PL158329B1

PL158329B1 - Hydraulic driving and control unit of wheel scraper

Info

Publication number: PL158329B1
Application number: PL26684787A
Authority: PL
Priority date: 1987-07-14
Filing date: 1987-07-14
Publication date: 1992-08-31
Also published as: PL266847A1

Abstract

1. Hydraulic system for driving and controlling a circular material-collecting device, containing a hydraulic motor with constant absorbing capacity, supplied from a pump with regulated capacity to the drive of the collecting wheel, and a hydraulic cylinder for sinking the collecting wheel into the material being collected, characterized in that the control input of the servo-mechanism (13) of the variable-delivery pump (12) supplying the hydraulic motor (11) with constant absorbing capacity of the drive of the travelling mechanism, is connected to the pressure branch of the circuit of the collecting wheel.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku Jest hydrauliczny układ napędu 1 sterowania wygarniacza kołowego, stosowanego do wygarniania maaeriału z zasobnika i przemieszczanie go na przenośnik t aśmowy,The subject of the invention is the hydraulic drive and control system of the wheel scraper, used to remove material from the container and transfer it to the belt conveyor,

W dotychczas znanych układach napędowych wygarniaczy kołowych prędkość Jazdy Jest stała lub układ posiada Jedynie regulację prędkości skokową. W wygarniaczu kołowym z takim układem występujące duże obciążenie pulsacyjne z koła wygarniającego na mechanizm Jego napędu nie są tłumione i przenoszą się na ustrój nośny wygarniacza. W układach tych nie ma poza tym pełnego zabezpieczenia przed przeciążeniem.In the hitherto known wheel scraper drive systems, the Driving speed is constant or the system has only step speed control. In a wheel scraper with such an arrangement, the high pulsation load from the scraping wheel to the mechanism of its drive are not damped and are transferred to the scraper's supporting structure. In addition, these systems do not have full overload protection.

W znanym z polskiego opisu patentowego nr 131 984 wygarniaczu kołowym zastosowany Jest dla poprawy pracy w/^^aι^r^^.aiza hydrauliczny układ sterowania czasu rozruchu, znany z polskiego opisu patentowego nr 136 684. W rozwiązaniu tym układ hydrauliczny koła wygarniającego składa się z silnika hydraulicznego o stałej chłonności, napędzanego przez pompę o zmiennej wydaaności. W obwodzie koła wygarniającego zabudowany Jest znany z polskiego opisu patenoowego nr 136 684 układ sterowania czasu rozruchu, dający łagodny rozruch koła wygarniającego, tłumienie obciążeń pulsacyjnych oraz zabezpieczenie koła wygarniającego przed przeciążeniem. Wysuwanie koła wygarnia jącego odbywa się za pomocą cylindra hydraulicznego, sterowanego przez obsługę za pomocą sygnałów elektrycznych. Mechanizm Jazdy napędzany Jest silnikem elektrycznym. Poszczególne układy napędowe mechanizmów są od siebie niezależne. Układ ten nie rozwiązuje najbardziej istotnego problemu w pracy wygarniacza, a mianowicie uzyskania 9tałeJ, nastawionej wydajności oraz samoczynnego dopasowywania się parametrów wygarniacza, to Jest prędkości Jazdy oraz głębokości zagłębiania się koła w wygarniany imatelał, od którego zależy wydajność^do zmiennych warunków pracy, związanych z oporami wygaaniania.The wheel scraper, known from Polish patent specification No. 131 984, uses the hydraulic start-up time control system, known from Polish patent description No. 136 684, to improve the operation of the / ^^ aι ^ r ^^. In this solution, the hydraulic system of the scraping wheel consists of consists of a constant displacement hydraulic motor driven by a variable displacement pump. In the perimeter of the scraping wheel there is a built-in control system known from the Polish patent specification No. 136 684, which provides a gentle start-up of the scraping wheel, damping pulsating loads and securing the scraping wheel against overload. The unloading wheel is extended by means of a hydraulic cylinder, controlled by the operator by means of electrical signals. The driving mechanism is powered by an electric motor. The individual drive systems of the mechanisms are independent of each other. This system does not solve the most important problem in the operation of the scraper, namely obtaining a constant, set capacity and automatic adjustment of the scraper parameters, i.e. the Driving speed and the depth of the wheel penetration into the scraped and the minimum, on which the efficiency depends on the changing working conditions related to resistance to extinguishing.

158 329158 329

Celem w/rtalazku Jeet zbudowanie hydraulicznego układu napędu 1 sterowania wygarniacza kołowego, w którym napęd 1 sterowanie koła wygarniającego 1 Jego wysuwu oraz mechanizmu Jazdy sprzężone sę za sobę 1 dzięki temu uzyskanie stałej , nastawionej wydajności.The aim of the present invention is to build a hydraulic drive system 1 for controlling a wheel scraper, in which the drive 1 controlling the scraping wheel 1 of its extension and the Drive mechanism are coupled 1, thanks to which a constant set capacity is obtained.

Istotą wynalazku Jest hydrauliczny układ napędu 1 sterowania wygarniacza kołowego, zawierający silnik hydrauliczny o stałej chłonności zasilany od pompy o regulowanej wydajności dla napędu koła wygarniającego oraz hydrauliczny cylinder do zagłębiania koła wygarniającego w wygarniany maerii^ł, charakteryzujący się tym, że ma regulowaną za pomocą hydraulicznie sterowanego serwomichinl^mu pompę o regulowanej wydajności zasilającą silnik hydrauliczny o stałej chłonności, napędzający mechanizm Jazdy wygarniacza, przy czym wejście serwomechanizmu połączone Jest z gałęzią tłoczną koła wygarniającego, przekazującą sygnał ciśnieniowy. Układ charakteryzuje się również tym, że ma zawór hamujący zabudowany w jednej gałęzi obwodu silnika hydraulicznego napędu Jazdy wygarniacza, sterowany hydraulicznie sygnałem ciśneenoowym z drugiej gałęzi obwodu silnika hydraulicznego. Układ charakteryzuje się ponadto tym, że w układzie hydraulicznym mechanizmu wysuwu koła wygarniającego ma hydraulicznie sterowany rozdzielacz, połączony poprzez zawór zwrotny z zaworem dołączającym, przy czym zawór dołączający połączony Jest z gałęzią tłoczną układu hydraulicznego napędu koła wygarniającego, skąd pobierany Jest sygnał ciśnienoowy do sterowania rozdzielaczaThe essence of the invention is a hydraulic wheel scraper drive and control system, comprising a constant absorption hydraulic motor powered by a pump with adjustable capacity for driving the scraping wheel and a hydraulic cylinder for engaging the scraping wheel into the scraped material, characterized by the fact that it has a hydraulically adjustable a servo-controlled pump with an adjustable capacity supplying a constant displacement hydraulic motor driving the scraper Drive mechanism, the servo drive input being connected to the discharge branch of the scraping wheel transmitting the pressure signal. The system is also characterized by a brake valve built into one branch of the hydraulic motor circuit of the scraper drive, hydraulically controlled by a pressure signal from the other branch of the hydraulic motor circuit. The system is also characterized by the fact that in the hydraulic system of the scraping wheel extension mechanism it has a hydraulically controlled distributor, connected via a non-return valve with the connecting valve, while the connecting valve is connected to the discharge branch of the hydraulic system of the scraping wheel drive, from where the pressure signal is taken to control the distributor

Korzystnym skutkiem wynalazku Jest przez sprzężenie wszystkich mechanizmów wygarniacza w Jeden układ hydrauliczny uzyskanie stałej, nastawionej w zależności od nastawionej pręd kości koła wygarniającego, wydajności wygarniacza kołowego oraz samoczynne dopasowywanie się parametrów wygarniacza do zmiennych warunków pracy, związanych z oporami wygarniania.The advantageous effect of the invention is that by coupling all the scraper mechanisms into one hydraulic system, the achievement of a constant, adjusted depending on the set speed of the scraping wheel, the efficiency of the wheel scraper and automatic adjustment of the scraper parameters to the changing operating conditions related to the scraping resistance.

Przedmiot wynalazku przedstawiony Jest w przykjaowvym wykonaniu na rysunku, który przedstawia schematycznie hydrauliczny układ napędu i sterowania wygarniacza kołowego.The subject of the invention is presented in an exemplary embodiment in the drawing, which schematically shows the hydraulic drive and control system of the wheel scraper.

Mechanizm koła wygarniającego napędzany jest siJ^nikem hydraulccnnym i o stałej chłonności, zasUnnym od pompy 2 o regulowanej wydajności. Wydajność pompy 2, a zatem prędkość obrotowa silnika 1 nastawiona Jest lokalnie lub zdalnie. Do gałęzi układu łączącej pompę 2 z silnikom 1 podłączony Jest zawór przemowy 3, ograniczający wielkość ciśnienia roboczeg do określonej wartości. Zawór 3 Jest zaworem dwustopniowym, cha rak teryżuącyYm się tym. że wartość utrzymyoαnego ciśnienia zależna Jest od ciśnienia sterowania, które maksymmjnie nie może być większe od nastawionego. Ciśnienie sterowania w stanio usta^nym jest równe ciśnieniu roboczemu, przy czym przy gwałoownym wzroście obciążenia następuje powolny wzrost ciśnienia sterowania dzięki temu, że do organu stθΓooniczegr 3a tego zaworu ciecz doprowadzana jest poprzez bezstopniowo nastawiony regulator prz^^wiu 4, a oιirlkrść ciśnienia koy^er^s^^jr akumuuator 5. Układ ten spełnia rolę zabezpieczenia mechanizmu koła wygarniajęcego przed przeclężon^m oraz tłumi gwałtowne wzrosty obciążenia. W zamkniętym obwodzie hydraulicnnym napędu koła wygarnia jącego elementami p^crniczymi są pompa zasilająca 6 wraz z zaworem prze^owNym 7 i akumulatorem hydraulccnnym gazowym Θ, służącym do tłumienia wahań ciśnienia w układzie zasilania. W tym układzie zastosowany Jest również wyłącznik ciśnienoowy 9, zabezpieczający układ napędowy przed nadmiernym spadkiem ciśnienia zasilania. Dalszym automatycznym zabezpieczeniem przed przeclążen^e! koła wygarniającego Jest wyłącznik ciśniθnrowy 10 oraz zawór bezpieczeństwa w zaworze przesuwowym 3. Mechanizm Jazdy wygarniacza napędzany Jest si^kk^m hndΓauiicnnym 11 o stałej chłonności, zasUnnym od pompy 12 o regulowanej wydajności. Pompa 12 Jest regulowana za pomocą hydraulicznie sterowanego serwomechanizmu 13, którego wejście połączone Jest z gałęzią tłoczną koła wygarniającego, celem przekazania sygnału iiśnlθnrowrgo. Wydajność pompy 12 zależy od wielkości przemieszczania tłoka serwomechanizmu 13,odwrotnie proporcjonalnie do wartości ciśnienia w obwodzie napędu koła wygarniającego lub w obwodzie mechanizmu Jazdy, zależnie w którym obwodzie ciśnienie Jest wyższe.The scraping wheel mechanism is driven by a hydraulic motor with constant absorption, which is slidable from the pump 2 with adjustable capacity. Pump 2 capacity, therefore motor 1 speed, is set locally or remotely. A speech valve 3 is connected to the branch of the system connecting pump 2 with motors 1, limiting the working pressure to a certain value. Valve 3 is a two-stage valve, which is what it is. that the value of the maintained pressure depends on the control pressure, which may not be greater than the set pressure. The control pressure in the steady state is equal to the operating pressure, but with a sharp increase in the load, the control pressure slowly increases due to the fact that the liquid is supplied to the constant-pressure part 3a of this valve through the continuously adjustable regulator 4, and the pressure line ^ er ^ s ^^ jr akumuuator 5. This system protects the scraping wheel mechanism against overloading and suppresses sudden load increases. In the closed hydraulic circuit of the scraping wheel drive, the operating elements are the supply pump 6 together with a shuttle valve 7 and a gas hydraulic accumulator Θ used to dampen pressure fluctuations in the supply system. In this system there is also a pressure switch 9 which protects the drive system against an excessive drop in the supply pressure. Further automatic overload protection! of the scraper wheel There is a pressure switch 10 and a safety valve in the slide valve 3. The scraper driving mechanism is driven by a constant absorption force 11, shut off by a pump 12 with an adjustable capacity. The pump 12 is regulated by a hydraulically controlled servo 13, the input of which is connected to the discharge branch of the scraping wheel to transmit the signal. The capacity of the pump 12 depends on the amount of displacement of the servo piston 13, inversely proportional to the pressure in the drive circuit of the scraping wheel or the drive circuit, depending on which circuit the pressure is higher.

Elementem selekcjonującym Jest zawór przełączający 14. Przy stałych oporach wygarnia nla obciążenie mechanizmów Jest proporcjonalne do wydajności. Rozwiązanie to sprawia, że prędkość Jazdy wygarniana ustala się samoczynnie odwrotnie proporcjonalnie do obciążenia mechanizmów, dążąc automatycznie do stałej wartości obciążenia, a tym samym 1 wydajności wygarniacza. Układ napędowy mechanizmu Jezdy wygarniana kołowego, którego prędkość Jest sterowana sam^c^^r^r^lLe w zależności od obciążenia poprzez zabudowany na pompie 12 serwomechanizm 13 Jeet rozwiązany Jako otwarty obwód hydrauliczny. Kierunek Jazdy, wynikający zThe selection element is the switching valve 14. With constant resistance, it takes away the load on the mechanisms. It is proportional to the capacity. Thanks to this solution, the speed of the Drive away is set automatically inversely proportional to the load of the mechanisms, automatically aiming at a constant value of the load, and thus the efficiency of the scraper. The drive system of the wheeled drive mechanism, the speed of which is controlled by the same ^ c ^^ r ^ r ^ lLe depending on the load, by means of a servo 13 built on the pump 13 Jeet solved as an open hydraulic circuit. Driving Direction, resulting from

15Θ 329 kierunku obrotów silnika hydraulicznego 11, starowany Jest rozdzielaczem 15« Ponieważ kierunek obrotów koła wygarniającego Jest stały i niezależny od kierunku Jazdy wygarniecza, to stały Jest też kierunek siły reakcji od zwału, działającej w osi równoległej do toru Jazdy. W związku z tym zabudowany Jest w jednej gałęzi obwodu silnika hydraulicznego 11 zawór hamujący 16, sterowany hydraulicznie sygnałem ciśneenoowym z drugiej gałęzi obwodu silnika 11 zapobiega jący mHiwoi^i^i rozbiegania się układu, gdy kierunek Jazdy Jest zgodny z kierunkżem siły reakcji. Elementem zabezpieczającym przed przzciężθnZθm ^^^f^ani^mu Jazdy Jest zawór bezpieczeństwa 17. Głębokość zagłębiania koła wygarniającego w wygarniany maeriał nastawiana Jest za pomocą hydraulicznego cylindra 18, sterowanego rozdziθlaceθm 19 i 20.15Θ 329 of the direction of rotation of the hydraulic motor 11, controlled by the distributor 15 «As the direction of rotation of the scraper wheel is constant and independent of the driving direction of the sweep, the direction of the reactive force from the shaft, acting in the axis parallel to the driving path, is also constant. Therefore, a brake valve 16 is installed in one branch of the hydraulic motor circuit 11, which is hydraulically controlled by a pressure signal from the other branch of the motor circuit 11, preventing mHiwoi ^ and ^ and the system from spreading when the direction of Driving is in the direction of the reaction force. There is a safety valve 17. The depth of the scraping wheel plunge into the material that has been scraped is set by means of a hydraulic cylinder 18, controlled by arrangement 19 and 20.

W układzie hydraulccznym wysuwu koła ^wygarniającego wbudowany Jest hydraulicznie sterowany rozdzielacz 21, połączony poprzez zawór zwrotny 22 z zaworemdołączającym 23, przy czym zawór dołączający 23 połączony jest z gałęzią tłoczną układu hydraulicznego napędu koła wygarniającego, gdzie uzyskuje się sygnał ciśnieniowy do sterowania rozdzielacza 21. W przypadku przekroczenia wartości nastawionej zaworem 23 ciśnienia zostaje przesterOwany rozdzielacz 21 i następuje ruch cylindra 18, powoduJąJy odsunięcie koła wygarniającego od maaeriału. Po ustaniu przeciążenia ruch cylindra 18 zostaje przerwany, co umooliwia dysza 24, rozładowująca ciśnienie w linii sterowniczej rozdzielacza 21.A hydraulically controlled distributor 21 is built in the hydraulic system of the scraping wheel extension, connected through a check valve 22 with the connection valve 23, while the connection valve 23 is connected with the discharge branch of the hydraulic system of the scraping wheel drive, where a pressure signal is obtained to control the distributor 21. W when the value set by the pressure valve 23 is exceeded, the distributor 21 is overridden and the cylinder 18 moves, causing the discharge wheel to move away from the material. After the overload is over, the movement of the cylinder 18 is interrupted, which is made possible by the nozzle 24, which discharges the pressure in the control line of the distributor 21.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent Claims

1. Hydraulic wheel scraper control drive 1, comprising a constant absorptive hydraulic motor, powered from a pump with adjustable capacity to drive the scraping wheel and a hydraulic cylinder for engaging the scraping wheel into the scraped material, characterized in that the servo control input / 13 / pumps / 12 / variable displacement powering the hydraulic motor / 11 / constant absorptive power of the Drive mechanism, it is connected with the discharge branch of the scraping wheel circuit.

A hydraulic system according to claim 1, characterized in that in one branch of the circuit of the hydraulic motor / 11 / of the drive of the scraper drive mechanism there is a built-in braking valve / 16 /, hydraulically controlled by a pressure signal from the other branch of the hydraulic motor circuit / 11 /.

3. Hydraulic drive system 1 of the wheel scraper control, including a hydraulic motor with constant absorption supplied from a pump with adjustable capacity for driving the scraping wheel and a hydraulic cylinder for recessing the scraping wheel into the scraped material, characterized by the fact that in the hydraulic system of the scraping wheel extension mechanism it has a hydraulically controlled distributor / 21 /, connected through the check valve / 22 / with the connecting valve / 23 /, while the connecting valve / 23 / is connected with the discharge branch of the hydraulic system of the scraping wheel drive, from where the pressure signal is taken to control the distributor / 21 /.

* * *