Способ копания одноковшовым гидравлическим экскаватором и одноковшовый гидравлический экскаватор

 

1. Способ копания одноковшовым гидравлическим экскаватором, включающий выборку грунта и зачистку обрабатываемой поверхности движением рабочего органа с режущей кромкой и гидроцилиндром управления с автоматическим обеспечением прямолинейной траектории, О7личаюы4ыйся тем, 4to, с целью повышения производительноctH на планировочных и зачистных работах и упрощения конструкции экскаватора. сохранение прямолинейной траектории обеспечивают поворотом рабочего органа относительно рукояти под действием сил сопротивления копанию, действующих на режущую кромку, а скорость поворота регулируют дросселированием рабочей жидкости из порщневой полости гидроцилиндра привода рабочего органа на слив. 2. Одноковшовый гидравлический экскаватор , включающий базовую машину и смонтированное на ней рабочее оборудование, содержащее стрелу, рукоять, рабочий орган с плоской опорной поверхностью, гидроцилиндры их управления с гидрораспределителями и гидромагистралями, управляющую связь с рычагом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности на планировочных и зачистных работах и упрощения конструкции, он снабжен однокромоч (Л ным регулируемым дросселем, установленным в магистрали, соединяющей поршневую полость гидроцилиндра привода рабочего органа со сливом с приводом от рычага управляющей связи, и дополнительным двухпозиционным гидрораспределителем, соединяющим обе полости гидроцилиндра привода рабочего органа с регулируемым дросселем. О5 4; со со //

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(50 E 02 F 3/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flo делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3330119/29-03 (22) 11.01.82 (46) 07.05.83. Бюл. № 17 (72) С. И. Корнюшенко и Ю. А. Брайковский (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения (53) 621.879.34 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 219457, кл. Е 02 FЗ/28,,196?.

2. Авторское свидетельство СССР № 749988, кл. Е 02 F 1/00, 1976 (прототип) . (54) СПОСОБ КОПАНИЯ ОДНОКОВШОВЫМ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ЭКСКАВАТОРОМ И ОДНОКОВШОВЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЭКСКАВАТОР (57) 1. Способ копания одноковшовым гидравлическим экскаватором, включающий выборку грунта и зачистку обрабатываемой поверхности движением рабочего органа с режущей кромкой и гидроцилиндром управления с автоматическим обеспечением прямолинейной траектории,- отличающийся тем, что, с целью повышения производительности на планировочных и зачистных работах и упрощения конструкции экскаватора, „„SU„„1016433 сохранение прямолинейной траектории обеспечивают поворотом рабочего органа относительно рукояти под действием сил сопротивления копанию, действующих на режущую кромку, а скорость поворота регулируют дросселированием рабочей жидкости из поршневой полости гидроцилиндра привода рабочего органа на слив.

2. Одноковшовый гидравлический экскаватор, включающий базовую машину и смонтированное на ней рабочее оборудование, содержащее стрелу, рукоять, рабочий орган с плоской опорной поверхностью, гидроцилиндры их управления с гидрораспределителями и гидромагистралями, управляющую связь с рычагом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности на планировочных и зачистных работах и упро- g щения конструкции, он снабжен однокромочным регулируемым дросселем, установленным в магистрали, соединяющей поршневую полость гидроцилиндра привода рабочего % органа со сливом с приводом от рычага управляющей связи, и дополнительным двухпозиционным гидрораспределителем, соединяющим обе полости гидроцилиндра привода рабочего органа с регулируемым дросселем.

° аЫ, 1016433

Изобретение относится к технике использования гидравлического одноковшового экскаватора на земляных работах для отрывки грунта и точной зачистки поверхности земляного сооружения с повышенной производительностью.

Известен способ копания, включающий предварительную выборку грунта и зачистку с той же стоянки экскаватора, осуществляемый устройством, содержащим базовую машину и смонтированное на ней рабочее оборудование, включающее стрелу, рукоять, ковш, гидроцилиндры их управления, гидрораспределители, управляющую связь, содержащую датчики положения элементов рабочего оборудования, связанные между собой гибким элементом, выполненным в виде троса и копирное устройство (1).

Однако во время зачистки грунта угол резания ковша меняется в больших пределах, что снижает качество земляной поверхности.

Кроме того, система управления рабочим оборудованием сложна и экскаватор обладает невысокой производительностью.

Наиболее близким к изобретению является способ копания одноковшовым гидравлическим экскаватором, включающий выборку грунта и зачистку обрабатываеемой поверхности движением рабочего органа с режущей кромкой и гидроцилиндром управления с автоматическим обеспечением прямолинейной траектории.

Устройство для осуществления способа включает базовую машину и смонтированное на ней рабочее оборудование, содержащее стрелу, рукоять, рабочий орган с плоской опорной поверхностью, гидроцилиндры их управления с гидрораспределителями и гидромагистралями, управляющую связь с рычагом (2) .

Однако на существующих гидравлических экскаваторах, как правило, используется двухсекционная силовая насосная установка. При включении одновременно двух гидрораспределителей, как это происходит при работе известного устройства, рабочая жидкость от одного насоса поступает в ведущий .гидроцилиндр привода рукоятки, а поток от второго насоса идет в отслеживающий исполнительный гидроцилиндр ковша.

Гидроцилиндр стрелы находится в плавающем положении. Таким образом, время цикла планировки, а следовательно, и производительность экскаватора на точных земляных работах определяется производительностью одного насоса. Кроме того, устройство достаточно сложно, поскольку требует дополнительного следящего двухкромочного гидрораспределителя и систему подвода рабочей жидкости к этому гидрораспределителю.

Цель изобретения — повышение производительности на планировочных и зачист5

t0

55 ных работах и упрощение конструкции экскаватора.

Эта цель достигается тем, что согласно способу копания одноковшовым гидравлическим экскаватором, включающему выборку грунта и зачистку обрабатываемой поверхности движением рабочего органа с режущей кромкой и гидроцилиндром; управления с автоматическим обеспечением прямолинейной траектории, сохранение последней обеспечивают поворотом рабочего органа относительно рукояти под действием сил сопротивления копанию, действующих на режущую кромку, а скорость поворота регулируют дросселированием рабочей жидкости из поршневой полости гидроцилиндра привода рабочего органа на слив.

Устройство для осуществления способа, включающее базовую машину и смонтированное на ней рабочее оборудование, содержащее стрелу, рукоять, рабочий орган с плоской опорной поверхностью, гидроцилиндры их управления с гидрораспределителями, управляющую связь с рычагом, снабжено однокромочным регулируемым дросселем, установленным в магистрали, соединяющей поршневую полость гидроцилиндра привода рабочего органа со сливом с приводом от рычага управляющей связи, и дополнительным двухпозиционным гидрораспределите ем, соединяющим обе полости гидроцилиндра привода рабочего органа с регулируемым дросселем.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 — гидросхема экскаватора.

Способ заключается в следующем, Отрывку грунта до заданного уровня ведут поворотом рукояти или рабочего органа, например ковша, обычным способом.

После того, как вынут основной объем грунта, проводят окончательную зачистку до проектной отметки. Для этого устанавливают плоскую грань режущей части рабочего органа касательно к заданной прямолинейной поверхности земляного сооружения, создают прижим плоской грани к грунту и перемещают рабочий орган по траектории, сохраняя значение заданного угла по всей траектории, для чего используют систему автоматической стабилизации углового положения рабочего органа.

При движении рабочего органа по траектории на его режущую кромку действует сила сопротивления копанию Р„, возникающая за счет сил резания и сил трения рабочего органа о грунт. Эта сила стремится отвернуть рабочий орган и создает избыточное давление в поршневой полости исполнительного гидроцилиндра. Поскольку движение рабочего органа в процессе операции зачистки не реверсируется, то для регулирования скорости его движения рабочую жидкость, поступающую из поршневой

1016433 полости исполнительного гидроцилиндра на слив, дросселируют с помощью однокромочного регулируемого дросселя. С целью сокращения потока рабочей жидкости, проходящей через дроссель, уменьшения его типоразмера, осуществления подпитки штоковой полости исполнительного гидроцилиндра в процессе операции зачистки обе полости гидроцилиндра привода рабочего органа объединяют.

Устройство для осуществления предлагаемого способа, обеспечивающее движение режущей кромки рабочего органа по пря1иолинейной траектории с постоянным углом резания содержит шарнирно укрепленную на поворотной платформе базовой машины стрелу 1, с которой шарнирно связана рукоять

2. На другом конце рукояти установлен ра-. бочий орган 3, например ковш с плоской передней стенкой, приводимый шестизвенным механизмом. Стрела приводится исполнительным гидроцилиндром 4, установленным шарнирно между поворотной платформой базовой, машины и стрелой. Рукоять 2 приводится исполнительным гидроцилиндром 5, установленным шарнирно между стрелой и рукоятью. Исполнительный гидроцилиндр 6 входит в состав шестизвенного механизма привода рабочего органа 3 и установлен шарнирно на рукояти. Обе полости гидроцилиндра 4 привода стрелы 1 соединены со сливом через гидрораспределитель 7. Регулируемый дроссель 8, управляющий гидроцилиндром 6 привода рабочего. органа 3 в процессе планировки, через двухпозиционный гидрораспределитель 9 посредством гидромагистралей 10 подключен параллельно основной гидросистеме.

Управляющая связь включает выполненный в виде кулачка 11 датчик положения рабочего органа, установленный на оси поворота звена 12 шестизвенного механизма привода рабочего органа. Кулачок ll закреплен неподвижно на звене 12. Датчики

13 и 14 положения рукояти и стрелы выполнены в виде блоков одинакового диаметра, определяющего масштаб кулачка 11, и установлены свободно на оси поворота стрелы 1 и рукояти 2. Все датчики положения элементов рабочего оборудования соединены между собой гибкой тягой 15. Тяга 15 одним концом крепится к кулачку ll, а другим — к натяжному приспособлению

16 в виде пружины, закрепленной на стреле 1. На датчике 14 суммируются углы поворота всех элементов рабочего оборудования. Суммирующий датчик 14 через муфту

17 сцепления соединен с рычагом 18. Рычаг 18 при включенной муфте 17 передает перемещение датчика регулируемому дросселю 8. Гидропривод экскаватора содержит сдвоенную силовую насосную установку 19.

Один насос обеспечивает питание гидрораспределителя 20, управляющего гидромоторами хода, поворота платформы (не показаны) и гидроцилиндра рукояти. Второй насос обеспечивает питание гидрораспределителя 21, управляющего гидроцилиндрами стрелы, рукояти, ковша. Для обеспечения возможности совмещенной работы рукояти с ковшом и стрелой гидроцилиндр 5 подключен параллельно к двум гидрораспределителям 20 и 21. При включении только одного гидроцилиндра рукояти в его рабочую полость поступает сдвоенный поток от силовой насосной установки 19.

Устройство работает следующим образом.

При включении машинистом рычага управления рукоятью суммарный поток рабочей жидкости от сдвоенной силовой насосной установки 19 направляется в исполнительный гидроцилиндр. При повороте руко20 яти 2 на некоторый угол изменяется угловое положение рабочего органа. Этот поворот элементов рабочего оборудования благодаря гибкой тяги 15 при включенной муфте 17 вызывает перемещение рычага 18 управляющей связи, который открывает рабочее окно регулируемого дросселя 8. Под действием силы сопротивления копанию Рс, рабочий орган стремится отвернуться и переместить поршень исполнительного гидроцилиндра 6. Вытесненная рабочая жидкость на поршневой полнота.оннроннлннйра и нЕ: — —рез гидромагистрали 10, гидрораспределитель 9 и регулируемый дроссель 8 поступает на слив. Чтобы одновременно обеспечить подпитку штоковой полости гидроцилиндра

6, обе его полости объединены посредством

35 гидромагистралей 10 и гидрораспределителя

9. Движение штока гидроцилиндра б вызывает поворот звена 12 с кулачком 11 и движение тяги 15, а с ней датчика 14 и рычага 18 в сторону закрытия рабочего окна регулируемого дросселя 8.

Таким образом, при повороте рукояти 2 следящая система сохраняет первоначальное положение режущей кромки рабочего органа 3. При этом стрела l .. счет сил реакции грунта, действующих на плоскую

45 опорную поверхность рабочего органа 3, осуществляет подъем или опускание.

Применение изобретения позволяет сократить время операции резания в процессе цикла планировки и тем самым повысить производительность экскаватора на точных земляных работах, упростить конструкцию следящей системы, а также осуществить независимое питание исполнительных гидромеханизмов на зачистных и планировочных работах с использованием трех степеней свободы рабочего оборудования в случае од. нонасосной системы привода.

Редактор H. Бобкова

За к а з 3331/30

Составитель И. Синицкая

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4