CS221885B1

CS221885B1 - Hydraulic gear of self-propelled working machines

Info

Publication number: CS221885B1
Application number: CS773181A
Authority: CS
Inventors: Antonin Vancl
Original assignee: Antonin Vancl
Priority date: 1981-10-22
Filing date: 1981-10-22
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Vynález se týká hydraulického ústrojí a to jak hydraulických obvodů pohonu pracovního nástroje, tak i hydraulických obvodů servořízení včetně jejich ovládání, samohybných pracovních strojů vybavených pomocí hydrostatického převodu poháněným setrvačníkem jako zdroje energie pro nouzové řízení, kde řeší krátkodobé zrychlení funkčních pohybů pracovního nástroje bez zvýšení počtu a velikosti použitých hydrogenerétorů. Uvedeného se dosáhne tím, že spojovací větev hydrogenerátoru hydrostatického převodu mezi motorem a setrvačníkem je vedena přes přídavný dvoupolohový rozvaděč buá do hydremotor-generétoru pohonu setrvačníku, nebo po krátkodobém přestavení přídavného dvoupolohového rozvaděče ovladači zrychlených pohybů pracovního nástroje do rozvaděče hydraulického obvodu pohonu mechanismu pracovního nástroje a funkci servořízení krátkodobě zajiěíuje hydromotor-generátor, poháněný setrvačníkem jako v případě nouzového řízení. Toto hydraulické ústrojí je vhodné zejména pro kolové zemní a stavební stroje jako jsou kolové nakladače a dožery, motorové skrejpry a podobné stroje.The invention relates to a hydraulic system, both hydraulic circuits of the working tool drive and hydraulic circuits of the servo-steering including their control, of self-propelled working machines equipped with a hydrostatic transmission driven by a flywheel as a source of energy for emergency steering, where it solves the short-term acceleration of functional movements of the working tool without increasing the number and size of the used hydraulic generators. The above is achieved by the fact that the connecting branch of the hydrostatic transmission hydraulic generator between the engine and the flywheel is led through an additional two-position distributor either to the hydraulic motor-generator of the flywheel drive, or after a short-term adjustment of the additional two-position distributor by the controller of the accelerated movements of the working tool to the hydraulic circuit distributor of the working tool mechanism drive, and the servo-steering function is briefly provided by a hydraulic motor-generator, driven by a flywheel as in the case of emergency steering. This hydraulic device is particularly suitable for wheeled earthmoving and construction machinery such as wheel loaders and dozers, motor scrapers and similar machines.

Description

Vynález se týká hydraulického ústrojí samohybných pracovních strojů, zejména pak zemních a stavebních větších typorozměrů, vybavených hydrostatickým pohonem hnaným setrvačníkem jako náhradním energetickým ždrojem nouzového řízeni.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a hydraulic system for self-propelled working machines, and more particularly to earth and building larger types, equipped with a hydrostatic drive driven by a flywheel as a replacement power source for emergency control.

Dosud známé a používaná hydraulické ústrojí samohybných pracovních strojů bývají provedena se samostatnými hydrogenerétory a to jak pro hydraulický obvod pohonu mechanismu funkčních pohybů pracovního nástroje, tak i pro hydraulický obvod servořízení. Jsou známé i hydraulická ústrojí s jedním společným hydrogenerátorem pro hydraulický obvod servořízení i hydraulický obvod pohonu mechanismu funkčních pohybů pracovního nástroje vybavená prioritním ventilem hydraulického obvodu servořízení.The known and used hydraulic devices of self-propelled working machines have been designed with separate hydraulic generators, both for the hydraulic circuit of the drive mechanism of the working tool movement and for the hydraulic circuit of the power steering. There are also known hydraulic devices with one common pump for the hydraulic power steering circuit as well as the hydraulic circuit of the working tool mechanism movement equipped with the priority valve of the hydraulic power steering circuit.

Nevýhodou hydraulických ústrojí se samostatnými hydrogenerétory hydraulických okruhů servořízení a pohonu mechanismu pracovního nástroje je malá pohybová rychlost pracovního nástroje prodlužující pracovní cyklus stroje a která je dána omezeným průtokovým množstvím kapaliny dodávané jedním hydrogenerátorem. Další nevýhodou je dosažení pouze jedné pohybové rychlosti funkčních pohybů pracovního nástroje, oož v některých případech nasazení těchto strojů z technologických důvodů nepostačí a nevyhovuje.The disadvantage of hydraulic systems with separate hydraulic power units of the power steering hydraulic circuits and of the working tool mechanism is the low speed of the working tool extending the working cycle of the machine and given by the limited flow rate of liquid supplied by one hydraulic generator. Another disadvantage is the achievement of only one movement speed of the functional movements of the working tool, which in some cases deployment of these machines is not sufficient and unsatisfactory for technological reasons.

Použití více hydrogenerétorů se spojováním jejich průtoků do hydraulického obvodu pohonu mechanismu funkčních pohybů pracovního nástroje je často neproveditelné pro omezené možnosti mechanických pohonů převodových mechanismů co do množství vývodů pro pohon hydrogenerétorů, navíc možnost využití součtových průtoků více hydrogenerétorů značně komplikuje provedení celého hydraulického ústrojí použitím většího počtu rozvaděčů a jejich ovládání.The use of multiple hydraulic generators with the connection of their flow rates to the hydraulic circuit of the working tool mechanism is often not feasible due to the limited mechanical drive mechanisms of the transmission mechanisms in terms of the number of outlets to drive the hydraulic generators. switchboards and their control.

Nevýhodou hydraulických ústrojí se společným hydrogenerátorem a prioritním ventilem hydraulického obvodu servořízení je skutečnost, že během činnosti servořízení klesá, nebo je zcela zastevena dodávka pracovní kapaliny do hydraulického obvodu pohonu mechanismu funkčních pohybů pracovního nástroje, čímž se pohyby pracovního nástroje zpomalují, prodlužuje se doba pracovního cyklu stroje a klesá výkon stroje.The disadvantage of hydraulic systems with a common hydraulic generator and the priority valve of the power steering hydraulic circuit is that during the power steering operation, the supply of working fluid to the hydraulic circuit of the working tool mechanism drive mechanism decreases, thereby slowing the tool movements. machine and machine performance decreases.

Společnou nevýhodou těchto popsaných hydraulických ústrojí je nutnost použití dalšího hydrogenerátoru a pro něho nezbytného mechanického převodového systému včetně náhradního zdróje energie pro zajištění funkce nouzového řízení v případech náhlého zastavení hnacího motoru stroje a na něm energeticky přímo závislého hydrogenerátoru hydraulického obvodu servořízení, přičemž jedním ze známých a používaných náhradních zdrojů energie pro nouzové řízení je rotující setrvačník, nejčastěji poháněný z hnacího motoru stroje hydrostatickým pohonem.A common disadvantage of these described hydraulic devices is the need to use an additional hydraulic generator and the mechanical transmission system necessary therefor, including a spare energy source to provide emergency steering function in the event of a sudden stoppage of the machine drive motor. used spare power sources for emergency control is a rotating flywheel, most often driven from the machine's driving motor by hydrostatic drive.

Uvedené nedostatky odstraňuje hydraulické ústrojí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že během činnosti přímočarých hydromotorů mechanismu pohonu funkčních pohybů pracovního nástroje v těch případech, kdy je vyžadováno krátkodobé zrychleni pracovních pohybů, například zvedání naložené lopaty čelního nakladače, hydrogenerátor hydrostatického pohonu setrvačníku i hydrogenerátor hydraulického obvodu mechanismu pohonu funkčních pohybů pracovního nástroje dodávají kapalinu do hydraulického obvodu mechanismu pohonu funkčních pohybů pracovního nástroje, čímž se docílí větší pohybové rychlost pracovního nástroje, přičemž funkcí servořízení zajišluje hydromotor-generátor setrvačníku'tímto setrvačníkem poháněný a pracující ve funkci hydrogenerátoru po tuto dobu.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the hydraulic device according to the invention, which is based on the fact that during the operation of the linear hydraulic motors of the working tool drive mechanism in cases where short-term acceleration of working movements is required, for example lifting the front loader bucket, hydrostatic flywheel The hydraulic circuit of the working tool drive mechanism delivers fluid to the hydraulic tool working circuit drive circuit, thereby achieving a greater movement speed of the working tool, while servo control provides a flywheel-driven hydraulic motor-generator and operating as a hydroenerator during this time.

Tímto uspořádáním hydraulického ústroji se s výhodou dosáhne za použití již na stroji instalovaných a používaných hydrogenerétorů požadované krátkodobé zrychlení funkčních pohybů pracovního nástroje, například zvedání výložnlku čelního nakladače, při zachování všech dosBVĚiňnich funkčních vlastností servořízení včetně možnosti nouzového řízení. Navíc umělým, n vědomým navozováním funkce nouzového řízení při každém zrychleném pohybu pracovního nástro je, kdy funkce servoříeení je zajištována odběrem energie z rotujícího setrvačníku, je zaručena stálá a průběžná kontrola funkce nouzového řízeni, která u všech jiných systémů nou3 221885 zovéhO' řízení průběžně není možná a nemožnost nebo obtížnost kontroly funkční schopnosti nouzového řízení se může projevit v selhání jeho funkce.This hydraulic arrangement advantageously achieves the required short-term acceleration of the working movements of the working tool, for example the lifting of the front loader boom, while using all the power generators already installed on the machine and using it, while maintaining all the servo control features including emergency steering. In addition, by artificially inducing the emergency steering function with each accelerated work tool movement, when the power steering function is ensured by the power take-off from the rotating flywheel, constant and continuous monitoring of the emergency steering function is guaranteed. the possible and impossibility or difficulty of checking the operational capability of the emergency control may be manifested in the failure of its operation.

Na přiloženém výkresu je schematicky znázorněno hydraulické ústrojí samohybných pracovních strojů podle vynálezu.The hydraulic drawing of the self-propelled working machines according to the invention is schematically shown in the accompanying drawing.

Hydrogenerátor J. hydraulického obvodu mechanismu pohonu funkčních pohybů pracovního nástroje dodává kapalinu z nádrže 8 přes rozvaděč 2, vybavený směrovými šoupátkovými ventily 22, ži jednotlivých mechanicky nezávislých pohybů pracovního nástroje 40. do přímočarých hydromotorů g, χ r.ebo jejich soustav při zapojení více hydromotorů vedle sebe pro vyvození jednoho mechanicky nezávislého pohybu pracovního nástroje 40.The hydraulic circuit of the hydraulic circuit of the working tool drive mechanism delivers fluid from the reservoir 8 via a distributor 2 equipped with directional spool valves 22 to the individual mechanically independent working tool moves 40 to the linear hydraulic motors g, χ r or their assemblies when multiple hydraulic motors are connected. side-by-side to generate one mechanically independent movement of the working tool 40.

Pomalé, nezrychlené pohyby pracovního nástroje 40 jsou řízeny ovládací pákou J8 měnící funkční polohy ovladačů 161 a 162 nezrychlených pohybů pracovního nástroje 40. Hydrogenerátor 2 hydraulického obvodu servořízení dodává kapalinu přes přídavný rozvaděč 6 s pře stavováním svých funkčních poloh servoelementy 61. 62 do hydromotor-generétoru 11. kinematicky spojeného se setrvačníkem 12. Kapalina vystupující z hydromotor-generátoru 11 je vedena do rozvaděče 13 hydraulického obvodu servořízení a odtud v případě .pootočení volantu 20 do přímočarých hydromotorů 15 řízeni, před hydromotor-generátor 11 je vložen pojistný ventil 14.The slow, non-accelerated movements of the working tool 40 are controlled by the control lever 18 changing the functional positions of the non-accelerated movements of the working tool 40. The power steering hydraulic circuit 2 supplies fluid via the auxiliary distributor 6 and adjusting its functional positions by servo elements 61, 62 to the hydraulic motor generator. 11. kinematic connection to the flywheel 12. The fluid emerging from the hydraulic motor-generator 11 is led to the distributor 13 of the power steering hydraulic circuit and from there in the case of the steering wheel 20 turning into the linear hydraulic motors 15, before the hydraulic motor-generator 11.

Ovládací obvod zahrnuje zdroj 50 pracovního média, servoelementy 211. 212. 221. 222 směrových ěoupétkových ventilů 21. 22 vestavěných v rozvaděči 2, servoelementy 61. 62 měnící funkční polohu přídavného rozvaděče g, ovládací páku 18. přestavující funkční polohy ovladačů 161. 162. 163. 164 nezrychlených, mechanicky nezávislých, dvou pohybů pracovního nástroje 40. ovladače 171. 172 zrychlených pohybů pracovního nástroje 40. mechanické vazby 181. 182 mezi ovladači 161. 171 a 162. 172. Všechny uvedené ovladače 161. 162. 163.The control circuit comprises a working medium source 50, servo elements 211. 212. 221. 222 directional control valves 21, 22 mounted in the distributor 2, servo elements 61, 62 changing the functional position of the auxiliary distributor g, a control lever 18 adjusting the functional positions of the actuators 161, 162. 163. 164 non-accelerated, mechanically independent, two movements of the working tool 40. actuator 171. 172 accelerated movements of the working tool 40. mechanical binding 181. 182 between actuators 161. 171 and 162. 172. All of the aforementioned actuators 161. 162. 163.

164. 171. 172 jsou svojí vstupní stranou spojeny s výstupní stranou zdroje 50.164. 171. 172 are connected by their input side to the output side of the source 50.

Po současném přestavení funkčních poloh ovladačů 161 nebo 162 a ovladačů 171 nebo 172 pomocí jedné z mechanických vazeb 181. 182 větěím vychýlením ovlódací páky 18 dojde mimo již popsané činnosti vyvolané změnou funkční polohy některého z ovladačů 161. 162 i k přestavení přídavného rozvaděče 6 pomocí některého ze servoelementů 61. 62 a tím k propojení výstupní strany hydrogenerótoru χ hydraulického okruhu servořízení přes přídavný rozvaděč 6, zpětný ventil g s výstupní stranou hydrogenerótoru 1 k zvýšení dodávky kapaliny do přímo čarých hydromotorů J, X pohonu mechanismu funkčních pohybů pracovního nástroje 40 a tím k zvýšení rychlosti jeho pohybů. Činnost servořízení během tohoto krátkodobého využití hydrogenerétoru X pro zrychlení pohybů pracovního nástroje 40 zajišíuje hydromotor-generótor 11 pracující po tuto dobu jako hydrogenerátor poháněný setrvačníkem 12. což je vlastně případ nouzového řízení jako při zastavení hnacího motoru JO a je pro řidiče stélou kontrolou funkční schopnosti nouzového řízení stroje, kdy kapalina je nasévéna přes zpětný ventil g.After simultaneously adjusting the operating positions of the actuators 161 or 162 and the actuators 171 or 172 by means of one of the mechanical linkages 181. 182, by deflecting the actuating lever 18 for a long time, beyond the previously described operation. servoelements 61, 62 and thereby to connect the output side of the hydraulic power steering circuit χ of the power steering via the auxiliary distributor 6, a non-return valve g with the output side of the hydraulic generator 1 to increase the liquid supply to the straight line hydraulic motors J, X. of his movements. Operation of the power steering during this short-term utilization of the X-generator to accelerate the movement of the working tool 40 is provided by a hydro-generator 11 operating during this time as a flywheel-driven pump 12, which is actually an emergency steering like machine control, where the liquid is sowed through the non-return valve g.

Pracovním médiem ovládacího obvodu může být elektrický proud, stlačený vzduch, tlakové kapalina nebo i jejich vzájemné kombinace. Druhu pracovního média odpovídá i vlastní provedení zdroje gO, servoelementů 211. 212. 221 . 222 61. 62. i ovladačů 161. 162. 163. 164. 171 172 i mechanických vazeb 181. 182.The working medium of the control circuit may be electric current, compressed air, pressurized liquid or even combinations thereof. The type of working medium corresponds to the actual design of the source gO, servo elements 211. 212. 221. 222 61. 62. i drivers 161. 162. 163. 164. 171 172 i mechanical bindings 181. 182.

Popsané hydraulické ústrojí je vhodné pro zemní a stavební stroje větších typorozměrů s hydraulickým pohonem mechanismu pracovního nástroje jako jsou kolové nakladače a dožery, motorové skrejpry a podobné stroje, používající jako zdroj energie nouzového řízení setrvačník, poháněný od hnacího motoru hydrostatickým převodem.The described hydraulic system is suitable for large-scale earth moving and construction machines with hydraulic drive of the working tool mechanism such as wheel loaders and dozers, motor scrapers and the like using a flywheel driven by a hydrostatic drive as the source of emergency steering power.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Hydraulic mechanism of self-propelled working machines, consisting of the hydraulic circuit of the drive mechanism of the functional movement of the basic and replaceable working tools, equipped with at least one hydraulic generator connected to the directional valve servo working tool, then from the hydraulic circuit of the power steering equipped with a hydraulic generator connected by its outlet via a safety valve to the inlet of a hydraulic motor-generator kinematically connected to the flywheel and simultaneously by its outlet connected via a non-return valve with tank. , servo elements of the switchboard connected to the return valve in the direction of passage to the additional switchboard by a directed valve on its inlet side as well as all other switchgear and safety valves installed in the entire hydraulic system, steering wheel-operated power steering switchboard, connected by its outlets to one or more side-by-side rectilinear hydrotootors and by its inlet connected to the hydro-generator output, from a control circuit equipped with a working medium source of the control circuit, where the working medium source is connected to the input side of the individual control lever via the mechanical linkage of the actuated uncontrolled and accelerated functional movements of the working tool; with its outlet side with the inlet side of the directional valve-servo-valve servo-elements of the hydraulic circuit of the working tool drive mechanism, characterized in that the downstream side of the power steering hydraulic circuit (7) is connected to the inlet side of the auxiliary switchboard (6), one of which is connected to the inlet side, corresponding to the position of the disengaged controls (171), (172) the hydraulic generator-generator (11) and the second output side of the auxiliary distributor (6), corresponding to the closed position of at least one of the actuators 071), (172), is connected via a check valve (5) to the inlet side of the distributor of the working tool (40), wherein at least one of the actuators (171), (172) is connected by its outlet side to the inlet side of at least one of the servo elements (61), (62) of the auxiliary distributor (6).