Гусеничный бульдозер

 

Изобретение относится к землеройной технике, а именно к гусеничным бульдозерам . Цель изобретения - повышение долговечности , повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей . Бульдозер содержит базовую машину 1, отвал 2 и толкающие брусья 3 с встроенными гидроцилиндрами 4, сообщенными с гидроаккумулятором 31. Гидроцилиндры 5 привода отвала сообщены с гидрораспределмтелями 9, 10, а последний сообщен с гидроаккумулятором 17 и гидробаком. На транспортном режиме штоковые полости гидроцилиндров 5 сообщены с гидроаккумулятором 17, а рабочее оборудование благодаря ему имеет вертикальную упругую связь с базовой машиной. Демпфирование колебаний рабочего оборудования относительно базовой машины, осуществляемое дросселями 11 и 15, уменьшает динамические нагрузки и повышает плавность хода бульдозера. При управляемом перемещении рабочего органа или при его взаимодействии с грунтом упругая связь блокируется управляемым гидрораспределителем 10. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 02 F 9/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f (21) 4459454/03 (22) 12.07.88 (46) 23.12,91.Бюл.t4 47 (71) Псковский филиал Ленинградского политехнического института им. М.И.Калинина (72) В.Д,Глебов, А.И.Тархов, В.М.Иванова и А.M.Âåòëèöûí (53) 621.878.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР йв 294911, кл. Е 02 F 3/76, 1968.

Авторское свидетельство СССР

М 1481346, кл. Е 02 F 9/22, 1987. (54) ГУСЕНИЧНЫЙ БУЛЬДОЗЕР (57) Изобретение относится к землеройной технике, а именно к гусеничным бульдозерам. Цель изобретения — повышение долговечности, повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей, Бульдозер содержит базовую машиЯ2 1 7ОО1 о7 A l ну 1, отвал 2 и толкающие брусья 3 с нстроечными гидроцилиндрами 4, сообщенными с гидроаккумулятором 31. Гидроцилиндры 5 привода отвала сообщены с гидрораспределителями 9, 10, а последний сообщен с гидроаккумулятором 17 и гидробаком. На транспортном режиме штоковые полости гидроцилиндров 5 сообщены с гидроаккумулятором 17, а рабочее оборудование благодаря ему имеет вертикальную упругую связь с базовой машиной. Демпфирование колебаний рабочего оборудования относительно базовой машины, осуществляемое дросселями 11 и 15, уменьшает динамические нагрузки и повышает плавность хода бульдозера, При управляемом перемещении рабочего органа или при его взаимодействии с грунтом упругая связь блокируется управляемым гидрораспределителем 10.

1 ил, 1700167

Изобретение относится к землеройной технике, а именно к гусеничным бульдозерам.

Известен бульдозер, содержащий базовую машину, рабочий орган в виде отвала, соединенного с толкающими .брусьями, основной гидрораспределитель, соединенный гидромагистралями с гидроцилиндрами привода рабочего органа, с гидронасосом и с гидробаком.

Известное устройство характеризуется недостаточной долговечностью ходового оборудования и низкой производительностью. Долговечность ходового оборудования снижается в результате действия больших сил инерции на элементы ходового оборудования. Указанные силы инерции возникают при движении бульдозера от места отсыпки грунта к началу забоя, когда бульдозер перемещается с повышенной скоростью по неровной опорной поверхности. Большие силы инерции обусловлены большими величинами массы и вертикальныхускорений отвала, расположенного консольно на значительном расстоянии от центра масс бульдозера, относительно которого и происходят его угловые колебания при движении. Поскольку отвал с помощью гидроцилиндров жестко соединен с остовом базовой машины, то указанные силы инерции оказывают воздействие на элементы подвески трактора и опорные катки. Указанное обстоятельство является причиной быстрого износа передних опорных катков у гусеничных бульдозеров. Кроме того, в результате жесткого соединения отвала с остовом базовой машины увеличивается амплитуда колебаний подрессоренной части бульдозера, что ухудшает плавность.его хода и обуславливает быстрое утомление машиниста, а это ограничивает скорость холостого хода и снижает производительность.

Наиболее близким к предлагаемому является гусеничный бульдозер, содержащий базовую машину и отвал, соединенный с ней посредством толкающих брусьев с встроенными гидроцилиндрами, рабочие полости которых сообщены одной гидролинией через регулируемый дроссель с первым гидроаккумулятором, и второй гидролинией через второй регулируемый дроссель — с камерой управления управляемого гидрораспределителя. сообщенного с основным гидрораспределителем и с вторым гидроаккумулятором, соединенным с напорной гидромагистралью через гидроклапан.

В данном бульдозере достигается уменьшение горизонтальных динамических нагрузок, передаваемых на ходовое оборудование во время копания и перемещения грунта эа счет упругой связи между базовой машиной и рабочим оборудованием. Упру5 гая связь, включающая установленные в толкающих брусьях гидроцилиндры и соединенный с ними гидроаккумулятор, обеспечивают уменьшение горизонтальных динамических нагрузок, передаваемых на

10 базовую машину при взаимодействии рабочего органа с грунтом.

Однако известный бульдозер имеет недостатки, которые заключаются в ограниченных эксплуатационных воэможностях.

15 Зто объясняется отсутствием механизма регулирования упругих свойств связи рабочего оборудования с базовой машиной в соответствии с эксплуатационными условиями (вид и состояние разрабатываемого

20 грунта), Кроме того, известный бульдозер имеет недостаточную долговечность ходового оборудования и низкую производительность вследствие жесткой вертикальной связи рабочего оборудования

25 и базовой машины на транспортном режиме. Бульдоэерное оборудование современных бульдозеров имеет большую массу (1000-8000 кг), поскольку оно расположено консольно впереди базовой машины, то при

30 перемещении от места отсыпки к началу забоя по повышенной скорости возникают колебания базовой машины, имеющие большую амплитуду. Такие колебания увеличивают динамические нагрузки на ходо35 вое оборудование и ограничивают скорость перемещения, а следовательно, и производительностьь.

Целью изобретения является повышение долговечности ходового оборудования

40 и производительности„расширение эксплуатационных возможностей, Поставленная цель достигается тем. что гусеничный бульдозер, содержащий маши,ну и отвал, соединенный с ней посредством

45 толкающих брусьев с встроенными гидроцилиндрами, рабочие полости которых сообщены одной гидролинией через регулируемый дроссель с первым гидроаккумулятором и второй гидролинией через

50 второй регулируемый дроссель с камерой управления управляемого гидрораспределителя, сообщенного с основным гидрораспределителем и с вторым гидроаккумулятором, соединенным с напорной гидромагистралью

55 через гидроклапан, снабжен клапаном ИЛИ, пружинами, установленными в полостях опускания гидроцилиндров привода отвала, которые сообщены гидролиниями с управляемым гидрораспределителем, включенным параллельно основному гид1700167

10

20 рораспределителю и выполненным двухпозиционным, четырехлинейным с подпружиненным золотником, а один из его отводов сообщен с гидробаком через параллельно включенные регулируемый дроссель и обратный клапан, соединенный входом с гидробаком, причем в гидролинию, соединяющую управляемый гидрораспределитель с вторым гидроаккумулятором, включен обратный клапан napaëëçëüía регулируемому дросселю и входом к упомянутому второму гидроаккумулятору, который сообщен со сливом через вентиль, при этом управляемый гидрораспределитель выполнен с возможностью сообщения полостей опускания гидроцилиндров привода отвала с гидробаком через параллельно включенные регулируемый дроссель и обратный клапан, а полостей подьема — с вторым гидроаккумулятором в одной из позиций золотника и перекрытия упомянутых полостей в другой позиции золотника, причем в гидролинию, сообщающую полости, гидроцилиндров, встроенный в толкающие брусья, с первым гидроаккумулятором, установлен обратный клапан параллельно регулируемому дросселю и входом к гидроаккумуля., тору, который одной гидролинией сообщен через вентиль со сливом и другой гидролинией сообщен с напорной гидромагистралью через гидроклапан, сообщенный выходом и камерой управления с упомянутым гидроаккумулятором, а в гидролинию управления, сообщающую полости упомянутых гидроцилиндров с камерой управления гидрораспределителя, установлен клапан ИЛИ, одни боковой отвод которого сообщен с полостями гидроцилиндров, второй боковой отвод сообщен через регулируемый дроссель со сливом и с отводом основного гидрораспределителя, а средний отвод сообщен с камерой управления гидрораспределителя, при этом основной гидрораспределитель выполнен пятилинейным с воэможностью перекрытия бокового отвода клапана ИЛИ в нейтральной позиции золотника и сообщения этого отвода с напорной гидромагистралью в других позлциях золотника.

Положительный эффект, получаемый при применении предложенного бульдозера, выражается в повышении долговечности ходового оборудования, повышении производительности и в расширении эксплуатационных возможностей. Достижение указанного положительногб эффекта обеспечивается за счет введения вертикальной упругой связи между рабочим оборудованием и базовой машиной, Упругая связь образуется гидроаккумулятором, который при

55 холостом ходе бульдозера автоматически сообщается с полостями подъема гидроцилиндров привода отвала, что обеспечивает повышение долговечности ходового оборудования за счет снижения динамических нагрузок. Кроме того, уменьшается амплитуда колебаний бульдозера, что позволяет повысить скорость его передвижения, а следовател ьно, v и роизводительность, Регулирование упругих и демпфирующих свойств упругой связи обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей бульдозера, На чертеже изображена гидросхема ryce i oro бульдозера, Гусеничный бульдозер содержит базовую машину 1 и бульдоэерное рабочее оборудование, включающее отвал 2, шарнирно соединенный посредством толкающих брусьев 3 и встроенных в них гидроцилиндров 4 с базовой машиной. Гидроцилиндры 5 привода отвала снабжены пружинами 6, а их полости сообщены гидролиниями 7, 8 с основным гидрораспределителем 9 и управляемым двухпоэиционным гидрораспределителем 10. Последний одним отводом сообщен через дроссель 11 и обратный клапан 12 с гидробаком 13, а другим отводом гидролинией 14 через регулируемый дроссель 15 и обратный клапан 16 сообщен с гидроаккумулхтором 17, который сообщен гидролинией 18 через вентиль 19 со сливом, а гидролинией 20 через гидроклапан 21 — с напорной гидромагистралью. Гидравлическая камера 22 управления гидрораспределителя 10 сообщена через вентиль 23 со средним отводом клапана 24 с логической функцией ИЛИ, один боковой отвод которо-. го сообщен гидролинией 25 с гидрораспределителем 9 и через регулируемый дроссель

26 со сливом, Второй боковой отвод клапана

ИЛИ сообщен через регулируемый дроссель

27 с гидроцилиндрами 4, которые гидролинией 28 через обратный клапан 29 и дроссель 30 сообщены с гидроаккумулятором 31.

Последний сообщен гидролинией 32 через вентиль 33 со сливом, а гид1оолинией 34 через гидроклапан 35 — с напорной гидромагистралью.

Гусеничный бульдозер работает следующим образом, В исходном положении гусеничный бульдозер работает в транспортном режиме, например возвращается от места отсып/ ки грунта к забою. Рабочий орган 2 с грунтом не взаимодействует, а поднят над опорной поверхностью. Золотник гидрораспределителя 10 удерживается в изображенной позиции пружиной. Сила тяжести рабочего оборудования бульдозера и сила

1700167 упругости пружины 6 уравновешиваются усилием, создаваемым в штоковых полостях гидроцилиндров 5 давлением рабочей жидкости, поступающей в эти полости из гидроаккумулятора 17 через обратный клапан 16, гидрораспределитель 10 и гидролинию 7.

Поршневые полости гидроцилиндров 5 через гидролинию 8, гидрораспределитель 10,,цроссель 11 и обратный клапан 12 сообщены с гидробаком. Золотник гидрораспреде ителя 9 занимает нейтральную позицию, дроаккумуляторы 17 и 31 заряжены на аданную величину зарядки, а все вентили открыты. При перемещении бульдозера по неровной опорной поверхности возникают угловые колебания базовой машины отноаительно центра масс и угловые колебания рабочего оборудования относительно точки г одвеса, т.е. шарниров, соединяющих толкающие брусья с базовой машиной, Указаные угловые колебания рабочего оборудования вызывает возвратно-постуательные перемещения поршней гидроцилиндров 5.

Рассмотрим явления, возникающие в элементах устройства при перемещении бульдозера по неровной опорной поверхности. Пусть, например, в какой-то момент времени рабочее оборудование, совершая угловое кол ебател ь ное движен ив, относительно точки статического равновесия, Il0 цорачивается против часовой стрелки, а

Поршни гидроцилиндров 5 перемещаются цниз. Двигаясь вниз„поршни вытэсняют рабочую жидкость из штоковых полостей по гидролинии 7 через гидрораспределитель

10, гидролинию 14 и дроссель 15 в гидроаккумулятор 17, Поршневые полости гидроцилиндров 5 заполняются рабочей жидкостью из гидробака через обратный клапан 12 и дроссель 11. Кинетическая энергия рабочего оборудования преобразуется в тепловую и рассеивается в окружающее пространство при дросселировании рабочей жидкости в дросселе 15. Если в другой момент времени рабочее оборудование, совершая колебательное движение, поворачивается по часоsoA. стрелке, а поршни гидроцилиндров 5 перемещаются вверх, то они вытесняют рабочую жидкость по гидролинии 8 через гидрораспределитель 10 и дроссель 11 в гидробак 13, Кинетическая энергия рабочего оборудования в этом случае поглощается дросселем 11. Обратные клапаны 12 и 16 обеспечивают работоспособность системы, Предотвращая образование вакуума и разрыв потока рабочей жидкости, Гидроаккумулятор 17 и дроссели 11, 15, поглощая кинетическую энергию рабочего оборудования, обеспечивают снижение динамических времени взаимодействия рабочего органа с

45 грунтом, т.е. от начала заглубления до конца выглубления, что обеспечивает необходимую точность управления рабочим органом в процессе копания грунта, Гидроаккумулятор 31 и дроссель 30 с обратным клапаном

50 29 обеспечивают снижение горизонтальных динамических нагрузок, передаваемых от рабочего оборудования на базовую машину.

Демпфирующие свойства регулируются дросселем 30, а упругие свойства гориэон55 тальной упругой связи регулируются в соответствии с эксплуатационными условиями зэ счет изменения давления зарядки гидроаккумулятора 31. Давление зарядки изменяется с помощью вентиля 33 и гидроклапэна 35.

30 в

40 нагрузок, передаваемых на ходовое оборудованйе, что повышает его долговечность.

Кроме того, упругая связь между рабочим оборудованием и базовой машиной и демпфирование сил инерции обеспечивает уменьшение амплитуды колебаний базовой машины, что повышает плавность хода. позволяет увеличить скорость передвижения, а следовательно, и производительность, Демпфирующие свойства изменяются в соответствии с эксплуатационными условиями путем регулировки дросселей 11 и 15, à упругие свойства упругой связи изменяются путем изменения давления зарядки гидроаккумулятора 17 с помощью вентиля 19 и гидроклапана 21.

После возвращения в забой оператор с помощью гидрораспределителя 9 производит заглубление рабочего органа 2. При перемещении золотника гидрораспределителя 9 из нейтральной позиции он сообщает камеру

22 управления гидрораспределителя 10 с напорной гидромагистралью через левый боковой отвод клапана ИЛИ. Дроссель 26 имеет малое проходное сечение и обеспечивает необходимое давление в камере 22 управления. Под действием указанного давления золотник гидрораспределителя 10 преодолевает усилие пружины и поднимается вверх, перекрывая все гидролинии, Рабочий орган 2 начинает взаимодействовать с грунтом, поэтому увеличивается давление рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров 4 и в сообщенном с ними гидроаккумуляторе 31. Указанное давление передается через дроссель 21 и правый боковой отвод клапана ИЛИ в камеру 22 управления, что обеспечивает удержание в верхнем положении золотника гидрораспределителя 10 после возвращения золотника гидрораспределителя 9 в нейтральную позицию, В верхнем положении золотник гидрораспределителя 10 удерживается в течении всего

1700167

После выглубления рабочего органа 2 давление рабочей жидкости в гидроцилиндрах 4 и гидроаккумуляторах 31 уменьшается, После установки золотника гидрораспределителя 9 в нейтральную позицию давление 5 в камере управления также уменьшается, поскольку гидролиния 25, сообщающая контур управления с напорной гидромагистралью, пеоекрывается золотником, и рабочая жидкость иэ контура управления,0 через дроссель 26 поступает на слив. В результате чего золотник гидрораспределителя 10 под действием пружины воэвращае,".;: в исходную позицию, Таким образом, применение предло- 15 женного бульдозера обеспечивает повышение долговечности ходового оборудования за счет введения упругой связи между рабочим оборудованием и базовой машиной, г также эа счетдемпфирования вертикальных 20 инерционных динамических нагрузок, возникающих при перемещении бульдозера по неровной опорной поверхности. Одновременно с уменьшением динамических нагрузок обеспечивается повышение плавности 25 хода базовой машины, а это позволяет увеличить скорость передвижения и производительность. Упругие и демпфирующие свойства упругой связи рабочего оборудования с базовой машиной регулируются в 30 соответствии с эксплуатационными условиями, что обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей бульдозера.

Формула изобретения 35

Гусеничный бульдозер, содержащий базовую машину и отвал, имеющий гидроцилиндры его привода и соединенный с ней посредством толкающих брусьев со встроенными гидроцилиндрами, рабочие полости 40 которых сообщены одной гидролинией через первый регулируемый дроссель с первым гидроаккумулятором и другой гидролинией через второй регулируемый дроссель с камерой управления управляе- 45 мого гидрораспределителя, сообщенного с основным гидрораспределителем и с вторым гидроаккумулятором, соединенным с напорной гидромагистралью через первый гидроклапан. отличающийся тем, что, 50 с целью повышения его долговечности и производительности и расширения эксплуатационных возможностей. он снабжен Klle паном ИЛИ, пружинами, установленными в полостях опускания гидроцилиндров привода отвала, которые сообщены гидролиниями с управляемым гидрорэспределителем, который включен параллельно основному гидрораспределителю, выполнен двухпозиционным четырехлинейным с подпружиненным золотником и одним иэ его отводов сообщен со сливом посредством параллельно включенных третьего регулируемого дросселя и первого обратного клапана. соединенного входом са сливом, в гидролинию, .соединяющую управляемый гидрораспределитель с вторым гидроаккумулятором, включен второй обратный клапан с параллельно расположенным четвертым регулируемым дросселем, при этой управляемый гидрор спределитель выполнен с возможностью сообщения полостей опускания гидроцилиндров привода отвала со сливом чере параллельно включенные третий регулируемый дроссель и первый обратный клапан, а полостей подъема с BTopblM гидроаккумулятором в одной иэ позиций золотника и перекрытия упомянутых полостей в другой позиции золотника, а гидролинию, сообщающую полости встроенных гидроцилиндров с первым гидроаккумулятором, установлен третий обратный клапан, оасполаженный параллельно первому регулируемому дросселю и входом подкл.оченный к первому гидроаккумулятору, который сообщен с напорной гидромагистралью посредством гидролинии с вторым гидроклапаном, сообщенным выходом и камерой управления с первым гидроаккумулятором, а — гидролинию управления, сообщающую полости встроенных гидроцилиндров с камерой управления управляемого гидрораспф. делителя, установлен клапан ИЛИ, один боковой отвод которого сообщен с вторым дросселем, второй боковой отвод сообщен посредством пятого регулируемого дроссеns; со сливом и с отводом основного гидрораспределителя, а средний отвод сообщен с камерой управления управляемого гидрораспределителя, причем основной гидрораспределитель выполнен пятилинейным с возможностью пeðåêðûòèÿ бокового отвода клапана ИЛИ в нейтральной позиции золотника и сообщения этого отвода с напорной глдоомагистралью в других позициях золотника.