Гидропривод ходовых колес дождевальной машины

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Д) A 01 G 25/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

K ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3432915/30-15 (22) 29.04.82 (46) 28.02.84. Вюл. 9 8 (72) В.М.Ерохин, A.Ã.Ïîíîìàðåâ, Н;Я.Манерко, A.Ô.Копий, Л.A.Перевезенцев и A.В.Угрюмов (71) Всесоюзное научно-производственное объединение "Радуга" (53) 631.347.1(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

Р 363436, кл. A 01 G 25/09, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 552934, кл. A 01 G 25/09, 1974 (прототип), (54) (57 ) ГИДРОПРИВОД ХОДОВЫХ КОЛЕС

ДОЖДЕВАЛЬНОИ МАШИНЫ, включающий гидроцилиндры, гндравлически связанные через клапанный распределитель с приводом с трубопроводом машины и кинематически через механизм сцепления - с колесами, и механизм реверса . движения, отличающийся

ÄÄSUÄÄ 1076032 А тем, что, с целью повышения надежности и равномерности движения машины, механизм сцепления для прямого и обратного хода выполнен в виде двух обгонных муфт, сидящих на одном валу с шестернями зацепления, имеющих привод от двух пар мембранных симметрично расположенных на оси шестерен гидродвигателей и соединенных с трубопроводом машины через эолотниковый распределитель механизма реверса, а каждый из двух противофазных гидроцилиндров выполнен в виде гидроцилиндров поворотного действия с поршнями в виде поворотных лопас тей, жестко связанных с поворотными корпусами цилиндров,. взаимодействую- Я шими с обгонными муфтами, причем привод клананного распределителя включает курковую рычажную передачу и зубчатую рейку, находящуюся в зацеп- С ленин с одним иэ поворотных корпусов цилиндров.

1076032

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оросительной технике, и может быть.использовано в дождевальных машинах.

Известен гидропривод ходовых колес самоходных тележек дождевальной ма- 5 шины, включающий гидродвигатели с золотниками, плунжерыыми гидроцилиндрами, кранами управления и реверсивными золотниками, а также обратные клапаны и реле расхода (11 .

Недостаток гидропривода — сложность, большая металлоемкость, а также низкая надежность работы.

Известен также гидропривод ходовых колес дождевальной машины, вклю чающий гидроцилиндры, гидравлически связанные через клапанный распределитель с приводом с трубопроводом машины и кинематически через механизм сцепления — с колесами, и

1механиэм реверса движения (2) .

Недостатком известного гидропривода является неравномерность движения и низкая надежность иэ-за слож-25 ности механизмов сцепления и реверса.

Цель изобретения — повышение надежности и равномерности движения машины.

Поставленная цель достигается тем, что в гидроприводе ходовых колес дождевальной машины механизм сцепления для прямого и обратного хода выполнен в виде двух пар обгонных муфт, сидящих на одном валу с шестернями зацепления, имеющих привод от двух пар мембранных симметрично расположенных на оси шестерен гидродвигателей и соединенных с трубопроводом машины через эолотниковый распределитель механизма реверса, а каждый из 40 двух противофазных гидроцилиндров выполнен в виде гидроцилиндров поворотного действия с поршнями в виде поворотных лопастей, жестко связанных с поворотными корпусами цилинд- 45 ров, взаимодействующими с обгонными муфтами, причем привод клапанного распределителя включает курковую рычажную передачу и зубчатую рейку, находящуюся в зацеплении с одним из поворотных корпусов цилиндров.

На фиг. 1 показан гидропривод на дождевальной машине, общий вид; на фиг. 2 — ведущее колесо, разрез; на фиг. 3 — принципиальная гидравлическая схема (гидроцилиндры)поворотного действия условно смещены один относительно другого по горизонтальной оси ; на фиг. 4 — ведущее колесо, сечение; на фиг. 5 — зацепление нижней обгонной муфты с зубчатыми 60 венцами левого гидроцилиндра поворотного действия и опорного барабана о сечение; на фиг. б — зацепление нижней обгонной муфты с зубчатыми венцами правого гидроцилиндра поворотного действия и опорного барабана, сечение.

Гидропривод включает ведущее колесо 1, установленное на оси 2, жестко связанной с рамой 3, на которую опирается водопроводящий трубопровод

4. На раме закреплено опорное колесо

5, расположенное в одной плоскости с ведущим колесом. Водопроводящий трубопровод имЕет гидравлическую связь через трубопровод б, регулируемый дроссель 7, трубопровод 8, гидравлический распределитель 9 с правым

10 и левым 11 гидроцилиндрами поворотного действия, расположенными на оси ведущего колеса.

Регулируемый дроссель имеет связь, например, гидравлическую или механическую с устройством 12 автоматического управления расходом. Оба гидроцилиндра поворотного действия включают уплотнительные перемычки 13 и 14 жестко закрепленные на втулках 15 и 16, которые также жестко закреплены на оси с помощью шпонок 17 и 18, например клиновых, и поворотные корпуса 19 и 20, внутри которых закреплены лопасти 21 и 22. С наружной стороны к поворотным корпусам жестко крепятся зубчатые венцы ?3 и 24, а с боков к поворотным корпусам жестко крепятся соответственно по две крышки 25 и 26 и 27 и 28 с помощью болтов 29,30 и 31,32, равномерно ра<-,положенных по окружности на каждой .крьЬке. Герметизация по торцам поворотных корпусов осуществляется уплотнениями 33-36, например, резиновыми кольцами. Крышки опираются через подшипники 37-40 на втулки уплотнительных перемычек. Соединение крышек с втулками уплотнительных перемычек имеет герметизацию с помощью уплотнителей 41-44. Ось имеет в средней части бурт 45, препятствующий осевому перемещению втулок уплотнительных перемычек. Два полудиска 46 и 47 ведущего колеса крепятся с помощью болтов 48 и 49, равномерно расположенных по окружности соединения, к торцам опорного барабана 50, к внутренней стороне которого жестко крепятся два зубчатых венца 51 и 5g, а к наружной — две боковины обода

53 и 54, на которые опирается пневматическая шина 55. Оба полудиска закреплены на оси на подшипниках 56 и 57. Нижние. и верхние обгонные муфты 58, 59 и 60, 61, к торцам ступиц

62, 63 и 64, 65 которых крепятся промежуточные шестерни 66, 67 и 68, 69, а обоймы выполнены в виде зубчатых венцов 70, 71 и 72, 73, установлены с помощью подвижного соединения, например шлицевого, на нижней и верхней направляющих осях 74 и 75. Каждый конец нижней и верхней направляющих осей соединен с опорными дис1076032 ками 76 и 77 с помощью разъемного соединения, например шлицевого, и крепится гайкой 78 с замковой шайбой 79. К средней части нижней и верхней направляющих осей жестко .крепятся верхняя и нижняя шайбы 80 5 и 81.0ба опорных диска крепятся на оси с помощью шпонок 82 и 83, например клиновых.

Нижние и верхние мембранные гидродвигатели 84, 85 и 86, 87 имеют 10 одинаковое устройство и каждый включает корпус 88 с жестко закрепленной на нем-шлицевой втулкой 89 и крышкой

90. Внутри корпуса расположена.мембрана 91, например, гофрированная, к жесткому центру 92 которой крепится полый шток 93 и эластичный элемент

94, например, гофрированный, другой конец которого крепится к шлицевой втулке корпуса так, что вдоль продольной оси каждого мембранного гидродвигателя образуется сквозное отверстие и рабочая полость 95, расположенная внутри корпуса, ограничена корпусом, мембраной и эластичным элементом.

Верхние мембранные гидродвигатели оппозитно расположены относительно верхней шайбы и с помощью шлицевого . соединения закреплены на верхней направляющей оси, а на нижней.направ- ЗО ляющей оси между нижней шайбой и нижними обгонными муфтами установлены

Ъружины 96 и 97. Между опорными дисками и верхними обгонными муфтами вдоль верхней направляющей оси рас- 35 положены пружины 98 и 99.

Нижние мембранные гидродвигатели также закреплены с помощью шлицевого соединения на нижней направляющей оси и расположены между опорными 4р дисками и нижними обгонными муфтами.

Каждый верхний и нижний мембранный гидродвигатель расположен коаксиально верхней и нижней направляющим осям, и шток каждого из них направлен в сторону каждой верхней или нижней обгонных муфт.

Рабочие полости верхних мембранных гидродвигателей соединены через гибкие трубопроводы 100,101, тройник 102, радиальный. соединительный 5® трубопровод 103, осевой соединительный трубопровод 104 с подводящим трубопроводом 105.

Рабочие полости нижних мембранных гидродвигателей соединены через гибкие трубопроводы 106 и 107, осевой соединительный трубопровод с подводящим трубопроводом. Рядом с местом присоедИнения подводящего трубопровода к управляющему трубопроводу 108 60 установлен силовой. клапан 109. В торце управляющего трубопровода расположен распределитель 110, золотник

111 которого имеет, например, ручиое управление. Распределитель через трубопровод 112 соединяется с водопроводящим трубопроводом. Рабочие полости 113, 114 соответственно правого и левого гидроцилиндров поворотного действия соединяются с полостями 115 и 116 гидравлического распределителя соединительными трубопроводами 117, 118-. Рабочие полости 119, 120 соединены между собой соединительным трубопроводом

121, Сливные полости 122, 123 гидравлического распределителя соединены через соединительный трубопровод

124 со сливным трубопроводом 125.

Соединительные трубопроводы могут быть выполнены, например, в виде каналов внутри оси ведущего колеса.

Гидравлический распределитель крепится жестко на оси ведущего колеса, например, между правым гидроцилиндром поворотного действия и опорным диском, а диаметрально противоположно ему в плоскости, перпендикулярной оси ведущего колеса, расположена подвижная зубчатая рейка 126, установленная в направляющих 127, 128, жестко закрепленных. на оси ведущего колеса. Один конец подвижной зубчатой рейки соединен с помощью шарнирной втулки 129 с рычагом 130,.противоположный конец которого шарниром

131 закреплен на корпусе 132. На рычаге закреплена пружина 133, противоположный конец которой шарниром

134 связан с двуплечим рычагом 135, шарнирно укрепленном на корпусе и концы которого опираются на штоки

136 137 клапанов 138, 139. Водопроводящий трубопровод соединен с полостью 140 и через канал 141 с полостью 142 гидравлического распределителя.

Подвижная зубчатая рейка находится в зацеплении с шестерней 143, жестко закрепленной на крышке правого гидроцилиндра поворотного действия, соосно с ней. Каждая нижняя и верхняя обгонная муфта подвижно установлена соответственно на нижней и верхней направляющих осях через подшипники 144, 145, опирающиеся на шлицевую втулку 146.

Гидропривод ходовых колес дождевальной машины работает следующим образом.

При перемещении золотника 111 распределителя 110 влево вода из водопроводного трубопровода 4 по трубопроводу 112 через нагнетательную полость распределителя поступает в управляющий трубопровод 108, заполняя его., По мере возрастания давления в управляющем трубопроводе сливной клапан 109 закрывается и вода под давлением подается через подводящий трубопровод 105, осевой соединительный трубопровод 104, радиальный соединительный трубопровод 103, трой1076032

Пружины 96, 97 и 98, 99 сжимаются, опираясь одной стороной в шлицевую втулку каждой нижней и верхней обгонных муфт, адругой — соответственно в нижнюю шайбу 81 и опорные диски, закрепленные от осевого смещения шпонками 82, 83. С каждой верхней и нижней направляющими осями опорные диски крепятся с помощью гайки 78 и замковой шайбы 79. Одновременно вода из водопроводного трубопровода через трубопровод 6, регулируемый дроссель 7, трубопровод 8 подается в полость 140 гидравлического распределителя 9 и через канал 141 в полость 142.

Затем через полость 115 по соединительному трубопроводу 117 вода поступает в рабочую полость 113 пра вого гидроцилиндра 10 поворотного действия. Под действием давления воды лопасть 21 с поворотным корпусом 19 поворачивается по часовой 55 .стрелке на подшипниках 37, 38, расположенных в крышках 25 и 26, закрепленных на поворотном корпусе с помощью болтов 29 и 30, равномерно расположенных по окружности на каж- 6Q дой крышке. При этом соединение крышки с втулкой 15 уплотнительной перемычки 13 имеет герметизацию с помощью уплотнителей 41, 42, а уплотнение по торцам поворотного кор40 ник 102, гибкие трубопроводы 100, 101 к верхним мембранным гидродвигателям 86, 87, установленным на шлицевом соединении на верхней направляющей оси 75 и опирающихся на верхнюю шайбу 80. Так же через гибкие трубопроводы 107, 106 вода подается под, давлением к нижним мембранным гидродвигателям 84,85, установленным подвижно на нижней направляющей оси 74 и опирающихся на опорные диски 76, 77.30

В каждом из четырех мембранных гидродвигателей, установленных на обеих направляющих осях с помощью шлицевой втулки 89, укрепленной на корпусе

88, давление воды н рабочей полости

95 действует на мембрану 91 и эластичный элемент 94, расправляя их, и перемещает жесткий центр 92 в сторону крышки 90, выдвигая. полый шток 93 ° Так как каждаЯ нижнЯЯ и О верхняя обгонные муфты 58, 59 и 60, 61, подвижно установленные соответ ственно на нижней и верхней направляющих осях через подшипники 144, 145, опирающиеся на шлицевую втулку

146, перемещающуюся по нижней и верхней направляющим осям, выводя из зацепления промежуточные шестерни

68, 69 и зубчатые венцы 72, 73 и вводят в зацепление промежуточные шестерни 66, 67 и зубчатые венцы ЗО

70, 71 соответственно с зубчатыми венцами 52, 51 опорного барабана 50. пуса с крышками осуществляется уплотнениями 33, 34.

Лопасть 21, перемещаясь по окружности от одной стороны уплотнительной перемычки, неподвижно укрепленной с помощью шпонки 17 и бурта 45 на оси 2 к другой стороне, выталкивает воду из полости 119 через соединительный трубопровод 121 н рабочую полость 120 левого гидроцилиидра 11 поворотного действия. Тогда лопасть 22 поворотного корпуса

20 поворачивается против часовой стрелки на подшипниках 39, 40, расположенных в крышках 27, 28, закрепленных на поворотном корпусе с помощью болтон 31 и 32, равномерно расположенных по окружности на каждой крышке, при этом соединение крышек с втулкой 16 уплотнительной перемычки 14 имеет герметизацию с помощью уплотнителей 43, 44, а уплотнение по торцам поворотного корпуса с крышками осуществляется уплотнениями 35, 36.

Лопасть 22, перемещаясь по окружности от одной стороны уплотнительной перемычки., неподвижно эакрепленной с помощью шпонки 18 и бурта на оси ведущего колеса, к другой стороне, выталкивает воду из рабочей полости 114 через соединительный трубопровод 118 н полости 116, 123 гидравлического распределителя и ч.-.рез соединительный трубопровод

124 н сливной трубопровод 125. В то же время зубчатый венец 24 левого гидроцилиндра поворотного действия, поворачиваясь против часовой стрелки, поворачивает зубчатый венец 71 по часовой стрелке. Нижняя обгонная муфта 59 оказывается во включенном положении, тогда промежуточная шестерня 67, закрепленная к торцу ступицы 63, вращается также по часовой стрелке, заставляя вращаться зубчатые венцы 52 и 51 опорного барабана по часовой стрелке.

Одновременно зубчатый венец 23 правого гидроцилиндра поворотного действия, поворачиваясь по часовой стрелке, поворачивает зубчатый ненец 70 против часоной с грелки. В то же время зубчатый венец 51 опоДного барабана, вращаясь по часовой стрелке поворачивает находящуюся с ним в зацеплении промежуточную шестерню

66, закрепленную к торцу ступицы 62, по часовой стрелке, Нижняя обгонная муфта 58 оказывается в выключенном положении.

При повороте поворотного корпуса правого гидроцилиндра поворотного действия по часовой стрелке шестерня 143, закрепленная на крышке поворотного корпуса, перемещает зубчатую рейку 126 влево в напранляющих

127 и 128. Зубчатая рейка через шар1076032 мает пружину и в конце хода двуплечий рычаг . поворачивается в шарнире, фиксируясь пружиной . При этом шток 137 с клапаном .139 поднимается вверх, а шток 136 с клапаном 138

5 опускается вниз.

Полудиски 46 и 47 ведущего колеса 1, закрепленные с помощью болтов

:48 и 49, равномерно расположенных по окружности соединения к торцам опор19 ного барабана, вращаются вместе с боковинами обода 53 и 54, на которые опирается пневматическая шина 55 на подшипниках 56 и 57 ° Ведущее колесо, закрепленное на раме 3 вместе с опорным колесом 5, перемещает водопроводящий трубопровод, например, влево относительно осевой линии водопроводящего трубопровода.

Далее рабочий процесс повторяется.

При перемещении золотника распределителя вправо вода из управляющего трубопровода через распределитель идет на слив, давление в управляющем трубопроводе падает и открывается сливной клапан. Вода усилием пружин

96, 97 и 98, 99 иэ рабочей полости каждого мембранного гидродвигателя выталкивается в соответствующие трубопроводы и далее — в управляющий трубопровод и через. сливной клапан

30 идет на слив. Эластичный элемент и

I идр ческ о рас пределителя и через соединительный трубопровод — в сливной трубопровод.

В то же время зубчатый венец 23 правого гьдроцилиндра поворотного дей- 35 ствия, поворачиваясь против часовой стрелки, поворачивает зубчатый венец 70 по часовой стрелке.

Нижняя обгонная муфта 58 оказывается во включенном положении, тог- 40 да промежуточная шестерня 66, закрепленная к торцу ступицы, вращается также ло часовой стрелке, заставляя вращаться зубчатые венцы опорного барабана по часовой стрелке.

Одновременно зубчатый венец 24 левого гидроцилиндра поворотного действия, поворачиваясь по часовой ., стрелке, поворачивает зубчатый венец 71 против часовой стрелки. В то же время зубчатый венец 52 опорного 50 барабана, вращаясь по часовой стрел ке, поворачивает находящуюся с ним в зацеплении промежуточную шестерню 67, закрепленную к торцу ступицы, ло часовой стрелке. 55

Нижняя обгонная муфта 59 оказывается в выключенном положении.

При повороте поворотного корпуса правого гидроцилиндра поворотного . действия против часовой стрелки шес- 60 терня 143, закрепленная на крышке поворотного корпуса, перемещает зубчатую рейку в направляющих вправо..

Зубчатая рейка, действуя на рычаг .гидравлического распределителя, сжинирную втулку 129 поворачивает рычаг 130 в шарнире 131 корпуса 132 гидравлическо-.о распределителя, сжимая пружину 133, и в конце хода двуплечий рычаг 135 поворачивается и через шарнир 134 фиксируется пружиной. При этом шток 137 с клапаном

139 опускается вниз, а шток 136 с клапаном 138 поднимается вверх. Тогда вода из полости 140 гидравлического распределителя по соединительному трубопроводу 118 поступает в рабочую полость 114 левого гидроцилиндра 11 поворотного действия. Под действием давления воды лопасть 22 с поворотным корпусом 20 поворачивается по часовой стрелке.

Лопасть 22, перемещаясь по окружности от одной стороны уплотнительной перемычки 14 к другой стороне, выталкивает воду из полости 120 через соединительный трубопровод

121 в рабочую полость 119 правого гидроцилиндра поворотного действия.

Тогда лопасть 21 с поворотным корпусом 19 поворачивается против часо вой стрелки.

Лопасть 21, перемещаясь по окружности OT одной стороны уплотнительной перемычки 13 к другой, выталкивает воду из рабочей полости 113 через соединительный трубопровод 117 в полости 115 122 г авли or мембрана занимают первоначальное положение.Одновременно нижние и верхние обгонные муфты перемещаются по нижней и верхней направляющим осям, выводя из зацепления промежуточные шестерни 66, 67 и зубчатые венцы 70, 71, и вводя в зацепление промежуточные шестерни 68, 69 и зубчатые венцы 72, 73 соответственно с зубчатыми вейцами 51, 52 опорного барабана.

Ступицы верхних обгонных муфт (фиг. 4) имеют направление фигурных вырезов зеркального отображения направления фигурных вырезов ступиц нижних обгонных муфт. Далее рабочий процесс идет аналогично описанному выше с той разницей, что зубчатые венцы 51 и 52 вместе с опорным барабаном вращаются постоянно против часовой стрелки и ведущее колесо, закрепленное на раме вместе с опорным колесом, перемещает соответственно водопроводящий трубопровод вправо относительно осевой линии водопроводящего трубопровода. Расход воды, проходящий через дроссель, автоматически регулируется с помощью. устройства 12 автоматического управления расходом, обеспечивающего прямолинейность водопроводящего трубопровода. Удаление утечек. воды из внутренней части ведущего колеса осуществляется, например, с гомощЬю отверстий в полудисках со стороны опорного барабана. Дополнительно пгвысить проходимость ходовых колес .

1076032

9 / дождевальной машины можно с помощью, например, звездочки, прикрепленной к наружному торцу полудиска и цепHoN передачи, передавая крутящий момент с ведущего колеса на опорное.

Предлагаемый гидропривод можно использовать и как гидравлический двигатель, установленный в средней части рамы, и через механическую передачу, например, редуктор, карданную или цепную передачи приводить в 10 движение ходовые колеса дождевальной машины. При этом вместо двух боковин обода и .пневматической шины на опорном барабане крепится, например, зубчатый венец.

Применение гидропривода позволит получить экономический эффект около

30 руб. на одну машину типа "Кубань" в год и сэкономить не менее 10 чел-ч сменного времени оператора.

1076032

78

79

1076032

Г-Г

Составитель Г. Параев

Редактор И. Ковальчук ТехредЖ.Кастелевич Корректор 0. Макаренко

ГР

Заказ 559/2 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открцтий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4