Гидропривод лебедки Советский патент 1982 года по МПК B66D1/08 

(65) ГИДРОПРИВОД ЛЕБЕДКИ

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно к лебедкам с гидравлическим приводом. Известен гидропривод лебедки, содержащий насосную станцию с предохранительным клапаном, связанную трубопроводами через распределитель с гидроцилиндрами, штоки которых посредством кривошипов связаны с барабаном лебедки 1. Наиболее близким к изобретению является гидропривод лебедки, содержащий насосную станцию с предохранительным клапаном, связанную трубопроводами через распределитель с гидроцилиндрами, штоки которых посредством кривошипов связаны с барабаном лебедки, и профильный кулачбк, жестко установленный на валу барабана и взаимодействующий через ролик с исполнительным устройством 2. Недостатком известного устройства является то, что тяговое усилие на барабане лебедки непостоянно и достигает наибольшей величины в том случае, когда, работают поршневые полости обоих гидроцилиндров, и наименьшей, если шток одного из гидроцилиндров находится в мертвой точке (т.е. плечо приложения силы равно нулю), а работает штоковая полость другого гидроцилиндра. Кроме того, непостоянство тягового усилия на барабане обусловлено тем, что давление в напорной магистрали и, следовательно, в поршневой и штоковой полостях обоих гидроцилиндров всегда одинаково, т.е. не регулируется. Следовательно, усилие, развиваемое штоком гидроцилиндра при работе поршневой полостью, всегда больше усилия при работе штоковой полостью, что особенно нежелательно при перемещении груза лебедкой по неровной поверхности, его затягивании на платформу, когда может иметь место стопорение груза при работе лебедки. Изменение тягового усилия от наименьщего к наибольшему вынуждает выбирать. диаметр каната из условия наибольшего тягового усилия на барабане лебедки, что приводит к неоправданному утяжелению, каната, привода вообще и к лишнему расходу металла. Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы лебедки путем обеспечения постоянства тягового усилия на барабане.

Поставленная цель достигается тем, что исполнительное устройство включает в себя рычаг, связанный одним концом с роликом, а другим - с рамой, и дополнительный предохранительный клапан со штоком, взаимодействующим с рычагом, установленный на трубопроводе между распределителем и гидроцилиндрами.

На фиг. 1 изображен гидропривод лебедки, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б по дополнительному предохранительному клапану на фиг. 2; на фиг. 4 - принципиальная схема гидропривода.

Гидропривод лебедки содержит раму 1, на которой шарнирно смонтированы гидроцилиндры, 2 и 3 двухстороннего действия, щтоки которых через кривощипы 4 и 5 соединены с вало.м 6. На валу 6, жестко закреплены барабан 7 и профильный кулачок 8. Золотник 9 через следящий рычаг 10 и кривошип 5 кинематически связан с валом 6.

Питание гидроцилиндров осуществляется от насосной станции 11 с предохранительным клапаном 12 через распределитель 13 и напорный трубопровод 14. В напорнол трубопроводе 14 установлен дополнительный предохранительный клапан 15, в корпусе 16 которого закреплена втулка 17 со штоко.м 18. Шток 18 размещен во втулке 17 с возможностью продольного перемещения. Между штоком 18 и собственно клапаном 19 расположена пружина 20, прижимающая клапан 19 к седлу 21.

Шток 18 предохранительного KvTanaHa 15 через промежуточный рычаг 22 кинематически связан с профильным кулачком 8. Один конец промежуточного рычага 22 закреплен шарнирно на раме, а другой снабжен ролико.м 23, перекатывающимся по профильному кулачку 8 и прижатым к последнему с помощью пружины 24.

На барабан 7 навит тяговый канат (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

До включения распределителя 13 масло от насоса через предохранительный клапан 12, настроенный на максимально допустимое давление, сливается в маслобак насосной станции. При включении распределителя в положение намотки (тяговый режим) масло по напорному трубопроводу 14 поступает в золотник 9, функцией которого является распределение напорного и сливного потоков жидкости, поступающих в гидроцилиндры 2 и 3. Напорные и сливные полости золотника разделены перемычками на две равные части. Напорный поток жидкости по трубопроводу от золотника 9 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 2 и из штоковой полости гидроцилиндра через золотник 9 сливается в маслобак. Происходит выдвижение штока гидроцилиндра 2, который через кривошип 4 вращает вал барабана. Шток гидроцилиндра 3 в мо.мент включения распределителя находится в ближней мертвой точке. В этом положении перемычки золотника 9 закрывают доступ жидкости в гидроцилиндр 3. Вращение вала выводит гидроцилиндр 3 из мертвой точки. Одновременно следящий рычаг 10 вращает золотник и, следовательно, смещает (поворачивает) перемычки, направляя напорный поток в поршневую полость гидроцилиндра 3. Слив идет через штоковую полость гидроцилиндра и золотник 9 в маслобак. Работают два гидроцилиндра поршневыми полостями на выдвижение. При повороте барабана и золотника на 90° гидроцилиндр 2 проходит дальнюю мертвую точку, перемычки золотника отсекают гидроцилиндр 2 от напорной и сливной магистрали, тогда как гидроцилиндр 3, продолжая работать штоковой полостью, выводит гидроцилиндр 2 из мертвой точки. Перемычки золотника, вращаясь, открывают доступ

0 жидкости к гидроцилиндру 2, но меняется направление потоков жидкости. Напорный поток направляется в штоковую полость, а слив идет через порщневую полость. Гидроцилиндр начинает работать щтоковой полостью на втягивание. Золотник, вращаясь синхронно с барабаном, через каждый 180° меняет направление напорного и сливного потоков для каждого гидроцилиндра, что соответствует достижению положения штоком мертвых точек. Прохождение же гид0 роцилиндрами мертвых точек .между собой сдвинуто на 90°.

Реверс лебедки осуществляется при включении распределителя в противоположное положение (режим размотки каната).

Постоянное тяговое усилие на барабане обеспечивается с помощью дополнительного предохранительного клапана 15, установленного в напорном трубопроводе 14. В отличие от предохранительного клапана 12, настройка пружины которого на определенное давление осуществляется винтом, в дополнительном предохранительном клапане 15 втулка 17 и щток 18 выполнены гладкими, с возможностью перемещения друг относительно друга. Регулировка давления в гидросистеме, а с ней и усилий в штоках

для получения постоянного крутящего момента на барабане, осуществляется профильным кулачком 8, по которому обкатывается ролик 23 промежуточного рычага 22. Другой конец промежуточного рычага 22 щар0 нирно закреплен на раме L Отклонения ролика, а с ним и промежуточного рычага 22 воздействуют на щток 18 и пружину 20, настраивая дополнительный предохранительный клапан 15 на определенное, заданное профилем кулачка 8, давление.

Для разгрузки пружины 20 от усилий, направленных на прижатие про.межуточного рычага 22 с роликом 23 к профильному кулачку 8, промежуточный рычаг 22 снабжен

пружиной 24, обеспечивающей постоянный контакт с профильным кулачком.

Кинематическая связь профильный кулачок - дополнительный предохранительный клапан осуществляется следующим образом.

В момент работы обоих гидроцилиндров порщиевыми полостями, когда лебедка способна развивать максимальный (избыточный) крутящий момент на барабане, профильный кулачок прижимается к ролику впадиной. Промежуточный рычаг 22 через ролик 23 посредством пружины 24, отклоняясь вокруг своего шарнира, освобождает щток 18, сжимающий пружину 20 дополнительного предохранительного клапана 15. Снижение усилия сжатия пружины 20 позволяет предохранительному клапану сбрасывать давление в напорном трубопроводе 14 до заданного уровня, сохраняя тем самым постоянный крутящий момент на барабане. С изменением положения щтоков гидроцилиндров момент на барабане снижается и доходит до минимального при положении одного из щтоков гидроцилиндра в мертвой точке, а другого - имеющего максимальное плечо, но работающего щтоковой полостью. В этом положении профильный кулачок имеет максимальный выступ к точке контакта с роликом, который отклоняет рычаг и щток. Последний сжимает пружину дополнительного предохранительного клапана, настраивая клапан на работу при макси.мальном давлении, не позволяя клапану сбрасывать давление. Промежуточные положения так же обеспечивают постоянный крутящий момент на барабане изменением давления в напорном трубопроводе.

Так как предохранительные клапаны (серийные) обладают .малым ходом щтока (пружины), а следовательно очень чувствительны, то для обеспечения точности регулирования ход ролика 23 по профильному кулачку 8 должен быть больще хода щтока 18 в п раз, чтобы обеспечить погрешность не более 5%.

Это обеспечивается отнощением величины рычага L к величине расстояние от шарнира рычага до точки контакта с щтоком 1

Iп

1

т.е. промежуточный рычаг используется как

масштабный увеличитель хода ролика по профильному кулачку.

Дополнительныйпредохранительный

клапан, установленный в напорном трубопроводе и снабженный подвижным штоком, кинематически связанным с профильным кулачком через промежуточный рычаг и ролик, обеспечивает постоянное тяговое усилие на барабане лебедки, что позволяет использовать канат наименьшего диаметра,

уменьшить габаритные размеры барабана лебедки и, следовательно, вес всего привода.

Формула изобретения

Гидропривод лебедки, содержащий насосную станцию с предохранительным клапаном, связанную трубопроводами через распределитель с гидроцилиндрами, штоки которых посредством кривошипов связаны с

барабано.м лебедки, смонтированным на раме, и профильный кулачок, жестко установленный на валу барабана и взаимодействующий через ролик с исполнительным устройством, отличающийся тем, что, с целью

уменьшения габаритов и массы лебедки путем обеспечения постоянства тяговопэ усилия на барабане, исполнительное устройство включает в себя рычаг, связанный одним концом с роликом, а другим - с ра.мой, и дополнительный предохранительный клапан

со штоком, взаимодействующим с рычагом, установленный на трубопроводе между распределителе.м и гидроцилиндрами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1..Авторское свидетельство СССР

№ 783207, кл. В 66 D 1/08, 1979.

fpus.l

р