Гидромеханическая система стабилизации положения рабочего органа планировочной машины

 

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ПЛАНИРОВОЧНОЙ МАШИНЫ, включающая гидроцилиндры управления с гидрораспределителем , силовую насосную установку , закрепленный корпусом на рабочем органе маятниковый датчик и узел задания наклона рабочего органа в поперечной плоскости, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации положения рабочего органа, она снабжена гидроаккумуляторным блоком, соединенным с последним и с гидрораспределителем блоком управления с редукционными клапанами, тарельчатой шайбой и (Л управляюпщм рычагом, на котором закреплен маятник, и соединенным с корпусом маятникового датчика узлом задания угла наклона рабочего органа в продольной плоскости. 4 00 J СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (11) 4(51) Е 02 F 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3573744/29-03 (22) 06.01.83 (46) 30.06,.85. Бюл. У 24 (72) В. С; Щербаков, М. А. Гольчанский, С. Т. Бирюков, А. M. Попов, В. Г. Ерошенков, Ю. П. Шалимов и А. Я. Кугель .(71) Сибирский ордена Трудового

Красного Знамени автомобильно-дорожный институт им. В. В. Куйбышева и

Брянский завод дорожных машин им. 50-летия Великого Октября (53) 621. 878. 23. 002. 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельсво СССР

У 891867, кл. Е 02 F 9/20, 1981 (прототип). (54) (57) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА ПЛАНИРОВОЧНОЙ ИАШИНЫ, включающая гидроцилиндры управления с гидрораспределителем, силовую насосную установку, закрепленный корпусом на рабочем органе маятниковый датчик и узел задания наклона рабочего органа в поперечной плоскости, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации положения рабочего органа, она снабжена гидроаккумуляторным блоком, соединенным с последним и с гидрораспределителем блоком управления с редукционными клапанами, тарельчатой шайбой и управляющим рычагом, на котором закреплен маятник, и соединенным с корпусом маятникового датчика узлом задания угла наклона рабочего органа в продольной плоскостп.

1164375

20

30

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к системе автоматического управления рабочим органом.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является гидромеханическая система стабилизации положения рабочего органа планировочной машины, включающая гидроцилиндр управления с гидрораспределитедем, силовую насосную установку, закрепленный корпусом на рабочем органе маятниковый датчик и узел задания наклона рабочего органа в поперечной плоскости EI ).

Недостатками указанной системы являются нестабильность расходной характеристики с изменением температуры жидкости, повышенные потери энергии на дросселирование воэможности отслеживать положение рабочего органа только в поперечной вертикальной плоскости, что в результате приводит к недостаточной .точности стабилизации положения рабочего органа.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации положения рабочего органа.

Указанная цель достигается тем, что гидромеханическая система стабилизации положения рабочего органа планировочной машины, включающая гидроцилиндр управления с гидрораспределителем, силовую насосную установку, закрепленный корпусом на рабочем органе маятниковый датчик и узел задания наклона рабочего органа в поперечной плоскости, снабжена гидроаккумуляторчым блоком, соединенным с последним и с гидрораспределителем блоком управления с редукционными клапанами, тарельчатой шайбой и управляющим рычагом, на котором закреплен маятник, и соединенный с корпусом маятникового датчика узлом задания угла наклона рабочего органа в продольной плоскости.

На фиг.1 изображена принципиальная схема гиг омеханической системы стабилизации положения рабочего органа планировочной машины; на фиг;2— маятниковый датчик системы стабилизации; на фиг.3 - вид А на фиг.2; на фиг. 4 — узел задания угла наклона рабочего органа; на фиг. 5 — планировочная машина, вид сборку; на фиг.6 — рабочий орган планировочной машины с корпусом маятникового датчика; на фиг. 7 — схематично срабатывание маятникового датчика при переносе рабочего органа; на фиг.810 — схематично установка требуемых угловых положений рабочего органа.

Гидромеханическая система стабилизации включает силовую насосную установку 1, гидропневмоаккумуляторный блок 2, редукционные клапаны 3, которые соединены с маятниковым датчиком 4, находящимся на рабочем органе машины. Редукционные клапаны 3 связа" ны с гидрораспределителем 5 пропорционального действия, который соединен с гидроцилиндрами 6. Гидрозамок

7 расположен между гидроцилиндром 6 и гидрораспределителем 5. К корпусу

8 маятникового датчика 4 с помощью узла 9 крепления, и оси IO проходящей через втулку узла 9 крепления, прикреплен. блок !! редукционных клапанов. К узлу 9 крепления жестко прикреплен рычаг- указатель 12, на котором закреплена оплетка 13 тросика 14, связывающего блэк редукционных клапанов ll с маховиком 15 задания угла, снабженным шкалой 16 и установленным в кабине планировочной машины. Рычаг-указатель 12 „связан с блоком 11 редукционных клапанов посредстчом спиральной пружины 17. Блок

II редукционных клапанов состоит из маятника 18, который соединен с управляющим рычагом 19, закрепленным в блоке !.1 редукционных клапанов Il при помощи шарнира 20., Тарелка 21 соединена с рычагом 19 а толкатель 22 с тарелкой 21. Золотник 23, находящийся в корпусе .блока ll редукционных клапанов, соединен с толкателем

22, Для герметизации блока он закрыт чехлом 24. d нижней части корпуса 8 маятникового датчика 4 нахо ится стопорный винт 25, Маховик 15 задания угла связан с осью 26, которая соединена с тросиком 14 с помощью винтовой пары. Ось

26 имеет паэ 27, в который входит штифт 28, находящийся в опоре 29.

Корпус 8 маятникового датчика 4 жестко соединен с узлом задания продольного угла наклона рабочего органа 30, выполненного аналогично

:узлу задания угла наклона рабочего органа в поперечной плоскости.

Регулировочные винты 5) и шкала

32 находятся на корпусе блока ll

11643 редукционных клапанов и служат для установки и. фиксации заданного углового положения в случае длительной. работы при постоянном угле наклона рабочего органа. Съемная крышка 33 прикреплена к корпусу 8 маятникового датчика 4.

Рабочий орган 34 прикреплен к .базовой машине при помощи верхних 35 и нижних 36 тяг. Гидроцилиндр 6 рас- 10 положен в передней части машины. К рабочему органу 34 прикреплен кронштейн 37, к которому при помощи болтов

38 прикреплен корпус 8 маятникового датчика 4. Тросик 39 соединен с кор- 15 пусом 8 через направляющий блок 40.

Блок 11 редукционных клапанов соединен с основными элементами гидромеханичаской системы стабилизации при помощи трубопроводов 4!. Слева по хо- 20 ду движения машины под силовой установкой 42 расположена силовая насосная установка 1, гидропневмоаккумуляторный блок 2, гидрораспределитель

5 пропорционального действия. 25

Система работает следующим образом.

При разработке грунта необходимо обеспечивать определенную степень точности планировки земляного полотна. Во время .рабочего процесса рабо- З0 чий орган планировочной машины имеет воэможность перемещения как в продольной, так и в поперечной вертикальной плоскости. При этом маятник

18, сохраняя неизменным свое положение относительно горизонтальной плоскости, действует на тарелку 21, находящуюся в соединении с рычагом 19, которая нажимает на толкатель 22.

Толкатель 22 включает золотник 23 40 (работающий по принципу редукциоиного клапана), благодаря которому ре- дукцированное давление жидкости, поступающей в торцовые полости гидрораспределителя 5, позволяет переме- 45 щать плунжер вправо или влево на величину, пропорциональную величине давления, а следовательно, углу поворота маятникового датчика 4 относительно корпуса 8. Гидрораспреде- 50 литель 5 с помощью гидроцилиндров 6 восстанавливает положение рабочего органа планировочной машины относительно горизонтальной плоскости.

Таким образом, управляющий сигнал, вырабатываемый маятниковым датчиком

4 системы стабилизации угла наклона рабочего органа, позволяет с помощью

75 4 гидрораспределителя 5 направйть рабочую жидкость в одну из двух полостей гидроцилиндра 6 (в зависимости от знака управляющего сигнала) и вернуть рабочий орган в исходное положение относительно горизонтальной плоско сти.

В случае, когда рабочий орган 34 находится в положении, параллельном горизонтальной плоскости, срабатывания датчика не происходит (фиг. 8).

Маятник 18 находится в вертикальном положении, тарелка 21 не воздействует на толкатель 22, гидрораспределитель 5 пропорционального действия находится в нейтральном положении, гидроцилиндр 6 задания угла перекоса рабочего органа планировочной машины не срабатывает.

При работе с постоянным углом перекоса осуществляют наклон блока ll редукционных клапанов (фиг.9).

В этом случае маятник IS на шаро вом шарнире 20, сохраняя вертикальное положение относительно горизонтальной плоскости, через рычаг .19 и тарелку 21 воздействует на толкатель

22, Толкатель 22 перемещает золотник

23, тем самым приводя в рабочее состояние один из редукционных клапанов 3.

При этом рабочая жидкость, поступая в торцовые полости гидрораспределите.ля 5 пропорционального действия, перемещает его золотник. Рабочая жидкость поступает в штоковую или поршневую полость гидроцилиндра 6 задания угла перекоса рабочего органа. Происходит подъем или опускание рабочего органа 34 пл нировочной машины до заданного угла перекоса с(.(фиг.9). Срабатывание маятникового датчика происходит до тех пор, пока рабочий орган не займет требуемое положение, согласно углу перекоса d задаваемому наклоном блока ll редукционных клапанов. Когда рабочий орган

34 займет заданное положение (фи.IO) оси симметрии блока 11 редукционных клапанов ll и маятника 18 полностью совпадут.

В этом случае произойдет отключение редукционного клапана 3, так как тарелка 21 не будет воздействовать на толкатель 22.

При возмущающем воздействии на рабочий орган 34 со стороны разрабатываемого грунта происходит выведение системы из положения равновесия, 11643?5 включаются редукцианные клапаны 3 и гидроцилиндр 6 задания угла перекоса рабочего органа возвращает рабочий орган 34 в исходное положение относительно горизонтальной плоскости.

Поскольку блок ll редукционных клапанов имеет четыре толкателя 22, работающих в двух взаимно перпендикулярййх плоскостях, гидромеханическая счстеиа стабилизации позволяет отслеживать угол наклона рабочего органа планировочной машины как в продольной, так и поперечной вертикальной плоскости, позволяя своевременно возвращать рабочий орган в исходное положение, благодаря рабочему циклу маятникового датчика, описанноиу выше. Установка требуемого углового положения рабочего органа относительно горизонтальной плоскости при перекосе рабочего органа в поперечной вертикальной плоскости производится вращением маховика 15 задания угла в соответствие с показаниями шкалы 16.

Блок 11 редукционных клапанов, поворачиваясь вокруг оси 26 по часовой стрелке под действием пружины 17, а в другую сторону за счет натяжения тросика 14, выводит систему стабилизации из положения равновесия.

Включаясь, гидроцилиндры поворачивают рабочий орган и систему стабилизации в устойчивое положение.

Рабочий орган при этом занимает новое угловое положение, Установка требуемого углового положения рабочего органа в продольной плоскости производится аналогичным

-узлом задания угла наклона в той же последовательности из кабины плани.ровочной машины.

Ревулировочные винты 31 служат для установки и фиксации заданного углового положения в случае длительной работы при постоянном угле наклона.

При кратковременной работе изменение угла наклона осуществляется из кабины оператора при помощи маховика

t0

15 задания угла и тросика 14, Задание угла наклона рабочего органа 34 осуществляется путем наклона блока 1! редукционных клапанов или корпуса 8. (в зависимости от того в поперечной или продольной плоскостях происходит перекос рабочего органа) в одну сторону при помощи тросика 14 в другую за счет натяжения пружины !7.

При любом перекосе рабочего органа маятник стремится занять вертикальное положение относительно горизонтальной плоскости. Стопорный винт 25 установлен для того, чтобы обеспечить неподвижность маятника и всей системы . в целом в транспортном режиме машины.

Гидропневмоаккумуляторный блок 2 предназначен для создания давления в гидролини. управления золотником гидрораспределителя 5 пропорционального действия. Наличие гидропневмоаккумуляторного блока 2 в системе стабилизации обусловлено тем, что давление в гидравлической системе планировочной машины составляет 20

ИПа, а рабочий диапазон блока ll редукционных клапанов 4 ИПа, поэтому работа клапанов невозможна без гидропневмоаккумуляторного блока, позволяющего получить требуемый диапа зон рабочего давления.

Кро; е того, при аварийных полом* : ках или отказе двигателя гидропневЗ моаккумуляторный блок 2 позволяет произвести несколько переключений гидрораспределителя 5 пропорциональ» ного действия, т.е. опустить рабочий орган 34 планировочной машины.

40 Введение в систему блока редукционных клапанов позволяет получить постоянное редуцированное давление рабочей жидкости, а соединение узла задания угла наклона рабочего органа

45 с корпусом маятникового дат:ика позволяет получить возможность срабатывания датчика в продольной плоскости, что в целом ведет к повьппению точности стабилизации положения ра50 бочего органа.

1164375

11б4375

1164375

1164375

1164375

18 фиг.8 иг.

Составитель А. Толмачев

Редактор Н. Киштулинец Техред Т.Дубинчак Корректор Е. Рошко

Заказ 4163/29 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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