Гидропривод стрелы экскаватора

 

Изобретение относится к гидроприводам землеройных машин и может найти применение в одноковшовых экскаваторах. Цель изобретения - повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей экскаватора путем облегчения управления стрелой за счет автоматизации заглубления ковша. В известных устройствах заглубление ковша осуществляют посредством ручного управления, что утомляет оператора и снижает производительность. Гидропривод стрелы экскаватора содержит гидроцилиндр 3 привода стрелы, сообщенный полостями с управляемым гидрораспределителем 6, имеющим блок 11 гидроуправления. Гидроцилиндр 12 является датчиком угла поворота стрелы и, помимо основного, он имеет и плавающий поршень 20, а его полость сообщена через гидрораспределитель 14 с полостью гидроцилиндра-дозатора 16, также имеющего подпружиненный плавающий поршень. Перед началом копания грунта ковш устанавливают на дно траншеи, а плавающий поршень 20 гидроцилиндра 12 поджимают до упора в основной поршень. При разработке грунта золотник гидрораспределителя 13 перемещают вправо, сообщая камеры 7 и 29 управления. Во время опускания стрелы основной поршень 21 гидроцилиндра 12 упирается в плавающий поршень 20 и перемещает его вниз, вытесняя рабочую жидкость из полости 19 через гидрораспределитель 14 и гидролинию в гидравлическую полость гидроцилиндра-дозатора 16, что вызывает опускание плавающего поршня последнего до упора в элемент механизма 26 регулирования хода поршня. После остановки упомянутого поршня повышается давление рабочей жидкости в рассматриваемом контуре и открывается гидроклапан 18, сообщая камеры 7 и 29 управления со сливом, а это останавливает заглубление ковша. Толщина срезаемой ковшом стружки определяется величиной хода плавающего поршня гидроцилиндра-дозатора 16 и задается посредством механизма 25, соединенного со стрелкой 27. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОцИАЛИСТИчЕСкИХ . РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4671301/29 (22) 03.04.89 (46) 07,07.91. Бюл. hb 25 (71) Псковский филиал Ленинградского политехнического института им. М.И. Калинина (72) В.Д. Глебов, А.И. Тархов, В.M. Иванова и А.M. Ветлицын (53) 621.879.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 1028792, кл. Е 02 F 9/22, 1981, .. Ж 1661479 А1 (я)л F 15 В 11/04, Е 02 F 9/22 (54) ГИДРОПРИВОД СТРЕЛЫ ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к гидроприводам землеройных машин и может найти применение в одноковшовых экскаваторах, Цель изобретения — повышение производительности и расширение эксплуатационных воэможностей экскаватора путем облегчения управления стрелой за счет автоматизации заглубления ковша. В извест1661479 ных устройствах заглубление ковша осуществляют посредством ручного управления, что утомляет оператора и снижает производительность. Гидропривод стрелы экскаватора содержит гидроцилйндр 3 привода стрелы, сообщенный полостями с управляемым гидрораспределителем 6, имеющим блок 11 гидроуправления. Гидроцилиндр 12 является датчиком угла поворота стрелы и, помимо основного, он имеет и плавающий поршень 20, а его полость сообщена через гидрораспределитель 14 с полостью гидроцилиндра-дозатора 16, также имеющего подпружиненный плавающий поршень, Пе. ред началом копания грунта ковш устанавливают на дно траншеи, а плавающий поршень 20 гидроцилиндра 12 поджимают до упора в основной поршень, При разработке грунта золотник гидрораспределителя 13 перемещают вправо, сообщая камеры

Изобретение относится к гидроприводам манипуляторов и одноковшовых экскаваторов и может быть использовано в машиностроении.

Цель изобретения.— повышение произ водительности и расширение эксплуатационных возможностей экскаватора, . На чертеже представлена схема предлагаемого гидропривода, Гидропривод стрелы экскаватора содержит размещенные на поворотной части экскаватора гидробак 1, источник 2 гидроэнергии, гидроцилиндр 3 привода стрелы, сообщенный своими полостями гидролиниями 4 и 5 с основным распределителем 6 с полостями 7 и 8 управления, которые гидролиниями 9 и 10 связаны с блоком 11 управления, датчик 12 угла поворота, двухпозиционный 13 и трехпозиционный 14 распределители. Кроме того, он снабжен гидравлическим демпфером 15, гидроцилиндром-дозатором 16 и гидроклапанами

17 и 18 давления, а датчик 12 угла поворота стрелы выполнен в виде гидроцилиндра, шарнирно соединенного штоком со стрелой и корпусом — с поворотной частью экскаватора, причем в поршневой полости 19 упомянутого гидроцилиндра установлен плавающий поршень 20, а основной поршень 21 выполнен с отверстием, при этом штоковая полость сообщена с гидробаком

1, а крайняя полость 19 плавающего поршня

20 сообщена первой гидролинией 22 с гид.равлической полостью демпфера 15, в; с рой

7 и 29 управления. Во время опускания стрелы основной поршень 21 гидроцилиндра

12 упирается в плавающий поршень 20 и перемещает его вниз, вытесняя рабочую жидкость из полости 19 через гидрораспределитель 14 и гидролинию в гидравлическую полость гидроцилиндра-дозатора 16, что вызывает опускание плавающего поршня последнего до упора в элемент механизма

26 регулирования хода поршня, После остановки упомянутого поршня повышается давление рабочей жидкости в рассматриваемом контуре и открывается гидроклапан

18, сообщая камеры 7 и 29 управления со сливом, а это останавливает заглубление ковша. Толщина срезаемой ковшом стружки определяется величиной хода плавающего поршня гидроцилиндра-дозатора 16 и задается посредством механизма 25, соединенного со стрелкой 27. 1 ил. гидролинией 23 через первый гидроклапан

17 — гидробаком 1 и третьей гидролинией

24 — с первым подводом трехпозиционного распределителя 14, второй подвод которого сообщен с источником 2 гидроэнергии, третий — с гидробаком 1 и четвертый — с гидравлической полостью гидроцилиндрадозатора 16, в негидравлической полости которого установлены пружина 25 и механизм 26 регулирования хода поршня, соединенные кинематически со стрелкой 27, а на корпусе гидроцилиндра 16 нанесена шкала, проградуированная в единице измерения толщины срезаемой ковшом стружки грунта, причем упомянутый трехпозиционный распределитель 14 выполнен с подпружиненным золотником и с возможностью ручного и гидравлического управления, а его полость 29 управления через двухпозиционный распределитель 13 сообщена с одной из полостей 7 основного трехпозиционного распределителя 6 и с гидробаком 1 через второй гидроклапан 18, полостьуправления которого сообщена с крайней поршневой полостью 19 плавающего поршня 20 гидроцилиндра-датчика 12 угла поворота стрелы, при этом давление открытия первого гидроклапана 17 установлено больше, чем давление открытия второго гидроклапана 18.

Золотники 30 и 31 блока 11 управления управляются рукояткой 32, Гидропривод стрелы экскаватора работает следующим образом.

1661479

25

В исходном положении золотники 30 и

31 блока 11 управления сообщают камеры 7 и 8 управления распределителя 6 со сливом, а распределитель 13 сообщает со сливом камеру 29 управления, поэтому золотники распределителей 6 и 14 занимают под действием пружин нейтральные позиции. Гидроклапаны 17 и 18 закрыты, а плавающий поршень гидроцилиндра-дозатора 16 поднят пружиной 25, поскольку гидравлическая полость сообщена через гидролинию и распределитель 14 с гидробэком.

Перед началом разработки грунта, например при рытье траншеи или котлована, устанавливают ковш и рукоять в исходное положение и опускают стрелу до упора режущей кромки ковша в дно траншеи. Опускание стрелы производят посредством гидрораспределителя 6 с блоком 11 гидроуправления путем перемещения рукоятки

32 управления вниз, что вызывает сообщение камеры 7 управления через золотник с напорной линией, опускание от нейтральной позиции золотника гидрорэспределителя 6 и соответственно обеспечивает сообщение штоковой полости гидроцилиндра 3 с источником гидроэнергии, а поршневой полости — с гидробаком. После упора . режущей кромки ковша в дно траншеи золотник распределителя 6 возвращают в нейтрал ьную позицию, а золотник гидрораспределителя 14 поднимают от нейтральной позиции, сообщая крайнюю поршневую полость 19 гидроцилиндра 12 с источником гидрознергии, в результате чего плавающий поршень 20 упомянутого гидроцилиндра 12 поднимается до упора в основной поршень и запоминает положение ковша относительно горизонта. Золотник гидрораспределителя 14 возвращают в нейтральную позицию.

После выполнения указанных подготовительных операций золотник распределителя 13 перемещают вправо, где он сообщает камеры 7 и 29 управления распределителей

6 и 14. Для набора грунта в ковш включают гидроцилиндр поворота рукоятки (распределитель не показан), а рукоятку 32 блока 11 гидроупрэвления опускают, что обуславливает сообщение с источником 2 гидроэнергии камеры 7 и 29 управления распределителей 6 и 14 и опускание золотников последних от нейтральных позиций.

В указанных позициях золотников рабочая жидкость от источника гидроэнергии постулает через распределитель 6 в штоковую полость гидроцилиндра 3, поршневая полость которого сообщена со сливом. Происходит опускание поршня гидроцилиндра 3. соединенного кинематически со стрелой.и одновременно опускание ocHoBHolo поршня гидроцилиндра 12, также кинематически связанного со стрелой. Основной поршень

21 гидроцилиндра 12, начиная перемещаться вниз, перемещает и плавающий поршень

20 этого гидроцилиндра 12, вытесняя рабочую жидкость из крайней поршневой полости 19 через распределитель 14 и гидролинию в гидравлическую полость гидроцилиндра-дозатора 16.

Плавающий поршень гидроцилиндрадозатора 16 преодолевает усилие пружины

25 и опускается до упора в элемент механизма 26 регулирования величины хода поршня, выполненного, например, в виде винта.

После упора плавающего поршня гидроцилиндра-дозатора 16 во всем гидравлическом контуре, образуемом гидравлической полостью гидроцилиндра-дозатора 16, полостью 19 гидроцилиндра 12 и камерами управления гидроклапанов 17 и 18, повышается давление рабочей жидкости. B результате указанного повышения давления гидроклапан 18 открывается и сообщает камеры 7 и 29 управления с гидробаком, что обеспечивает возвращение пружинами золотников гидрораспределителей б и 14 в нейтральные позиции и остановку опускания стрелы, а следовательно, и заглубления ковша.

Ковш экскаватора вместе с рукоятью продолжает поворот и срезает стружку грунта определенной толщины, а плавающий поршень гидроцилиндра-дозатора 16 поднимается пружиной в исходное положение, вытесняя рабочую жидкость по гидролинии через гидрораспределитель 14 в гидробак 1. После заполнения ковша грунтом рукоятку 32 поднимают, что обеспечивает сообщение с источником 2 гидроэнергии через золотник 31 и гидролинию 10 камеры

8 управления гидрораспределителя б, подьем его золотника и подъем стрелы. Практически все остальные элементы рабочего цикла экскаватора (поворот, выгрузка и т,д,) ничем не отличаются от аналогичных элементов традиционных экскаваторов и поэтому не описываются, Толщину срезаемой стружки устанавливают в соответствии с эксплуатационными условиями путем регулирования величины хода плавающего поршня гидроцилиндрэ-дозатора 16 механизмом 26, Так,для увеличения толщины срезаемой ковшом стружки винт выкручивают, увеличивая ход поршня, объем гидравлической полости, а следовательно, увеличивают величину опускания стрелы и толщину срезаемой стружки грунта.

Величину задаваемой толщины стружки контролируют по шкале, нанесенной на кор1661479

10

20 пусе гидроцилиндра 16, и стрелке 27, кинематически связанной с механизмом 26 регулирования хода плавающего поршня. При повторении последующих рабочих циклов экскаватора обеспечивается автоматическое опускание стрелы до дна траншеи и автоматическое заглубление ковша для срезания стружкй заданной толщины, Свободное движение основного поршня гидроцилиндра 12 обеспечивается за счет выполненного в нем отверстия и сообщения штоковой полости с гидробаком 1, Автоматическое возвращение стрелы с ковшом в заданное положение и автоматическое заглубление ковша с заданной толщиной срезаемой стружки существенно облегчает управление стрелой, что в конечном итоге повышает производительность.

В том случае, если по технологическим соображениям необходимо прекратить автоматическое заглубление ковша в последующих рабочих циклах, например для расширения траншеи с сохранением заданного положения дна относительно горизонта, то золотник гидрораспределителя 13 перемещаютвлево, т.е. в позицию, изображенную на чертеже, В остальном управляющие воздействия оператора на блок 11 гидроуправления остаются прежними, Так, для опускания стрелы рукоятку 32 опускают, обеспечивая тем самым сообщение камеры

7 управления через золотник 30 и гидролинию 9 с напорной гидролинией и опускание золотника гидрораспределителя 6, Поскольку камера 29 управления сообщена с гидробаком, то золотник гидрораспределителя 14 перекрывает гидролинию, сообщающую полости гидроцилиндра 12 и гидроцилиндрадоаатора 16, поэтому опускание стрелы с ковшом и связанных с ними поршней гидроцилиндроа 3 и 12 происходит до тех пор, пока поршень 21 последнего не доходит до упора в плавающий поршень 20. После упора в поршень 20 повышается давление рабочей жидкости, открывается гидроклапан

18 и опускание стрелы с ковшом прекращается на уровне, достигнутом в течение предыдущего рабочего цикла. Для продолжения углубления дна траншеи или котлована в последующих рабочих циклах достаточно переместить золотник гидрораспределителя 13 вправо и сообщить камеры 7 и 29 управления гидрораспределителей 6 и 14.

Гидроклапан 17 является предохранительным и давлением его открытия установлено больше, чем для гидроклапана 18.

Гидравлический демпфер 15 сглаживает пульсации давления рабочей жидкости в момент остановки опускания стрелы, 30

Таким образом, применение предлагаемого гидропривода стрелы экскаватора обеспечивает повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей за счет облегчения управления путем автоматического заглубления ковша с заданной толщиной срезаемой стружки, Величина толщины стружки, срезаемой ковшом, задается в соответствии с эксплуатационными условиями.

Формула изобретения

Гидропривод стрелы экскаватора, содер>кащий размещенные на поворотной части экскаватора гидробак, источник гидроэнергии, гидроцилиндр привода стрелы, сообщенный своими полостями с основным распределителем с гидроуправлением, блок управления, датчик угла поворота, двухпозиционный и трехпозиционный распределители, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен гидравлическим демпфером, гидроцилиндром-дозато ром и гидроклапанами давления, а датчик угла поворота стрелы выполнен в виде гидроцилиндра, шарнирно соединеного штоком со стрелой и корпусом — с поворотной частью экскаватора, причем в поршневой полости упомянутого гидроцилиндра установлен плавающий поршень, а основной поршень выполнен с отверстием, при этом штоковая полость гидроцилиндра сообщена с гидробаком, а крайняя полость плавающего поршня сообщена первой гидролинией с гидравлической полостью гидравлического демпфера, второй гидролинией через первый гидроклапан — с гидробаком и третьей гидролинией — с первым подводом трехпозиционного распределителя, второй подвод которого сообщен с источником гидроэнергии, третий — с гидробаком и четвертый — с гидравлической полостью гидроцилиндрадозатора, в негидравлической полости которого установлена пружина и механизм регулирования хода поршня, соединенный кинематически со стрелкой, а на корпусе гидроцилиндра нанесена шкала, проградуированная в единицах измерения толщины срезаемой ковшом стружки грунта, причем упомянутый трехпозиционный распределитель выполнен с подпружиненным золотником и с возможностью ручного и гидравлического управления, а его гидравлическая полость управления через двухпозиционный распределитель сообщена с одной из полостей управления основного трехпрзиционного распределителя и с гидробаком через второй гидроклапан, гидравгическая полость управления которого

1661479

Составитель Ю.Ломихин

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор M.Áëàíàð

Заказ 2111 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 сообщена с крайней поршневой полостью плавающего поршня гидроцилиндра-датчика угла поворота стрелы, при этом давление открытия первого гидроклапана установлено больше, чем давление открытия второго гидроклапана.