Гидропривод одноковшового экскаватора

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕЕЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)949092 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.10.80 (21) 3217489/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

E 02 F 9/22

Гевудлрстееилмй йкемитет

CCCP

Опубликовано 07.08.82. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 17.08.82 (53) УДК 621.879..34 (088.8) пв лелем изебретеиий и етермтий.г

С. идякин

ИАИР-11 .10TF ХЧй Ж. " ., ние ию 1БЛИ0Тк. : (72) Авторы изобретения

А. А. Акинфиев, И. Л. Беркман, И. Л. Витис, Н

А. В. Раннев, В. С. Лукашов, М. М. Овечкин, С и Э. А. Смоляницкий

Московское научно-производственное объед по строительству и дорожному машиностр (Объединение «ВНИИстройдормаш») (71) Заявитель (54) ГИДРОПРИВОД ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к дорожному и строительному машиностроению, а именно к гидравлическому приводу одноковшовых экскаваторов.

Известен гидропривод экскаватора, содержащий насос, гидроцилиндры стрелы, рукояти, ковша и их гидрораспределители и устройство автоматического управления, в составе которого имеется контур управления потоком рабочей жидкости во время копания, выполненный в виде гидрораспределителей (1).

Недостатком известного гидропривода является неприспособленность к изменяющимся условиям работы. Грунт в одном и том же забое. может иметь различную плотность, а также включения камней, строительного. мусора и т. п., в связи с этим необходимо перестраивать контур управления, увеличивая длительность движения механизмов при копании более плотного грунта и грунта с включениями и уменьшая длительность движения механизмов при копании грунта малой плотности и без включений. В данном гидроприводе эту перестройку необходимо выполнять вручную.

Наиболее близким решением из известных к изобретению является гидропри вод одноковшового экскаватора, включающий источник питания, гидроцилиндры стрелы, рукояти и ковша с распределителями, а

5 также — узел автоматического управления, содержащий распределители и гидравлические реле времени (2).

Недостаток данного гидропривода заключается в необходимости ручной пере1о стройки контура управления потоком при копании неоднородного грунта или при переходе от копания однородного грунта одной плотности к копанию грунта другой плотности. Эта перестройка заключается в увеличении длительности выдержки времени реле и соответственно времени движения механизмов при копании плотного грунта или при наличии включений камней в грунт и уменьшении этой выдержки при копании грунта малой плотности или при в отсутствии включений камней.

Цель изобретения — повышение производительности экскаватора за счет введения в устройство автоматического управления потоком рабочей жидкости во время копания обратной связи по нагрузке, обеспечивающей автоматическую приспособляемость гидропривода к изменяющимся условиям работы.

Указанная цель достигается тем, что гидравлические реле времени снабжены подстраивающими плунжерами, рабочая полость одного из которых связана с поршневой полостью гидроцилиндра рукояти, а рабочая полость другого — с,поршневой полостью гидроцилиндра ковша. 10

На чертеже изображен предлагаемый гидропривод экскаватора.

Гидропривод экскаватора содержит гидроцилиндры стрелы 1, рукояти 2 и ковша 3, соединенные напорными и сливными линиями с их гидрораспределителями 4, 5 и 6, которые связаны напорными линиями 7 с источником питания (на чертеже не показан), а сливными линиями — с баком 8, а также узел автоматического управления потоком рабочей жидкости во время копания, включающий двухзолотниковый гидрораспределитель 9 и 10 и два гидравлических реле времени 11 и 12, включающих золотники-дроссели 13 и 14, золотникидозаторы 15 и 16 и подстраивающие плунжеры 17 и 18. Линия 19 может соединять с источником питания или со сливом гидрораспределитель 9, а также входную линию 20.реле 11. Выходная линия 21 гидрораспределителя 9 соединяет его с полостью управления гидрораспределителем 5. Линия 22 может соединять с источником питания или со сливом гидрораспределитель 9.

Выходная линия 23 соединяет гидрораспределитель 9 с гидрораспределителем 10, а также с входной линией 24 реле 12. Линия 25 соединяет гидрораспределитель 10 з с баком 8. Выходная линия 26 гидрораспределителя 10 соединяет его с полостью управления гидрораспределителя 4. Выходная линия 27 гндрораспределителя 10 соединяет его с полостью управления гидрораспределителя 6. Торцовые полости золотников- 40 дозаторов 15 и 16 связаны через линии

28 и 29 и золотники-дроссели 13 и 14, находящиеся в верхней по чертежу позиции, сливной линией 30 с баком 8. Линией зарядки 31 торцовые полости золотников-до- 45 заторов 15 и 16 связаны через линии 28 и 29 и золотники-дроссели 13 и 14, находя; щиеся в нижней по чертежу позиции, с источником питания. Торцовая полость управления гндрораспределителя 9 через выходную линию 32 реле 11 связана с золотником-дозатором 15. Торцовая полость гидрорасгределителя 10 через выходную линию 33 реле*12 связана с золотником-дозатором 16. юрцовая полость управления золотникадросселя 13 связана с входной линией 20 > реле 11, а торцовая полость управления золотника-дросселя 14 связана с входной линией 24 реле 12. Линия 34 связывает рабочую полость подстраивающего плунжера с поршневой полостью гидроцилиндра рукояти 2. Линия 35 связывает рабочую полость подстраивающего плунжера 18 с поршневой полостью гидроцилиндра ковша 3. Золотник-дроссель 13, находясь в верхней позиции, во время работы реле 11 в режиме выдержки времени контактирует со штоком подстраивающего плунжера 17. Золотникдроссель 14, также находясь в верхней позиции, во время работы реле 12 в режиме выдержки времеА контактирует со штоком подстраивающего плунжера 18. Поршни подстраивающих плунжеров 17 и 18 подпружинены. При перемещении штоков этих плунжеров изменяются сечения дроссельных отверстий в золотниках-дросселях 13 и 14.

Постоянно или перед началом рабочих операций в линию 31 подается рабочая жидкость от источника питания (после появления потока рабочей жидкости в линиях

19 или 22, линия 31 может быть соединена со сливом), Под действием давления рабочей жидкости в линии 31 золотники-дроссели 13 и 14 занимают нижние позиции и пропускают через себя поток рабочей жидкости в торцовые полости управления золотников-дозаторов 15 и 16, которые смещаются в правые позиции, причем происходит заполнение дозированных объемов их торцовых полостей. Золотники-дозаторы 15 и 16, сместившись в правые позиции, запирают проход рабочей жидкости через себя.

Гидропривод работает следующим образом.

Для копания в последовательности «рукоять-ковш» машинист включает распределитель (на чертеже не показан) и подает рабочую жидкость во входную линию 19 (в этом случае линия 22 соединена со сливом), и далее через гидрораспределитель 9 по линии 21 в полость управления гидрораспределителй 5. Золотник гидрораспределителя 5 смещается в нижнюю по чертежу позицию, пропуская через себя поток рабочей жидкости из напорной линии 7 в поршневую полость гидроцилиндра 2 рукояти. Начинается поворот рукояти, копание, заполнение грунтом ковша. Рабочая жидкость из линии 19 поступает также во входную линию 20 реле 11 и, так как проход через золотник-дозатор 15 закрыт (золотник-дозатор 15 находится в правой позиции), рабочая жидкость поступает в торцовую полость золотника-дросселя 13 и смещает его вверх. Из торцовой полости золотника-дозатора 15 рабочая жид; кость начинает сливаться в бак 8 через дроссельное отверстие в золотнике-дросселе 13. Время истечения жидкости определяет длительность копания при повороте

949092

10

5 рукояти. После того, как весь дозированный объем жидкости сольется, золотникдозатор 15 занимает левую позицию и рабочая жидкость из входной линии 20 реле проходит в выходную линию 32 реле 11 через золотник-дозатор 15 и далее в торцовую полость управления гидрораспределителя 9, чем вызывается перемещение его золотника в верхнюю позицию. Через гидрораспределитель 3 рабочая- жидкость поступает в выходную линию 23 к гидрораспределителю 10, пройдя через который в линию 27, рабочая жидкость попадает в полость управления гидрораспределителя 6.

Золотник гидрораспредели геля 6 смещается вниз по чертежу, пропускает через себя поток рабочей жидкости из напорной линии 7 в поршневую полость гидроцилиндра 3 ковша. Начинается поворот ковша, копание, ковш продолжает заполняться. Так как золотник гидрораспределителя 9 находится в верхней позиции, выходная линия 21 соединяется с линией. 22 и через нее — со сливом. В этом случае золотник гидрораспределителя 5 устанавливается пружинами в нейтральную позицию. Рабочая жидкость в поршневую полость гидроцилиндра рукояти больше не поступает, поворот рукояти . прекращается. Рабочая жидкость из линии 23 поступает также во входную линию

24 реле 12, так как проход через золотникдозатор 16 закрыт (после зарядки он находится в правой позиции), рабочая жидкость поступает в торцовую полость управ ления золотника-дросселя 14 и смещает его вверх. Из торцовой полости золотника-дозатора 16 рабочая жидкость начинает сливаться в бак 8 через дроссельное отверстие в золотнике-дросселе 14. Время истечения жидкости определяет длительность копания при повороте ковша. После того, как весь дозированный объем жидкости сольется, золотник-дозатор 16 занимает левую позицию и рабочая жидкость из входной линии 27 реле 12 проходит в выходную линию 33 реле 12 через золотник-дозатор

16 и далее в торцовую полость управления гидрораспределителя 10, чем вызывается перемещение его золотника в нижнюю позицию. Через гидрораспределитель 10 рабочая жидкость поступает в выходную линию 26 и далее в полость управления гидрораспределителем 4. Золотник гидрораспределителя 4 смещается и, занимая нижнюю позицию, пропускает через себя поток рабочей жидкости из напорной линии 7 в поршневую полость гидроцилиндра 1 стрелы. Начинается подъем рабочего оборудования с наполненным ковшом из забоя. Так как золотник гидрораспределителя 10 находится в верхней позиции, выходная линия 27 соединяет через линию. 25 со сливом полость управления гидрораспределителя 6. Золотник распределителя 6

6 устанавливается пружинами в нейтральную позицию. Рабочая жидкость в поршневую полость гидроцилиндра 3 ковша больше не поступает, поворот ковша прекращается.

Подъем рабочего оборудования останавливается машинистом по мере необходимости при соединении входной линии 19 со сливом.

Для копания при повороте ковша машинист подает рабочую жидкость во входную линию к гидрораспределителю 9 и через него — к гидрораспределителю 10.

При этом линия 19 соединена со сливом.

По линии 27 рабочая жидкость попадает в полость управления гидрораспределителя 6. Золотник гидрораспределителя 6 смеl5 щается и, занимая нижнюю позицию, пропускает через себя поток рабочей жидкости из напорной линии 7 в поршневую полость гидроцилиндра 3 ковша, начинается поворот ковша и копание.

Рабочая жидкость из линии 20 поступа20 ет также во входную линию 24 реле 12, так как после зарядки золотник-дозатор 16 находится в правой позиции, проход через него закрыт, рабочая жидкость поступает в торцовую полость управления золотникадроссеЛя 14 и смещает его вниз. Из торцовой полости золотника-дозатора 16 рабочая жидкость начинает сливаться в бак через дроссельное отверстие в золотникедросселе 14. Время истечения жидкости определяет длительность копания при поз0 вороте ковша. После того, как дозированный объем жидкости сольется, золотникдозатор занимает левую позицию и рабочая жидкость из входной линии 24 реле 12 проходит в выходную линию 33 реле 12 через золотник-дозатор 16 и далее в

З5 торцовую полость управления гидрораспределителя 10, чем вызывается перемещение его золотника в нижнюю позицию. Через гидрораспределитель 10 рабочая жидкость поступает в выходную линию 26 и далее в полость управления гидрораспределителя 4.

Золотник гидрораспределителя 4 смещается, занимая нижнюю позицию, пропускает через себя поток рабочей жидкости из напорной линии 7 в поршневую полость гидроцилиндра 1 стрелы. Начинается подъем рабочего

45 оборудования с наполненным ковшом из забоя. Так как золотник гидрораспределителя 10 находится в нижней позиции, выходная линия 27 соединяется с баком через линию 25. Золотник распределителя 6 устанавливается пружинами в нейтральную позицию. Рабочая жидкость в поршневую полость гидроцилиндра ковша больше не поступает, поворот ковша прекращается.

Подъем рабочего оборудования останавливается машинистом по мере необходимости

55 при соединении линии 22 со сливом.

Время истечения дозированного объема через дроссельные отверстия в золотниках949092 вручную шунтируется (устанавливается. на минимальную порядка 0; 1, .... 0,2 с выдержку). Тогда переключение распределителя 9 вызывает быстрое переключение гидрораспределителей 10 и 4 и подъем рабочего оборудования.

Таким образом, с использованием гидропривода по предлагаемому изобретению можно осуществить процесс копания автоматически, не перестраивая его вручную при переходе с одного грунта на другой или от

1р грунта с включениями к грунту без включений. Это облегчает условия труда машиниста и повышает производительность на

10 — 12о/о

Формула изобретения

7 дросселях 11 и 12 из-под торца золотников дозаторов определяется площадью этих от верстий, При настройке устройства автома тического управления потоком сечения дрос сельных отверстий выбираются соответствую щими времени копания в грунтах малой плот ности.

Следовательно, реле настраиваются на минимальную выдержку времени, а гидро привод — на выполнение копания за мини мальное время. При копании грунтов сред ней и большей плотности давление рабо чей жидкости в полостях копающих гид роцилиндров увеличивается, соответствен но требуется увеличить длительность ко пания тем или иным исполнительным механизмом. Например, если копание происходит при повороте рукояти, давление рабочей жидкости увеличивается в поршневой полости гидроцилиндра 2 рукояти, связанной линией 30 с рабочей полостью подстраивающего плунжера 17. Когда это давление достигает значения, соответствующего пред- 2о варительному поджатию пружины, шток плунжера 17 начинает перемещаться в контакте с торцом золотника-дросселя 13. При перемещении площадь дроссельного отверстия в золотнике-дросселе 13 уменьшается, увеличивается время истечения рабочей жид- 25 кости из-под торца золотника-дозатора 15 и время копания при повороте рукояти. В случае копания при повороте ковша увеличивающееся в поршневой полости гидроцилиндра ковша давление рабочей жидкости по линии 35 попадает в рабочую полость подстраивающего плунжера 18 и уменьшает площадь дроссельного окна в золотнике-дросселе 14. Время копания при повороте ковша увеличивается. При необходимости копать только рукоятью реле 12 з5

Гидропривод одноковшового экскаватора,, включающий источник питания, гидроцилиндры стрелы, рукояти и ковша с распределителями гидромагистрали и узел автоматического управления, содержащий распределители и гидравлические реле времени, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности экскаватора, гидравлические реле времени снабжены подстраивающими плунжерами, рабочая полость одного из которых связана поршневой полостью гидроцилиндра рукояти, а рабочая полость другого — с поршневой полостью гидроцилиндра ковша.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3414146, кл. 214 — 138, опублик. 1964.

2. Авторское свидетельство СССР № 541946, кл. Е 02 F 9/22. 1974 (прототип), 949092

Сост а вител ь С. Фо м ин

Редакто р М. Келе ме ш Техред A.Áîéêàñ Корректор О. Билак

Заказ 5460/ I Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб, д. 4/5

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