траншей, включающий нерег)лируемый насос и гидромоторы цепного рабочего органа с

гидрораспределительной аппаратурой, датчики давления и гидромагистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения надел ности и долговечности работы машины, гидрораспределительная аппаратура

выполнена из трехпозиционного распределителя с гидролиниями управления, соединенными с напорной магистралью насоса, и из двухпозиционного золотника, через который гидролинии управления соединены

с распределителем, а гидропривод имеет последовательно установленные соответственно в каладой из гидролиний управления элементы задерл ки и трехходовые золотники, при этом последние связаны с датчиком давления, а один из элементов задержки выполнен одностороннего действия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 455188, кл. Е 02F 9/22, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР А 543695, кл. Е 02F 9/22, 1978 (прототип).

U fl