Рабочее оборудование бульдозера
Владельцы патента RU 2712835:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, а именно к землеройно-транспортным, типа бульдозеров. Технический результат - повышение производительности и надежности. Рабочее оборудование бульдозера включает толкающие брусья, отвал с ножом и гидроприводом подъема, раскосы и заслонку, соединенную с отвалом. Рабочее оборудование снабжено гидроцилиндрами привода заслонки, гидроаккумулятором, редукционным гидроклапаном и регулируемым гидродросселем. Заслонка снабжена боковыми стенками и шарнирно соединена с отвалом и со штоками гидроцилиндров, прикрепленных шарнирно корпусами к отвалу. Гидрораспределитель гидроцилиндров подъема отвала выполнен четырехпозиционным и сообщен с гидроаккумулятором, который через редукционный гидроклапан сообщен с напорной гидролинией и через регулируемый гидродроссель со штоковыми полостями гидроцилиндров привода заслонки, поршневые полости которых сообщены с гидрораспределителем управления отвала. Редукционный гидроклапан выполнен с возможностью поддержания величины давления зарядки гидроаккумулятора, обеспечивающей частичное уравновешивание силы тяжести рабочего оборудования, в плавающем его положении, в одной из позиций золотника гидрораспределителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, а именно к землеройно-транспортным, типа бульдозеров.
Известно рабочее оборудование бульдозера (RU а.с. 1263764 E02F 3/64), включающее толкающие брусья, отвал с ножом и гидроприводом, раскосы, и заслонку с гидроприводом. При работе известного устройства, срезаемый ножом отвала грунт, набирается в емкость, ограниченную по сторонам отвалом, заслонкой и боковыми стенками и транспортируется к месту отсыпки с опорой на колеса, установленные на заслонке, что позволяет увеличить производительность. Однако из анализа устройства и действия известного рабочего оборудования видны его недостатки. Первый из них заключается в том, что при наборе грунта в замкнутую по сторонам емкость возрастает сопротивление движению стружки срезаемого грунта, в сравнении с образованием свободной призмы волочения перед отвалом традиционного бульдозера. Поэтому уменьшается объем набираемого и перемещаемого грунта, а соответственно и производительность. Второй недостаток заключается в сложности известного устройства, содержащего много взаимно подвижных элементов. Кроме отвала это заслонка, упругая пластина, колеса на вертлюгах, гидроцилиндры подъема отвала, поворота отвала, подъема заслонки и соответственно три гидрораспределителя, что усложняет конструкцию и снижает надежность. Что касается использования вертлюгов с колесами на заслонке, то можно отметить их низкую надежность в тяжелых условиях работы бульдозера с грунтами имеющими самые разнообразные свойства: рыхлые, влажные, сыпучие, вязкие и всегда неровные. Такие колеса приемлемы в тележках для магазинов при перемещении по гладкому полу, но и в этих, почти стерильных условиях, часто бывают неповоротные тележки с заклиненными вертлюгами.
Известно и другое рабочее оборудование бульдозера, принятое заявителем за прототип (RU а.с. 987043 E02F 3/76), содержащее толкающие брусья, отвал с ножом и гидроприводом подъема, раскосы и заслонку, соединенную с отвалом. Второе известное рабочее оборудование проще, в сравнении с первым, по устройству гидропривода, но кинематика механической части весьма сложная и это снижает надежность оборудования. Кроме того, такая кинематическая схема обусловливает взаимозависимость положений отвала, колес и заслонки. Так, при опускании заслонки и касании колес опорной поверхности, остаются зазоры между отвалом и нижней кромкой заслонки, а также между ножом отвала и поверхностью грунта, через которые теряется грунт. Отсутствие боковых стенок также увеличивает его потери. Недостаток, связанный с использованием вертлюгов с колесами, отмеченный в первом известном устройстве, сохраняется и во втором известном устройстве.
Все отмеченные отрицательные моменты ведут к уменьшению набираемого и транспортируемого грунта и снижению производительности и надежности. Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в увеличении объема набираемого грунта и уменьшении его потерь при транспортировании, что обеспечивает повышение производительности. Одновременно повышается надежность, путем упрощения конструкции рабочего оборудования.
Предлагаемое рабочее оборудование бульдозера включающее толкающие брусья, отвал с ножом и гидроприводом подъема, раскосы и заслонку, соединенную с отвалом, снабжено гидроцилиндрами привода заслонки, гидроаккумулятором, редукционным гидроклапаном, регулируемым гидродросселем, причем заслонка снабжена боковыми стенками и шарнирно соединена с отвалом и со штоками гидроцилиндров, прикрепленных шарнирно корпусами к отвалу, при этом гидрораспределитель гидроцилиндров подъема отвала выполнен четырехзпозиционным и сообщен с гидроаккумулятором, который через редукционный гидроклапан сообщен с напорной гидролинией и через регулируемый гидродроссель со штоковыми полостями гидроцилиндров привода заслонки, поршневые полости которых сообщены с гидрораспределителем управления отвала, при этом редукционный гидроклапан выполнен с возможностью поддержания величины давления зарядки гидроаккумулятора, обеспечивающей частичное уравновешивание силы тяжести рабочего оборудования, в плавающим его положении, в одной из позиции золотника гидрораспределителя.
Предлагаемое рабочее оборудование бульдозера позволяет повысить производительность, путем увеличения объема набираемого грунта и уменьшения его потерь, при транспортировании к месту отсыпки. Кроме того, повышается надежность бульдозерного оборудования за счет упрощения кинематики его элементов.
На фиг. 1 изображено рабочее оборудование бульдозера, вид сбоку, в период набора грунта; на фиг. 2 - то же в период транспортирования грунта.
Рабочее оборудование бульдозера содержит традиционные элементы, а именно толкающие брусья 1, шарнирно соединенные с базовой машиной 2, отвал 3 с режущим ножом, раскосы 4, гидроцилиндры 5 привода отвала, сообщенные с гидрораспределителем 6. Дополнительно к традиционному рабочему оборудованию перед отвалом установлена заслонка 7 с боковыми открылками, у которых торцовые кромки заострены. Заслонка посредством шарниров 8 соединена с отвалом 3, а также шарнирно со штоками гидроцилиндров 9, которые шарнирно корпусами прикреплены к отвалу на его задней стороне. Штоковые полости гидроцилиндров 9 сообщены через регулируемый дроссель 10 с гидроаккумулятором 11, а поршневые полости соединены с гидрораспределителем 6. Последний сообщен с напорной и сливной гидролиниями и также с гидроаккумулятором 11, сообщенным с напорной гидролинией через редукционный гидроклапан 12.
Рабочее оборудование бульдозера действует следующим образом.
Срезание грунта и накопление его перед отвалом осуществляется традиционно, и все элементы рабочего оборудования занимают положение, изображенное фиг. 1. Золотник гидрораспределителя 6 находится в нейтральной позиции, отвал 3 заглублен и вырезает грунт, накапливаемый перед отвлом, а заслонка 7 удерживается гидроцилиндрами 9 в поднятом положении. После завершения набора грунта в призму волочения золотник гидрораспределителя 6 переключается в позицию, изображенную на фиг. 2. Штоковые полости гидроцилиндров 9 сообщены через гидродроссель 10 с гидроаккумулятором 11, величина давления, в котором устанавливается редукционным гидроклапаном 12 и обеспечивает частичное уравновешивание силы тяжести рабочего оборудования. Одновременно рабочая жидкость поступает из напорной гидролинии в поршневые полости гидроцилиндров 9 и преодолевая давление в штоковых полостях, создаваемое гидроаккумулятотром 11 через гидродроссель 10, гидроцилиндры опускают заслонку 7. Заслонка захватывает грунт и своей заостренной горизонтальной кромкой заходит под нож отвала и совместно с боковыми открылками образует замкнутую емкость. Регулируемый гидродроссель 10 обеспечивает небольшое замедление опускания заслонки по отношению к моменту уравновешивания рабочего оборудования, что облегчает ее движение. После прижатия заслонки к отвалу включается транспортная скорость, и весь набранный грунт без потерь в боковые валики перемещается к месту отсыпки. Благодаря почти полному уравновешиванию рабочего оборудования удельное давление криволинейной поверхности заслонки на опорную поверхность существенно снижается, как и величина сопротивления, ее перемещению.
Для отсыпки грунта золотник гидрораспределителя 6 переключается в позицию подъема отвала, в которой поршневые полости гидроцилиндров 5 сообщаются с гидробаком и штоковые полости - с напорной гидролинией. Это обеспечивает подъем отвала 3 и заслонки 7 одновременно, поскольку поршневые полости гидроцилиндров 9 привода заслонки сообщаются с гидробаком, а штоковые соединены с гидроаккумулятором 11. Рабочее оборудование бульдозера принимает исходное положение для повторения нового рабочего цикла.
Таким образом, применение предложенного рабочего оборудования бульдозера обеспечивает повышение производительности за счет увеличения объема набранного грунта, перемещаемого без потерь в боковые валики к месту отсыпки. Уменьшаются затраты энергии на перемещение грунта, за счет уравновешивания рабочего оборудования гидроаккумулятором. Гидроаккумулятор не только уравновешивает рабочее оборудование, но и образует упругую связь между заслонкой и базовой машиной. Заслонка, имея определенную массу, оказывает демпфирующее воздействие на колебания бульдозера при перемещении по неровной опорной поверхности. Это уменьшает амплитуду колебаний центра масс бульдозера, повышает плавность хода и позволяет двигаться с большей скоростью, что сокращает время рабочего цикла и повышает производительность. Одновременно повышается надежность оборудования, за счет упрощения кинематики его механической части. Предложенное изобретение может найти применение при проектировании новых бульдозеров, а также может устанавливаться на существующих машинах без изменения их конструкции в виде сменного дополнительного оборудования для расширения эксплуатационных возможностей бульдозеров.
1. Рабочее оборудование бульдозера, включающее толкающие брусья, отвал с ножом и гидроприводом подъема, раскосы и заслонку, соединенную с отвалом, отличающееся тем, что оно снабжено гидроцилиндрами привода заслонки, гидроаккумулятором, редукционным гидроклапаном и регулируемым гидродросселем, причем заслонка снабжена боковыми стенками и шарнирно соединена с отвалом и со штоками гидроцилиндров, прикрепленных шарнирно корпусами к отвалу, при этом гидрораспределитель гидроцилиндров подъема отвала выполнен четырехпозиционным и сообщен с гидроаккумулятором, который через редукционный гидроклапан сообщен с напорной гидролинией и через регулируемый гидродроссель со штоковыми полостями гидроцилиндров привода заслонки, поршневые полости которых сообщены с гидрораспределителем управления отвала, при этом редукционный гидроклапан выполнен с возможностью поддержания величины давления зарядки гидроаккумулятора, обеспечивающей частичное уравновешивание силы тяжести рабочего оборудования, в плавающем его положении, в одной из позиций золотника гидрораспределителя.
2. Рабочее оборудование бульдозера по п. 1, отличающееся тем, что задние торцевые кромки заслонки и ее боковых стенок заострены.
