Гидропривод лебедки

 

Использование: изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно: к лебедкам с гидроприводом. Сущность изобретения: гидропривод лебедки содержит гидроцилиндры, штоки которых связаны с барабаном, смонтированным на раме 1 лебедки, распределитель с золотником 8. Механизм поворота золотника содержит мальтийский крест 9, закрепленный на оси золотника и контактирующий с переключающими роликами 10, закрепленными на реборде барабана, причем штоковые и поршневые полости гидроцилиндров соединены гидролинией с напорной магистралью через обратные клапаны. 3 ил.

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно к лебедкам с гидравлическим приводом.

Известен гидропривод лебедки, содержащий гидроцилиндры, кинематически связанные с барабаном, распределители управления гидроцилиндрами, на конце золотника которых закреплены ролики, контактирующие с кулачком, соединенным с валом барабана [1] Недостатками этого гидропривода лебедки является низкая надежность, которая заключается в том, что при прохождении "мертвой точки", т.е. в одном из крайних положений штока гидроцилиндра, распределитель (им управляющий) должен сначала переключаться в нейтральное положение, а затем из нейтрального снова в рабочее, т.е. при прохождении одной "мертвой точки" распределитель должен переключаться два раза (с рабочего в нейтральное и с нейтрального в рабочее противоположного направления). А так как распределитель мгновенно переключиться не может, то на переключение затрачивается определенное время. В момент переключения золотник, медленно двигаясь, должен вначале перекрыть входные и выходные отверстия, некоторое время полости гидроцилиндра находятся в запертом состоянии и затем входные и выходные отверстия вновь открываются. Т. е. имеется момент, когда полости цилиндра перекрыты, а шток все равно движется за счет другого гидроцилиндра, и учитывая, то, что жидкость практически несжимаема, в одной из полостей гидроцилиндра кратковременно возникают скачки давления в несколько раз превышающие рабочее давление жидкости. За счет этого возникают повышенные давления в конструкции, манжеты и гидроцилиндры быстро выходят из строя, возникают допонительные вибрации. И это происходит два раза при переходе одной "мертвой точки". А за один оборот барабана такие скачки давления возникают 8 раз.

Известен также гидропривод лебедки, принятый за прототип, содержащий гидроцилиндры, штоки которых связаны с барабаном, смонтированном на раме лебедки, распределитель, золотник которого связан с механизмом его поворота [2] Недостатком устройства, принятого за прототип, является низкая надежность гидропривода лебедки, которая заключается в следующем. Так как вал барабана соединен с золотником распределителя и оба вращаются с одинаковой скоростью, то время переключения достаточно велико и зависит от угла поворота барабана и скорости его вращения. При переходе гидроцилиндром "мертвой точки", как указано выше, штоковая и поршневая полости будут заперты и возникающие скачки давления в полостях гидроцилиндра отрицательно сказываются на надежности гидропривода. Хотя в данной конструкции распределителя таких скачков давления будет 4 на один оборот барабана.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности гидропривода лебедки.

Это достигается тем, что в гидроприводе лебедки, содержащем гидроцилиндры, штоки которых связаны с барабаном, смонтированном на раме лебедки, распределитель, золотник которого связан с механизмом его поворота, последний содержит мальтийский крест, закрепленный на оси золотника и переключающие ролики, закрепленные на реборде барабана с возможностью взаимодействия с мальтийским крестом, причем штоковые и поршневые полости гидроцилиндров соединены с напорной магистралью через обратные клапаны.

На фиг. 1 схематически изображен гидропривод лебедки; на фиг.2 вид A с крестом привода золотника и переключающим роликом; на фиг.3 положение золотника распределителя в момент переключения.

Гидропривод лебедки содержит раму 1, на которой смонтирован барабан 2 с ребордами 3 и 4. На раме 1 шарнирно закреплены гидроцилиндры 5 и 6 двустороннего действия, штоки которых шарнирно соединены с барабаном 2, и разнесены в пространстве на угол 90^o. Гидроцилиндры 5 и 6 управляются распределителем 7 с золотником 8, на оси которого закреплен привод, выполненный в виде мальтийского креста 9, контактирующего с переключающими роликами 10, закрепленными на наружной поверхности одной из реборд 3. Для реверса и выключения лебедки в гидросистему включен распределитель 11, вход которого соединен напорной магистралью 12 и сливной 13. Выход распределителя 11 соединен гидролиниями 14 и 15 с полостями 16 и 17 золотника 8. Гидроцилиндры 5 и 6 сообщены с распределителем 7 гидролиниями 18, 19, 20 и 21. Штоковые и поршневые полости гидроцилиндров 5 и 6 соединены гидролинией 22 через обратные клапаны 23 с напорной магистралью 12. Распределитель 11 - трехпозиционный, для включения лебедки рукоять управления распределителя 11 переводят вправо (положение "а"), а для реверса лебедки рукоять распределителя 11 переключают влево (положение "б").

Устройство работает следующим образом.

Давление рабочей жидкости подводится в напорную магистраль 12. Для включения лебедки рукоять распределителя 11 переводят вправо (положение "а"). При этом рабочая жидкость из напорной магистрали 12 через канал распределителя 11, гидролинию 14, полость 16 золотника 8 распределителя 7, гидролинии 19 и 21 поступают в поршневые полости гидроцилиндра 5 и 6. Из штоковых полостей гидроцилиндров 5 и 6 рабочая жидкость по гидролиниям 18 и 20, полость 17 золотника 8 распределителя 7, гидролинию 15, канал распределителя 11 поступает в сливную магистраль 13 и далее на слив. Барабан лебедки начинает вращаться по часовой стрелке, если смотреть по виду А на фиг.1. На фиг.2 это вращение указано стрелкой. При вращении барабана 2 с ребордами 3 и 4 переключающий ролик 10 подходит к приводу в виде мальтийского креста 9. При этом гидроцилиндр 5 подходит к верхней "мертвой" точке, т.е. поршень со штоком гидроцилиндра 5 подходит к крайнему выдвинутому положению. При прохождении "мертвой" точки ролик 10, контактируя со стороной мальтийского креста 9, поворачивает его на угол 90^o (на фиг.2 против часовой стрелки).

При этом следующий выступ мальтийского креста 9 устанавливается в рабочее положение для контакта с последующим роликом 10 на реборде барабана. Рассмотрим процесс переключения подробнее. Так как поворот золотника 8 на 90^o осуществляется не мгновенно, а за определенный промежуток времени, то золотник 8 (при повороте) вначале перекрывает окна корпуса распределителя 7, сообщенные с гидролиниями 18 и 19, какое-то время золотник 8 поворачивается с закрытыми (запертыми) гидролиниями 18 и 19 (см. фиг.3) и затем открываются эти гидролинии. В момент перекрытия гидролиний 18 и 19 штоковая и поршневая полости гидроцилиндра 5 оказываются запертыми, однако барабан 2 продолжает вращение за счет гидроцилиндра 6, т.е. шток с поршнем гидроцилиндра 5 движется, несмотря на то, что его полости заперты. При подходе к "мертвой точке" давление в штоковой полости гидроцилиндра 5 резко возрастает за счет сжатия жидкости в замкнутом объеме. Однако как только давление в штоковой полости гидроцилиндра 5 будет больше давления в напорной магистрали 12, излишки жидкости из штоковой полости гидроцилиндра 5 через обратный клапан 23 и гидролинию 22 будет перетекать в напорную магистраль 12, исключая поломки механизма. После того как гидроцилиндр 5 пройдет "мертвую точку", а штоковая и поршневая полости цилиндра 5 все еще заперты, жидкость сжимается в поршневой полости гидроцилиндра 5, и как только давление в ней превысит рабочее давление напорной магистрали 12, излишек жидкости перетекает через обратный клапан 23 в напорную магистраль 12 через гидролинию 22. После окончательного поворота мальтийского креста 9 с напорной магистралью 12 соединяются поршневая полость гидроцилиндра 6 через гидролинию 21 и штоковая полость гидроцилиндра 5 через гидролинию 18. А штоковая полость гидроцилиндра 6 через гидролинию 20 и поршневая полость гидроцилиндра 5 через гидролинию 19 сообщаются с полостью 17 золотника 8 и далее со сливом. Шток гидроцилиндра 5 начинает втягиваться, а шток гидроцилиндра 6 выдвигаться, продолжая вращение барабана 2 в том же направлении.

После поворота барабана 2 на угол 90^o следующий переключающий ролик 10 вновь поворачивает мальтийский крест 9, а вместе с ним и золотник 8 распределителя 7 на 90^o (положение золотника 8, перпендикулярно показанному на фиг. 1). При этом с напорной магистралью 12 соединяются штоковые полости гидроцилиндров 5 и 6 через гидролинию 18 и 20, а поршневые полости гидроцилиндров 5 и 6 соединяются со сливом, при этом оба штока гидроцилиндров 5 и 6 какое-то время втягиваются, продолжая вращение барабана 2. Так последовательно поворачивая золотник 8 на 90^o, осуществляется вращение барабана 2.

Для реверса лебедки рукоять распределителя 11 перемещает влево (положение "б" на фиг.1). Давление жидкости из напорной магистрали 12 поступает к распределителю 7 по магистрали 15, а слив осуществляется по гидромагистрали 14, работа гидроцилиндров 5 и 6 и распределителя 7 осуществляется, как указано выше, только в обратном порядке. Барабан 2 при этом начинает вращаться в обратную сторону.

Предложенная конструкция гидропривода лебедки дает следующие преимущества: повышение надежности работы лебедки за счет устранения резких скачков давления жидкости в штоковых и поршневых полостях гидроцилиндров посредством обратных клапанов.

повышение плавности хода лебедки за счет сокращения времени переключения распределителя приводом, выполненным в виде мальтийского креста и установленного непосредственно на оси золотника.

Формула изобретения

Гидропривод лебедки, содержащий гидроцилиндры, штоки которых связаны с барабаном, смонтированным на раме лебедки, напорную магистраль, распределитель, золотник которого связан с механизмом его поворота, отличающийся тем, что последний содержит мальтийский крест, закрепленный на оси золотника, и переключающие ролики, закрепленные на реборде барабана с возможностью взаимодействия с мальтийским крестом, при этом штоковые и поршневые полости гидроцилиндров соединены с напорной магистралью через обратные клапаны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3