Гидравлический привод рабочего оборудования одноковшового экскаватора

 

Изобретение относится к области строительного и дорожного машиностроения и позволяет повысить производительность экскаватора . Привод включает силовые гидроцнлиндри (ГЦ) 1, 2, 3 стрелы, рукояти и ковша соответственно, два управляющих клапана (К) 9, 10 силового ГЦ 1, два управляющих К 11, 12 силового ГЦ 3, гидромагистрали и двухпозиционный трехходовой гидро-управляемый распределитель (ГУР) 5. В поршневой полости ГЦ 2 расположен гидроуправляющий орган рукояти , выполненный из поршня и тарельчатой пружины. Через дополнительное отверстие корпуса ГЦ 2 гидроуправляющий орган посредством дополнительной магистрали 4 связан с одним из ходов ГУР 5. Другие ходы ГУР 5 сообщены соответственно с К 9, 10 и 11, 12. Линии управления 28 и 29 ГУР 5 сообщены соответственно с К 9, 10 и 11, 2. Линии управления 28 и 29 ГУР 5 сообщены соответственно с напорными магистралями 8 и 20 ГЦ 1. и 3. Напорная магистраль 6 ГЦ 2 сообщена с гидроуправляющим органом посредством обратного К 26. Привод позволяет посредством ГУР 5 осуществлять автоматический выбор наименьщего энергоемкого процесса выглубления ковща. Это приводит к сокращению времени цикла экскавации и как следствие этого, к увеличению производительности экскаватора. 3 ил. с S Ч СО СО СО vj со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСА!БЛИН

„„ЬО„„1 313979 дд 4 Е 02 F 9Я22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ /

Ю р, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОЬЮ СВИД=ПЕПЬСТВУ Цц (""7М„ (21 j 4008049/29-03 (22) 4.01.86 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (71) Красноярский политехнический институт (72) В, П. Павлов, В. В. Минин, С. П. Ереско и Г. Г. Назаров (53) 62!.879.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 244223, кл. Е 02 F 9/22, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 949091, кл. Е 02 F 9/22, 1980. . (54) ГИДРАВЛИЧ1.:СКИ1! ПРИВОД РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к области строительного и дорожного машиностроения и позволяет повысить производительность экскаватора. Привод включает силовые гидроцилиндры (ГЦ) 1, 2, 3 стрелы, рукояти и ковша соответственно, два управляющих клапана (К) 9, 0 силового ГЦ l, два управляющих К 11, 12 силового ГЦ 3, гидромагистрали и двухпозиционный трехходовой гидроуправляемый распределитель (ГУР) 5. В поршневой полости ГЦ 2 расположен гидроуправляющий орган рукояти, выполненный из поршня и тарельчатой пружины. Через дополнительное отверстие корпуса ГЦ 2 гидроуправляющий орган по- . средством дополнительной магистрали 4 связан с одним из ходов ГУР 5. Другие ходы

ГУР 5 сообщены соответственно с К 9, 10 и 11, 12. Линии управления 28 и 29 ГУР 5 сообщены соответственно с К 9, 10 и i l, 12.

Линии управления 28 и 29 ГУР 5 сообщены соответственно с напорными магистралями 8 и 20 ГЦ 1. и 3. Напорная магистраль 6 ГЦ 2 сообщена с гидроуправляющим органом посредством обратного К 26.

Привод позволяет посредством ГУР 5 осуществлять автоматический выбор наименьшего энергоемкого процесса выглубления ковша.

Это приводит к сокращению времени цикла экскавации и как следствие этого, к увеличению производительности экскаватора. 3 ил.

1313979

Изобретение относится к строительству и дорожному машиностроению, а именно к гидравлическим приводам (рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов.

Цель изобретения -- повышение производительности экскаватора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема гидравлического привода рабочего оборудования одноковшового эКскаватора; на фиг. 2 -- гидроуправляемый орган, встроенный в поршневую полость гидроцилиндра рукояти, сечение А--А на фиг. !; на фиг. 3 — - рабочее положение оборудования экскаватора, при котором возникают опасные перегрузки в местах крепления гидроцилиндра рукояти.

Гидропривод включает силовые гидроцилиндры 1, 2 и 3 стрелы, рукояти и ковша соответственно, гидравлический орган (фиг.

2), гидролинию 4, которая посредством двухпозиционного трехходового гидроуправляемого распределителя 5 соединена с напорными гидромагистралями 6, 7 и 8 и вы" ведена на управляющие клапаны 9 — 12, Подъемная полость гидроцилиндра стрелы соединена магистралями 8 и 13 с клапаном 9, а другая рабочая полость этого гидроцилиндра соединена гидромагистралями !4 и

15 с клапаном 10, линия отвода 16 которого выведена в сливную магистраль 17.

Распределитель 5 связан с клапаном 10 посредством гидромагистрали 18. Полость гидроцилиндра 3 ковша соединена магистралями 7 и 19 с клапанами 11, а другая рабочая полость этого гидроцилиндра соединена гидромагистралями 20 и 21 с клапаном 12, линия отвода 22 которого выведена в сливную магистраль 17. Распределитель 5 связан с клапаном 1 2 посредством гидромагистрали 23. Обратные клапаны 24 и 25 служат для подпитки соответственно гидроцилиндров 1 и 3 из линии слива 17, а обратный клапан 26 служит для отсечения магистрали 4 от магистрали 6, связанных магистралью 27, если давление в последних меньше, чем давление в магистрали 4. Магистрали управления 28 и 29 распределителем 5 связаны с магистралями

8 и 20 соответственно, давление в которых определяет рабочее положение золотника распределителя и связывает попеременно магистраль 4 с магистралью 18 или магистраль 4 с магистралью 23. Давление настройки клапанов 10 и 12 несколько меньше давления настройки клапанов 9 и 11 соответственно, что обеспечивает опережающее срабатывание клапанов 10 и 12.

Гидроуправляющий орган (фиг, 2) в гидроцилиндре 2 состоит из поршня 30 с уплотнением 31, тарельчатой пружины 32, располо>кенной в дополнительной полости 33, крышки 34 регулирования жесткости пружины 32, герметизирующей гидроцилиндр 2 с поршнем 35 с уплотнениями 36

Гидравлический привод работает следу:ощим образом.

При подводе ковша к забою оператор включает гидромагистраль 6 или 20, разработка грунта производится при работе собтветственно гндроцилиндра 2 рукояти или 3 ковша, либо совместной работе их гидроцилиндров.

Если копание грунта осуществляется поворотом относительно неподвижной рукояти движением кс вша, то в рабочих полостях гидроцилиндрj 3 ковша насосом создается активное давление, а в запертых гндроцилиндрах 2 и i рукояти и стрелы развиваются реактивные давления. Наибольшая !

5 величина активного давления зависит от характеристик насоса и настройки предохранительного клапана системы, а наибольшая. величина реактивного давления зависит от настройки клапанов 9, 10 и 11, 12 (при копании гидроцилиндром 2 рукояти). В зависимости от направления и величины силы копания, реализуемой на штоке гидроцилиндра 1 стрелы, возникает сжимающая или растягивающая реактивная нагрузка, а в рабочих полостях этого гидроцилиндра развивается соответствующее реактивное давление. Аналогичное явление происходит н в гидроцилиндре 3 ковша при работе гидроцилиндром 2 рукояти. Золотник распределителя 5 занимает одно из двух рабочих положений под действием разности рабочего

jQ давления в магистралях 8 и 20, передаваемого гидравлически посредством управляющих магистралей 28 и 29 соответственно.

В случае действия растягивающего усилия магистраль 14 является напорной и, если активное или реактивное давление в

З5 магистралях 4 и 6 превышает давление настройки клапана 10 и давление в магистралях 8, то магистраль 14 соединяется с магистралью 18, жидкость из магистрали 14 направляется на слив через линии 16 в магистраль 17. Шток гидроцилиндра 1 стрелы выдвигается, поднимая стрелу и выглубляя ковш. Подпитка магистрали 8 осуществляется через линию 13 и обратный клапан 24.

Если давление в магистрали 8 больше давления в магистрали 20, то золотник распре45 делителя 5 занимает другое положение, соединяя магистраль 4 с магистралью 23.

При этом происходит воздействие давления на клапан 12, и жидкость из магистрали 20 направляется на слив через линию 22 s магистраль 17. Шток гидроцилиндра 3 ков50 ша втягивается, поворачивая ковш, тем самым выглубляя его. Подпитка магистрали 7 осуществляется через магистраль 19 и обратный клапан 25. Таким образом, посредством распределителя 5 осуществляется автоматический выбор наименьшего энергоемкого процесса выглубления ковша, что приводит к сокращению времени цикла экскавации и, как следствие, увеличению производительности экскаватора.

1313979

При сжимающей нагрузке на штоке гидроцилиндра 1 магистраль 8 является напорной и срабатывание клапана 10 не приводит к перемещению штока. Дальнейшее увеличение нагрузки в гидроцилиндрах 2, 3 и по полости 33 (фиг. 2) (соответственно давление в магистралях 6, 4 и 20) при условии, что давление в магистрали 20 больше давления в магистрали 8, приводит к срабатыванию клапана 9, жидкость из магистралей 4 и 6 поступает через магистрали 8, 13 в подъемную полость гндроцилиндра 1, где давление меньше. Из противоположной полости гидроцилиндра 1 жидкость вытесняется через магистраль 14 и клапан 10 в линяю слива 16 и магистрараль 17, Подъем стрелы и выглубление ковша происходит до тех пор, пока не снизится давление в магистралях 4, 5 н 20.

В случае, если давление в магистрали 8 больше давления в магистрали 20 — рабочая жидкость иэ магистрали 6 и 4 посредством срабатывания клапана 11 поступает через магистрали 19 и 7 в штоковую полость гидроцилиндра 3 ковша, из противоположной полости рабочая жидкость через магистрали 20 и 21 и клапан 12 поступает -в сливные магистрали 22 и 17. При этом происходит поворот ковша (его выглубление), до тех пор пока не снизится давление в магистралях 4, 6 и 28.

Диаметр поршня 30 (фиг. 2) больше диаметра поршня 35 гидроцилиндра 2 рукояти, что требует большего усилия для его перемещения при одинаковом уровне давления в полостях 33 и магистрали 6, обеспечиваемого посредством магистрали 27 (фиг. 1) с обратным клапаном 26. Поэтому при подаче давления в напорную магистраль 6 (копание при помощи гидроцилиндра 2 рукояти) жидкость, проходя через обратный клапан 26 и через магистрали 27 и 4, обеспечивает крайне правое положение лополнительного поршня, которое является нормальным при работе экскаватора.

При копании с помощью гидроцилиндра 3 ковша и крайнем отвернутом положении рукояти на штоке гидроцилиндра 2 рукояти, который прелельно втянут, может возникнуть опасно большое усилие. В этом случае дополнительный поршень 30 (фиг. 2) смещается поршнем 35 влево. В магистрали 4 создается высокое давление жидкости, достаточное для срабатывания клапанов 9, 10 нли

I l, l2 (в зависимости от положения золотника-распределителя 5). Дальнейшее действие привода аналогично описанному выше.

Давление возврата, создаваемое также тарельчатой пружиной 32, регулируется посредством заворачивания по конической резьбе крышки 34 гидроцилинлра 2, тем самым изменяя характеристику ее жесткости.

Уплотнения 31 и 36 служат для устранения перетечек жидкости из полостей высокого в полости низкого давления.

Если давление настройки кл; н,гн< н 9 ll () (11 и !2) назначить несколько нн,кс ин.<с ния настройки прелохранительного клапан:<, ограничивающего рея ктнвнос лаппоnn<, i«>

5 выше лавлення настройки предок!таннгслыи го клапана насоса, то предлагаемый llpènр», что важно при использовании сменных раба чих органов или сменных элементов ос<о! уяо вания. Например, для увеличения глубины копания используют рукояти с увели кнн<1й длиной. При этом значительно увеличивает ся реактивное усилие на штоке гилроцнлиндра рукояти, возможна остановка ковша !

5 (особенно в зоне ограниченной видимости. когда нахолится на глубине, близкой к максимальной), возможна перегрузка элеменгов привода и металлоконструкции.

На схеме (фиг. 3) выполнено одно нз реальных положений элементов рабочс го

20 оборудования. Сила Р на режущей кромке ковша может ло< тигать больцп>й величины даже при небольшом активном усилии /,. на гидроцилиндре ковша, если линия лейс"l-вня силы Р проходит вблизи шарнира Л поворота ковша.

Сила Р в рассмотренном положении Н» ограничивается протаскиванием н устойчи востью экскаватора, а также срабатыванием клапанов реактивного давления стрелы. За метим, что если плечо «а» силы P стремится

30 к нулю, то P неограниченно возрастает. В этом случае на штоке гндроцилннлра рукоя тн возникает черезмерное реактивное усилие, приволящее к перегрузке гнлроцилиндра по ворота рукояти, к черезмерному изгибу рукояти и стрелы.

Формула изобретения

Гидравлический привод рабочего оборудования одноковшового экскаватора, включаюгций силовые гидроцилинлры ковша, рукояти и стрелы, два управляющих клапан" гидроцилиндра стрелы, гидроуправляющий орган рукояти, гидравлически связанный с последним, гилромагистрали, отлила<ощийся.тем, что, с целью повышения производительности экскаватора, гидравлический привод снабжен двумя дополнительнь<ми управляющими клапанами гкдроцилнндра ковша и двухпозиционным трехходовым гидроуправляемым распределителем, гидроуправляющий орган расположен в пор!НН<.вой полости гидроцилинлра рукояти и выполнен из поршня и тарельчатой пружины, а кор. пус гидроцилиндра рукояти выполнен <: дополнительным отверстием, через которсе посредством донолннтельной магистрали управляющий орган связан с олним из холов гидроуправляемого распределителя, другие ходы которого сообщены соответствен«о с управляющими клапанамн гнлроцилннлров стрелы и ковша, при этом линии управа<

l313979

Составитель С. Фомин

Редактор В. Ковтун Техред И. Верее Корректор М. Шароши

Заказ 2003/3! Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

I 13035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния гидроуправляемого распределители сообщены соответственно с напорными магистралями гидроцилиндров стрелы и ковша, а напорная магистраль гидроцилиндра ру îÿти сообщена с управляющим органом посредством обратного клапана.