Гидропривод одноковшового экскаватора с рекуперацией энергии

 

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к гидроприводу одноковшовых экс1 аваторов с рекуперацией энергии. Цель - повьшение производительности экскаватора. Гидропривод одноковшового экскаватора включает силовые насосы 1 и 2, приводимые от первичного двигателя 3, и питающие гидрораспределители 4 -гидромоторов 5,6 гидроцилиндров (ГЦ) 7, 8и ГЦ 9 для управления стрелой. Рабочая линия 10 штоковых полостей ГЦ 9и рабочая линия 1I поршневых полостей ГЦ 9 связаны с золотником 12 рекуперации энергии. Противоположные отводы последнего выведены к насосугидромотору 13. Вал насоса-гидромотора 13 кинематически связан с маховиком 14, с которым соединен насос 15 привода поворота платформы, питающий гидромотор 16. Маховик 14 кинематически связан с гидромотором 17, являющимся маломощным двигателем подкрутки маховика 14 и соединенным с насосом 18. По мере подъема стрелы насос-гидромотор 13 отбирает энергию у маховика 14 и скорость последнего снижается относительно , - При опускании стрелы вся энергия передается маховику 14; 4 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 Е 02 F 9/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

В,„. Ът

t»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ».- gI

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ - ""@ АХ (57) Изобретение относится к строительным машинам, а именно к гидроприводу одноковшовых экскаваторов с рекуперацией энергии. Цель — повышение производительности экскаватора. Гидропривод одноковшового экскаватора (21) 4107211/29-03 (22) 12.08.86 (46) 23.03.88. Бюл. 9 11 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по землеройным машинам "Земмаш" Воронежского произ.водственного объединения по выпуску экскаваторов им. Коминтерна (72) В.П.Болтыхов, А.В.Рустанович, В.А.Маркин и 1О.М.Качкин (53) 621.879.34(088.8) (56). Авторское свидетельство СССР

9 1180463, кл. Е 02 F 9/22, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 149067, кл. E 02 F 9/22, 1963. (54) ГИДРОПРИВОД ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА С РЕКУПЕРАЦИЕЙ ЭНЕРГИИ включает силовые насосы и 2, приводимые от первичного двигателя 3, и питающие гидрораспределители 4 .гидромоторов 5,6 гидроцилиндров (ГЦ) 7, 8 и ГЦ 9 для управления стрелой. Рабочая линия 10 штоковых полостей ГЦ

9 и рабочая линия II поршневых полостей ГЦ 9 связаны с золотником 12 рекуперации энергии. Противоположные отводы последнего выведены к насосугидромотору 13. Вал насоса-гидромотора 13 кинематически связан с маховиком 14, с которым соединен насос 15 привода поворота платформы, питающий гидромотор 16. Маховик 14 кинематически связан с гидромотором 17, являющимся маломощным двигателем подкрутки маховика 14 и соединенным с насосом 18. По мере подъема стрелы насос-гидромотор 13 отбирает энергию у маховика 14 и скорость последнего снижается относительно <)„ „ . При опускании стрелы вся энергия передается маховику 14; 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1382920

Изобретение относится к области !

:строительных машин, а именно к гидро1 приводу одноковшовых экскаваторов с рекуперацией энергии.

Цель изобретения — повышение производительности экскаватора.

На фиг.1 изображена принципиальная схема гидропривода одноковшового, экскаватора с рекуперацией энергии; ! на фиг.2 — вариант использования в качестве маховика отдельного синхронного электродвигателя с питанием от !

,сети для карьерного экскаватора, у которого первичным двигателем служит синхронный электродвигатель, питаемый от сети.

Гидропривод одноковшового экскаватора содержит силовые насосы 1 и 2, ( приводимые от первичного двигателя 20

3, и питающие гидрораспределители 4 гидромоторов 5 и 6 гидроцилиндров 7 и 8, а также гидроцилиндров 9, предназначенных для подъема — опускания стрелы. Рабочая линия 1О штоковых по- 25 .лостей гидроцилиндров 9 и рабочая линия 11 поршневых полостей гидроцилиндров 9 связаны с золотником 12 рекуперации энергии, противоположные отводы которого выведены к насосу- 3р гидромотору 13. Вал насоса-гидромотора 13 кинематически связан с маховиком 14, с которым соединен насос

15 привода поворота платформы, питающий гидромотор 16 по замкнутой схеме.

Маховик 14 кинематически связан с гидромотором 17, являющимся маломощным двигателем подкрутки маховика, питаемый насосом 18, связанным с валом первичного двигателя 3. Подводы 4о линий сервоуправления обозначены следующими позициями:.19 — подъем стрелы, 20 — рекуперативное опускание стрелы, 21 и 22 — поворот платформы.

Гидропривод снабжен гидробаком 23.

Насос-гидромотор 13 и насос 15 привода поворота платформы имеют двухпозиционные золотники 24 и 25 разгрузки соответственно.

Для карьерного экскаватора с элек50 тросиловой установкой в качестве первичного двигателя 3 используется синхронный электродвигатель с питанием от электросети. При этом нет необходимости в применении гидромотора (ма55 ломощного двигателя) 17 подкрутки и насоса 18 для его питания. Подкрутку маховика в таком случае выполняет отдельный синхронный электродвигатель 26 (фиг. 2), питаемый от внешней электросети.

Гидропривод работает следующим образом.

В нейтральном положении рукояток управления подводы 19-22 линий сервоуправления соединены с гидробаком

23, силовые насосы 1 и 2 подают рабочую жидкость из гидробака через гидрораспределители 4 снова в гидробак

23. Насос 18 и гидромотор 17 поддерживают скорость вращения маховика

14 на уровне . Насосы-гидромоторы 13 и 15 имеют минимальное значение рабочих объемов, близкое к 0 (нулевой рабочий объем) и разгружены двухпозиционными золотниками 24 и 25 разгрузки соответственно. При установке рукоятки сервоуправления гидроцилиндром стрелы в положение

"подъем" к подводу 19 подается редуцированный сигнал, который через клапан ИЛИ" отключает разгрузку насосагидромотора 13, включает золотник 12 в соответствующее положение и увеличивает в зависимости от величины сигнала рабочий объем насоса-гидромотора

13, поток которого через обратный клапан и золотник 12 поступает к рабочей линии 1! поршневой полости гидроцилиндра 9 подъема — опускания. стрелы. Одновременно включается соответствующий золотник (золотники) гидрораспределителей 4, и к гидроцилиндру 9 направляются потоки силовых насосов 1 и 2. Таким образом, скорость штока гидроцилиндра 9 увеличивается за счет работы насоса-гидромотора 13.

По мере подъема стрелы насос-гидромотор 13 отбирает энергию у маховика

14 и скорость последнего снижается относительно

Для последующего опускания рабочего оборудования гидроцилиндром 9 стрелы машинист с помощью элементов сервоуправления подает редуцированный сигнал к подводу 20. Этот сигнал выключает разгрузку насоса-гидромотора 13, увеличивает его рабочий объем в противоположном направлении и смещает в соответствующее положение золотник 12 рекуперации. Рабочее давление из объединенных золотником 12 полостей гидроцилиндров 9 передается на насос-гидромотор 13 и подкручивает маховик 14. Так потенциальная энергия поднятого рабочего оборудо— вания превращается в кинетическую

)382920 энергию маховика. В это время силовые потоки насосов 1 и 2 могут быть использованы для выполнения других операций.

Для проведения поворота платформы подается редуцированный сигнал к отводам 21 или 22. Под его влиянием выключается золотник разгрузки насоса-гидромотора 15 и увеличивается ра- 10 бочий объем последнего. Происходит разгон поворотной платформы с одновременным торможением маховика. При уменьшении величины этого сигнала рабочий объем насоса-гидромотора 15 уменьшается и он под действием кинетической энергии поворотной платформы, передаваемой через гидромотор 16, переходит в режим работы гидронасоса и подкручивает маховик 14. Так проис- 20 ходит рекуперация энергии при разгоне — торможении поворотной платформы и подъеме — опускании стрелы.

Обычно энергия, передаваемая маховику при опускании стрелы, существен- 25 но больше энергии, отбираемой у него при подъеме, так как при подъеме энергия поступает не только от маховика, но и от первичного двигателя, а при опускании вся энергия, за исключением ее потерь на трение, передается только маховику. В этом случае разницы хватает на компенсацию потерь энергии при повороте платформы, поэтому скорость вращения маховика несколько выше u) и насос 18

35 ном подкрутки работает вхолостую.

В том случае, когда эта разница недостаточна, например при работе оборудованием прямого копания, необходимая компенсация потерь осуществляется насосом 18 подкрутки.

Формула и з обретения

l. Гидропривод одноковшового экскаватора с рекуперацией энергии, включающий первичный двигатель, вал которого соединен с валом насоса, который через гидрораспределитель сообщен с гидроцилиндром стрелы, маховик, насос, связанный по замкнутой схеме с гидромотором поворота платформы, и гидромагистрали; . о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности экскаватора, гидропривод снабжен дополнительным гидрораспределителем рекуперации и насосом-гидромотором рекуперации, с которым кинематически связан маховик и вал насоса управления гидромотором поворота платформы, а полости гидроцилиндров стрелы посредством дополнительных гидромагистралей через дополнительный гидрораспределитель рекуперации сообщены с насосомгидромотором.

2. Гидропривод по п.l, о т л и— ч а ю шийся тем, что насос-гидромотор выполнен регулируемым.

3. Гидропривод по пп,l и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что он снабжен маломощным двигателем подкрутки маховика.

4. Гидропривод поп.3, о т л ич а ю шийся тем,что маломощный двигатель подкрутки маховика выполнен гидравлическим с питанием от первичного двигателя.

5. Гидропривод по пп.l и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что он снабжен синхронным электродвигателем, вал которого соединен с маховиком.

1382920

Составитель С.Фомин

Техред М.Дидык Корректор А.Тяско

Редактор Н,Тупица

Заказ 1267/26

Тираж 637 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