Гидравлический привод рабочего оборудования одноковшового экскаватора

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.11.80 (21) 3216572/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е 02 F,9/22

Гелударетееавй кенлтет

СССР (53) УДК 621.879..34 (088.8) Опубликовано 07.08.82. Бюллетень № 29 ле делан лзееретедлй

II етерытий

Дата опубликования описания 17.08.82 (72) Авторы изобретения

В. П. Павлов, С. В. Каверзин, В. В. Минин и С. И. Васильев (7I ) Заявитель

Красноярский политехнический институт (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, а йменно к гидравлическому приводу рабочего оборудования одноковшового экскаватора.

Известен гидравлический привод одноковшового экскаватора, у которого напорные линии силовых цилиндров ковша или рукоятки соединены посредством дополнительных устройств с напорной линией силового цилиндра перемещения стрелы. При черезмерном возрастании давления в напорной магистрали рабочего цилиндра расход насоса переключается в поддерживающую (подъемную) полость цилиндра стрелы, поднимая ее и уменьшая тем самым толщину стружки и нагрузку на рабочее оборудование 11).

Однако перегрузка элементов указанного привода происходит не только от черезмерного давления, создаваемого насосом в напорных магистралях (активное давление), но и от реактивного давления в запертых магистралях. Например, при разработке грунта поворотом ковша в запертых полостях гидроцилиндра рукояти возникают очень большие реактивные давления, которые могут привести к перегрузке элементов конструкции и привода рабочего оборудования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является привод рабочего оборудования одноковшового экскаватора, обеспечивающий подъем стрелы и выглубление ковша при черезмерном активном давлении в напорной магистрали гидроцилиндра ковша, включающий гидроцилиндры ковша, рукояти и стрелы, напорные и в сливные, магистрали и управляемые клапаны (2).

Недостаток данного привода заключается в том, что подъемная полость гидроцилиндра стрелы соединена только с напорной магистралью цилиндра ковша, а возрас15 тание давления в напорной магистрали цилиндра рукояти не ограничено, причем основным сигналом для выглубления ковша является черезмерное активное давление в напорной магистрали, хотя перегрузка эле2о ментов привода и конструкции рабочего оборудования возможна и от черезмерных реактивных давлений (усилий). Последнее обстоятельство особенно важно в случае, если шток запертого гидроцилиндра рукояти находится в одном из крайних положений и .

949091 реакгивное черезмерное усилие на штоке гидроцилинлра не может быть ограничено посредств()м ограничения реактивного лавлеиия н гидросиситеме. Г1ри этом возможна (,ерегрузка элементов конструкции рабочего оборудования, что, в конечном счете, ведет к сни)кению надежности элементов привода и рабочего оборудования и ухудшению технико-экономических показателей машины н целом. Увеличение интенсивности нагружения ведет к снижению надежности и долговечности конструктивных элементов экскаватора.

Цель изобретения — повышение належности и долгонечности экскаватора, увеличение его произнодительности за счет автоматического ныглубления ковша для ограничения нагрузок на рабочее оборулование и гидравлический принол.

Указанная цель достигается тем, что гидравлический привод снабжен установленным на стреле и кинематически связанным .посредством криношипа с, гидроцилиндром рукоятки дополнительным гидроцилиндром с напорной магистралью, сообщенной через управляемые клапаны с поршневой полостью гидроцилиндра стрелы, штоковая полость которого через управляемые клапаны соединена со сливом.

На чертеже изображена принципиальная гилравлическая схема эксканатора.

Схема включает гидроцилиндры 1, 2 и 3.

Для подъема стрелы, поворота рукояти и. кони)а до!!Оли ительный Гил()оцилинлр . 4 киI нематически связан кривошипом 5 с гидро.цилиндром 2 рукояти. Напорные магистрали

6, 7 и 8 вывелены на управляемые клапаны

9 и 10. 11олъемная полость гидроцилнндра 1 подъема стрелы соединена магистралью 1! и

12 с клапаном 10, а другая рабочая полость этого же цилиндра соединена магистралью

13 с клапаном 9, линия 14 отвода которого вынелена на слйв. Обратный клапан 15 слу. жит лля подпитки гидроцилинлра 1 из линии слива 14, а обратные клапаны 16 и 17 отсекают магистраль 6 от магистралей 7 н

8, в случае если давление в последних меньп)е.

Диаметр поршня дополнительного гидроцилинлра 4 несколько больше диаметра гюрп(ня гидроцилинлра 2 . рукояти. Соответственно определяется усилие на штоках эти х гидро цил и ндрон. Поэтому п ри подаче лавления в напорные магистрали 6 и 7 шток гилроцилиндра 4 вылвигается, поворачивая кривошип 5 по часовой стрелке.

Шток гидроцилиндра 4 как правило, находится в выдвинутом положении. Давление настрсйки клапана 9 несколько меныис давления настройки клапана !О, что обеспечивает пережакнцее срабатывание клапана 9.

Гидравлический привод работает слелующим образом.

После того как ковш полвелен к забою, оператор включает напорную магистраль 7 или 8, разработка грунта производится при работе соответственно гидроцилиндра рукояти или ковша, либо при совместной работе этих гидроцилиндров.

Если копание грунта осуществляется повороти((л(относительно неподвижной рукояти движением ковша, то в рабочих полостях гидроцилиндра 3 ковша насосом создается активное давление, а в запертых гилроцилиилрах рукояти и стрелы развиваются реак тинные давления. Наибольшая величина активного давления зависит от характеристики пасоса и настройки предохранительного клапана, а наибольшая величина реактивного давления зависит от настройки клапанов 9 и 10. (5 В зависимости от направления и величины силы копания на штоке гидроцилиндра 1 стрелы возникает сжимающая или растягинающая реактивная нагрузка, а в рабочих полостях этого же гидроцилинлра развивается соответству(ощее реактивное давление.

В случае действия растя()ивающего усилия магистраль 13 является напорной, и если активное или реактивное давление в магистралях 6, 7 и 8 превышает давление настройки клапана 9, жидкость из магистра-.

25 ли 13 направляется на слив через линию 14.

Шток гидроцилинлра l выдвигается, полнимая стрелу и ныглубляя ковш. Полпитка магистрали 11 осуществляется через линию

12 и обратный клапан 15.

При отжимакнцей нагрузке на штоке гидроцилиндра 1 магистраль l l является напорной и срабатывание клапана 9 «е приводит к перемец(ению штока. Дальнейшее увеличение нагрузки в гидроцилиндрах 2, 3 и 4 (соответственно давления в магистралях 7, 8 и 6) приводит к срабатыванию клапана

l0, жидкость из магистралей 6, 7 и 8 поступает через магистрали 12 и 11 в подъемнун) полость гидроцилиндра 1, где давление обыч но значительно меньше. Из противополож- ной полости жидкость вытесняется через

40 магистраль 13 и клапан 9 н линию слива 14.

Подъем стрелы и выглубление ковша происходит ло тех пор, пока не снизится давление в магистралях 6, 7 и 8.

4s Диаметр поршня дополнительного гидроцМлиндра 4 несколько больше лиаметра поршня гилроцилиндра 2 рукояти. Соответственно и усилие на штоке дополнительного гилроцилиндра 4 больше усилия на што

50 ке гилроцилиндра 2 рукояти. Поэтому при подаче давления в напорную магистраль 7 или 8 (копание при помощи гидроцилиндра . рукояти- или ковша) жидкость, проходя через обратный клапан 16 или 17 и магистраль

6, поступает в поршневую полость дополнительного гидроцилинлра 4 и перемещает шток с кривошипом 5 в крайнее правое (по чертежу) положение. Из лругой полости гидроцилиндра 4 жидкость вытесняется в линию 14 слива. Крайнее правое положение ции, снижается их надежность и долговечность:

Использование предлагаемого гидропривода позволяет автоматически выглублять ковш при его стопорении, уменьшить нагрузки на элементы привода и металлоконструкцию рабочего оборудования, что повышает их надежность и долговечность.. формула изобретения (о

Гидравлический привод рабочего оо0рудования одноковшового экскаватора, включающий гидроцилиндры ковша, рукояти и стрелы, управляемые клапаны и гидромагистрали, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности экскаватора, он снабжен установленным на стреле и кинематически связанным посредством кривошипа с гидроцилиндром рукояти дополнительным гидроцилиндром с на порной магистралью, сообщенной через управляемые клапаны с поршневой полостью гидроцилиндра стрелы, штоковая полость которого через управляемые клапаны соединена со сливом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 231395, кл. Е 02 F 9/22, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 244223, кл. Е 02 F 9/22, 1969 (прототип) 949091 штока цилиндра 4 является нормальным при. работе, экскаватора.

Давление жидкости в магистрали 6 не превышает давление в магистрали 7, поэтому автоматическое выглубление ковша может быть только из-за черезмерного возрастания давления в магистралях 7 или 8. Однако при копании с помощью гидроцилиндра 3 ковша и крайнем выдвинутом положении рукояти на токе гидроцилиндра .2 рукояти, который предельно втянут, может возникнуть опасно большое усилие, В этом случае кривошип 5 со штоком гидроцилиндра 4 смещается влево, В магистрали 6 создается высокое давление жидкости, достаточное для срабатывания клапана 9 или (0. Дальнейшее действие привода аналогично описанному выше.

Если давление настройки клапанов 9 и (О назначить несколько ниже давления настройки предохранительного клапана, ограничивающего реактивное давление, но выше давления настройки предохранительного клапана насоса, то предлагаемый привод обеспечит автоматическое ограничение нагрузок иа рабочее оборудование экскаватора, что важно при использовании сменных рабочах органов или сменнь х элементов оборудования. Например, для увеличе25 ния глубины копания используют рукояти с увеличенной длиной. При этом значительно увеличивается реактивное усилие на штоке гидроцнлиидра. рукояти, возможна перегрузка элементов привода и металлоконструк-, 94909l

Составитель С. Фомин

Редактор М. Келемеш Тех ред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 5460/I I Тираж 709 Подпнсное

ВНИИПИ Государственного коаФтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ..ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ППП .Патеат За«. 3 - /3