Гидропривод фронтального погрузчика

 

Изобретение относится к строительным машинам и позволяет снизить энергозатраты на гидропривод фронтального погрузчика . Гидропривод содержит гидрорулевое управление с обратным насосом 10, гидроцилиндры (ГЦ) 7 и 8 ковша и стрелы и регулируемый реверсивный насос 17. Гидроуправляемый распределитель(РП) 20 выполнен двухпозиционным и шестилинейным с возможностью сообщения в одной позиции гидролиний 18 и 19 насоса 17 с полостями ГЦ 7, а в другой - ГЦ 8. Пневмогидроаккумулятор (ПГА) 24 соединен с гидролинией 18 насоса 17 через двухпозиционныйтрехлинейный РП 26 и обратный клапан 27. Выполнен РП 26 с возможностью сообщения ПГА 24 через гидрозамок 30 со всасывающей гидролинией 12 насоса 10. Блок 32 управления гидролиниями 33 и 34 соединен с камерами управления РП 20, а гидролиниями 36 и 37 - с полостями сервоцилиндра 38. Гидролиния 35 от блока 32 соединена с камерой управления гидрозамка 30. Гидролинии 18 и 19 соединены с полостями управления РП 26. При включении подъема ст релы рукоятка 47 блока 32 переводится в определенную позицию. В позиции Н находится РП 26. Гидрозэмок 30 автоматически открывается. Со всасывающей гидролинией 12 насоса 10 соединяется ПГА 24. Обратный клапан 11 автоматически закрывается. Насос 10 работает при подьеме стрелы в режиме гидродвигателя , передавая энергию, запасенную в ПГА 24, валу двигателя погрузчика. 4 ил. (Л С о оо О со оо о Halt

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ts>)s Е 02 F 9/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()с, (р (21) 4478644/03 (22) 26,08.88 (46) 30.09.91. Бюл. N 36 (71) Минское научно-производственное объ-. единение "Дормаш" (72) Г.Я.Эпштейн и Л,M,Måðêóøåâ (53) 621.879.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1180464, кл. Е 02 F 9/22, 1985.

Инструкция по эксплуатации погрузчиков. Фирма "Libherr", 1985. (54) ГИДРОПРИВОД ФРОНТАЛЬНОГО ПОГРУЗЧИКА (57) Изобретение. относится к строительным машинам и позволяет снизить энергозатраты на гидропривод фронтального погрузчика, Гидропривод содержит гидрорулевое управление с обратным насосом 10, гидроцилиндры (ГЦ) 7 и 8 ковш" и стрелы и регулируемый реверсивный насос 17.

Гидроуправляемый распределитель (РП) 20 выполнен двухпозиционным и шестилинейным с возможностью сообщения в одной позиции гидролиний 18 и 19 насоса 17 с

„„. рЦ „„1680886 À1 полостями ГЦ 7, а в другой — ГЦ 8. Пневмогидроаккумулятор (ПГА) 24 соединен с гид ролинией 18 насоса 17 через двухпозиционный трехлинейный РП 26 и обратный клапан 27. Выполнен РП 26 с воэможностью сообщения ПГА 24 через гидрозамок 30 со всасывающей гидролинией 12 насоса 10. Блок 32 управления гидролиниями 33 и 34 соединен с камерами управления РП 20, а гидролиниями 36 и 37 — с полостями сервоцилиндра 38. Гидролиния 35 от блока 32 соединена с камерой управления гидрозамка 30. Гидролинии 18 и

19 соединены с полостями управления РП

26, При включении подъема стрелы рукоятка

47 блока 32 переводится в определенную позицию. В позиции Н находится РП 26. Гидрозамок 30 автоматически открывается.

Со всасывающей гидролинией 12 насоса 10 соединяется ПГА 24. Обратный клапан 11 автоматически закрывается. Насос 10 работает при подъеме стрелы в режиме гидродвигателя, передавая энергию, запасенную в ПГА 24, валу двигателя погрузчика. 4 ил, 1680886

Изобретение относится к строительным машинам, применяемых в строительстве, сельском хозяйстве, при добыче полезных ископаемых, характерным признаком которых является значительное изменение величины отбора мощности or двигателя за время одного рабочего цикла, а именно к их гидроприводам.

Цель изобретения — снижение энергозатрат.

На фиг.1 изображен фронтальный погрузчик, общий вид: на фиг,2 — его принципиальная гидравлическая схема; на фиг.3— кинематическая схема привода насосов; на фиг.4 — схема позиций рычага {фиг.1) блока управления.

Фронтальный погрузчик состоит из шасси 1, двигателя 2, гидрорулевого управления 3 с гидроцилиндрами 4, рабочего оборудования с ковшом 5, стрелой 6 и гидроцилиндрами 7, 8 ковша и стрелы соответственно.

Гидропривод погрузчика имеет бак 9 обратимого насоса 10 с обратным клапаном

11 во всасывающей гидролинии 12 насоса

10, Гидрорулевое управление 3 сливной гидролинией 13, в которой установлен фильтр

14, соединено с баком 9 и гидролиниями 15, 16 с гидроцилиндром 4, Реверсивный регулируемый насос 17 гидролиниями 18, 19 соединен с двухпозиционным шестллинейным распределителем 20, который гидролиниями 21, 22 соединен соответственна с бесштоковой и штокавай полостями гидроцилиндра 7, а гидролиниями 23 и 24 соответственно — с бесштоковыми и штоковыми полостями гидроцилиндров 8. Первая гидролиния 18 насоса 17 соединена с бесштоковыми, а его вторая гидролиния 19 — со штоковыми полостями гидроцилиндров 7 и 8 независимо от позиции распределителя 20, Пневмогидроаккумулятор 24 гидролинией 25, дополнительным двухпозиционным трехлинейным распределителем,26, обратным клапаном 27 соединен с гидролиниями 28. 29. Гидролиния 29 соединена с гидролинией 12 посредством гидрозамка 30 и гидролинии 31, Блок 32 управления первой и второй гидролиниями 33, 34 соединен с камерами управления распределителя 20, а гидролинией 35 — с камерой управления гидрозамка 30. Третьей и четвертой гидролиниями 36, 37 блок 32 управления соединен с соответствующими полостями сервоцилиндра 38 управления насоса 17.

Полости управления распределителя 26 соединены гидролиниями 39-41 с гидролиниями 18, 19 насоса 17.

Гидролиния 13 гидролиниями 42. 40 через обратный клапан 43 подключена к гидролинии 19 насоса 17. Распределители 20 и

26 снабжены пружинами 44, 45, а насос 10 гидролинией 46 соединен с гидрорулевым управлением 3. Блок 32 управления снабжен рукояткой 47. Две позиции распределителя 20 обозначены буквами А, б, а две позиции распределителя 26 — буквами М и

Н.

Привод передвижения погрузчика и насосов 10 и 17 (фиг.3) состоит из двигателя 2, с коленчагым валом которого соединен вал

48 с первичным зубчатым колесом 49 редуктора 50. Зубчатое колесо 49 находится в зацеплении с зубчатыми колесами 51, 52, валы которых соответственно 53, 54 являются приводными для насосов t0 и 17. Вал 48 обеспечивaår привод передвижения погрузчика.

Гидрапривод фронтального погрузчика работает следующим образом, Двигатель 2 через редуктор 50 посредством валов 48, 53 с зубчатыми колесами 49, 51 вращает вал насоса 10 и посредством валов 48, 54 с зубчатыми колесами 49, 52 вращает вал насоса 17. Вал 48 обеспечивает привод передвижения погрузчика. Насос 10 всасывает рабочую жидкость из бака 9 по гидралинии 12 через обратный клапан 11, Работа гидрорулевого управления обеспечивается насосом 10, который по гидролинии 46 подает рабочую жидкость в гидроруль и далее по гидролиниям 15, 16 в гидроцилиндр 4, Возврат в бак 9 рабочей жидкости происходит по сливной гидролинии 13 через фильтр 14, При транспортном движении погрузчика рукоятка 47 блока 32 управления в позиции 0 (фиг,4), подача насоса 17 отсутствует, его силовые гидралинии 18, 19 заперты.

Шток сервоцилиндрг 38 находится в срег,— нем положении, соответствующем нулевой подаче насоса 17 при отсутствии давления в гидролиниях 36. 37 блока 32 управления.

Зто соответствует нейтральной позиции 0 (фиг,4) рукоятки 47 блока 32, в которой гидролинии 33 и 34 также соединены с баком, При отсутствии давления в гидролиниях 33, 34 двухпозиционный шестилинейный распределитель 20 пружиной 44 устанавливается в позицию А, соединяющую первую 18 и вторую 19 гидролинии посредством гидролиний 21, 22 соответственно с бесштаковыми и штоковыми полостями гидроцилиндрг

7 ковша. В этой позиции распределителя 20 гидролинии 23, 24 рабочих полостей гидроцилиндров 8 стрелы заперты, Управление ковшом.

1680886

45 а гидролиния 33 соединена с баком. Это 50 соответствует включению распределителя

20 в позицию Б, При дальнейшем перемещении рукоятки 47 от позиции Г к позиции

И под давлением оказываются гидролинии

34 и 36 с увеличением подачи насоса 17 в 55 гидролинию 19 и через распределитель 20, гидролинию 24 в штоковую полость гидроцилиндра 8.

В позиции И рукоятки 47 происходит втягивание штоков гидроцилиндра 8 на макИзвестный блок 32 управления выполнен так, что при нейтральной позиции 0 (см.фиг.4) рукоятки 47 гидролинии 33, 34, 36, 37 соединены с баком, При переводе рукоятки 47 в позицию В гидролиния 33 оказывается под давлением, а гидролинии 34, 36, 37 соединены с баком, что соответствует включению позиции А распределителя 20. В случае перевода рукоятки 47 из позиции В к позиции Д под давлением оказываются гидролинии 33 и 36 при увеличении подачи насоса 17 в гидролинию 19 и штоковую полость гидроцилиндра 7 через гидролинию

22. В позиции Д рукоятки 47 происходит втягивание штока гидроцилиндра 7 на максимальной подаче насоса 17, В случае перевода рукоятки 47 иэ позиции Д в позицию В скорость втягивания штока гидроцилиндра

7 уменьшается до нуля. При переводе рукоятки 47 из позиции В в позицию Е происходит выталкивание штока гидроцилиндра 7 с возрастающей скоростью, достигающей максимума в позиции.

Таким образом, обеспечивается реверсивное движение штока гидроцилиндра 7 ковша с регулируемой скоростью посредством реверсивного насоса t7, так как при подаче давления в гидролинию 36 и соответственно в бесштоковую полость сервоцилиндра 38 насос 17 нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 19 (позиция Д), а при подаче давления в гидролинию 37 (позиция Е) и соответственно в штоковую полость сервоцилиндра 38 насос 17 нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 18 и далее через распределитель 20 и гидролинию 21 в бесштоковую полость гидроцилиндра 7 ковша.

Таким образом, при переводе рукоятки

47 в позицию В гидролинии насоса 17 подключаются к рабочим полостям гидроцилиндра 7 ковша и поворот ковша 5 обеспечивается на режиме насоса с задаваемой оператором величиной и направлением скорости.

Управление стрелой.

Переводом рукоятки 47 иэ нейтральной позиции О в позицию Г гидролиния 34 оказывается под давлением рабочей жидкости, 5

40 симальной подаче насоса 17. В случае перевода рукоятки 47 иэ позиции И к позиции Г скорость втягивания штоков гидроцилиндра

7 стрелы 6 уменьшается до нуля. При переводе рукоятки 47 из позиции Г в позицию К происходит выталкивание штоков гидроцилиндра 8 с возрастающей скоростью, достигающей максимума в позиции К. Таким образом, обеспечивается реверсивное движение штоков гидроцилиндра 8 с регулиру.емой скоростью посредством реверсивного насоса 17, так как при подаче давления в гидролинию 36 и соответственно в бесштоковую полость сервоцилиндра 38 насос 17 нагнетает рабочую жидкость в гидролинию

19 (позиция И), а при подаче давления в гидролинию 37 (позиция К) и соответственно в штоковую полость сервоцилиндра 38 насос 17 нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 18 и далее через распределитель

20 и гидролинию 23 — в бесштоковую полость гидроцилиндров 8 стрелы.

Таким образом, при переводе рукоятки

47 в позицию Г гидролинии насоса 17 подключаются к рабочим полостям гидроцилиндра 8 стрелы и ее движение осуществляется на режиме насоса с задаваемой оператором величиной и направлением скорости.

Управление ковшом и стрелой происходит так, что гидролинии 18, 19 насоса 17 соединены соответственно с бесштоковыми и штоковыми полостями гидроцилиндров 7, 8 независимо от позиции распределителя

20, Для подготовки пневмоаккумулятора к работе необходимо включить подьем стрелы 6, переместив рукоятку 47 в позицию К (см. управление стрелой). Рабочая жидкость нагнетается от насоса 17 по гидролинии 18, распределителю 20, гидролинии 23 и поступает в бесштоковые полости гидроцилиндра

8 стрелы 6, обеспечивая выдвижение штоков. В гидролинию 19 насоса 17. всасывающую при подьеме, поступает рабочая жидкость из бесштоковых полостей гидроцилиндра 8 по гидролиниям 24, распределителю 20, а также из сливной гидролинии 13 через обратный клапан 43 по гидролиниям

42, 40. При подьеме стрелы на полную высоту (штоки гидроцилиндра S полностью выдвинуты) производится опрокидывание ковша 5. Для этого рукоятка 47 переводится в позицию Д. Рабочая жидкость от насоса 17 по гидролинии 19, распределителю 20, гидролинии 22 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 7 ковша, а из бесштоковой полости этого гидроцилиндра по гидролиниям 21, 18, 28, распределителю 20 (позиция

Б) поступает во всасывающую полость насоса 17. Подача рабочей жидкости. поступаю1680886

8 щей в насос по гидролинии 28, больше подачи насоса по гидролинии 19, поэтому разница этих подач по гидролиниям 28, 25 через обратный клапан 27, распределитель

26 поступает в пневмогидроаккумулятор 24, повышая давление сжатого газа. Распределитель 26 в позиции M обеспечивает зарядку аккумулятора, поскольку при подаче рабочей жидкости по гидролинии 19, гидролинии 43 и 39 оказываются под давлением большим, чем гидролинии 18, 28, 41 (в гидролинии 19 давление больше, чем в гидролинии 18, так как площадь штоковой полости меньше площади бесштоковой полости гидроцилиндра 7). Эта разница давления обеспечивает установку распределителя 20 в позиции М при опрокидывании ковша. После опрокидывания ковша включается его поворот "на себя" (возврат ковша в исходное положение после выгрузки). т.е. рукоятка 47 переводится в позицию Е.

Рабочая жидкость от насоса 17 поступает по гидролиниям 28, 18, 21, распределителю 20 в бесштоковую полость гидроцилиндра 7. Вторая рабочая полость насоса 17 всасывает рабочую жидкость, поступающую из штоковой полости гидроцилиндра 7 (по гидролиниям 22, 19, распределителю 20) и иэ гидролинии 13 (по гидролиниям 42, 40 через обратный клапан

43). Гидролиния 18 нагружена рабочим давлением и связанные с ней гидролинии 28, 41 также находятся под давлением рабочей жидкости, что обуславливает позицию Н распределителя 26, т.е. гидролиния 28 разомкнута этим распределителем с гидролинией 25. Пневмогидроаккумулятор 24 (в позиции Н распределителя 26) соединен с выходом гидрозамка 30, который не пропускает рабочую жидкость из гидролинии 29 в гидролинию 31 при включении позиции Б распределителя 20 (управление ковшом).

Гидрозамок 30 открыт только при управлении гидроцилиндрами стрелы (позиция А распределителя 20), поскольку гидролиния

33 (включения позиции А) соединена с гидролинией 35 управления гидрозамка 30. Таким образом, при управлении гидроцилиндром 7 ковша пневмогидроаккумулятор 24 может только заряжаться энергией рабочей жидкости при втягивании штоков гидроцилиндра 7 (выгрузка) и не теряет эту энергию при выталкивании штока гидроцилиндра 7 ковша 5 (возврат в исходное положение), так как гидролиния 35 управления гидрозамком 30 соединена через гидролинию 33 и блок 32 с баком при работе ковша, т.е. гидрозамок 30 заперт. Причем величина энергии сжатой рабочей жидкости пропор5

55 циональна произведению объема штока гидроцилиндра 7 и цавления сжатого газа в и невмогидроаккумуляторе 24.

По окончании возврата ковша 5 в исходное положение рукоятка 47 переводится иэ позиции Е в позицию О. Далее рукоятка 47 переводится в позицию И, т.е. включается опускание стрелы (см. опускание стрелы), Рабочая жидкость, выталкиваемая из бесштоковых полостей гидроцилиндров 8 (включена позиция А распределителя 20, гидролинии 33, 35 под давлением управления, гидрозамок 30 открыт), большей подачи, чем поступающая подача в штоковые полости гидроцилиндров 8. частично поступает по гидролинии 28 в насос. Избыток подачи по гидролиниям 28, 25 через обратный клапан 27 и распределитель 26 (в позиции М) поступает в пневмогидроаккумулятор, заряжает его энергией сжатой рабочей жидкости. f Вспределитель 26 при опускании стрелы находится в позиции М, так как давление в гидролиниях 19, 40, 39 больше, чем давление s гидролиниях 18, 28, 41, площадь штоковой полости гидроцилиндров меньше площади бесштоковой полости.

По окончании опускания стрелы рукоятка 47 переводится в позицию О, а пневмогидроаккумулятор оказываетс ; заряженным энергией, пропорциональной суммарному объему штоков ковша и стрелы.

На этом подготовка пневмогидроаккумулятора к работе (в случае, если он не бь л заправлен рабочей жидкостью при заданном давлении) закончена.

При установке на фронтальный погрузчик и невмогидроаккумулятора, заряжен ного рабочей жидкостью заданного первоначального давления, описанная выше подготовка пневмоаккумулятора к работе отпадает.

Рабочий цикл погрузчика.

При движении погрузчика вперед и экскавации материала рукоятка 47 включена з позицию Е (см. управление ковшом).

Рабочая жидкость от насоса 17 нагне ается в бесштоковую полость гидроцилиндра

7 (распределитель 20 в позиции Б, распределитель 26 в позиции Н,. гидрозамок 30 заперт). При включении подъема стрелы 6 рукоятка 47 переводится в позицию К (см, подъем стрелы), распределитель 26 находится в позиции Н, гидроэамок 30 автоматически открывается, так как его линия 35 управления, соединенная с гидролинией 33, подключена к давлению управления. Пневмогидроаккумулятор 24 посредством гидролиний 25, 29, 31, распределителя 26, гидрозамка 30 соединяется с всасывающей

1680886

1О гидролинией 12 обратимого насоса 10. Обратный клапан 11 автоматически закрывается, поскольку всасывающая гидролиния 12 оказывается поддавлением рабочей жидкости в пневмогидроаккумуляторе 24. Обратимый насос работает при подъеме стрелы в режиме гидродвигателя, передавая энергию, запасенную в пневмогидроаккумуляторе 24, через вал 53, зубчатые колеса 51, 49 валу 48 двигателя 2, Этим обеспечивается рекуперация энергии при подъеме загруженного ковша.

Формула изобретения

Гидропривод фронтального погрузчика, включающий гидрорулевое управление с обратимым насосом, гидроцилиндры ковша и стрелы, гидроуправляемый распределитель, регулируемый насос с сервоцилиндром управления, блок управления и пневмогидроаккумулятор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергозатрат, регулируемый насос выполнен реверсивным,. распределитель выполнен двухпозиционным шестилинейным с возможностью сообщения в одной его позиции гидролиний регулируемого насоса с полостями гидроцилиндра ковша, а в другой — с

5 полостями гидроцилиндров стрелы, пневмогидроаккумулятор соединен с одной из гидролиний реверсивного насоса посредством последовательно расположенных дополнительного двухпозиционного

10 трехлинейного распределителя и обратного клапана, а дополнительный распределитель выполнен с возможностью сообщения пневмогидроаккумулятора посредством гидрозамка со всасывающей полостью

15 обратимого насоса, при зтом блок управления первой и второй гидролиниями соеди.нен с камерами управления основного распределителя, третьей и четвертой — с соответствующими полостями сервоцилинд20 ра, вторая гидролиния блока управления соединена с камерой управления гидрозамка, гидролинии регулируемого насоса соединены с соответствующими полостями управления дополнительного распредели25 теля.

1680886 .

Составитель С.Фонин

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор М.Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3292 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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