Гидравлический привод рабочего оборудования одноковшового экскаватора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1397 ад 4 Е 02 Р 922 фСЕС(9 ец ь."Е ОПИСАНИ РЕТЕНиЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Красноярский политехнический институт(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА(57) Изобретение относится к области строительного и дорожного машиностроения и позволяет повысить производительность экскаватора. Привод включает силовые гидро- цилиндры (ГЦ) 1, 2, 3 стрелы, рукояти и ковша соответственно, два управляющих клапана (К) 9,0 силового ГЦ 1, два управляющих К 11, 12 силового ГЦ 3, гидромагистрали и двухпозиционныи трехходовой гидроуправляемый распределитель (ГУР) 5. В поршневой полости ГЦ 2 расположен гидроуправляющий орган рукояти, выполненный из поршня и тарельчатой пружины. Через дополнительное отверстие корпуса ГЦ 2 гидроуправляющий орган по- . средством дополнительной магистрали 4 связан с одним из ходов ГУР 5. Другие ходы ГУР 5 сообщены соответственно с К 9, 1 О и 11, 12. Линии управления 28 и 29 ГУР 5 сообщены соответственно с К 9, 1 О и 11, 12.Линии управления 28 и 29 ГУР 5 сообщены соответственно с напорными магистралями 8 и 20 ГЦ . и 3. Напорная магистраль 6 ГЦ 2 сообщена с гидроуправляющим органом посредством обратного К 26.Привод позволяет посредством ГУР 5 осуще- В ствлять автоматический выбор наименьшего энергоемкого процесса выглубления ковша.Это приводит к сокращению времени цикла экскавации и как следствие этого, к увеличению производительности экскаватора. 3 ил.Изобретение относится к строительству и дорожному машиностроению, а именно к гидравлическим приводам рабочего оборудова. цця одноковшовых экскаваторов. Цель изобретенияповыгцение производительности экскаватора,На фиг, 1 изображена принципиальная схема гидравлического привода рабочего оборудования одноковшового эКскаватора; на фиг. 2гидроуправляемый орган, встроенный в поршневую полость гидроци.лицдра рукояти, сечение АА на фиг, ; на фиг. 3 - . рабочее положение оборудования экскаватора, при котором возникают опасные перегрузки в местах крепления гидроцилинлра рукояти.Гцдроцривод включает силовые гидроцилиндры 1, 2 и 3 стрелы, рукояти и ковша соответственно, гидравлический орган (фиг, 2), гидролинию 4, которая посредством двухпозиционного трехходового гидроуправляемого распределителя 5 соединена с напорными гидромагистралями 6, 7 и 8 и вы. " ведена на управляющие клапаны 9 - 12,Подъемная полость гидроцилиндра 1 стрелы соединена магистралями 8 и 13 с клапаном 9, а другая рабочая полость этого гидроцилиндра соединена гидромагистралями 14 и 15 с клапаном 1 О, линия отвода 16 кото.рого выведена в сливную магистраль 17, Распределитель 5 связан с клапаном 10 посредством гидромагистрали 18, Полость гидроцилицдра 3 ковша соединена магистралями 7 и 19 с клапанами 11, а другая рабочая полость этого гидроцилиндра соединена гидромагистралями 20 и 21 с клапаном 12, линия отвода 22 которого выведена в сливную магистраль 17. Распределитель 5 связан с клапаном 12 посредством гидромагистрали 23. Обратные клапаны 24 и 25 служат для подпитки соответственно гидроццлиндров 1 и 3 из линии слива 17, а обратный клапан 26 служит для отсечения магистрали 4 от магистрали 6, связанных магистралью 27, если давление в последних меньше, чем давление в магистрали 4. Магистрали управления 28 и 29 распределителем 5 связаны с магистралями 8 и 20 соответственно, давление в которых определяет рабочее положение золотника распределителя и связывает попеременно магистраль 4 с магистралью 18 или магист.раль 4 с магистралью 23. Давление на.стройки клапанов 10 и 12 несколько меньше давления настройки клапанов 9 и 11 соответственно, что обеспечивает опережающее срабатывание клапанов 10 и 12.Гидроуправляющий орган (фиг, 2) в гцдроцилиндре 2 состоит из поршня 30 с уплот.нением 31, тарельчатой пружины 32, располокеццой в дополнительной полости 33, крышки 34 регулирования жесткости пружины 32, герметизирующей гидроцилццдр 2 с поршнем 35 с уплотнениями 36 Гидравлический привод работает следу;ощцм образом.При подполе ковша к забою операторвключает гидромагистраль 6 или 20, разра 5 ботка грунта производится при работе собтветственно гндроцилиндра 2 рукояти или 3ковша, либо совместной работе их гидроцц.лицдров,Если копание грунта осуществляется поворотом относительно неподвижной рукоятидвижением ксвша, то в рабочих полостяхгидроцилицдрз 3 ковша насосом создаетсяактивное давление, а в запертых гндроцилиндрах 2 и 1 рукояти и стрелы развиваются реактивные давления. Наибольшая15 величйна активного давления зависит от характеристик насоса и настройки предохранительного клапана системы, а наибольшая,величина реактивного давления зависит отнастройки клапанов 9, 10 и 11, 12 (прикопании гидроцилиндром 2 рукояти). В зависимости от цаправления и величины силыкопания, реализуемой на штоке гидроцилиндра 1 стрелы, возникает сжимающая илирастягивающая реактивная нагрузка, а в рабочих полостях этого гидроцилиндра развивается соответствующее реактивное давле.ние. Аналогичное явление происходит н вгидроцилиндре 3 ковша при работе гидроци.линдром 2 рукояти. Золотник распределителя 5 занимает одно из двух рабочихположений под действием разности рабочегоЗ 0 давления в магистралях 8 и 20, передаваемого гидравлически посредством управляющих магистралей 28 и 29 соответственно.В случае действия растягивающего уси.лия магистраль 14 является напорной и,если активное цли реактивное давление в35 магистралях 4 и 6 превышает давлениенастройки клапана 10 и давление в магистралях 8, то магистраль 14 соединяется с магистралью 18, жидкость из магистрали 14направляется на слив через линии 16 в магистраль 17. Шток гидроцилиндра 1 стрелывыдвигается, поднимая стрелу и выглубляяковш, Подпитка магистрали 8 осуществляет.ся через линию 13 и обратный клапан 24.Если давление в магистрали 8 больше давле.ния в магистрали 20, то золотник распре 45 делителя 5 занимает другое положение,соединяя магистраль 4 с магистралью 23.При этом происходит воздействие давленияна клапан 12, и жидкость из магистрали 20направляется на слив через линию 22 вмагистраль 17.Шток гидроцилиндра 3 ков 50 ша втягивается, поворачивая ковш, тем самым выглубляя его. Подпитка магистрали 7осуществляется через магистраль 19 и обратный клапан 25. Таким образом, посредствомраспределителя 5 осуществляется автоматический выбор наименьшего энергоемкого55 процесса выглубления ковша, что приводит ксокращению времени цикла экскавации и,как следствие, увеличению производительности экскаватора.1 Мзс 179 При сжимающей нагрузке на штоке гидроцилиндра 1 магистраль 8 является напорной и срабатывание клапана 10 це приво. дит к перемещению штока. Дальнейшее увеличение нагрузки в гидроцилиндрах 2, 3 и по полости 33 (фиг. 2) (соответственно давление в магистралях 6, 4 и 20) при условии, что давление в магистрали 20 больше давления в магистрали 8, приводит к срабатыванию клапана 9, жидкость из магистралей 4 и 6 поступает через магистрали 8, 13 в подъемную полость гндроцилиндра 1, где давление меньше. Из противоположной полости гидроцилиндражидкость вытесняется через магистраль4 и клапан 10 в линяю слива 16 и магистра- раль 17, Подъем стрелы и выглублецце ковша происходит до тех пор, пока не снизится давление в магистралях 4, 5 н 20. В случае, если давление в магистрали 8 больше давления в магистрали 20 - рабочая жидкость иэ магистрали 6 и 4 посредством срабатывания клапана 11 поступает через магистрали 19 и 7 в штоковую полость гидроцилиндра 3 ковша, из противоположной полости рабочая жидкость через магистрали 20 и 21 и клапан 12 поступает в сливные магистрали 22 и 17, При этом происходит поворот ковша (его выглубление), до тех пор пока не снизится давление в магистралях 4, 6 и 28,Диаметр поршня 30 (фиг. 2) больше диаметра поршня 35 гидроцилиндра 2 рукояти, что требует большего усилия для его перемещения при одинаковом уровне давления в полостях 33 и магистрали 6, обеспецивае. мого посредством магистрали 27 (фиг. 1) с обратным клапаном 26. Поэтому при подаче давления в напорную магистраль 6 (копание при помощи гидроцилиндра 2 рукояти) жидкость, проходя через обратный клапан 26 и через магистрали 27 и 4, обеспечивает крайне правоеположение дополнительного поршня, которое является нормальным при работе экскаватора.При копании с помощью гидроцилиндра 3 ковша и крайнем отвернутом положении рукояти на штоке гидроцилиндра 2 рукояти, который предельно втянут, может возникнуть опасно большое усилие. В этом случае дополнительный поршень 30 (фиг. 2) смещается поршнем 35 влево. В магистрали 4 создается высокое давление жидкости, доста-. точное для срабатывания клапанов 9, 1 О нли1, 12 (в зависимости от положения золотника-распределителя 5). Дальнейшее действие привода аналогично описанному выше. Давление возврата, создаваемое также тарельчатой пружиной 32, регулируется посредством заворачивания по конической резьбе крышки 34 гидроцилицдра 2, тем самым изменяя характеристику ее жесткости. Уплотнения 31 и 36 служат для устранения перетечек жидкости из полостей высо. кого в полости низкого давления,Если давление настройки клццццсц 9 ц0(1 и 12) назначить несколько цц,кс цсцлс ция настройки предохранительного клапана, ограничивающего реактнвцос дацлс цнс, ц 1 выше давления настройки предохрани гсльцо го клапана насоса, то предлагаемый цтцн 1 д обеспечит автоматическое ограни ц ццс цц грузок ца рабочее оборудование экскаватср, цто важно прц использовании сменных раба ццх органов или сменных элементов оборудо нация. Напрцмср, для увеличения глубины копания используют рукояти с увеличенной длиной. При этом значительно увеличивает ся реактивное усилие на штоке гидроццлиндра рукояти, возможна остановка ковша5 (особенно в эоце ограниченной видимости,когда находится на глубине, близкой к мак.симальной), возможна перегруз а элемецгов привода и металлоконструкции.На схеме (фиг. 3) выполнено одно цзреальных положений элементов рабочс го20 оборудования. Сила Р на режущей кромкековша может достигать большой величины даже при небольшом активном усилии Ь на гидроцилицдре ковша, если линия дейс"1 вня силы Р проходит вблизи гнарццра Л по 25 ворота ковша.Сила Р в рассмотренном положении цсограничивается протаскивацием ц устойчи востью экскаватора, а также срабатыванием клапанов реактивного давления стрелы. За метим, цто если плечо а силы Р стремится30 к нулю, то Р неограниченно возрастает. Вэтом случае на штоке гндроцилнцдра рукоя тц возникает чрезмерное реактивное усилие, приводящее к перегрузке гндроцилццдра по ворота рукояти, к чрезмерному изгибурукояти и стрелы35формула изобретения Гидравлический привод рабочего обору.дования одноковшового экскаватора, вклю.цаюгций силовые гидроцилиндры ковша, ру.кояти ц стрелы, два управляющих клапц.н" гидроцилицдра стрелы, гидроуправляющий орган рукояти, гидравлически связанный с последним, гидромагистралц, отлииаощийся.тем, что, с целью повышения производительности экскаватора, гидравлический привод снабжен двумя дополцительцымц уп.равляющими клапацами гкдроцилнцдра ков.ша и двухпозиционным трехходовым гидро.управляемым распределителем, гидроуправляющий орган расположен в поршцс.вой полости гидроцилиндра рукояти и вьц 1 олцец из поршня и тарельчатой пружины, а кор пус гидроцилицдра рукояти выполнен с до.полццтельным отверстием, через которсе по.средством донолннтельцой магистралц уп равляющий орган связан с одним из ходов 55 гидроуправляемого распределителя, другиеходы которого сообщены соответственно с управляющими клапацамц гндроцилццдров стрелы и ковша, при этом линии упраьл 133979 ния гидроуправляемого распределители сообщены соответственно с напорными магистралями гидроцилиндров стрелы и ковша, а Составитель Схред И. Верее607СССР но Раушск приятие Редактор В, КовтунЗаказ 2003/31ВНИИПИ Государственног13035, МоеПроизводственно-полигра Тираж комитета ва. Ж - 35 нцеское яренапорная магистраль гидроцилиндра руяояти сообщена с управляющим органом посредством обратного клапана,Фомин Корректор М. Шаров Подписноеелам изобретений и открытийаи иаб., д, 4/5 г. Ужгород, ул. Проектная, 4