Гидропривод одноковшового фронтального погрузчика

 

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и снижает энергозатраты на привод погрузчика . Гидропривод включает гидромотор 7 с муфтой 8 свободного хода, цилиндры (ц ) 9,10 стрелы и ковша, насос 6, гидрораспределитель 16 с . золотниками 17, 18 управления, пневмогидроаккумулятор (ПГА 111 с зарядкой от веса рабочего оборудования и дополнительный ПГА 12. С напорной г (Л со СО со о со 8 3 2У ( Е I &№). Фиг.2 30

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 19 9 А1 (S1) 4 E 02 F 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю \

° °

° а

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Ilo делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3956985/29-03 (22) 25.09, 85 (46) 23.08.87. Бюл. В 31 (71) Сибирский. автомобильно-дорожный институт им. В.В,Куйбьппева (72) А.M.Ëóêèí, В.Н.Тарасов, Г.И.Те-. ремязев, А.Н.Подсвиров и В.Н.Балакло (53) 621. 879, 34 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 608756, кл. В 66 О 1/30, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 804793, кп, Е 02 F 9/22, 1981. (54) ГИДРОПРИВОД ОДНОКОВШОВОГО ФРОНТАЛЬНОГО ПОГРУЗЧИКА (57) Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и снижает энергозатраты на привод погрузчика. Гидропривод включает гидромотор 7 с муфтой 8 свободного хода, цилиндры (Ц ) 9,10 стрелы и ковша, насос 6, гидрораспределитель 16 с . золотниками 17, 18 управления, пневмогидроаккумулятор (ПГА ) 11 с зарядкой от веса рабочего оборудования и дополнительный ПГА 12 ° С напорной

133 гидролинией насоса 6 соединен двух позиционный гидроклапан (ГК ) 15 давления. Насос 6 соединен с двигателем

3. Всасывающая магистраль 29 насоса

6 через ГК 15 сообщена с баком 30 или с ПГА 11, Между Ц 9, 10 и гидрораспределителем !6 установлены трехпозиционные ГК 13 и 14 давления, между задним мостом погрузчика и шасси — два гидроцилиндра (ГЦ ) S амортизации, а ПГА 12 связан с ГЦ 5 и гидромотором 7 через ГК 13,14.

1969

После установки оборудования в положение черпания золотник 18 ставится в исходное положение. Для поворота ковша в процессе черпания золотник

17 перемещается в крайнее нижнее положение, Аккумулированная в ПГА 11 и 12 энергия помогает двигателю преодолевать силы сопротивления при черпании. Для выгрузки ковша золотник 18 перемещается в крайнее нижнее положение. При этом осуществляется подъем стрелы. 2 ил.

Изобретение относится к строитель-. ным и дорожным машинам, а именно к гидроприводам одноковшовых фронтальных погрузчиков.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на привод погрузчика.

На фиг,1 изображен фронтальный погрузчик, оборудованный гидроприводом; на фиг,2 — схема гидропривода, Фронтальный погрузчик содержит базовое шасси 1, на котором установлены погрузочное оборудование 2 и двигатель 3. На заднем мосту 4, имеющем пневмогидравлическую или балансирную подвеску, установлены гидро15 цилиндры 5 амортизации, которые шар-.. нирно соединены с задним мостом 4 и шасси 1 погрузчика,,Фронтальный погрузчик оснащен гидроприводом, содержащим насос 6 с приводом от двигателя

3 погрузчика, гидромотор 7 с муфтой

8 свободного хода для односторонней кинематической связи гидромотора 7 с двигателем 3. Гидропривод имеет ци25 линдры 9 и 10 соответственно стрелы ковша, пневмогидроаккумулятор 11 и дополнительный пневмогидроаккумулятор 12, трехпоэиционные гидроклапаны

13 и 14 давления, двухпоэиционный гидроклапан 15 давления, гидрораспре30 делитель 16 с золотниками 17 и 18 управления соответственно цилиндрами

10 и 9 сообщены между собой и насосом 6 магистралями, в которых установлены обратные клапаны 19 — 22, предох- 35 ранительный клапан 23 и фильтр 24. Насос 6 соединен с двигателем 3 муфтой

25 ° В трехпозиционных гидроклапанах

13 и 14 давления и двухпозиционном гидроклапане 15 давления выполнены дроссельные отверстия 26 — 28. Всасывающая полость насоса 6 через двухпозиционный гидроклапан 15 давления сообщена всасывающей магист-. ралью 29 с баком 30 для рабочей жидкости

Гидропривод одноковшового фронтального погрузчика работает следующим образом, Во время рабочего цикла двигатель

3 через муфту 25 приводит во вращение насос 6. В исходном положении (фиг.2), когда золотники 17 и 18 не включены, рабочая жидкость .от насоса 6 поступает к гидрораспределителю

16, проходит через его каналы и после очистки от механических примесей и продуктов износа в фильтре 24 сливается в бак 30.

Аккумулирование энергии при транспортных операциях рабочего цикла осуществляется следующим образом.

Элементы гидропривода находятся в положениях, показанных на фиг.2. При транспортных операциях рабочего цикла, когда погрузчик перемещается по неровностям, задний мост 4 совершает колебательные движения относительно базового шасси 1, В результате этого штоки гидроцилиндров 5 постоянно совершают возвратно-поступательное движение относительно гильз этих гид-.. роцилиндров. При движении штоков

saepx в поршневых полостях гидроцилиндров 5 создается разряжение. В результате этого обратные клапаны

1969

35

3

133

19 и 21 открываются и рабочая жидкость из бака 30 через всасывающую магистраль 29 поступает в поршневые полости гидроцилиндров 5. При движении штоков гидроцилиндров 5 вниз в поршневых полостях этих цилиндров возрастает давление рабочей жидкости. В результате этого обратные клапаны 19 и 21 закрываются, а обратные клапаны 20 и 22 открываются и рабочая жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 5 вытесняется в пневмогидроаккумулятор 12. Таким образом осуЩествляется зарядка пневмогидроаккумулятора 12. Если пневмогидроаккумулятор 12 заряжен полностью то рабочая жидкость иэ поршневых по-< лостей гидроцилиндров 5 сливается в бак 30 через предохранительный клапан 23 и фильтр 24.

Перед началом выгрузки сыпучего материала в транспортное средство ковш. погрузчика повернут на полный угол эапрокидывания, а стрела поднята (фиг.1), В таком положении погрузочного оборудования 2 штоки цилиндров 9 и 10 полностью выдвинуты. Остальные элементы схемы гидропривода находятся в положениях, показанных на фиг.2.

Аккумулирование энергии при выгрузке сыпучего материала иэ ковша погрузчика в транспортное средство осуществляется .следующим образом.

Человек-оператор включает золотник 17 гидрораспределителя 16 в крайнее верхнее положение. При таком положении золотника 17 рабочая жидкость от насоса 6 подается в штоковые полости цилиндров 10 и в правую гидравлическую полость управления трехпозиционного гидроклапана 14 давления, при этом его левая гидравлическая полость управления сообщается со сливной магистралью. Слив рабочей жидкости из поршневых полостей ци-. линдров 10 не происходит и штоки их неподвижны. В штоковых полостях цилиндров 10 и в правой гидравлической полости управления трехпозиционного гидроклапана 14 давления возрастает давление рабочей жидкости, s результате чего он перемещается в крайнее левое положение и сообщает поршневые полости цилиндров 10 с пневмогидроаккумулятором 11. Происходит зарядка пневмогидроаккумулятора ll под действием сил тяжести сыпучего материала и ковша при опрокидывании последнего, а также под действием избыточного давления рабочей жидкости в штоковых полостях цилиндров 10. В пневмогидроаккумуляторе ll аккумулируется энергия, получаемая при положительной работе сил тяжести ковша и сыпучего материала во время его выгрузки в транспортное средство.

После выгрузки сыпучего материала человек-оператор возвращает золотник

17 гидрораспределителя 16 в исходное положенле, эапирая поршневые и штоковые полости цилиндров 10, Возврат трехпозиционного гидроклапана 14 давления в исходное положение происходит в результате перетечки рабочей жидкости из правой гидравлической полости управления в левуючерез дроссельное отверстие 27 в его теле.

Для поворота ковша из опрокинутого в исходное положение черпания сыпучего материала человек-оператор перемещает золотник 17 гидрораспределителя 16 в крайнее нижнее положение.

При таком положении золотника 17 штоковые полости цилиндров 10 и правая гидравлическая полость управления трехпозиционного гндроклапана 14 давления сообщаются со сливной магистралью. Рабочая жидкость от насоса 6 подводится на вход трехпозиционного гидроклапана 14 давления и,к его левой гидравлической полости управле-, ния. В результате этого он перемещается в крайнее правое положение и сообщает напорную магистраль от насоса 6 с поршневыми полостями цилиндров 10, пневмогидроаккумулятор ll c двухпозиционным гидроклапаном 15 давления и пневмогидроаккумулятор 12 с гидромотором 7. Рабочая жидкость из пневмогидроаккумулятора 11 подается на вход двухпозиционного гндроклапана 15 давления и в его левую гидравлическую полость управления, в результате чего он перемещается в крайнее правое положение. При таком положении двухпозиционного гидрокла-,. пана 15 давления всасывающая полость насоса 6 разобщается с всасывающей магистралью 29 и сообщается с пневмогидроаккумулятором 11. Так как теперь давление рабочей жидкости во всасывающей полости насоса 6 равно давлению ее в пневмогидроаккумуляторе 11, то перепад давлений рабочей жидкости во всасывающей и нагнетатель

31969

35

50

5 !

3 ной полостях насоса 6 уменьшается по сравнению с вариантом работы насоса .6, когда всасывание происходит через всасывающую магистраль 29 из бака 30 для рабочей жидкости. Под действием рабочей жидкости, подводимой иэ пневмогидроаккумулятора 12 к гидромотору 7, последний преобразует аккумулированную энергию в крутя-.щий момент M который через муфту

8 свободного хода передается на двигатель 3.

Одновременное подключение всасывания из пневмогидроаккумулятора 11 и использование крутящего момента М гидромотора 7 позволяет снизить. крутящий момент, развиваемый двигателем

3, и улучшить режим его работы.

После установки ковша в исходное положение черпания человек-оператор возвращает золотник 17 гидрораспределителя 16 в исходное положение, в результате чего поршневые и штоковые полости цилиндров 10 запираются.

Трехпозиционный гидроклапан )4 давления возвращается в исходное положение в результате перетечки рабочей жидкости иэ левой гидравлической полости управления в правую через дроссельное отверстие 27 в его теле.

Двухпозиционный гидроклапан 15 давления возвращается в исходное положение также за счет внутренних перетечек рабочей жидкости через дроссельное отверстие 28 в его теле.

Аккумулирование энергии при опускании стрелы с ковшом, установленным в исходное положение черпания, осуществляется следующим образом.

Человек-оператор включает золотник

18 гидрораспределителя 16. в крайнее верхнее положение. Рабочая жидкость иэ бака 30 насосом 6 подается в штоковые полости цилиндров 9 и в левую гидравлическую полость управления трехпозиционного гидроклапана 13 давления, при этом его правая гидравлическая полость управления сообщается со сливной магистралью, В штоковых полостях цилиндров 9 и в левой гидравлической полости. управления трехпозиционного гидроклапана 13 давления возрастает давление рабочей жидкости, в результате чего последний перемещается в крайнееправое . положение. В крайнем правом положении трехпозиционный гидроклапан 13 давлю ния сообщает поршневые полости цилиндров 9 с пневмогидроаккумулятором

1! В пневмогидроаккумуляторе 11 аккумулируется энергия, получаемая при положительной работе силы тяжести . погрузочного оборудования во время установки последнего в исходное положение черпания, а также за счет избыточного давления рабочей жидкости в штоковых полостях цилиндров 9.

После установки погрузочного обо-. рудования в положение черпания человек-оператор возвращает золотник 18 гидрораспределителя 16 в исходное положение, Трехпозиционный гидроклапан 13 давления приходит в исходное положение в результате перетечки рабочей жидкости из левой гидравлической полости управления в правую через дроссельное отверстие 26 в его теле.

Для поворота ковша в штабеле в процессе черпания сыпучего материала человек-оператор перемещает золотник

17 гидрораспределителя 16 в крайнее левое положение. В этом положении золотника 17 работа гидропривода осуществляется аналогично описанному ранее при повороте ковша из опрокинутого в исходное положение черпания, Аккумулированная в пневмогидроаккумуляторах 11 и 12 энергия помогает двигательной установке 3 преодолевать силы сопротивления при черпании сыпучего материала.

После окончания черпания производится подъем стрелы с груженным ковшом на высоту выгрузки в трангпортное средство. Дия осуществления этой операции рабочего цикла человекоператор перемещает золотник 18 гидрораспределителя 16 в крайнее нижнее положение. При таком положении золотника 18 штоковые полости цилиндров 9 и левая гидравлическая полость управления трехпозиционного гидроклапана 13 давления собщаются со сливной магистралью, Так как жидкость от насоса 6 поступает на вход трехпозиционного гидроклапана 13 давления и в его правую гидравлическую полость управления, то он перемещается в крайнее левое положение и сообщает напорную магистраль от насоса 6 с поршневыми полостями цилиндров 9, пневмогидроаккумулятор ll с двухпозиционным гидроклапаном 15 давления и пневмогидроаккумулятор 12 с гидромотором 7. Рабочая жидкость из пневмогидроаккумуля7 13 тора ll подается на вход двухпозиционного гидроклапана 15 давления и в его гидравлическую полость управления в результате чего он перемещается в крайнее правое положение. В таком положении двухпозиционного гидроклапана 15 давления всасывающая полость насоса 6 разобщается с всасывающей магистралью 29 и сообщается с пневмогидроаккумулятором ll. Так как теперь всасывание идет из пневмогидроаккумулятора )1, то перепад давлений рабочей жидкости в нагнетательной и всасывающей полостях насоса 6 снижается по сравнению с вариантом ра-. боты гидронасоса 6, когда всасывание происходит через всасывающую магистраль 29 из бака 30. Под действием рабочей жидкости, подводимой иэ пневмогидроаккумулятора 12 к гидромотору

7, последний преобразует акккумулиро.ванную при транспортных операциях. рабочего цикла энергию в крутящий момент М, которьй через муфту 8 csoбодного ходапередается надвигатель 3.

Одновременное подключение всасывания из пневмогидроаккумулялора ll и использование крутящего момента M гидромотора 7 позволяет снизить кру. тящий момент, развиваемый двигателем 3, и улучшить режим работы в процессе подъема стрелы с груженым ковшом на высоту выгрузки в транспортное средство, По окончании подъема стрелы человек-оператор устанавливает золотник 18 гидрораспределителя 16 в исходное положение. Трехпозиционный гидроклапан 13 давления устанавливается в исходное положение при перетечке,рабочей жидкости из правой гидравлической полости управления в левую через дроссельное отверстие

26 в его теле. Двухпозиционный гидроклапан 15 давления устанавливается в исходное положение также sa счет внутренних перетечек через дроссельное отверстие 28 в его теле, Затем цикл повторяется.

Таким образом, энергия, аккумулированная при транспортных операциях

31969

10

20

50 рабочего цикла, а также при выгрузке сыпучего материала в транспортное средство и установке погрузочного оборудования в исходное положение черпания, используется в рабочем процессе погрузчика при черпании сыпучего материала и подъеме погрузочного оборудования, которые являются наиболее энергоемкими элементами рабочего цикла. Муфта 8 свободного хода выполняет роль автоматического регулятора, согласующего обороты двигателя 3 и гидромотора 7. Это связано с тем, что муфта 8 свободного хода передает крутящий момент М„ на двигатель 3 только в одном направлении. Поэтому при неподвижном гидромоторе 7 передача крутящего момента

М„на двигатель 3 не происходит.

Формула изобретения

Гидропривод одноковшового фронтального погрузчика, включающий цилиндры стрелы и ковша, гидрораспределитель, пневмогидроаккумулятор с зарядкой от веса рабочего оборудования, двухпозиционный гидроклапан давления, соединенный с напорной гидролинией насоса, соединенного с двигателем, о т л и — . ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на привод погрузчика, он снабжен дополнительным пневмогидроаккумулятором, двумя трех-. позиционными гидроклапанами давления, установленными соответственно между гидрораспределителем и цилиндрами стрелы и ковша, установленными между задним мостом и шасси погрузчика двумя гидроцилиндрами амортизации и гидромотором с муфтой свободного хода для односторонней кинематической связи гидромотора с двигателем, при этом дополнительный пневмогидроаккумулятор связан с гидроцилиндрами амортизации и гидромотором через трехпозиционные гидроклапаны давления, .а всасывающая

1 магистраль гидронасоса через двухпозиционный гидроклапан давления сооб. щена соответственно с баком нли с основным пневмогидроаккумулятором.

1331969

Составитель С.Фомин

Техред И.Попович

Корректор A-Тяско

Редактор С,Пекарь

Заказ, 3776/27

Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4