Гидропривод стрелы экскаватора
Использование: землеройные машины для повышения надежности работы гидропривода экскаватора. Гидропривод состоит из гидроцилиндров (ГЦ) 3 и 4 и имеющего механизмы управления гидрораспределителя (ГР) 6. Насос 10, гидробак 12 и полости ГЦ 3 подключены к ГР 6. Полости подъема ГЦ 3,4 подключены к имеющему камеру 19 управления гидропереключателю (ГП) 17. Гидроаккумулятор 18 подключен к ГП 17. Направляющий гидроаппарзт 20 имеет запорный орган и камеру 23 дистанционного управления. Выход гидроаппарата 20 сообщен с камерой 19 управления ГП 17. Вход подключен к гидролинии 21 управления ГР 6. Камера 19 сообщена с гидроаккумулятором 18. Гидроаппарат 20 выполнен с возможностью сообщения и разобщения гидролинии 21 с камерой 19. Двухпозиционный ГП 17 выполнен с возможностью переключения его золотника в первую и вторую позиции при первом и втором положениях запорного органа гидроаппарата 20. Гидролиния 21 подключена к полости подъема ГЦ 3. Гидропривод снабжен гидросистемой сервоуправления ГР 6 с источником гидроэнергии и двумя выходами. Гидроаппарат 20 выполнен в виде нормально открытого либо закрытого гидроклапана. Гидропривод снабжен гидроклапаном ИЛИ и обратным клапаном. Двухпозиционный ГП 17 снабжен камерой управления. Она подключена к источнику гидроэнергии. Гидролиния 21 подключена к первому механизму управления ГР 6 или к второму механизму управления ГР 6. Камера управления сообщена с полостью опускания ГЦ 4. Гидропривод снабжен сервозолотником с камерой управления. Последняя сообщена с полостью подъема ГЦ 4. При работе гидропривода снижается количество переключений золотника ГП 17. Это приводит к повышению надежности работы гидропривода. 13 з.п. ф-лы, 9 ил. со с VJ Ј ел 00
СОЮЗ СО8ЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР т 0 Ö 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф. 1ф, (21) 4706278/03 (22) 19.06.89 (46) 07.07.92. Бюл. KL 25 (71) Сибирский автомобильно-дорожный институт им. В,B. Куйбышева (72) M.Â. Козлов, В.Н. Тарасов, Ю,Г. Кострубин, Н.И. Гаврилов и Г,А. Немчинов (53) 621.879.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 1666664, кл. Е 02 F 9/22, 1987. (54) ГИДРОПРИВОД СТРЕЛЫ ЭКСКАВАТОРА (57) Использование: землеройные машины для повышения надежности работы гидропривода экскаватора. Гидропривод состоит из гидроцилиндров (ГЦ) 3 и 4 и имеющего механизмы управления гидрораспределителя (ГР) 6. Насос 10, гидробак 12 и полости ГЦ 3 подключены к ГР 6, Полости подъема ГЦ 3,4 подключены к имеющему камеру 19 управления гидропереключателю (ГП) 17. Гидроаккумулятор 18 подключен к ГП 17. Направляющий гидроаппарат 20 имеет запорный орган и камеру 23 дистанционного управления. Выход гидроаппарата 20 сооб.щен с камерой.19 управления ГП 17. Вход подключен к гидролинии 21 управления ГР Ж 1745844 А1 6; Камера 19 сообщена с гидроаккумулятором 18. Гидроаппарат 20 выполнен с возможностью сообщения и разобщения гидролинии 21 с камерой 19. Двухпозиционный ГП 17 выполнен с возможностью переключения его золотника в первую и вторую позиции при первом и втором положениях запорного органа гидроаппарата 20. Гидролиния 21 подключена к полости подъема ГЦ 3. Гидропривод снабжен гидросистемой сервоуправления ГР 6 с источником гидроэнергии и двумя выходами. Гидроаппарат 20 выполнен в виде нормально открытого либо закрытого гидроклапана, Гидропривод снабжен гидроклапаном ИЛИ и обратным клапаном. Двухпозиционный ГП 17 снабжен камерой управления. Она подключена к источнику гидроэнергии. Гидролиния 21 подключена к первому механизму управления ГР 6 или к второму механизму управления ГР 6. Камера управления сообщена с полостью опускания ГЦ 4. Гидропривод снабжен сервозолотником с камерой управления, Последняя сообщена с полостью подъема ГЦ 4. При работе гидропривода снижается количество переключений золотника ГП 17, Это приводит к повышению надежности работы гидропривода. 13 з.п. ф-лы, 9 ил. 1 р 1745844 Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к гидроприводам одноковшовых экскаваторов. Цель изобретения — повышение надежности за счет уменьшения количества переключений дополнительного распределителя при упрощении конструкции, На фиг. 1 дан экскаватор со стрелой, общий вид на фиг. 2 — принципиальные гидравлические схемы гидропривода стрелы. Гидропривод стрелы 1 экскаватора 2 состоит из гидроцилиндров 3 и 4, шарнирно соединенных со стрелой 1 и платформой 5. Распределитель 6 соединен линиями 7 и 8 с гидроцилиндрами 3 и 4, а также линией 9 с насосом 10 и сливной линией 11 с баком 12. Управление распределителем 6 производится механически, электрическими устройствами управления (фиг, 2) или посредством гидролиний управления 13 и 14 от блока 15 управления (фиг. 7). Полость 16 подъема гидроцилиндра 4 через двухпозиционный гидропереключатель 17 в его позиции а связана с аккумулятором 18 или линией 7 в позиции б. Управление гидропереключателем 17 обеспечивается посредством камеры 19 управления со стороны позиции б, Камера 19 управления соединена через направляющий гидроаппарат 20 с входом 21, связанным е источником давления. В качестве источника давления используется линия 7, связанная с полостью 22 подъема гидроцилиндра 3 (фиг. 2) или линия 14 управления на подъем стрелы (фиг, 3). Камера 23 дистанционного управления гидроаппарата 20 соединена с аккумулятором 18. Гидроаппарат 20 может быть выполнен нормально открытым или нормально закрытым (фиг. 4). В последнем случае вторая его камера 24 соединена с входом 21. На фиг. 7, 8 и 9 гидроаппарата 20 имеет второй вход, соединенный с линией 13 управления. Предусмотрена возможность использования второй камеры 25 управления (фиг. 5) гидропереключателя 17 для подключения к источнику 26 давления, питающего блок 15 управления. В этом случае камера 19 управления соединена через обратные клапаны 27 и 28 с баком 12 и входом 21. Расширение функциональных возможностей обеспечивается также использованием клапана ИЛИ 29, соединенного выходом с камерой 19. Один из входов клапана ИЛИ 29 соединен с направляющим гидроаппаратом 20, а второй вход 30 соединяют с линией блокирующего сигнала. При необходимости обеспечить плавающее положение возможна установка рас10 Гидропривод работает следующим об20 разом, Исходное положение, Распределитель 4ц 55 пределителя 31 плавающего положения с линией 32 управления, соединенной с входом 30. Предохранение от перегрузки обеспечивается как и в традиционном гидроприводе установкой предохранительных клапанов (не показаны). Предусмотрена возможность соединения камеры 25 гидропереключателя 17 с полостями 33 на опускание гидроцилиндров 3 и 4 или установка гидроаппарата 34 на линии, соединяющей камеру 19 с гидроаппаратом 20. В последнем случае линия 35 управления гидроаппарата 34 соединена с полостями 33 (фиг. 8) или с полостью гидроцилиндра ковша на копание. Аналогичный эффект дает установка гидроаппарата 34 на линии, соединяющей источник 21 давления и аппарат 20 (не показано) 6 в средней позиции, Рабочая жидкость от насоса 10 по линиям 9 и 11 поступает обратно в бак 12. Линии 7 и 8 закрыты. Гидропереключатель 17 находится в позиции а при отсутствии давления в камере 19. Давление в камере 19 отсутствует, если давление в аккумуляторе 18 недостаточно для переключения запорного органа гидроаппарата 20, Тогда камера 19 через гидроаппарат 20 соединена с линией 7 или 13 и 14. Линии 14 и 13 традиционно соединены с баком, кроме случаев, когда в них подается давление управления от блока 15 на подъем (опускание) стрелы 1, Линия 7 соединена с баком при опускании стрелы. Гидропереключатель 17 находится в позиции б, если давление в аккумуляторе достаточно для переключения гидроаппарата 20 в позицию, разъединяющую линию 21 управления от камеры 19. Подъем стрелы осуществляется переключением распределителя 6 на подъем и соединением линий 7 и 8 с линиями 9 и 11 соответственно. Это обеспечивается подачей давления управления в линию 14, наклоном рукоятки блока 15 управления (для фиг, 4,3), При этом возможны насосный и насосно-аккумуляторный режимы подъема стрелы. Насосный режим подъема происходит, когда гидропереключатель 17 находится в позиции б. В этом случае рабочая жидкость от насоса 10 поступает в обе полости 16 и 22 подъема гидроцилиндров одновременно, Насосно-аккумуляторный режим подьема происходит, когда гидроперекл ючател ь 17 находится в позиции-а; 3 этом случае рабе ;ая жидкость от насоса 10 поступает только:.-. полость 22, а в полость 15 рабочая 1745844 жидкость поступает от аккумулятора 18. Если в процессе такого подъема аккумулятор 18 разрядится до окончания подъема, то мулятором 18, так как гидропереключатель 17 находится в позиции а, Если последний подъем происходил в насосном режиме, то гидропереключатель 17 вернется в позицию а под действием пружины (фиг. 2, 3, 4 и 6), 30 давление от источника 26 давления (фиг. 5) или давления в линии 13 (фиг. 7 — 9). Если последний подъем проходил в насосно-аккумуляторном режиме, то гидропереключатель 17 останется в позиции а под 35 действием пружины (фиг. 2 — 4 и 6), давления от источника 26 давления (фиг. 5, 7-9). В любом случае рабочая жидкость из полости 16 поступает в аккумулятор 18 под действием веса стрелы и другого рабочего оборудо40.вания. При этом не исключается помощь при опускании давления, создаваемого насосом, в полостях 24 в положениях с касанием ковшом грунта и т.п. Зарядка аккумулятора 18 всегда происходит на объем, не превышающий объем 50 полости 16 гидроцилиндра 4, Чем поддерживается оптимальный режим рекуперации . энергии и исключается возможность перезарядки гидроаккумулятора 18, Переэарядка гидроаккумулятора могла бы привести к потерям рекуперируемой энергии на предохранительных клапанах. Плавающее положение стрелы обеспечивается подачей давления управления в линию 32, которое переключит распредели55 произойдет автоматическое переключение запорного органа гидроаппарата 20 во вто- 5 рую позицию из-за падения давления в ак-. кумуляторе 18 и камере 23 дистанционного управления. Затем давление (фиг. 2-6) на входе 21 равно давлению в камере 19, что вызывает переключение гидропереключа-. 10 теля 17 в позицию б, соединяющую полости 16 и 22 подъема, Такое же переключение запорного органа 20 (фиг. 7-9) вызывает отключение камеры 19 от источника 26 давления и ее подключение к линии 13 15 управления на опускание стрелы, которая при подъеме соединена со сливом. Как следствие, пружина гидропереключателя 17 переводит его в позицию б, Опускание стрелы осуществляется пе- 20 реключением распределителя 6 на опускание, соединяя линии 7 и 8 с линиями 11 и 9 соответственно. Для этого подается давление в линию 13 управления (фиг, 3 и 7) наклоном рукоятки блока 15 управления. При 25 этом линия 8 и полости опускания гидроцилиндров 3 и 4 соединяются с насосом 10, Полость 22 подъема соединяется с баком 12 через линию 7, а полость 16 подьема с аккутель 29 в положение, соединяющее линии 7 и 8 с баком 12. В тех случаях, когда возможно зависание стрелы при подвергнутом рабочем оборудовании, из-за недостаточности момента, создаваемого рабочего оборудования для зарядки аккумулятора 18, линию 32 управления соединяют с входом 30. Тогда сигнал управления на переключение распределителя 29 одновременно переключит распределитель 17 в позицию б и все полости гидроцилиндров 3 и 4 будут соединены с баком, Автоматически при выключении двигателя машины 2 (фиг. 5) можно переходить на традиционное соединение гидроцилиндров 3 и 4, так как падение давления в источнике 26 приводит к переводу распределителя 17 в позицию б. Традиционное соединение при длительной стоянке позволяет выравнять силы, действующие на гидроцилиндры 3 и 4. Использование блокирующего входа 30 позволяет подключением его к.линии управления на копание ковшом для экскаватора принудительно переключать распределитель 17 в позицию б, что выравнивает силы, действующие на гидроцилиндры 3 и 4. от действия реактивной нагрузки при копании ковшом, В предложенном устройстве значительно уменьшено количество переключений дополнительного распределителя. В процессе работы эемлеройной машины дополнительный распределитель переключается в позицию а только в случае разрядки гидроаккумулятора в конце подъема из-за утечек рабочей жидкости. Таким образом, в предложенном устройстве повышается надежность при упрощении его конструкции. при расширении функциональных воэможностей, так как нет ограничений на тип управления основным распределителем. Формула изобретения 1. Гидропривод стрелы экскаватора, содержащий насос, гидробак, гидролинию управления, два гидроцилиндра, имеющий механизмы управления гидрораспределитель, подключенный к насосу, гидробаку, к полостям подьема и опускания первого гидроцилиндра, гидроаккумулятор, двухпозиционный гидропереключатель с камерой управления, подключенной к полостям подъема гидроцилиндров и к гидроаккумулятору с воэможностью сообщения в первой позиции золотника гидропереключателя полостей подъема гидроцилиндров между собой, а во второй позиции золотника— полости подъема второго гидроцилиндра с гидроаккумулятором, направляющий гидроаппарат с запорным органом и камерой дистанционного управления, выход которого сообщен с камерой управления двухпозиционного гидропереключателя, вход подключен к гидролинии управления. а камера дистанционного управления направляющего гидроаппарата сообщена с гидроаккумулятором, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе гидропривода, направляющий гидроаппарат выполнен с возможностью сообщения и разобщения гидролинии управления с камерой управления двухпозиционного гидропереключателя соответственно в первом и втором положениях запорного органа направляющего гидроа парата, а двухпозиционный гидрапереключатель выполнен с возможностью переключения ега золотника в первую и вторую позиции при соответственно первом и втором положениях запорного органа направляющего гидроаппа рата, 2. Гидропривод по и, 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что гидролиния управления подключена к полости подъема первого гидроцилиндра. 3, Гидропривод по пп. 1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен гидросистемой сервоуправления гидрораспределителем с источником гидроэнергии и двумя выходами, один из которых подключен к гидролинии управления, 4, Гидропривод по пп. 1-3, отл и ч à юшийся тем. что направляющий гидрбаппарат выполнен в виде нормально открытога гидроклапана давления. 5. Гидрапривод по пп. 1-3, о тл и ч а юшийся тем, что направляющий гидроаппарат выполнен в виде нормально закрытого гидраклапана давления с камерой собственного управления, подключенной к, гидролинии управления, . б. Гидропривад по пп. 1-4, о т л и ч à 0шийся твм, что он снабжен гидроклапаном ИЛИ, выходом сообщенным с камерой - уг1равления двухпозиционного гидропереключателя, и гидролинией блокировки, подключенной к одному иэ входов гидраклапана ИЛИ, другой вход которого сообщен с гидролинией управления. 7, Гидропривод по пп, 1, 3 и 4, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен обратным клапаном, входом подключенным к камере управления двухпоэиционнаго гидроперек5 лючателя, а выходом — к гидролинии управления, 8, Гидропривод по пп. 1 и 7, о т л и ч аю шийся тем, что двухпоэиционный гидропереключатель снабжен второй камерой 10 управления. 9. Гидропривод по пп. 1, 7 и 8, а т л ич а ю шийся тем, что вторая камера управления двухпозиционного гидропереключателя подключена к источнику гидро15 энергии гидросистемы сервоуправления. 10. Гидропривод по пп. 1 и 3, о т л и ч аю шийся тем, что направляющий гидроаппарат подключен к источнику гидрознергии гидросистемы сервоуправления и 20 выполнен с возможностью сообщения ва в1ором положении ег0 запорного органа источника гидроэнергии с камерой управления двухпоэиционного гидропереключателя. 25 11. Гидропривод по пп, 1 и 3, о т л и ч ею шийся тем, что гидролиния управления подключена к первому механизму управления гидрораспределителя. 12. Гидропривод по пп. 1 и 10, о т л и30 ч а ю шийся тем, что гидролиния управления подключена к второму механизму управления гидрораспределителя, 13, Гидропривод по пп, 1, 8, 10 и 12, о тл и ч а ю шийся тем, что вторая камера 35 управления двухпозиционного гидропереключателя сообщена с полостью опускания второго гидроцилиндра. 14, Гидрапривод по пп. 1, 10 и 12, о тличающийся тем,чтоон снабжен 40 сервозалотником с камерой управления, подключенным к направляющему гидрааппарату и к камере управления двухпозиционного гидропереключателя, выполненным с возможностью сообщения 45 при его переключении камеры управления двухпозицианного гидропереключателя с направляющим гидроаппаратом или с гидробаком, при этом камера управления сервоэолотниха сообщена с полостью 50 опускания второго гидроцилиндра. 1745844 1745844. 1745844 (е* J 1745844 Составитель А,Петров Редактор С,Патрушева Техред М.Моргентал Корректор В,Гирняк Закаэ 2369 Тираж Подписное 8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
