Гидравлическое следящее устройство для управления грузоподъемным краном

п 11 438603 Союз Советских Социалистицеских Республик(51 л. В 66 с 1314 исоединением заявки32) Приоритетпубликовано 05,08 Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий(53) УДК 621.874(088.8) та опубликования описания 16.01.75 2) Авторы изобретения(71) Заявитель 54). ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫМ КРАНОМ Изобретение относится к технике управления гидрофицированньгми грузоподъемными кранами.Известны,пидравлические следящие устройства для управления прузоподъемным краном, содержащие, по крайней мере, три силовых цилиндра со штоками, соединенными между собой и связанными с грузозахватным органом, насосный блок, подсоединенный к золотникам распределительного механизма, имеющего обратную связь и,цилиндры узла управления модели крана,Одвако извеспные устройства сложены.С целью упрощения конструкции следящего устройстра и повышения эффективности его работы обратимая связь выполнена в виде подсоединенных к золотникам распределителыного механизма гидроцилиндров, объем которых равен объему силовых цилиндров, а ход штока равен ходу штока цилиндров управления модели крана, сообщенных с цилиндрами обратной связи.На чертеже изображена гидрокинематическая схема, предлагаемого устройства,Кран содержит, по крайней мере, три силовых цилиндра 1 - 3. Шарниры 4 крепления этих цилиндров Ба несущем основанни (раме машины) раоположены таким образом, что при соединении между собой в узле 5 гидро- цилиндры образуют пространственную систему в виде треугольной пирамиды. К вершине этой пирамиды - узлу 5 присоединен грузо- захватный орган (на чертеже не изображен).На корпусе каждого гидроцилиндра закреплены гидрозамки 6, Каждый из гидроцилиндров через распределителыный механизм, состоящий из распределителей- 9, питается от своего гидронасоса 10 - 12 соответственно.В цепи питания каждого цилиндра преду"смот рены обратные клапаны 13 и фильтры 14.Каждый насос имеет забор рабочей жидкости из бака 15.Насосы объединены в блок: валы всех трех,насосов соединены между собой механичес кой передачей, например, с помощью цилиндрического редуктора 16, обеспечивающего синхронное вращение насосов. Один из валов 17 редуктора соединен с источником крутящего момента крана электродвигателем или ва лом отбора мощности машины.Узел управления краном представляет собой гидравлический манипулятор, выполненный в виде модели крана, и содержит три цилиндра 18 - 20 управления. Эти цилиндры сое динены между собой в узле 21, скомпонованыаналогично основным силовым цилиндрам 1 - 3 крана и имеют ход штоков, пропорциональный ходу штоков основных цилиндров,К золотникам (подвижным элементам) 22 30 каждого распределителя 7 - 9 прикреплены3соответственно штоки 23 - 25 трех других цилиндров управления. Штоковая и поршневая полости этих цилиндров с помощью трубопроводов 26 и 27 соединены с одноименными полостями цилиндров 18 - 20 модели крана. Ход штоков цилиндров 23 - 25 пропорционалев соответствующим ходам штоков основных цилиндров 1 - 3 и цилиндров 18 - 20 модели крана. Цилиндры управления (цилиндры модели крана и цилиндры, прикрепленные к золотникам распределителей) должны быть, как правило, унифицированы между собой. К корпусам цилиндров 23 - 25 также прикреплены гидрозамки 28 для исключения возмолности самопроизвольного или случайного включения цепи управления. К трубопроводам цепи управления подсоединен гидроаккумулятор (на чертеже не изображен), компенсирующий возможные утечки жидкости в цилиндрах 18 - 20 и 23 - 25. При этом давление жидкости гидроаккумулятора меньше давления срабатывания клапанов гидрозамков 28.К корпусу каждого распределителя 7 - 9 присоединены штоки дополнительных гидро- цилиндров 29 - 31, которые несут функции обратной связи следящего привода. Эти цилиндры с помощью трубопроводов 32 - 34 включены последовательно основным цилиндрам, при этом одноименные полости основных и дополнительных цилиндров соединены между собой. Гидроцилиндры 29 - 31 выполнены таким образом, что объем их штоковой и поршневой полостей равен соответствующим объемам основных цилиндров 1 - 3, а ход штока равен ходу штока цилиндров 23 - 25 управления, прикрепленных к золотникам распределителей. Корпуса гидроцилиндров 29 - 31 и цилиндров 23 - 25 неподвижны, а корпуса распределителей 7 - 9 могут совершать возвратно-поступательное перемещение.Распределители выполнены в основном обычным образом. В них имеются сверления (часть из них на чертеже условно изображена трубопроводами), соединяющие нагнетающую полость со сливной при нейтральном положении золотникаа также соединяющие между собой соответствующие выточки на золотнике и зазолотниковое пространство для разгружении золотника от осевых усилий. От насосов к распределителям жидкость подводится по нагнетательным трубопроводам 35. Сливается жидкость по трубопроводам 36, С основными цилиндрами 1 - 3 раслределители соединены трубопроводами 32 и 34, которые при нейтральном положении золотника перекрыты.Устройство работает следующим образом.Передачей крутящего момента от вала 17 через редуктор 16 цриводится в действие насосный блок, при этом валы гидронасосов 10 - 12 вращаются синхронно, Рабочая жидкость забирается из бака 15 и через фильтры 14 по трубопроводам 35 нагнетается к распределительному механизму. Если золотники 5 1 О 15 20 25 30 зз 40 45 50 55 60 65 422 распределителей 7 - 9 находятся в нейтральном положени, путь жидкости к цилиндрам 1 - 3 закрыт, и жидкость по соответствующим сверлениям в корпусе распре делителей поступает в сливные трубопроводы 36 и затем - ,в бак 15, Зная направление перемещения грузозахватного органа, а следовательно, и узла 5, оператор перемещает в требуемом направлении аналогичный узел 21 на модели крана, заставляя перемещаться штоки цилиндров 18 - 20. При пецемещении штоков в трубопроводах 26 или 27 создается давление, которое раскрывает гидрозамхи 28 и вынуждает перемещаться штоки цилиндров 23 - 25.Перемещаясь, шток цилиндра 24 увлекает за собой золотник 22 распределителя 8. Как только золотник переместится относительно корпуса на определенную величину, обусловленную конструкцией распределителя, нагнетательная и сливная,полости:последнего разобщаются. Одновременно с этим поток жидкости под давлением напра 1 вляется по одному из трубопроводов 32 или 34 (в зависимости от направления перемещения золотника 22), например по трубопрозоду 32. Давлением жидкости раскрывается гидрозамок 6, и жидкость поступает в штоковую полость цили(ндра 2, перемещая его поршень со штоком. При этом жидкость вытесняется из поршневой полости цилиндра и приводит в действие обратную связь: проходит через раскрытый гидро- замок б и по трубопроводу 33 поступает в поршневую, полость дополнительного гидроцилиндра 30, перемещая его,поршень со штоком. Перемещаясь, шток гидроцилиндра 30 увлекает за собой корпус распределителя 8. Цепи питания и управления проложены гаким образом, что одноименные полости цилиндров 19 и 24 управления и гидроцилинд,ров 2 и 30 соединены между собой. Поэтому перемещение штока цилиндра 19 по направлению совпадает с перемещением штока цилиндра 2, а направление перемещения золотника 22 распределителя 8 совпадает с направлением перемещения корпуса последнего, создаваемого, штоком цилиндра 30. Следовательно, основной цилиндр 2 копирует движение цилиндра 19 управления, а корпус распределителя 8 догоняет движущийся золотник 22. Золотник и корпус раапределителя 8 двигаются с одинаковой скоростью, при этом золотник идет впереди на расстоянии, равном первоначальному ходу включения. При прекращении движения штока цилиндра 19 прекращается движение штока, цилиндра 24 и соединенного с ним золотника 22 распределителя, Гидрозамок 28 закрывается, зафиксировав определевное положение штоков цилиодров 19 и 24. Поскольку в момент остановки от распределителя 8 по трубопроводу 32 попреинему подается жидкость в,цилиндр 2, то вытесняемая по трубопроводу 33 из этого цилиндра жидкость продолжает перемещать,поршень со штоком цилиндра 30 и корпус распределителя 8, Как только корпус распределителя сместится относительно остановившегося золотника 22 на величину первоначального включения, напнетательные и сливные полости раапределителя соединяются между собой, а трубопроводы 32 и 34 перекрываются, жидкость по трубопроводу 36 идет на слив. С прекращением подачи жидкости к цилиндру 2 его гидрозамок 6 закрывается, штоки цилиндра 2 и параллельно соединенного с ним цилиндра 30 фиксируются в определенном положении, пропорциональном положениям штоков цилиндров 19 и 24.При перемещении золотника 22 распределителя в,противоположном направлении жидкость нагнетается по трубопроводу 34 в штоковую полость цилиндра 30. Образовавшееся в этом цилиндре давление перемещает шток с поршнем, и жидкость из поршневой полости цилиндра 30 по трубопроводу 33 и через гидрозамок 6 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 2, перемещая его поршень со штоком. Остальные операции происходят подобно выше рассмотренному случаю.Если при управлении краном, перемещается не только шток цилиндра 19, но и другие цилиндры управления 18 или 20, управление и питание силовых цилиндров 1 и 3 крана происходит аналогично цилиндру 2. В процессе эволюций узла 5 крана относительно основания могут одновременно ,работать как все три цилиндра 1 - 3, так и один или два из этих цилиндров. Любой цилиндр может включаться в работу в произвольном положении поршня со шторком относительно корпуса цилиндра, Если какой-либо из цилиндров не включен в работу, жидкость доходит только до соответствующего распределителя 7, 8 или 9, затем по слитным трубопроводам возвращается в бак 15. В случае, если к узлу 5 крана приложена нерасчетная нагрузка или полностью использован ход поршня цилиндра 1, 2 или 3, срабатывает соответствующий предохранительный клапан 13. После завершения работы крана выключается насосный блок: 10 вал 17 редуктора 16 отключается от источника крутящего момента.Таким образом, управление силовыми цилиндрами крана сводится к перемещению по необходимой траектории узла 21 модели 15 крана.Предмет изобретения20 Гидравлическое следящее устройство дляуправления грузоподъемным краном, содержащее, по крайней мере, три силовых цилиндра со штоками, соединеннььми между собой и связанными с грузозахватным органном, на сосный блок, подсоединенный к золотникамраспределительного механизма, имеющего обратную связь и цилиндры узла управления модели крана, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения 30 эффективности его работы, обратная связьвыполнена в виде подсоединенных к золотникам гидроцилиндров, объем, которых равен объему силовых цилиндров, а ход штока равен ходу штока цилиндров управления моде ли крана, сообщенных с цилиндрами обратной связи.438603 Изд.161 Тираж 811осударствснного комитета Совета Минипо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 каз 74,8ЦНИИПИ Подписноев СССР ипография, пр, Сапунова,Составитель В. Пындак дактор С. Титова Техред 3. Тараненко Корректор А. Степанов