Двухпоточный гидропривод экскаватора Советский патент 1981 года по МПК E02F9/22 

(54) ДВУХПОТОЧНЫЙ ГИДРОПРИВОД ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к экскаваторам, а именно к двухпоточному гидроприводу рабочего оборудования. Известен двухпоточный гидропривод рабочего оборудования экскаватора, в котором к исполнительным органам гидропривода - гидроцилиндрам стрелы, рукояти, ковша - рабочая жидкость подводится от трехпозиционных распределителей, которые в нейтральном положении запирают полости гидроцилиндров, а в крайних соединяют одну из полостей гидроцилиндров с напорной магистралью насосов, а другую - со сливом. Кроме того, для управления гидроцилиндрами стрелы установлен двухпозиционный золотник, который в одном положении соединяет полости гидроцилиндров стрелы с магистралями, идущими от основного золотникового распределителя, а в другом обе полости соединяет со сливом, обеспечивая тем самым возможность опускания стрелы под действием собственного веса 1. Недостатком указанного гидропривода является увеличенное сопротивление внедрению ковша, вызванное опиранием ковша на подошву забоя. Наиболее близким решением из известных является двухпоточный гидропривод экскаватора, включающий насосную установку, гидроцилиндры стрелы и рукояти, распределители управления гидроцилиндрами стрелы и рукояти, напорные и сливные магистрали и систему управления распределителями 2. Недостатком указанного гидропривода является увеличенное сопротивление внедрению ковша, большой цикл работы машины. Целью изобретения является повышение производительности экскаватора, снижение динамических нагрузок, уменьшение усилия сопротивления внедрению ковша в забой и сокращение рабочего цикла машины. Указанная цель достигается тем, что гидропривод снабжен дополнительным распределителем с гидролинией его управления, в одной из позиций которого поршневая и штоковая полости гидроцилиндра стрелы сообщены со сливом, а в другой - с напорной магистралью распределителя гидроцилиндра рукояти и расположенным в системе управления золотником блокировки, в одной из позиций которого гидролиния управления дополнительным распределителем

сообщена с одной из гидролинйй системы уиравленин распределителями гидроцилиндров, а в другой - со сливом.

На чертеже изображена гидравлическая схема гидропривода.

Гидропривод экскаватора состоит из гидроцилиндров стрелы 1 рукояти 2, ковша 3. К ним присоединены магистрали от распределителей управления гидроцилиндрами стрелы 4, рукояти 5, ковша 6, к которым подсоединены напорные магистрали рукояти 7, стрелы и ковша 8. Кроме того, к распределителям управления гидроцилиндрами рукояти и ковша подсоединена сливная магистраль 9, а к распределителю управления гидроцилиндром стрелы - каналы 10 и 11, соединяюшие его с дополнительным распределителем 12, который соединен со вливной магистралью 9 и с напорной магистралью 7.

К торцам распределителей подведены магистрали системы управления распределителями, по которым подводится давление управления. По магистралям 13 и 14 подводится давление управления к распределителю управления гидроцилиндром стрелы. По магистралям 15 и 16, 17 и 18 подводится давление к распределителям управления гидроцилиндром рукояти и ковша.

Под торцы дополнительного распределителя 12 подводится давление по каналу 19 через золотник блокировки 20, который в крайнем нижнем положении соединяет канал 19 с магистралью 14, а в верхнем - со сливом. Под нижний торец золотника 20 подведено давление по магистрали 21 из поршневой полости гидроцилиндра стрелы, а под верхний - по магистрали 22 из штоковой полости гидроцилиндра стрелы. Для суммирования потоков подводимых по магистралям 7 и 8 служит орган 23. Кроме того, сливная магистраль снабжена подпорным клапаном 24.

Гидропривод работает следуюшим образом.

После выгрузки породы из ковша в транспортные средства или в отвал необходимо привести рабочее оборудование в исходное положение для копания от системы управления по магистралям 14, 16 и 17 или 18 в зависимости от положения ковша после выгрузки, подводится давление под торцы распределителей 4, 5 и 6. При этом распределитель 4, опускаясь вниз, соединяет обе полости цилиндра стрелы, через распределитель 12 со сливом, обеспечивая опускание стрелы под действием собственного веса, при этом золотник 20 находится в верхнем положении, так как давление, суш,ествуюшее в поршневой полости цилиндра стрелы, сжимает пружину, расположенную над верхним торцом золотника. Распределитель 5 также олускаясь вниз соединяет штоковую полость цилиндра 2 с напорной магистралью 7, а поршневую - со сливом и обспечивает опускание рукояти, распределитель 6, перемеш.аясь вверх или вниз в зависимости от

сигнала, соединяет одну из полостей цилиндра 3 со сливом, другую - с напорной магистралью 8, обеспечивая поворот ковша в исходное положение.

При установке ковша на грунт давление в поршневой полости цилиндров стрелы становится равным нулю, так как рабочее оборудование опирается на ковш, и золотник 20 пружиной опускается в крайнее нижнее положение.

Для внедрения ковша в забой от системы управления подается давлением по магистралям 14 и 15, при этом распределитель 4 перемешается вниз, соединяя полости гидроцилиндра 1 с магистралями 10 и 11 одновременно, так как золотник 20 находится

в нижнем положении, давление из магистрали 14 через золотник 20 поступает в канал 19 и перемешает распределитель 12 вверх, при этом магистрали 10 и 11 соединяются с напорной магистралью 7, по которой подводится рабочая жидкость к распределителю 5,

который, благодаря давлению, подаваемому по магистрали 15, поднимается вверх и соединяет магистраль 7 с поршневой полостью гидроцилиндра рукояти.

Таким образом, через каналы 10 и 11 и

распределители 4, 5 и 12 будут одновременно соединены с магистралью 7 поршневая и штоковая полости гидроцилиндра стрелы и поршневая полость цилиндра рукояти. Так как во всех трех полостях давления равны, то золотник 20 будет удерживаться пружиной в крайнем нижнем положении. При этом рабочая жидкость по магистрали 7 через распределитель 5 поступает в поршневую полость гидроцилиндра рукояти, обеспечивая выдвижение штока гидроцилиндра 2

5 и создавая усилие внедрения ковша в забой. Сопротивление внедрению ковша в забой R будет стремиться провернуть стрелу экскаватора около шарнира О, этому препятствует усилие в поршневой полости гидроцилиндра стрелы, которое вызвано тем, что

0 к поршневой полости цилиндра стрелы подведено давление из поршневой полости цилиндра 2. Опускание стрелы обеспечивается тем, что усилия, развиваемого в поршневой полости цилиндра стрелы, не хватает для

j преодоления усилия, создаваемого давлением в штоковой полости цилиндра стрелы и весом рабочего оборудования и грунта в ковше. При опускании стрелы шток гидроцилиндра 1 входит внутрь гильзы, при этом часть жидкости из поршневой полости через распределитель 4, канал И, распределитель 12, канал 10 и вновь распределитель 4 поступает в штоковую полость этого гидроцилиндра, а часть через распределитель 4, канал 11, распределитель 12, соединенный каналом с магистралью 7, и через распределитель 5, который находится в крайнем верхнем положении, поступает в поршневую полость гидроцилиндра рукояти, за счет чего ускоряется выдвижение штока этого гидроцилиндра и, следовательно, сокращается время внедрения ковша в забой.

По мере заполнения ковша усилие сопротивления R увеличивается, следовательно, увеличивается опрокидываюш,ий момент, однако, возрастание усилия R вызывает увеличение давления в поршневой полости цилиндра 2, а, следовательно, и в поршневой полости цилиндра 1, что повышает устойчивость машины. Благодаря этому не происходит отрыва передних катков хода, следовательно, не возникает динамических нагрузок на гусеничный ход. За счет того, что часть веса рабочего оборудования воспринимается цилиндрами стрелы, так как есть давление в их поршневых полостях, частично исключается опирание рабочего оборудования передней стенкой ковша на подошву забоя, что приводит к уменьшению сопротивления внедрению ковша в забой.

После заполнения ковша давление в магистралях 15 и 14 снимается и распределители 4 и 5 устанавливаются пружинами в нейтральное положение, а распределитель 12 - в нижнее положение.

Для подъема ковша на выгрузку подается давление по магистрали управления 13, которое перемешает распределитель 4 вверх, соединяя напорную магистраль 8 с поршневой полостью цилиндра стрелы, а сливную 9со штоковой. При этом золотник 20 находится в крайнем верхнем положении, так как есть давление в магистрали 21.

Формула ибретения

Двухпоточный гидропривод экскаватора, включающий насосную установку, гидроцилиндры стрелы и рукояти с распределителями, систему управления распределителями с гидролиниями и гидромагистрали,

отличающийся тем, что, с целью повышения производительности экскаватора, он снабжен дополнительным распределителем с гидролинией его управления, в одной из позиций которого поршневая и штыковая полости гидроцилиндра стрелы сообщены со сливом, а в другой - с напорной магистралью распределителя гидроцилиндра рукояти, и расположенным в системе управления золотником блокировки, в одной из позиций которого гидролиния управления дополнительным распределителем соединена с одной из гидролиний системы управления распределителями гидроцилиндров, а в другой - со сливом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Экскаваторы для открытых горных работ. Каталог. Г° 18-477. НИИинформтяжмаш, 1977, с. б (прототип).