Механизм поворота колонны стрелового манипулятора


 


Владельцы патента RU 2479481:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно к механизмам поворота с гидравлическим приводом. Механизм поворота стрелового манипулятора содержит поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых встроены демпфирующие устройства, а в крышках гидроцилиндров выполнены каналы, сообщающиеся с распределителем гидросистемы базовой машины и с полостями дополнительного демпфера. Механизм поворота снабжен дополнительными пневмоцилиндрами, включающими в себя поршни, установленные на штоках, выполненных в виде рейки, находящейся в зацеплении с шестерней поворотной колонны. Достигается рекуперация энергии, накапливаемой при остановке поршней гидроцилиндров механизма поворота в конечных положениях. 1 ил.

 

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно к механизмам поворота с гидравлическим приводом.

Известен механизм поворота стрелового манипулятора, содержащий поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых встроены демпфирующие устройства, а в крышках гидроцилиндров выполнены каналы, сообщающие с распределителем гидросистемы базовой машины и с полостями дополнительного демпфера (см. А.с. СССР №1164200, кл. В66С 23/86, 19.04.1978 г.).

Недостатками его являются то, что при установке демпфера на другие манипуляторы с различными объемами полостей гидроцилиндра и объемами деформации цилиндрических элементов гидросистемы не предусмотрена регулировка объемов полостей демпфера, что необходимо для эффективности демпфирования.

Наиболее близким по технической сущности решением, принятым за прототип, является изобретение, используемое в грузоподъемных устройствах. Сущность изобретения: в торцевых стенках изолированных полостей корпуса демпфера установлены пробки, выполненные в виде гильз, внутри которых размещены плунжеры, в каналах ступенчатого плунжера установлены сменные дроссели с калиброванными отверстиями, поршневые полости гидроцилиндров сообщены с гидробаком через дополнительно установленные обратные и предохранительные клапаны (см. А.с. СССР №1792910, кл. В66С 13/42, 1983 г.).

Недостатками прототипа является то, что при остановках поворотной колонны в различных положениях происходит демпфирование колебаний путем перетекания жидкости из одной полости в другую через дроссельные отверстия, при этом гидравлическая энергия превращается в тепловую, что приводит к перегреванию рабочей жидкости и потере энергии.

Задачей изобретения является рекуперация энергии, накапливаемой при остановке поршней гидроцилиндров механизма поворота в конечных положениях.

Для этого механизм поворота стрелового манипулятора, содержащий поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых встроены демпфирующие устройства, а в крышках гидроцилиндров выполнены каналы, сообщающиеся с распределителем гидросистемы базовой машины и с полостями дополнительного демпфера, согласно изобретению снабжен дополнительными пневмоцилиндрами, включающими в себя поршни, установленные на штоках, выполненных в виде рейки, находящейся в зацеплении с шестерней поворотной колонны.

Предлагаемое изобретение позволяет получить следующий технический результат: при остановке поворотной колонны в конечных положениях поршней гидроцилиндров происходит накапливание потенциальной энергии за счет сжатого воздуха в пневмоцилиндрах, которая возвращается в гидросистему при обратном повороте колонны.

На чертеже схематически изображен механизм поворота, вид сверху.

На колонне 1 стрелового манипулятора, установленной на раме 2 лесозаготовительной машины, закреплена шестерня 3, взаимодействующая с зубчатыми рейками 4 и 5. Рейка 4 помещена внутри гидроцилиндров 6 и 7. Рейка 5 расположена внутри дополнительных пневмоцилиндров 8 и 9.

Демпфер включает в себя корпус 10, размещенный в нем ступенчатый плунжер, средняя часть 11 которого выполнена большего диаметра, чем концевые его части 12 и 13. В концевых частях ступенчатого плунжера выполнены дросселирующие каналы 14 и 15. Средняя часть ступенчатого плунжера образует с корпусом две изолированные полости 16 и 17, соединенные с полостями 18 и 19, образованными торцами плунжера и корпусом, которые соединены через дросселирующие каналы 14 и 15. Поршневые полости гидроцилиндров сообщены с полостями 18 и 19 через обратные клапаны 20 и 21. Полости 16 и 17 постоянно сообщены с поршневыми полостями гидроцилиндров.

Устройство работает следующим образом. При повороте колонны 1, например, против часовой стрелки рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 6 и зубчатая рейка 4 под действием давления на поршень перемещается вправо. Одновременно вторая рейка 5 перемещается влево и поршень в пневмоцилиндре 8 сжимает воздух, накапливая потенциальную энергию рекуперации.

При остановке механизма поворота каналы 22 и 23 отключаются от гидросистемы с помощью распределителя, и подсоединенные к ним гидролинии становятся запертыми. Однако колонна под действием инерционных сил продолжает поворачиваться в том же направлении, в результате чего давление рабочей жидкости в поршневой полости гидроцилиндра повышается и жидкость поступает в полость 17 дополнительного демпфера и через обратный клапан 21 - в полость 19, перемещая плунжер в левое положение. При этом обратный клапан 20 закрывается и жидкость из запертой полости 18 проходит через дросселирующий канал в поршневую полость гидроцилиндра. При дросселировании рейка 4 плавно тормозится.

При повороте колонны 1 по часовой стрелке рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра и зубчатая рейка 4 перемещается влево. Одновременно поршень пневмоцилиндра под действием потенциальной энергии сжатого воздуха перемещается вправо, тем самым возвращая накопленную энергию и уменьшая количество дросселируемой жидкости и потери энергии на ее нагревание. При отключении механизма поворота в результате инерционных сил происходит повышение давления в поршневой полости гидроцилиндра. В этом случае жидкость поступает в полости 18 и 19, перемещая плунжер вправо. При этом жидкость из полости 19 дросселируется через канал 15, и рейка 4 тормозится.

При остановках поршней гидроцилиндров в промежуточных положениях дополнительный демпфер работает совместно с пневмоцилиндрами, повышая эффективность демпфирования и рекуперации энергии.

Механизм поворота колонны стрелового манипулятора, содержащий поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых встроены демпфирующие устройства, а в крышках гидроцилиндров выполнены каналы, сообщающиеся с распределителем гидросистемы базовой машины и с полостями дополнительного демпфера, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными пневмоцилиндрами, включающими в себя поршни, установленные на штоках, выполненных в виде рейки, находящейся в зацеплении с шестерней поворотной колонны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидравлической приводной системе для привода устройства, содержащей приводной блок, который может приводить устройство через первичный гидравлический контур из первой и второй гидравлических вытеснительных машин, третью гидравлическую вытеснительную машину, соединяемую или соединенную для передачи механической энергии с устройством, и аккумулятор высокого давления, гидравлически соединенный или соединяемый с третьей гидравлической вытеснительной машиной.

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к гидравлическим системам судовых кранов. .

Изобретение относится к гидросистемам крано-манипуляторных установок и других грузоподъемных машин. .

Изобретение относится к подъемно-транспортным устройствам и касается гидропривода грузоподъемного крана. .

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и касается гидравлического привода стреловых самоходных кранов большой грузоподъемности, имеющих телескопическую стрелу.

Изобретение относится к области устройств для управления электрогидравлическими приводами и может быть использовано для управления приводами грузоподъемного полноповоротного крана, установленного на бронированной ремонтно-эвакуационной машине.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к гидроприводам стреловых погрузчиков навесного типа. .

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в гидроприводах стрелковых самоходных кранов. .

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению. Гидропривод механизма поворота платформы стрелового самоходного крана содержит насос, бак, гидромотор, гидролинии, односторонние гидрозамки, трехпозиционный кран с электромагнитным управлением, клапан ИЛИ, гидроцилиндр тормоза, предохранительный клапан, входной штуцер которого соединен через клапан ИЛИ с гидролиниями гидромотора, а выход соединен через обратные клапаны с гидролиниями гидромотора и двухпозиционным краном с гидравлическим управлением. Гидропривод также снабжен клапаном плавного пуска, содержащим корпус, золотник со щелями переменной площади и поршень, которые подпружинены. Входное отверстие корпуса сообщено со щелями переменной площади и односторонним дросселем, соединенным с управляющей полостью, образованной поршнем и корпусом, а также входное отверстие корпуса соединено с выходным клапаном ИЛИ и входом двухпозиционного крана с гидравлическим управлением. Последний соединен с гидроцилиндром тормоза Выходы корпуса и двухпозиционного крана с гидравлическим управлением сообщены с баком. Достигается уменьшение динамических нагрузок при пуске (останове) механизма поворота путем улучшения плавности регулирования скорости вращения вала гидромотора. 2 ил.
Наверх