Гусеничный бульдозер

(54) ГУСЕНИЧ (57) Изобрете технике, а им рам. Цель изо вечности, по и расширени ностей, Бульд л,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4459454/03 (22) 12.07.88 (46) 23.12,91. Б (71) Псковский итехнического (72) В.Д,Глебо и А.М.Ветлицы (53) 621.878,2(0 (56) Авторско В 294911, кл.Авторско М 1481346, кл. юлЛФ 47филиал Ленинградского полинститута им. М.И.Калинина в, А.И.Тархов, В.М.Иванова н88.8)е свидетельство СССР Е 02 Р 3/76, 1968,е свидетельство СССР Е 02 Р 9/22, 1987. НЫЙ БУЛЬДОЗЕРние относится к землеройной енно к гусеничным бульдозебретения - повышение долговышение производительности е эксплуатационных возможозер содержит базовую машину 1, отвал 2 и толкающие брусья 3 с встроенными Гидроцилиндрами 4, сообщенными с гидроаккумулятором 31. Гидроцилиндры 5 привода отвала сообщены с гидрораспределителями 9, 10, а последний сообщен с гидроаккумулятором 17 и гидробаком. На транспортном режиме штоковые полости гидроцилиндров 5 сообщены с гидроаккумулятором 17, а рабочее оборудование благодаря ему имеет вертикальную упругую связь с базовой машиной. Демпфирование колебаний рабочего оборудования относительно базовой машины, осуществляемое дросселями 11 и 15, уменьшает динамические нагрузки и повышает плавность хода бульдозера, При управляемом перемещении рабочего органа или при его взаимодействии с грунтом упругая связь блокируется управляемым гидрораспределителем 10. (Д 1Изобретение относится к землеройной технике, а именно к гусеничным бульдозерам.Известен бульдозер, содержащий базовую машину, рабочий орган в виде отвала, соединенного с толкающими .брусьями, основной гидрораспределитель, соединенный гидромагистралями с гидроцилиндрами привода рабочего органа, с гцдронасосом и с гидроба ком.Известное устройство характеризуется недостаточной долговечностью ходового оборудования и низкой производительностью. Долговечность ходового оборудования снижается в результате действия больших сил инерции на элементы ходового оборудования. Указанные силы инерции возникают при движении бульдозера от места отсыпки грунта к началу забоя, когда бульдозер перемещается с повышенной скоростью по неровной опорной поверхности. Большие силы инерции обусловлены большими величинами массы и вертикальныхускорений отвала, расположенного консольно на значительном расстоянии от центра масс бульдозера, относительно которого и происходят его угловые колебания при движении. Поскольку отвал с помощью гидроцилиндров жестко соединен с остовом базовой машины, то указанные силы инерции оказывают воздействие на элементы подвески трактора и опорные катки. Указанное обстоятельство является причиной быстрого износа передних опорных катков у гусеничных бульдозеров. Кроме того, в результате жесткого соединения отвала с остовом базовой машины увеличивается амплитуда колебаний подрессоренной части бульдозера, что ухудшает плавность.его хода и обуславливает быстрое утомление машиниста, а это ограничивает скорость холостого хода и снижает производительность.Наиболее близким к предлагаемому является гусеничный бульдозер, содержащий базовую машину и отвал, соединенный с ней посредством толкающих брусьев с встроенными гидроцилиндрами, рабочие полости которых сообщены одной гидролинией через регулируемый дроссель с первым гидроаккумулятором, и второй гидролинией через второй регулируемый дроссель - с камерой управления управляемого гидрораспределителя, сообщенного с основным гидрораспределителем и с вторым гидроаккумулятором, соединенным с напорной гидромагистралью через гидро- клапан.В данном бульдозере достигаетсяуменьшение горизонтальных динамических нагрузок, передаваемых на ходовое оборудование во время копания и перемещениягрунта эа счет упругой связи между базовоймашиной и рабочим оборудованием. Упру 5 гая связь, включающая установленные втолкающих брусьях гидроцилиндры и соединенный с ними гидроаккумулятор, обеспечивают уменьшение горизонтальныхдинамических нагрузок, передаваемых на10 базовую машину при взаимодействии рабочего органа с грунтом,Однако известный бульдозер имеет недостатки, которые заключаются в ограниченных эксплуатационных воэможностях,15 Зто объясняется отсутствием механизма регулирования упругих свойств связи рабочего оборудования с базовой машиной всоответствии с эксплуатационными условиями (вид. и состояние разрабатываемого20 грунта), Кроме того, известный бульдозеримеет недостаточную долговечностьходового оборудования и низкую производительность вследствие жесткойвертикальной связи рабочего оборудования25 и базовой машины на транспортном режиме, Бульдоэерное оборудование современных бульдозеров имеет большую массу(1000-8000 кг), поскольку оно расположеноконсольно впереди базовой машины, то при30 перемещении от места отсыпки к началу забоя по повышенной скорости возникают колебания базовой машины, имеющиебольшую амплитуду, Такие колебания увеличивают динамические нагрузки на ходо 35 вое оборудование и ограничивают скоростьперемещения, а следовательно, и производительностьь.Целью изобретения является повышение долговечности ходового оборудования40 и производительностирасширение эксплуатационных возможностей,Поставленная цель достигается тем. чтогусеничный бульдозер, содержащий маши,ну и отвал, соединенный с ней посредством45 толкающих брусьев с встроенными гидроцилиндрами, рабочие полости которых сообщены одной гидролинией черезрегулируемый дроссель с первым гидроаккумулятором и второй гидролинией через50 второй регулируемый дроссель с камеройуправления управляемого гидрораспределителя, сообщенного с основным гидрораспределителем и с вторым гидроаккумулятором,соединенным с напорной гидромагистралью55 через гидроклапан, снабжен клапаном ИЛИ,пружинами, установленными в полостяхопускания гидроцилиндров привода отвала,которые сообщены гидролиниями с управляемым гидрораспределителем,включенным параллельно основному гид 17001675 10 20 рораспределителю и выполненным двухпозиционным, четырехлинейным с подпружиненным золотником, а один из его отводов сообщен с гидробаком через параллельно включенные регулируемый дроссель и обратный клапан, соединенный входом с гидробаком, причем в гидролинию, соединяющую управляемый гидрораспределитель с вторым гидроаккумулятором, включен обратный клапан параллельно регулируемому дросселю и входом к упомянутому второму гидроаккумулятору, который сообщен со сливом через вентиль, при этом управляемый гидрораспределитель вцполнен с возможностью сообщения полостей опускания гидроцилиндров привода отвала с гидробаком через параллельно включенные регулируемый дроссель и обратный клапан, а полостей подьема - с вторым гидроаккумулятором в одной из позиций золотника и перекрытия упомянутых полостей в другой позиции золотника, причем в гидро- линию, сообщающую полости, гидроцилиндров, встроенный в толкаюшие брусья, с первым гидроаккумулятором, установлен обратный клапан параллельно регулируемому дросселю и входом к гидроаккумуля., тору, который одной гидролинией сообщенчерез вентиль со сливом и другой гидролинией сообщен с напорной гидромагистралью через гидроклапан, сообщенный выходом и камерой управления с упомянутым гидроаккумулятором, а в гидролинию управления, сообщающую полости упомянутых гидроцилиндров с камерой управления гидрораспределителя, установлен клапан ИЛИ, одни боковой отвод которого сообщен с полостями гидроцилиндров, второй боковой отвод сообщен через регулируемый дроссель со сливом и с отводом основного гидрораспределителя, а средний отвод сообщен с камерой управления гидро- распределителя, при этом основной гидро- распределитель выполнен пятилинейным с воэможностью перекрытия бокового отвода клапана ИЛИ в нейтральной позиции золотника и сообщения этого отвода с напорной гидромагистралью в других позлциях золотника.Положительный эффект, получаемыйпри применении предложенного бульдозера, выражается в повышении долговечности ходового оборудования, повышении производительности и в расширении эксплуатационных возможностей. Достижение указанного положительногб эффекта обеспечивается за счет введения вертикальной упругой связи между рабочим оборудованием и базовой машиной, Упругая связь образуется гидроаккумулятором, который при 25 30 35 40 45 50 55 холостом ходе бульдозера автоматически сообщается с полостями подъема гидроцилиндров привода отвала, что обеспечивает повышение долговечности ходового оборудования за счет снижения динамических нагрузок. Кроме того, уменьшается амплитуда колебаний бульдозера, что позволяет повысить скорость его передвижения, а следовательно, и производительность, Регулирование упругих и демпфирующих свойств упругой связи обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей бульдозера, На чертеже изображена гидросхема гусеничного бульдозера,Гусеничный бульдозер содержит базовую машину 1 и бульдоэерное рабочее оборудование, включающее отвал 2, шарнирно соединенный посредством толкающих брусьев 3 и встроенных в них гидроцилиндров 4 с базовой машиной. Гидроцилиндры 5 привода отвала снабжены пружинами 6, а их полости сообщены гидролиниями 7, 8 с основным гидрораспределителем 9 и управляемь 1 м двухпоэиционным гидрораспределителем 10. Последний одним отводом сообщен чеоез дроссель 11 и обратный клапан 12 с гидробаком 13, а другим отводом гидролинией 14 через регулируемый дроссель 15 и обратный клэпан 16 сообщен с гидроэккумулхтором 17, который сообщен гидролинией 18 через вентиль 19 со сливом, э гидролинией 20 через гидроклапан 21 - с напорной гидромэгистралью. Гидравлическая камера 22 управления гидрораспределителя 10 сообщена через вентиль 23 со средним отводом клапана 24 с логической функцией ИЛИ, один боковой отвод которо-. го сообщен гидролинией 25 с гидрораспределителем 9 и через регулируемый дроссель 26 со сливом, Второй боковой отвод клапана ИЛИ сообщен через регулируемый дроссель 27 с гидроцилиндрэми 4, которые гидролинией 28 через обратный клапан 29 и дроссель 30 сообщены с гидроэккумулятором 31. Последний сообщен гидролинией 32 через вентиль 33 со сливом, а гид 1 оолинией 34 через гидроклапан 35 - с напорной гидромагистралью.Гусеничный бульдозер работает следующим образом,В исходном положении гусеничный бульдозер работает в транспортном режиме, например возвращается от места отсып/ ки грунта к забою, Рабочий орган 2 с грунтом не взаимодействует, а поднят над опорной поверхностью, Золотник гидрораспределителя 10 удерживается в изображенной позиции пружиной. Сила тяжести рабочего оборудования бульдозера и силаупругости пружины 6 уравновешиваются усилием, создаваемым в штоковых полостях гидроцилиндров 5 давлением рабочей жидкости, поступающей в эти полости из гидро- аккумулятора 17 через обратный клапан 16, гидрораспределитель 10 и гидролинию 7, Поршневые полости гидроцилиндров 5 через гидролинию 8, гидрораспределитель 10, россель 11 и обратный клапан 12 сообщеНы с гидробаком, Золотник гидрораспреде 4 ителя 9 занимает нейтральную позицию,дроаккумуляторы 17 и 31 заряжены на аданную величину зарядки, а все вентили сокрыты. При перемещении бульдозера по неровной опорной поверхности возникают угловые колебания базовой машины отноаительно центра масс и угловые колебания рабочего оборудования относительно точки годвеса, т.е. шарниров, соединяющих толкающие брусья с базовой машиной, Указаные угловые колебания рабочего оборудования вызывает возвратно-постуательные перемещения поршней гидроцилиндров 5.Рассмотрим явления, возникающие в элементах устройства при перемещении бульдозера по неровной опорной поверхности. Пусть, например, в какой-то момент времени рабочее оборудование, совершая угловое колебательное движение, относительно точки статического равновесия, поворачивается против часовой стрелки, а Поршни гидроцилиндров 5 перемещаются вниз. Двигаясь внизпоршни вытесняют рабочую жидкость из штоковых полостей по гидролинии 7 через гидрораспределитель 10, гидролинию 14 и дроссель 15 в гидроаккумулятор 17, Поршневые полости гидроцилиндров 5 заполняются рабочей жидкостью из гидробака через обратный клапан 12 и дроссель 11. Кинетическая энергия рабочего оборудования преобразуется в тепловую и рассеивается в окружающее пространство при дросселировании рабочей жидкости в дросселе 15. Если в другой момент времени рабочее оборудование, совершая колебательное движение, поворачивается по часовой. стрелке, а поршни гидроцилиндров 5 перемещаются вверх, то они вытесняют рабочую жидкость по гидролинии 8 через гидрораспределитель 10 и дроссель 11 в гидробак 13, Кинетическая энергия рабочего оборудования в этом случае поглощается дросселем 11. Обратные клапаны 12 и 16 обеспечивают работоспособность системы, Предотвращая образование вакуума и разрыв потока рабочей жидкости, Гидроаккумулятор 17 и дроссели 11, 15, поглощая кинетическую энергию рабочего оборудования, обеспечивают снижение динамическихвремени взаимодействия рабочего органа с 45 грунтом, т.е. от начала заглубления до концавыглубления, что обеспечивает необходимую точность управления рабочим органом в процессе копания грунта, Гидроаккумулятор 31 и дроссель 30 с обратным клапаном 50 29 обеспечивают снижение горизонтальныхдинамических нагрузок, передаваемых от рабочего оборудования на базовую машину.Демпфирующие свойства регулируются доосселем 30, а упругие свойства гориэон тальной упругой связи регулируются в соответствии с эксплуатационными условиями за счет изменения давления зарядки гидроаккумулятора 31. Давление зарядки изменяется с помощью вентиля 33 и гидроклапана 35. 1030в 35 40 нагрузок, передаваемых на ходовое оборудованйе, что повышает его долговечность,Кроме того, упругая связь между рабочим оборудованием и базовой машиной и демпфирование сил инерции обеспечиваетуменьшение амплитуды колебаний базовой машины, что повышает плавность хода, позволяет увеличить скорость передвижения, а следовательно, и производительность, Демпфирующие свойства изменяются в соответствии с эксплуатационными условиями путем регулировки дросселей 11 и 15, а упругие свойства упругой связи изменяются путем изменения давления зарядки гидро- аккумулятора 17 с помощью вентиля 19 игидроклапана 21,После возвращения в забой оператор с помощью гидрораспределителя 9 производит заглубление рабочего органа 2. При перемещении золотника гидрораспределителя 9 из нейтральной позиции он сообщает камеру 22 управления гидрораспределителя 10 снапорной гидромагистралью через левый боковой отвод клапана ИЛИ. Дроссель 26 имеет малое проходное сечение и обеспечивает необходимое давление в камере 22 управления. Под действием указанногодавления золотник гидрораспределителя 10преодолевает усилие пружины и поднимается вверх, перекрывая все гидролинии, Рабочий орган 2 начинает взаимодействовать с грунтом, поэтому увеличивается давление рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров 4 и в сообщенном с ними гидроаккумуляторе 31. Указанное давление передаетсячерез дроссель 21 и правый боковой отводклапана ИЛИ в камеру 22 управления, что обеспечивает удержание в верхнем положении золотника гидрораспределителя 10после возвращения золотника гидрораспределителя 9 в нейтральную позицию, В верхнем положении золотник гидрораспределителя 10 удерживается в течении всегоПосле выглубления рабочего органа 2давление рабочей жидкости в гидроцилиндрах 4 и гидроаккумуляторах 31 уменьшается,После установки золотника гидрораспределителя 9 в нейтральную позицию давление 5в камере управления также уменьшается,поскольку гидролиния 25, сообщающая контур управления с напорной гидромагистралью, пеоекрывается золотником, ирабочая жидкость иэ контура управления ,0через дроссель 26 поступает на слив. В результате чего золотник гидрораспределителя 10 под действием пружины возвращаетсяв исходную позицию,Таким образом, применение предложенного бульдозера обеспечивает повышение долговечности ходового оборудованияза счет введения упругой связи между гэбочим оборудованием и базовой машиной, гтакже эа счетдемпфирования вертикальных 20инерционных динамических нагрузок, возникающих при перемещении бульдозера понеровной опорной поверхности. Одновременно с уменьшением динамических нагрузок обеспечивается повышение плавности 25хода базовой машины, а это позволяет увеличить скорость передвижения и производительность. Упругие и демпфирующиесвойства упругой связи рабочего оборудования с базовой машиной регулируются в 30соответствии с эксплуатационными условиями, что обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей бульдозера. Формула изобретения 35 Гусеничный бульдозер, содержащий базовую машину и отвал, имеющий гидроцилиндры его привода и соединенный с ней посредством толкающих брусьев со встроенными гидроцилиндрами, рабочие полости 40 которых сообщены одной гидролинией через первый регулируемый дроссель с первым гидроаккумулятором и другой гидролинией через второй регулируемый дроссель с камерой управления управляе мого гидрораспределителя, сообщенного с основным гидрораспределителем и с вторым гидроаккумулятором, соединенным с напорной гидромагистралью через первый гидроклапан. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 50 с целью повышения его долговечности и производительности и расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен клэпаном ИЛИ, пружинами, установленными в полостях опускания гидроцилиндров при вода отвала, которые сообщены гидролиниями с управляемым гидрорэспределителем, который включен параллельно основному гидрораспределителю, выполнен двухпозиционным четырехлинейным с подпружиненнь 1 м золотником и одним иэ его отводов сообщен со сливом посредством параллельно включенных третьего регулируемого дросселя и первого обратного клапана. соединенного входом са сливом, в гидролинию, соединяющую управляемый гидрораспределитель с вторым гидроаккумулятором, включен второй обратный клапан с параллельно расположенным четвертым регулируемым дросселем, при этоу управляемый гидрораспределитель выполнен с возможностью сообщения полостей опускания гидроцилиндров привода отвала со сливом через параллельно включенные третий регулируемый дроссель и первый обратный клапан, а полостей подьема - с вторым гидроаккумулятором в одной иэ позиций золотника и перекрытия упомянутых полостей в другой позиции золотника, а гидролинию, сообгцающую полости встроенных гидроцилиндров с первым гидроаккумулятором, установлен третий обратный клапан, оасположенный параллельно первому регулируемому дросселю и входом подкл.оченный к первому гидроаккумулятору, который сообщен с напооной гидромагистралью посредством гидролинии с вторым гидроклапаном, сообщенным выходом и камерой управления с первым гидроаккумулятором, а в гидролинию управления, сообщающую полости встроенных гидроцилиндров с камерой управления управляемого гидрораспределителя, установлен клапан ИЛИ, один боковой отвод которого сообщен с вторым дросселем, второй боковой отвод сообщен посредством пятого регулируемого дросселя со сливом и с отводом основного гидро- распределителя, а средний отвод сообщен с камерой управления управляемого гидро- распределителя, причем основной гидро- распределитель выполнен пятилинейным с возможностью перекрытия бокового отвода клапана ИЛИ в нейтральной позиции золотника и сообщения этого отвода с напорной гидоомагистралью в других позициях золотника,