Устройство для управления рабочим оборудованием гидравлического одноковшового экскаватора Советский патент 1982 года по МПК E02F9/22 

полненного в виде цилиндра, тяги, блока, установленных непосредственно на элементе рабочего оборудования, цилиндра слежения, гидроаккумулятора, цилиндров - компенсаторов 2. Недостатком устройства является трудность управления экскаватором (требуются значительные физические усилия, прикладываемые машинистом к ручке управляющей модели). Цель изобретения - облегчение управления экскаватором. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления рабочим оборудованием гидравлического одноковшового экскаватора, содержащем п-звенную управляющую модель, п каналов управления механизмами, где п-количество механизмов рабочего оборудования, а каждый из каналов управления механизмом состоит из блока обратной связи, распределителя, гидроцилиндра привода, элемента рабочего оборудования, элемента управления, первый вход которого является входом канала управления механизмами, а выход связан с первым входом распределителя, первый выход которого подключен к первому входу гидроцилиндра привода, один выход последнего подключен ко входу элемента рабочего оборудования, элемент управления выполнен в виде последовательно соединенных 3-хпозиционного переключателя и коммутирующего элемента, распределитель выполнен двухступенчатым с двумя электромагнитами и раздельным сливом, блок обратной связи содержит два делителя потока, дополнительный распределитель, два гидрозамка и цилиндр слежения, причем вход-первого делителя соединен со вторым выходом распре делителя, вход второго делителя потока подключен к 3-му выходу распределителя, выход первого делителя потока подключен ко второму входу дополнительного распределителя, а выход второго делителя потока соединен с третьим входом дополнительного распределителя, первый вход которого подключен ко второму выходу элемента управления, выход дополнительного распределителя подсоединен к первому входу цилиндра слежения, второй выход распределителя соединен со входом первого гидрозамка, выход которого подключен ко второму входу цилиндра слежения, а третий выход распределителя соединен со входом второго гидрозамка, выход которого подключен к третьему входу цилиндра слежения, выход последнего является выходом блока обратной связи, причем выход элемента рабочего оборудования соединен со вторым входом гидроцилиндра привода, подключенного другим выходом ко второму входу распределителя, а вход каждого канала подключен к соответствующему выходу п-звенной управляющей модели обратной связи, причем выход элемента рабочего оборудования соединен со вторым входом гидроцилиндра привода, подключенного другим выходом ко второму входу распределителя, а вход каждого канала подключен соответственно к одному из выходов п-звенной управляющей модели. На чертеже представлено устройство для управления рабочим оборудованием гидравлического одноковшового экскаватора. Устройство содержит гидробак 1, насос 2, гидрораспределители 3-6 с электрогидравлическим управлением соответственно для стрелы, рукояти, ковща и для поворота платформы, гидроцилиндры 7-9 привода, делители 10-15 потока, установленные на сливных линиях после гидрораспределителей 3-5, дополнительные гидрораспределители 16-18 с электромагнитным управлением, цилиндры 19-21 слежения, выполненные в таком же уменьшенном масштабе по сравнению с соответствующими цилиндрами привода, в каком выполнена управляющая модель по сравнению с рабочим оборудованием, гидрозамки 22-24, управляющая модель 25, ковщ 26, напорные трубопроводы 27 и 28, трубопроводы 29-39, трехпозиционный переключатель 40, гидробак 41, электромагниты 42 и 43. Устройство работает следующим образом. Поскольку следящие гидравлические системы управления механизмами стрелы, рукояти и ковща аналогичны, принцип работы достаточно рассмотреть на одном, например, механизме ковща. При повороте машинистом ручки на рьгчаге ковша 5 управляющей модели 25 по часовой стрелке в вертикальной плоскости (т. е. на отворот) включается трехпазиционный переключатель 40, что приводит к включению электромагнитов 42 и 43 соответственно гидрораспределителя 5 и дополнительного распределителя 16. Далее жидкость под давлением поступает от насоса 2 по напорным трубопроводам 27 и 28 в штоковую полость гидроцилиндра 9. Элемент рабочего оборудования - ковщ 26 начинает совершать отворот. Из поршневой нерабочей полости гидроцилиндра 9 слив происходит по трубопроводам 29 и 31. В делителе 11 происходит разделение потока на две неравные части. Большая часть потока сливается в гидробак 41 по трубопроводу 32, а меньшая доля (выход делителя потока) - по трубопроводу 33, через дополнительный гидрораспределитель 16 и по трубопроводу 36 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 9. Из поршневой полости жидкость сливается по трубопроводу 35, через распределитель 16, по трубопроводу 37, через гидрозамок 22 и по трубопроводу 38. Гидрозамок 22 открыт, так как управляется давлением перед делителем 10 потока. Цилиндр 19 при этом сокращается; Если машинист прекратит поворачивать ручку на отворот ковша, то сокрашаюшийся цилиндр 19 выключает трехпозиционный переключатель 40 и следовательно электромагниты 42 и 43. Полости гидроцилиндра 9 перекрываются, ковш 26 останавливается, останавливатся и цилиндр 19, не оказываюШ.ИЙ силового воздействия на рычаги управляющей модели 25. Последнюю не надо при останавливании ручки с усилием удерживать. Аналогично происходит работа схемы при повороте ручки управляющей модели в другую сторону, но тогда жидкость сливается после гидрораспределителя 5 по трубопроводу 30 через делитель 10 по трубопроводам 34-37 и через гидрозамок 22. Гидрозамки необходимы для перекрытия слива из цилиндра слежения и его остановки в случае остановки цилиндра привода рабочего оборудования при перегрузке (когда работает предохранительный клапан). При этом давление в трубопроводе 39 падает, и гидрозамки закрываются. Следящие системы управления другими механизмами рабочего оборудования работают аналогично описанному. При смене рабочего оборудования экскаватора перестройка следящего устройства для управления заключается в замене рычагов управляющей модели на соответствующие новому устанавливаемому рабочему оборудованию, без переделки блока обратной связи, поскольку последний размещается не на рабочем оборудовании экскаватора. Изобретение позволяет при его использовании улучшить психо-физиологический эргономический показатель системы управления, поскольку при сохранении принципа реализма и нулевом порядке системы на ручке управляющей модели уменьшены потребные физические усилия; уменьшить работу по переделке устройства для управления экскаватором при замене вида его рабочего оборудования, уменьшить возможность поломки датчиков относительного перемещения элементов рабочего оборудования из-за соприкосновения с грунтом (особенно конечных элементов рабочего оборудования, например, ковша). Формула изобретения Устройств для управления рабочим оборудованием гидравлического одноковшового экскаватора, содержащее п-звенную управляющую модель, п каналов управления механизмами, где п - количество механизмов рабочего оборудования, каждый из каналов управления механизмами состоит из блока обратной связи, распределителя, гидроцилиндра привода, элемента рабочего оборудования, элемента управления, первый вход которого является входом канала управления механизмами, а выход связан с первым входом распределителя, первый выход которого подключен к первому входу гидроцилиндра привода, один выход последнего подключен ко входу элемента рабочего оборудования, отличающееся тем, что, с целью облегчения управления экскаватором, элемент управления выполнен в виде последовательно соединенных 3-х -позиционного переключателя и коммутирующего элемента, распределитель выполнен двухступенчатым, с двумя электромагнитами, блок обратной связи содержит два делителя потока, дополнительный распределитель, два гидрозамка и цилиндр слежения, причем вход первого делителя соединен со вторым выходом распределителя, вход второго делителя потока подключен к 3-му выходу распределителя, выход первого делителя потока подключен ко второму входу дополнительного распределителя, а выход второго делителя потока соединен с третьим входом дополнительного распределителя, первый вход которого подключен ко второму выходу элемента управления, выход дополнительного распределителя подсоединен к первому входу цилиндра слежения, второй выход распределителя соединен со входом первого гидрозамка, выход которого подключен ко второму входу цилиндра слежения, а третий выход распределителя соединен со входом второго гидрозамка, выход которого подключен к третьему входу цилиндра слежения, выход последнего является выходом блока обратной связи, причем выход элемента рабочего оборудования соединен со вторым входом гидроцилиндра привода, подключенного другим выходом ко второму входу распределителя, а вход каждого канала подключен к соответствующему выходу п-звенной управляющей модели. Источники информации, принятые во внимание экспертизе 1.Патент Великобритании № 1383779, кл. Е 02 F 09/20, опублик. 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 132572, кл. Е 02 F 09/20, 1960 (прототип) .