Рабочее оборудование гидравлического экскаватора

 

Использование: разработка и погрузка грунта. Основной гидрораспределитель вы-, полней трехпозиционным. Механизм управления снабжен трехпозиционным гидрораспределителем, гидроцилиндромдозатором, регулируемым дросселем и вентилями . Гидроцилиндр управления стрелой выполнен с плавающим поршнем. Поршневая полость гидроцилиндра сообщена с первойгидролиниейосновного гидрораспределителя. Вторая линия последнего сообщена со штоковой полостью гидроцилиндра, третья - с гидробаком, а четвертая - с источником гидроэнергии и первой гидролинией дополнительного гидрораспределителя . Вторая линия дополнительного гидрорасггределмтеля сообщена с поршневой полостью гидроцилиндра, третья линия - с гидробаком, четвертая через регулируемый дроссель и вентиль - с гидравлической полостью гидроцилиндрадозатора. Гидравлическая камера управления дополнительного гидрораспределителя через второй вентиль сообщена также с гидравлической полостью дозатора. Рычаги управления основного и дополнительного гидрораспределителей выполнены с односторонней связью. 2 ил. w Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з Е 02 F 9/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4645335/03 (22) 03.02.89 (46) 07.07.92. Бюл. ¹ 25 (71) Псковский филиал Ленинградского политехнического института им. M. И, Калинина (72) В. Д. Глебов, А. И. Тархов, B. M. Иванова и А.M. Ветлицын (53) 621.878.23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 219457, кл, Е 02 9/22, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 615186. кл. Е 02 9/22, 1972. (54) РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭКСКАВАТОРА (57) Использование: разработка и погрузка грунта. Основной гидрораспределитель вы-. полнен трехпозиционным. Механизм управления снабжен трехпозиционным гидрораспределителем, гидроцилиндромдозатором, регулируемым дросселем и вентилями. Гидроцилиндр управления стрелой

Изобретение относится к землеройным машинам; а именно к одноковшовым экскаваторам.

Известно стреловое рабочее оборудование экскаватора, содержащее стрелу, соединен ную с поворотной частью посредством шарнира-и гидроцилиндра, сообщенного своими полостями с источником гидроэнергии и с гидробаком через гидрораспределитель.

Известное устройство имеет механизм автоматической установки стрелы в заданном положении, выполненный в виде копирного диска, кбторый установлен на оси стрелы и может воздействовать через толка„„5U„„1745842 А1 выполнен с плавающим поршнем. Поршневая полость гидроцилиндра сообщена с первой гидролинией основного гидрораспределителя. Вторая линия последнего сообщена со штоковой полостью гидроцилиндра, третья — с гидробаком, а четвертая — с источником гидроэнергии и первой гидролинией дополнительного гидрораспределителя, Вторая линия дополнительного гидрораспределителя сообщена с поршневой полостью гидроцилиндра, третья линия — с гидробаком, четвертая через регулируемый дроссель и вентиль — с гидравлической полостью гидроцилиндрадозатора. Гидравлическая камера управления дополнительного гидрораспределителя через второй вентиль сообщена также с гидравлической полостью дозатора. Рычаги управления основного и дополнительного гидрораспределителей выполнены с односторонней связью; 2 ил. тель на золотник гидрораспределителя при вода стрелы, Наличие указанного механизма облегчает управление стрелой, однако не обеспечивает автоматизации наиболее важного и ответственного элемента управления стрелой экскаватора, а именно, задание толщины стружки срезаемого ковшом грунта, что определяет степень наполнения ковша и величину нагрузок на рабочее оборудова-. ние. Необходимость ручного управления таким заглублением утомляет оператора и снижает производительность Производительность снижается также вследствие затрат времени на изменение заданного положения. стрелы. Для этого оператору необходимо покинуть кабину, отсоединить ко1745842 сти

40 сообщена со штоковой полостью, третья ли- 45

55 пирный диск, повернуть на заданный угол и опять закрепить.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стреловое рабочее оборудование экскаватора, содержащее стрелу, соединенную с поворотной частью посредством шарнира и гидроцилиндра, сообщенного своими полостями с источником гидроэнергии и с гидробаком через гидрорасп редел ител ь.

Это устройство позволяет оператору устанавливать заданное положение стрелы, не покидая кабины, посредством муфты с гидроприводом, соединяющей копирный диск с осью стрелы. Однако ему присущи такие же недостатки, а именно невозможность автоматического задания толщины стружки срезаемого грунта и регулирования величины задания упомянутой толщины стружки при изменении эксплуатационных условий, что усложняет управление рабочим процессом, снижает производительность и ограничивает эксплуатационные возможноЦелью изобретения является повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей, Поставленная цель достигается тем, что стреловое рабочее оборудование экскаватора, содержащее стрелу, соединенную с поворотной частью посредством шарнира и гидроцилиндра, сообщенного своими полостями с источником гидроэнергии и с гидробаком через гидрораспределитель, снабжено дополнительным гидрораспределителем, гидроцилиндром-дозатором, регулируемым дросселем и вентилем, причем гидроцилиндр привода стрелы выполнен с плавающим поршнем, установленным в поршневой его полости, а шток выполнен с каналом, сообщающим среднюю поршневую полость с первой линией основного гидрораспределителя, вторая линия которого ния — со сливом и четвертая линия — с источником, гидроэнергии и с первой гидролинией дополнительного гидрораспределителя., сообщенного второй линией с крайней поршневой полостью упомянутого гидроцилиндра привода стрелы, третьей линией — co сливом и четвертой линией через регулируемый дроссель и вентиль — с гидравлической полостью гидроцилиндра-дозатора, который выполнен с плавающим поршнем и снабжен пружиной и механиэ; мом регулирования хода поршня, установленными в негидравлической его полости, .при этом основной и дополнительный гидрораспределители выполнены с возможно5

20 стью ручного и гидравлического управления и их гидравлические камеры управления через вентиль сообщены с гидравлической полостью гидроцилиндра-дозатора, а рычаг ручного управления золотником основного гидрораспределителя выполней с возможностью кинематической односторонней связи с рычагом ручного управления золотником дополнительного гидрораспределителя.

На фиг, 1 изображено стреловое рабочее оборудование экскаватора; на.фиг. 2— механизм управления золотниками гидрораспределителей..Стреловое рабочее оборудование экскаватора содержит стрелу 1, соединенную с поворотной частью базовой машины 2 посредством шарнира и гидроцилиндра 3.

Гидроцилиндр 3 привода стрелы выполнен с плавающим поршнем 4 и с каналом в штоке и в основном поршне 5. Штоковая полость 6 гидроцилиндра 3 сообщена гидролинией 7 с основным гидрораспреде- лителем 8, который сообщен также со средней поршневой полостью 9 гидролинией 10 и каналом, выполненным в штоке. Крайняя поршневая полость 11 сообщена гидролинией 12 с дополнительным гидрораспределителем 13, одна из линий которого сообщена гидролинией 14 через регулируемый дроссель 15 и вентиль 16 с гидравлической полостью 17 гидроцилиндра-дозатора

18.

Гидроцилиндр-дозатор 18 вы пол не н с плавающим поршнем 19 и в его негидравлической полости установлены пружина 20 и механизм 21 регулирования величины хода поршня 19, выполненный, например, в виде винта, Гидрораспределители 8 и 13 сообщены со сливной 22 и напорной 23 гидролиниями и последний выполнен с возможностью ручного и гидравлического управления, а

его гидравлическая камера управления 24 сообщена гидролинией управления 25 через вентили 26 и 16 с гидравлической полостью

17 гидроцилиндра-дозатора 18. На оси 27 установлен рычаг 28 ручного управления зо- лотником основного гидрораспределителя

8, который выполней с возможностью кинематической связи с рычагом 29 ручного управления золотником дополнительного гидрораспределителя 13, также установленного на оси 27. Рукоятка 30 имеет упор 31 и установлена с возможностью осевого перемещения в корпусе рычага 28 и с возможностью фиксации в двух положениях посредством подпружиненного шарикового фиксатора 32. Рычаг 29 также имеет упор 33, который расположен ниже упора 31.

1745842

20

50

Устройство действует следующим образом, В исходном положении золотники гидрораспределителей 8 и 13 занимают нейтральные позиции, а вентили 16 и 26 открыты. Рукоятка 30 вдвинута, а упоры 31, и 33 кинематически не связаны.

Перед началом разработки грунта, наи ример рытье тра н шеи. уста на вливают ковш и рукоять в исходное положение и опускают стрелу 1 до упора режущей. кромки ковша в дно траншеи. Опускание стрелы

1 производят посредством гидрораспределителя 8 путем. перемещения его золотника вниз. После упора ковша в дно траншеи золотник гидрораспределителя 13 поднимают вверх, сообщая поршневую полость

11 с напорной гидролиний 23. Золотник гидрораспределителя 8 в это время сообщает поршневую полость 9 со сливом через канал в штоке и гидролинию 10, а штоковую полрсть 6 через гидролинию 7 — с напорной гидролинией 23. В результате указанных соединений плавающий поршень 4 поднимается вверх до упора в основной поршень 5 и "запоминает" положение ковша относительно горизонта. После выполнения указанных подготовительных операций золотники гидрораспределителей 8 и 13 переводят в нейтральные позиции. Для набора грунта в ковш включают гидроцилиндр поворота рукоятки (гидрораспределител ь условно не показан), а рукоятку 30 выдвигают на вторую фиксируемую позицию (изображено прерывистыми линиями) и опускают вниз, что вызывает поворот рычага 28 и опускание золотника гидрораспределителя 8 вниз от нейтральной позиции.

При выдвигании рукоятки 30 ее упор 31 перемещается и занимает положение над упором 33 (изображено прерывистыми линиями), а при опускании вниз рукоятки 30 и поворота рычага 28 упор 31 нажимает на упор 33 рычага 29. Поэтому золотник гидрораспределителя 13 опускается вниз от ней- 4 тральной позиции одновременно с золотником гидрорасп ределителя 8, где они . удерживаются подпружиненными фиксато-. рами. В указанных позициях упомянутых золотников порш невая полость 9 сообщается со сливом через канал B штоке и гидролинию 10. Рабочая жидкость от напорной гидролинии 23 по гидролинии 7 поступает в

/ штоковую полость 6 гидроцилиндра 3 и перемещает основной 5 и плавающий 4 порш- 5 ни вниз, вытесняя рабочую жидкость из поршневой полости 11 через гидролинии

12, 14, регулируемый дроссель 15 и вентиль . 16 в гидравлическую полость 17 гидроцилиндра-дозатора 18. Опускание стрелы 1 и заглубление ковша происходит до тех пор, пока плавающий поршень 19 дойдет до упора 21. После упора упомянутого поршня в упор 21 давление рабочей жидкости в гидравлической полости 17 гидроцилиндра-дозатора возрастает и передается по гидролинии управления 25 в гидравлическую камеру управления 24 гидрораспределителя 13. В результате повышения давления в камере управления 24 золотник гидрораспределителя 13 преодолевает удерживающие усилие подпружиненного фиксатора и поднимается вверх, возвращаясь в нейтральную позицию. При этом упор

33 воздействует на упор 31 и поднимает рычаг 28 вверх, обеспечивая переключение золотника гидрораспределителя 8 в нейтральную позицию и прекращение заглубления ковша. Ковш экскаватора вместе с рукоятью продолжает поворот и срезает стружку грунта заданной толщины, а плавающий поршень 19 гидроцилиндра-дозатора

18 поднимается пружиной 20 вверх в исходное положение, вытесняя рабочую жидкость из полости 17 на слив через вентиль 16 и дроссель 15 по гидролинии 14. После заполнения ковша грунтом золотник гидрораспределителя 8 поднимают вверх от нейтральной позиции и он сообщает через гидролинию 7 штоковую полость 6 гидроци- линдра 3 со сливом, а поршневую полость 9 — с напорной гидролинией 23 через канал в штоке и гидролинию 10. Поскольку упор 31 находится над упором 33, т, е. установлен с возможностью односторонней кинематической связи с последним, то рычаг 29 и золотник гидрораспределителя t3 остаются.в нейтральной позиции. 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 хода плавающего поршня 19 механизмом 21. Так для увеличения толщины срезаемой ковшом стружки винт 21 выкручивают, что увеличивает ход поршня 19, обьем полости 17, а следовательно, величину опускания стрелы 1 и толщину срезаемой стружки грунта. Для повторения последующих рабочих циклов все управление стрелой 1 сводится к единичным нажатиям на рукоятку 30 вниз до фиксации золотников, что обеспечивает автоматическое заглубление ковша для срезания стружки заданной толщины. Скорость заглубления ковша, т. е. его движение от уровня дна траншеи до заданной толщины стружки, регулируют дросселем 15 в соот1745842 ветствии с конкретными эксплуатационными условиями (вид, состав и состояние разрабатываемого грунта и т. д.), Автоматическое возвращение стрелы 1 в заданное положение и автоматическое заглубление ковша с заданной толщиной срезаемой стружки существенно облегчает управление стрелой и позволяет сосредоточить внимание оператора на других операциях управления, 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 рукоятку 30 вдвигают в исходное положение. В остальном управляющие воздействия оператора золотником гидрораспределителя 8 остаются прежними. Так, для опускания стрелы 1 рукоятку 30 опускают вниз, перемещая тем самым золотник гидрораспределителя 8 вниз от нейтральной позиции. Поскольку в этом положении рукоятки 30 (вдвинугом) упор 31 не взаимодействует с упорам 33, то золотник гидрораспределителя 13 сохраняет нейтральную позици о. Поэтому линия 12 остается запертой, а плавающий поршень 4 сохраняет заданное положение, ограничивая опускание поршня.5, стрелы 1 и ковша до положения, соответствующего заданному уровню дна траншеи.

Для продолжения углубления дна траншеи в последующих рабочих циклах достаточно выдвинуть рукоятку 30 во второе фиксируемое положение.

Таким образом, в сравнении с прототипом, применение предложенного стрелового рабочего оборудования экскаватора обеспечивает повышение производительности и расширение эксплуатационных возможностей за счет облегчения управления стрелой путем автоматического заглубления ковша для срезания стружки грунта заданной толщины. Вгличина толщины срезаемой ковшом стружки грунта задается и регулируется в соответствии с конкретными эксплуатационными условиями.

Формула изобретения

Рабочее оборудование гидравлического экскаватора, включающее стрелу, гидроци5 линдр ее управления, гидропривод, содержащий источник гидроэнергии, гидролинии, гидробак и механизм управления режимом работы рабочего оборудования с основным гидрораспределителем. о т л и ч а ю щ е е с я

10 тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей рабочего оборудования, основной гидрораспределитель выполнен трехпозиционным, механизм управления снабжен дополнительным трехпо15 зиционным гидрораспределителем, гидроцилиндром-дозатором, регулируемым дросселем и вентилями, при этом гидроцилиндр управления стрелой выполнен с пла-. вающим поршнем, размещенным в

20 поршневой полости, средняя поршневая полость гидроцилиндра сообщена с первой гидролинией основного гидрораспределителя, вторая линия которого сообщена со штоковой полостью, третья гидролиния — с

25 гидробаком и четвертая гидролиния — c источником гидроэнергии и с первой гидролинией дополнительного гидрораспределителя, сообщенного второй гидролинией с крайней поршневой поло30 стью гидроцилиндра управления стрелой, . третьей гидролиний — с гидробаком и четвертой гидролинией через регулируемый дроссель и первый вентиль — c гидравлической полостью гидроцилиндра-дозатора, ко35 торый выполнен с плавающим поршнем и . снабжен пружиной и механизмом регулирования хода поршня, установленными в негидравлической его полости, основной гидрораспределитель выполнен с возмож40 ностью ручного управления; а дополнительный — с возможностью ручного и гидравлического управления и его гидравлическая камера управления через второй вентиль сообщена с гидравлической поло45 стью гидроцилиндра-дозатора, причем рычаг ручного управления, основного гидрораспределителя выполнен с возможностью кинематической односторонней связи с рычагом ручного управления

50 дополнительного гидрораспределителя.

1745842 р

Составитель В,Глебов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор С.Пекарь

Редактор С.Патрушева

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

Заказ 4452 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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