CS255453B1

CS255453B1 - Connection of multi-circuit hydraulic mechanism of mechanism of technological superstructure of self-propelled machinery

Info

Publication number: CS255453B1
Application number: CS859369A
Authority: CS
Inventors: Antonin Vancl
Original assignee: Antonin Vancl
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS936985A1

Abstract

Řešení se týká zapojení víceokruhového hydraulického ústrojí pohonu mechanismu technologické nadstavby samohybných pracovních strojů, zejména čelních nakladačů a rýpadel, u kterých se pro zrychlení pohybů výložníku používá součtového průtoku hydrogenerátorů dvou různých hydraulických okruhů a z důvodů snížení energetické spotřeby i νοίτ něho pádu výložníku, kde řešení snižuje energetické ztráty, zrychluje pohyb výložníku volným pádem, umožňuje nouzové spuštění výložníku ze zvednuté polohy bez demontáže přívodních potrubí. Uvedeného se dosáhne tím, že výstupní strana brzdícího ventilu spouštění výložníku je svedena samostatně do odpadu mimo výkonových okruhů, a to jak při nuceném, řízeném spouštění, tak i při volném pádu výložníku, vyvolaném křížovým propojením dvou směrových ventilů rozvaděčů dvou různých výkonových hydraulických okruhů, přičemž brzdicí ventil je dálkově ovládán pomocí řídicího rozvaděče ovladači nuceného spouštění výložníku a ovladačem volného pádu. Zapojení víceokruhového hydraulického ústrojí podle řešení je vhodné zejména pro čelní nakladače a rypadla větších typorozměrů s nepřímo ovládanými rozvaděči.The solution concerns the connection of a multi-circuit hydraulic drive mechanism of the technological superstructure of self-propelled working machines, in particular front-end loaders and excavators, in which the total flow of the hydrogenerators of two different hydraulic circuits is used to accelerate the movements of the boom and for reasons of reducing energy consumption and the fall of the boom, where the solution reduces energy losses, accelerates the movement of the boom by free fall, enables emergency lowering of the boom from a raised position without dismantling the supply pipes. The above is achieved by the output side of the boom lowering brake valve being led separately to the waste outside the power circuits, both during forced, controlled lowering and during the free fall of the boom, caused by cross-connection of two directional valves of the distributors of two different power hydraulic circuits, while the brake valve is remotely controlled using a control distributor by the forced lowering of the boom controller and the free fall controller. The connection of a multi-circuit hydraulic system according to the solution is particularly suitable for front loaders and excavators of larger sizes with indirectly controlled control valves.

Description

Vynález řeší zapojení víceokruhového hydraulického ústrojí pohonu mechanismu technologické nadstavby samohybných pracovních strojů, zejména čelních nakladačů a rypadel větších typorozměrů s typicky dlouhou zdvihovou dráhou výložníku, u kterých se pro snížení energetické spotřeby stroje vyžaduje možnost spouštění výložníku technologické nadstavby volným pádem a pro zrychlení jeho funkčních pohybů, zejména zvedání, využívat součtového průtoku kapaliny dvou nebo více hydraulických okruhů vybavených rozvaděči s hydraulickým servoovládáním.The invention solves the connection of a multi-circuit hydraulic mechanism of the drive mechanism of self-propelled working machines, especially front loaders and excavators of larger types with a typical long boom stroke, which requires lowering of the technological superstructure by free fall and accelerating its functional movements. , in particular lifting, utilize the sum total fluid flow rate of two or more hydraulic circuits equipped with hydraulic servo-controlled distributors.

Dosud známá provedení vynálezem řešených zapojení hydraulických ústrojí bývají pro dosažení volného pádu výložníku vybavena samostatnou ventilovou sekcí umístěnou v jednom • z rozvaděčů, známá jsou i zapojení hydraulických ústrojí s dálkově řízenýto' dvouvětvovým pojistným ventilem paralelně připojeným mezi přívodní větve zvedacích válců výložníku, používané je i křížové propojení směrových ventilů pohybů výložníku dvou rozvaděčů různých hydraulických okruhů, přičemž pro řízený nucený pohyb výložníku směrem dolů, zejména u větších typorozměrů strojů, kde pro velký rozsah průtokového množství kapaliny není možné jako zábranu proti nekontrolovatelnému předbíhání hmotností pracpvního nástroje včetně nakládaného materiálu zatíženého výložníku použít jednosměnný škrtící ventil, používá se v příslušné spojovací větvi mezi přímočarým hydromotorem výložníku a jemu přiřazenými směrovými ventily rozvaděčů sériově zařazený brzdící ventil, který se při spouštění výložníku volným pádem vyřazuje z činnosti dálkovým řízením, obvykle pomocí řídícího rozvaděče a kde pro zvedání výložníku tlaková kapalina obchází zmíněný brzdící ventil paralelně k němu připojenou větví se zpětným ventilem, nebo je zpětný ventil integro ván přímo do tělesa brzdícího ventilu.Known embodiments of the hydraulic devices provided by the invention are equipped with a separate valve section located in one of the distributors to achieve a free fall of the boom. Also known are hydraulic devices with a remote controlled two-branch safety valve connected in parallel between the inlet branches of the boom lift cylinders. cross-connection of boom directional valves of two distributors of different hydraulic circuits, using for controlled downward movement of boom, especially in larger machine sizes, where a large range of fluid flow is not possible to prevent uncontrolled overtaking of working tool weights including loading material of loaded boom one-way throttle valve, used in appropriate connecting branch between linear hydraulic motor a solenoid valve and its directional control valves, a series-connected brake valve which is disengaged by remote control when the boom is lowered, usually by means of a control valve, and where the pressure fluid bypasses the brake valve parallel to the non-return valve branch connected to it; the check valve is integrated directly into the valve body.

Známá jsou i zapojení s rozvaděči vybavenými dvěma výstupními kanály pro oddělené výstupy kapaliny při dvou různých směrech reversačního pohybu výložníku, kde je pak brzdící ventil umístěn ve výstupní větvi obou rozvaděčů pro směr pohybu výložníku směrem dolů, přičemž tyto brzdící ventily se při volném pádu výložníku vyřazují z činnosti dálkovým řízením brzdících ventilů řídícími rozvaděči.Connections are also known with distributors equipped with two outlet channels for separate liquid outlets in two different directions of the boom reversal movement, where the brake valve is located in the outlet branch of both cabinets for the direction of the boom movement downwards, these brake valves are eliminated from operation by remote control of the brake valves by the control switchboards.

Nevýhodou zapojení hydraulických víceokruhových ústrojí se samostatnou ventilovou sekcí volného pádu v rozvaděči je složitý a těžký rozvaděč, vyžadující zvýšené prostorové nároky, zvýšená vnější členitost výkonových okruhů, navíc vyžaduje samostatnou větev servoovládání. Nevýhodou zapojení s dálkově ovládaným dvouvětvovým pojistným ventilem je nutnost instalace jeho dálkového ovládání dalším řídícím prvkem, navíc nelze tento způsob použít tam, kde pojištění hydraulického okruhu výložníku je provedeno některým z jiných způsobů jištění proti sekundárnímu přetížení bez použití dvouvětvového pojistného ventilu.The disadvantage of the connection of hydraulic multi-circuit devices with a separate free fall valve section in the switchboard is a complex and heavy switchboard requiring increased space requirements, increased external segmentation of power circuits, and additionally requires a separate servo control branch. The disadvantage of wiring with a remote-controlled two-branch safety valve is the need to install its remote control by another control element, moreover this method cannot be used where the boom hydraulic circuit is secured by some other means of securing against secondary overload without using a two-branch safety valve.

Nevýhodou zapojení hydraulických ústrojí využívajících pro dosažení volného pádu výložníku křížového propojení směrových ventilů dvou různých hydraulických okruhů jeho reversačních pohybů je velký průtok kapaliny jedním z rozvaděčů daný součtem průtoku kapaliny vytlačené pístem přímočarého hydromotoru výložníku a okamžitého průtokového množství kapaliny dodávané hydrogenerátorem příslušného okruhu, což způsobuje zpomalování volného pádu výložníku při větších průtocích hydrogenerátoru danými vyššími otáčkami hnací soustavy, vyžaduje vůči celé soustavě neúměrně velké světlosti rozvaděče, což vyžaduje hmotnost a zastavěný prostor.The disadvantage of engaging hydraulic devices utilizing the crossover valves of two different hydraulic circuits of its reversing movements to achieve a free fall of the jib crossover is the large fluid flow through one of the distributors given by the sum of the fluid flow displaced by the boom rectilinear hydraulic piston and instantaneous flow rate of fluid supplied by the circuit pump. the free fall of the boom at higher flow rates of the pump, given the higher speed of the drivetrain, requires a disproportionately large cabinet clearance over the entire system, requiring weight and space.

Popsané nevýhody odstraňuje zapojení víceokruhového hydraulického ústrojí pohonu mechanismu technologické nadstavby samohybných pracovních strojů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že při volném pádu výložníku odchází kapalina vytlačovaná pístem jeho přímočarého hydromotoru přes odlehčený brzdící ventil přímo do odpadní větve a neprochází tedy rozvaděčem.The described disadvantages are eliminated by the connection of the multi-circuit hydraulic mechanism of the drive mechanism of the self-propelled machine according to the invention, which consists in the fact that in the free fall of the boom the liquid pushed by its linear hydraulic piston goes through the lightened brake valve directly into the waste branch.

Takto provedeným zapojením víceokruhového hydraulického ústrojí se nejen dosáhne nuceného brzděného pohybu výložníku směrem dolů včetně jeho volného pádu, zablokování vlastní hmotností technologické nadstavby zatížených přímočarých hydromotorů výložníku ve střední, uzavřené poloze směrových ventilů rozvaděčů, ale i snížení energetických ztrát snížením průtokového množství kapaliny procházející rozvaděči během volného pádu, což umožňuje změnšit funkční i celkové rozměry rozvaděčů, snížit hmotnost celého ústrojí a zrychlit pohyb výložníku volným pádem.Such a connection of the multi-circuit hydraulic system not only achieves the forced downward movement of the boom downwards including its free fall, blocking of the own weight of the technological superstructure of the loaded linear hydraulic motors of the boom in the middle, closed position of the directional valves. free fall, which allows to reduce the functional and overall dimensions of cabinets, reduce the weight of the entire device and accelerate the movement of the boom by free fall.

Další novou výhodou takto provedeného zapojení vlceokruhového hydraulického ústrojí pohonu mechanismu technologické nadstavby samohybných strojů je možnost nouzového spouštění výložníku ze zvednuté polohy při náhlém zastavení motoru nebo jiné poruše v servoovládáni bez jakéhokoliv rozpojování přívodu kapaliny, které je vždy spojené se ztrátou kapaliny, znečištěním stroje i jeho okolí včetně výskytu dalších nebezpečí z této rizikové manipulace vyplývajících jak pro obsluhu, tak i vlastní stroj.Another new advantage of such a wiring circuit of the hydraulic circuit of the propulsion mechanism of the self-propelled machinery is the possibility of emergency lowering of the boom from the lifted position in case of sudden engine stop or other failure in servo control without any disconnection of the liquid. environment, including the occurrence of other hazards from this hazardous handling resulting both for the operator and the machine itself.

Na přiloženém výkrese je schematicky naznačeno zapojeni víceokruhového hydraulického ústrojí pohonu mechanismu technologické nadstavby samohybných pracovních strojů podle vynálezu. Hnací motor 1^ stroje 2 pohání kinematickou vazbou _3 první hydrogenerátor 4_ a druhý hydrogenerátor 5., když oba nasávají kapalinu z nádrže (>. Výstup kapaliny z prvního hydrogenerátoru 4^ je veden do prvního rozvaděče T_, vybaveného na vstupu svým pojistným ventilem jS a osazeným směrovým ventilem 9^ pohybu lopaty 11 a směrovým ventilem 10 zrychleného pohybu výložníku 12, výstup kapaliny z druhého hydrogenerátoru je veden do druhého rozvaděče 16, vybaveného na vstupu svým'pojistným ventilem 17 a osazeným směrovým ventilem 15 nezrychleného pohybu výložníku 12.The attached drawing schematically shows the connection of the multi-circuit hydraulic mechanism of the drive mechanism of the self-propelled working machine according to the invention. The drive motor 1 of the machine 2 drives a kinematic coupling 3 of the first pump 4 and the second pump 5 when both sucking liquid from the tank (>. The liquid outlet from the first pump 4 is led to a first distributor T1 equipped with an inlet valve 18 at its inlet. with a paddle directional control valve 9 and a boom accelerated directional control valve 10, the fluid outlet from the second pump is led to a second manifold 16 equipped with a safety valve 17 at its inlet and a boom directional control valve 15.

Směrový ventil pohybu lopaty 11 je svými výstupy spojen s pístem oddělenými vnitřními prostory jednoho nebo více vedle sebe spojených přímočarých hydromotorů 13 lopaty 11 mechanismu technologické nadstavby stroje 2, přičemž přestavování jeho funkčních poloh je prováděno servoelementem 31 přiklápění a servoelementem 32 vyklápění, zapojených každý jednou svojí funkční stranou na výstup příslušného z ovladačů, a to ovladače 21 přiklápění a ovladače 22 vyklápění. Směrový ventil 10 zrychleného pohybu výložníku 12 a směrový ventil 15 nezrychleného pohybu výložníku 12 jsou svými výstupy spojeny s pístem oddělenými vnitřními prostory jednoho nebo více vedle sebe spojených přímočarých hydromotorů 14 výložníku 12 mechanismu technologické nadstavby stroje 2, přičemž přestavování jejich funkčních poloh je prováděno pomocí servoelementů, a to servoelementem 33 zrychleného spouštění, servoelementem 34 zrychleného zvedání, servoelementem 35 nezrychleného spouštění a servoelementem 36 nezrychleného zvedáni, zapojených u každého jednou funkční jeho stranou na jednu z funkčních stran výstupu příslušného z ovládačů, a to ovladače 23 zrychleného spouštění, ovladače 24 zrychleného zvedání, ovladače 25 nezrychleného spouštění a ovladače 26 nezrychleného zvedání.The directional valve of the bucket movement 11 is connected to the piston by the outlets of the internal spaces of one or more side-by-side rectilinear hydraulic motors 13 of the bucket 11 of the machine superstructure mechanism 2, adjusting its functional positions by the tilt servo element 31 and tilt servo element 32 each function side to the output of the respective actuator, namely the tilt actuators 21 and the tilt actuators 22. The boom acceleration direction valve 10 and the boom non-acceleration direction valve 15 are connected by their outlets to the piston-separated internal spaces of one or more juxtaposed linear hydraulic motors 14 of the boom mechanism 2 of the machine 2, whereby their functional positions are adjusted by servoelements with accelerated start servoelement 33, accelerated lift servoelement 34, non-accelerated start servoelement 35, and non-accelerated lift servoelement 36, each connected by one functional side thereof to one of the functional sides of the respective actuator output 23, accelerated actuator 23, accelerated actuator 24 lifting, the accelerated lowering actuators 25 and the accelerated lowering actuators 26.

Na vývod 45 odpadu řízení brzdícího ventilu 20 a vývod 46 dálkového řízení brzdícího ventilu 20 je připojen svým druhým vývodem 302 řídíc! rozvaděč 30, spojený jednou funkční Stranou svého prvního servoelementů 37 s jednou funkční stranou prvního výstupu 271 oyladače 27 volného pádu, druhý servoelement 38 řídícího rozvaděče 30 je jednou svojí funkční stranou spojen s jednou z funkčních stran výstupu ovladače 25 nezrychleného spouštění.A braking valve control outlet 20 and a braking valve remote control outlet 46 are connected to their second outlet 302 to control the brake valve. the distributor 30 connected by one functional side of its first servo elements 37 to one functional side of the first output 271 of the freefall 27, the second servo element 38 of the control distributor 30 is connected with one of its functional sides to one of the functional sides of the uncontrolled start actuator 25.

Druhá funkční strana servoelementů, a to servoelelmentu 31 přiklápění, servoelementů 32 vyklápění, servoelementů 33 zrychleného spouštění, servoelementů 34 zrychleného zvedání, prvního servoelementů 37 i druhého servoelementů 38 řídícího rozvaděče 30 je spojena s jednou z funkčních stran zdroje 40 média ovládacího okruhu, přičemž druhá z funkčních stran zdroje 40 média ovládacího okruhu je spojena s druhými funkčními stranami výstupů ovládačů, a to ovladače 21 vyklápění, ovladače 22 přiklápění, ovladače 23 zrychleného spouštění, ovladače 24 zrychleného zvedání, ovladače 25 nezrychleného spouštění, ovladače 26 nezrychleného zvedání stejně jako i se soustavou jedněch funkčních stran výstupů, a to prvního výstupu 271, druhého výstupu 272, i třetího výstupu 273 ovladače 27 volného pádu.The other functional side of the servoelements, namely the tilt servoelements 31, the tilt servoelements 32, the accelerated start servoelements 33, the accelerated lift servoelements 34, the first servoelements 37 and the second servoelements 38 of the control cabinet 30 are connected to one of the functional sides of the control circuit medium source 40. from the functional sides of the control circuit medium source 40, it is connected to the other functional sides of the actuator outputs, namely the tilt actuators 21, the tilt actuators 22, the accelerated lower actuators 23, the accelerated lift actuators 24, the accelerated lower actuators 25, the accelerated lifting actuators 26 as well as a system of one functional sides of the outputs, the first output 271, the second output 272, and the third output 273 of the free fall driver 27.

Druhá soustava funkčních stran výstupů ovladače 27 volného pádu je u druhého výstupu 272 spojena s jednou z funkčních stran výstupu ovladače 24 zrychleného zvedání, u třetího výstupu 273 pak s jednou z funkčních stran výstupu ovladače 23 zrychleného spouštěni.A second set of functional sides of the free fall actuator outputs 27 is connected to one of the functional sides of the accelerated lift actuator output 24 at the second output 272, and the third output 273 to one of the functional sides of the accelerated lower actuator output 23.

Odpady z prvního rozvaděče T_ a druhého rozvaděče 16 jsou vedeny odpadní větví do nádrže 6.Wastes from the first distributor 16 and the second distributor 16 are led through a waste branch to the tank 6.

Ve společné výstupní větvi směrového ventilu 10 zrychleného pohybu výložniku 12 a směrového ventilu 15 nezrychleného pohybu výložniku 12 je mezi prostor 18 přímočarých hydromotorú 14 výložniku 12 vložen zpětný ventil 19, směrovaný pro průtok kapaliny ve směru do přímočarých hydromotorú 14 výložniku 12, mezi výstupní stranu zpětného ventilu 19 a prostor 18 přímočarých hydromotorú 14 výložniku 12 je paralelně připojen svojí vstupní stranou 47 brzdící ventil 20, jenž je svojí výstupní stranou 48 zapojen přes odpadní větev mimo oba, první i druhý rozvaděč 6, T_, do vnitřního prostoru nádrže 6.In the common outlet branch of the boom acceleration directional direction valve 10 and the boom 12 non-acceleration directional directional direction valve 15, a check valve 19 is positioned between the boom 12 rectilinear hydraulic motor 14 to direct fluid flow in the direction of the boom 12 rectilinear hydraulic motor 14 the valve 19 and the space 18 of the linear motors 14 of the boom 12 are connected in parallel by their inlet side 47 to a brake valve 20, which is connected via its outlet side 48 via a waste branch outside both the first and second distributor 6, T '.

Odlehčení brzdícího ventilu 20 je provedeno řídicím rozvaděčem 30 změnou funkční polohy ovladače 27 volného pádu, odjištění zablokované neprůchodné polohy brzdícího ventilu 20, využívané při uzavřených směrových ventilech, a to směrovém ventilu 10 zrychleného pohybu výložniku 12 a směrovém ventilu 15 nezrychleného pohybu výložniku 12, se provádí ovladačem 25 nezrychleného spouštění, kdy pracovní kapalina během spouštění výložniku 12 prochází z přímočarých hydromotorú 14 výložniku 12 přes brzdicí ventil 20, jenž vytváří potřebný brzdící protitlak.Relief of the brake valve 20 is accomplished by the control valve 30 by changing the functional position of the free fall actuator 27, unlocking the blocked impassable position of the brake valve 20 used with the directional valves 10, the boom acceleration direction valve 10 and the boom 12 non-acceleration direction. This is accomplished by the uncontrolled lowering actuator 25, wherein the working fluid during the lowering of the boom 12 passes from the rectilinear hydraulic motors 14 of the boom 12 through a brake valve 20 which generates the necessary braking back pressure.

Z vývodu 45 odpadu řízení brzdícího ventilu 20 vstupuje pracovní kapalina prvním vývodem 301 do řídícího rozvaděče 30, z něhož odchází třetím vývodem 303 odpadní větví do nádrže (i, přičemž čtvrtý vývod 304 řídícího rozvaděče 30 je trvale uzavřen. Ručním přestavením řídícího rozvaděče 30 se odblokuje brzdící ventil 20, odlehčí se a výložník 12 se spustí volným pádem ze zvednuté polohy i v případě poruchy servoovládání prvního a druhého rozvaděče T_ a 16 nebo zastavení hnacího motoru 1, a to bez jakéhokoliv rozpojováni přívodních potrubí nebo jiné demontáže.From the drain valve 45 of the brake valve 20, the working fluid enters through the first outlet 301 into the control manifold 30, from which the third outlet 303 leads to the tank (i, with the fourth outlet 304 of the control manifold 30 permanently closed. the brake valve 20 is unloaded and the boom 12 is lowered freely from the raised position even in the event of a failure of the servo-control of the first and second distributors T1 and 16 or the drive motor 1 stopping without any disconnection of the supply lines or other disassembly.

Popsané zapojení víceokruhového hydraulického ústrojí pohonu mechanismu technologické nadstavby samohybných strojů lze použít u všech samohybných pracovních strojů s většími zdvihy výložniku, kde se požaduje zrychlení zvedacího pohybu využitím součtového průtoku hydrogenerátorů dvou či více okruhů a kde zároveň vyžaduje i možnost spouštění výložniku volným pádem jako jsou čelní kolové a pásové nakladače, rypadla a další obdobné stroje, zejména větších typorozměrů a nepřímo ovládanými rozvaděči.The described connection of the multi-circuit hydraulic mechanism of the propulsion mechanism of the self-propelled machinery can be used in all self-propelled working machines with larger boom strokes, where acceleration of lifting movement is required using the combined flow of two or more circuits. wheeled and crawler loaders, excavators and other similar machines, especially of larger types and indirectly controlled switchboards.

Claims

1. Connection of a multi-circuit hydraulic mechanism for the propulsion mechanism of a self-propelled machinery comprising at least two first and second hydro-erators, connected by their outputs to at least the inputs of the corresponding first and second distributors connected by one set of their directional valve outlets accelerated and non-accelerated liner movement of the jib via at least one non-return valve in its passage direction with one side of the piston-separated interior of one or more juxtaposed rectangular boom hydraulic motors and a second set of outlets of the same directional valves connected to the other side of the piston-separated interior of the same rectilinear boom hydromotors, braking, external drain outlet and remote control remote control equipped with a valve that is connected by its inlet side between the outlet side of the check valve and one or more jib-type straight-arm hydraulic motors connected to and connected to the first of the four outlets in the central impassable position, the third of their outlets through the waste branch to the tank connected to at least one servo-actuated control cabinet with by means of the first servo-element connected first and fourth terminals, free fall controller connected by one functional side of its first output to one functional side of the first servo-element of the control cabinet and the other two its outputs cross connected to one functional side of one of the two servo-elements in the opposite direction of the accelerated boom lift or lower, the accelerated and non-accelerated boom actuator, one of the two functional sides as well as one of the two functional sides of all servo elements is sp The output side (48) of the at least one braking valve (20) is connected to the interior of the working fluid through the outside of the two, first and second distributors (7, 16). tanks (6).

2. The connection of the multi-circuit hydraulic drive mechanism of the self-propelled machine body according to claim 1, characterized in that the waste outlet (45) of the brake valve control (20) is connected to the first outlet (301) of the control distributor (30). (304) of the control cabinet (30) is permanently closed and the other servo element (38) of its one functional side is connected to one of the two functional sides of the output of the unrestricted actuation actuator (25).