Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.VIII.1971 63448 KI. 35 b, 23/86 MKP B 66 c, 23/86 m y Twórca wynalazku: Wladyslaw Dolinski Wlasciciel patentu: Fabryka Urzadzen Budowlanych „Hydroma", Szczecin (Polska) Uklad regulacyjny szybkosci ruchów roboczych w wychylnym zurawiu hydraulicznym Przedmiotem wynalazku jest uklad regulacyjny szybkosci ruchów roboczych w wychylnym zura¬ wiu hydraulicznym. Uklad ten jest uzupelnionym polaczeniem ukladu regulacyjnego szybkosci opusz¬ czania w hydraulicznym mechanizmie podnoszenia, 5 mechanizmem obrotu zurawia hydraulicznego we¬ dlug patentu nr 55528. Zapewnia on samoczynnie regulowana szybkosc katowa obrotu zurawia i szyb¬ kosc opuszczania ladunku — jednakowo zmniejsza¬ jace sie ze wzrostem momentu obciazenia wysiegni- 10 ka w plaszczyznie pionowej.Znane dotychczas zurawie hydrauliczne, napedza¬ ne pompa o stalym wydatku, posiadaja szybkosci ruchów roboczych odpowiadajace rzeczywistemu wydatkowi pompy lub co najwyzej stale, nieza- 15 lezne od obciazenia zurawia. Jedynie mechanizm obrotu wedlug patentu nr 55528 wychyla zuraw w plaszczyznie poziomej z szybkoscia tym mniej¬ sza, im wiekszy jest moment obciazenia wysiegnika.Taka zaleznosc szybkosci ruchu od momentu ob- 20 ciazenia wysiegnika jest jednak zalecana równiez do opuszczania ladunku. Duza szybkosc opuszcza¬ nia, wskazana dla nieobciazonego wysiegnika, jest niedopuszczalna dla maksymalnie obciazonego wy¬ siegnika, z uwagi na dynamiczne przeciazenie kon- 25 strukcji nosnej podczas zatrzymywania opadaja¬ cego ladunku o duzej bezwladnosci, jak równiez ze wzgledów bezpieczenstwa pracy i wymogów eksploatacyjnych. Natomiast bezpieczne, powolne opuszczanie obciazonego wysiegnika jest ekono- 30 micznie nieuzasadnione dla nieobciazonego wysieg¬ nika.Stala, z koniecznosci znacznie obnizona, szybkosc opuszczania jest wiec wada wychylnych zurawi hy¬ draulicznych.Celem wynalazku jest uklad regulacyjny, który ze wzrostem momentu obciazenia wysiegnika zmniejsza równiez szybkosc opuszczania ladunku.Okazuje sie, ze zawór upustowy wedlug patentu nr 55528, niezaleznie od wykonywanej funkcji w me¬ chanizmie obrotu zurawia, moze byc wykorzysta¬ ny dodatkowo do zmniejszania szybkosci opuszcza¬ nia, po prostym przystosowaniu ukladu sterujacego.Istota wynalazku jest wiec uklad sterujacy, la¬ czacy przewód tloczny pompy z zaworem upusto¬ wym, sterowanym cisnieniem statycznym obciaze¬ nia wysiegnika.Istota ukladu sterujacego wedlug wynalazku jest polaczenie regulatora szybkosci opuszczania z za¬ worem upustowym, powodujace oddzialywanie re¬ gulatora na zawór upustowy i odwrotnie.Istota wynalazku jest równiez wyposazenie ukla¬ du w zawór rozdzielczy, wlaczajacy zawór upusto- wy do dzialania podczas pracy mechanizmu obro¬ tu zurawia.Wprowadzenie zaworu rozdzielczego, sprzezone¬ go z rozdzielaczem mechanizmu obrotu, nie zmie¬ nia efektu regulacji w mechanizmie obrotu, a uprasz¬ cza uklad sterujacy zaworu upustowego i zwieksza niezawodnosc dzialania ukladu regulacyjnego. Wprcn 6344863448 3 4 wadzenie dodatkowego przewodu, laczacego odpo¬ wiednia komore regulatora szybkosci opuszczania z zaworem upustowym, zwieksza funkcjonalne prze¬ znaczenie zarówno zaworu upustowego jak i regu¬ latora szybkosci opuszczania, przy niezmienionych zasadach ich dzialania. W ukladzie regulacyjnym wedlug wynalazku zawór upustowy jest czynny za¬ równo podczas obrotu zurawia, jak i podczas opusz¬ czania ladunku.Upuszczanie, podczas opuszczania ladunku, czesci wydatku pompy do zbiornika przez zawór upusto¬ wy zapewnia zmienna, uzalezniona od momentu obciazenia wysiegnika szybkosc opuszczania,- gdyz ilosc oleju podawanego przez pompe do ukladu hydraulicznego i powracajacego do zbiornika jest zmienna, pomimo stalego wydatku pompy. Tym sa¬ mym dotychczasowy regulator szybkosci opuszcza¬ nia, przystosowany do zmiennej ilosci przeplywaja¬ cego oleju, moze byc w pelni wykorzystany zgod¬ nie ze swym przeznaczeniem.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na ry¬ sunku, przedstawiajacym schematycznie uklad re¬ gulacyjny i sposób jego polaczenia z ukladem hy¬ draulicznym mechanizmu obrotu zurawia i mecha¬ nizmu wychylania wysiegnika w plaszczyznie pio¬ nowej.Uklad hydrauliczny z ukladem regulacyjnym skla¬ da sie zasadniczo z pompy 3 o stalym wydatku, cy¬ lindrów hydraulicznych 1 i 2, rozdzielaczy hydra¬ ulicznych 4 i 5, regulatora szybkosci opuszczania 6, zaworu rozdzielczego 8 i zaworu upustowego 7.Cylinder hydrauliczny 1 jest sterowany rozdziela¬ czem 5, a cylinder hydrauliczny 2 jest sterowany roz¬ dzielaczem 4. Z suwakiem rozdzielacza hydraulicz¬ nego 4 jest zlaczony suwak zaworu rozdzielczego 8.Z chwila przelaczenia rozdzielacza 4 nastepuje wiec równoczesne przelaczenie zaworu rozdzielczego 8.Tloczysko cylindra hydraulicznego 2 jest zakon-, czone- zebatka 17, wspólpracujaca z kolem zebatym 18, osadzonym w osi kolumny 19. W kolumnie zu¬ rawia jest umocowany cylinder hydrauliczny 1, slu¬ zacy do wychylania wysiegnika 21 w plaszczyznie pionowej.Moment obciazenia wysiegnika jest zalezny od ciezaru ladunku zawieszonego na haku 22 i jego odleglosci od osi obrotu kolumny 19. Miara tego momentu jest cisnienie statyczne panujace w ko¬ morze podtlokowej cylindra hydraulicznego 1.Cisnienie to oddzialywuje przewodem 20 na zawór upustowy 7.Komora 29 zaworu upustowego 7 jest polaczona przewodem 15 i 9 z komora 42 regulatora szybkosci opuszczania 6, a przewodem 14 z zaworem rozdziel¬ czym 8.W polozeniu neutralnym obydwóch rozdzielaczy hydraulicznych, jak na rysunku, pompa 3 tloczy olej do zbiornika 25 przewodem tlocznym 10 i 11, a nastepnie przewodem zlewowym 23. W poloze¬ niach roboczych rozdzielacza 4 lub 5, pompa tloczy olej do cylindra 2 lub 1. Przewód 11 jest wiec wspólnym przewodem tlocznym dla obu rozdziela¬ czy i cylindrów. Podobnie przewód 16 jest wspól¬ nym przewodem powrotu oleju z obydwóch rozdzie¬ laczy i cylindrów do zbiornika 25 przez regulator szybkosci opuszczania 6. Przewód powrotny 16 jest polaczony z komora 37 regulatora 6, a przewody 46 i 39 lacza ten regulator ze zbiornikiem 25. Ko¬ mora 33 regulatora 6 jest polaczona przewodem 13 z przewodem tlocznym 10 pompy 3.Przewód tloczny 10 posiada wiec trzy odgalezie¬ nia. Sa to przewody 11, 12 i 13, z których 12 i 13 posiadaja istotne znaczenie dla pracy ukladu regu¬ lacyjnego.Przeplyw oleju z przewodu powrotnego 16 do zbiornika 25 przez regulator 6 jest swobodny lub dlawiony, w zaleznosci od pozycyjnego polozenia suwaka dlawiacego 31.Do podniesienia ladunku hakiem 22 jest wyma¬ gane odpowiednio wysokie cisnienie robocze oleju tloczonego pompa 3 do komory podtlokowej cylindra hydraulicznego 1 przez przewód 10, 11, 26 i 24. To cisnienie robocze poprzez przewód 13 i komore 33, dziala w komorze 34 na powierzchnie czolowa su¬ waka 31, równa powierzchni przekroju suwaka 35, powodujac przesuniecie suwaka 31 w skrajne prawe polozenie. W polozeniu tym polaczenie komory 38 z komora 37 stwarza mozliwosc swobodnego wy¬ plywu oleju z cylindra hydraulicznego 1 do zbior¬ nika 25 przez przewód 43, rozdzielacz 5 przewód 16, komore 37 i 38 oraz przewód 39.Tak wiec podczas podnoszenia ladunku regulator szybkosci opuszczania nie stwarza dodatkowego opo¬ ru przeplywu i nie pogarsza sprawnosci ukladu hy¬ draulicznego.Po przestawieniu rozdzielacza 5 w polozenie opusz¬ czania, tlok cylindra hydraulicznego 1 wytlacza olej do zbiornika 25 przez przewód 24, rozdzielacz 5, przewód 16, komore 37 i 36, dlawik regulacyjny 30 i przewód 46. Przeplyw oleju przez kalibrowany otwór dlawika 30, stwarzajacy opór hydrauliczny, powoduje wzrost cisnienia w komorze 36, zalezny od ilosci przeplywajacego oleju. Cisnienie to, dzia¬ lajace w komorze 36 na róznice powierzchni czo¬ lowej suwaka 31, nie dopuszcza do otwarcia pola¬ czenia komór 37 i 38, a w zaleznosci od cisnienia tloczenia pompy, panujacego w komorze 34, dlawi przeplyw oleju z komory 37 do 36, poniewaz stozek suwaka 31 przymyka szczeline pierscieniowa, prze¬ puszczajac przez nia scisle okreslona ilosc oleju z za¬ chowaniem warunku równowagi sil dzialajacych na suwak 31. Wzrost cisnienia w komorze 37, polaczo¬ nej z komora 41, powoduje przesuniecie w lewo su¬ waka 40, a tym samym otwarcie przeplywu czesci wydatku pompy 3 do zbiornika 25 przez przewód 13, komore 33 i 42, dlawik upustowy 32, komore 36, dlawik regulacyjny 30 i przewód 46.Stosunek ilosci oleju wytlaczanego przewodem 16, jak i ilosci oleju upuszczanego przez pompe do zbiornika przewodem 13 i dlawikiem 32, do ilosci oleju tloczonego przez pompe, przewodem 11, 26 i 43, do cylindra hydraulicznego 1 jest zawsze jednako¬ wy dla dowolnego wydatku pompy, niezalezny od wielkosci obciazenia. Ze wzrostem wydatku pom¬ py 3 wzrasta bowiem ilosc oleju tloczonego przewo¬ dem 11, 26 i 43 do cylindra hydraulicznego 1. Wzra¬ sta szybkosc ruchu tloka, a tym samym ilosc oleju wytlaczanego przez ten tlok do zbiornika 25 przez przewód 24, rozdzielacz 5, przewód 16, komore 37 i 36, dlawik regulacyjny 30 i przewód 46. Dla zacho¬ wania warunku równowagi regulatora 6 i utrzy- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 63448 6 mania suwaka 31 w polozeniu zapewniajacym wy¬ magana szczeline dlawiaca, ograniczajaca przeplyw oleju z komory 37 do 36, musi odpowiednio do wzrostu cisnienia w komorze 36 wzrosnac cisnie¬ nie w komorze 34.Równoczesnie wiec ze wzrostem natezenia prze¬ plywu w przewodzie powrotnym 16, a wywolanego wzrostem natezenia przeplywu w przewodzie tlocz¬ nym 11, wzrasta natezenie przeplywu w przewodzie 13 i dalej w dlawiku 32, gdyz te obydwa równolegle strumienie, laczace sie ze soba w komorze 36, sa wy¬ muszone wydatkiem pompy i kontrolowane cisnie¬ niami równowagi.Tym samym szybkosc ruchu, ujemnie obciazone¬ go tloka cylindra hydraulicznego 1, jest podczas opuszczania ladunku scisle uzalezniona od wydatku pompy, który moze byc dowolnie zmienny, lub przy stalym wydatku pompy moze byc dowolnie zmienna ilosc oleju upuszczanego z przewodu tlocznego do zbiornika, na przyklad przewodem 12.Glównym zadaniem ukladu regulacyjnego jest upuszczanie do zbiornika 25 czesci wydatku pom¬ py 3, tym wiekszej, im wyzsze panuje cisnienie w komorze podtlokowej cylindra 1. Funkcje te spelnia zawór upustowy 7, gdy otwarty zostanie przeplyw oleju z pompy 3 do przewodu 15 przez przewód 14 lub 9.Cisnienie oleju, panujace w komorze podtlokowej cylindra hydraulicznego 1 i przewodzie 20, dziala¬ jac na powierzchnie czolowa suwaka 27 powoduje powstanie sily osiowej, zmierzajacej do przesuniecia w prawo suwaka dlawiacego 44 i otwarcia polacze¬ nia komory 29 z komora 28. Przeplyw oleju z prze¬ wodu 15 do zbiornika 25 przez komore 29 i 28 jest ograniczony oporem hydraulicznym dlawika 45.Cisnienie oleju panujace w komorze 28, a spowodo¬ wane przeplywem oleju przez dlawik 45, dziala w tej komorze na róznice powierzchni czolowej su¬ waka 44 i wywoluje przeciwnie skierowana sile osiowa przymykajaca szczeline, laczaca komore 29 z komora 28. Stozek suwaka 44, dlawiac przeplyw oleju przez szczeline, przepuszcza przez nia scisle okreslona ilosc oleju z komory 29 do 28, spelniaja¬ ca warunek równowagi sil dzialajacych na suwak dlawiacy 44.Poniewaz opór hydrauliczny dlawika 45 wzrasta z kwadratem ilosci przeplywajacego oleju, to ilosc oleju upuszczanego do zbiornika 25 przez zawór upustowy 7 jest proporcjonalna do pierwiastka kwa¬ dratowego z cisnienia oleju panujacego w przewo¬ dzie 20 i cylindrze hydraulicznym 1. Odpowiednio wysokie cisnienie oleju w cylindrze 1, spowodowa¬ ne momentem obciazenia wysiegnika w plaszczy¬ znie pionowej, jest wiec podstawowym warunkiem przeplywu oleju przez zawór upustowy.Istotnym zadaniem ukladu regulacyjnego jest by zawór upustowy 7 upuszczal olej do zbiornika za¬ równo podczas obrotu zurawia, jak i podczas opusz¬ czania ladunku, oraz by upuszczanie to mialo miej¬ sce wylacznie w tych przypadkach pracy zurawia.Dla mechanizmu obrotu zurawia funkcje te spel¬ nia zawór rozdzielczy 8, sprzezony z rozdzielaczem hydraulicznym 4. Przelaczenie rozdzielacza 4 w do¬ wolne polozenie robocze, uruchamiajace w jednym lub drugim kierunku tlok cylindra hydraulicznego 2 i zebatke 17, przelacza równoczesnie zawór roz¬ dzielczy 8 w polozenie otwarcia przeplywu oleju z przewodu 12 do przewodu 14. Tym samym jest przygotowane upuszczenie do zbiornika 25 czesci wy- 5 datku pompy 3 przez przewód 10, 12, 14 i 15, ko¬ more 29 i 28 oraz dlawik 45. Intensywnosc tego upuszczania, decydujaca o stopniu zmniejszenia szybkosci katowej obrotu zurawia, jest zalezna od momentu obciazenia wysiegnika.W mechanizmie wychylania wysiegnika w plasz¬ czyznie pionowej, podczas opuszczania ladunku, fun¬ kcje laczenia przewodu tlocznego pompy z zawo¬ rem upustowym spelnia regulator szybkosci opusz¬ czania 6, niezaleznie od jego dotychczasowej funkcji.W tym celu komora 42 regulatora jest polaczona dodatkowo przewodem 9 z przewodem 15 zaworu upustowego 7. Zawór zwrotny 47 zapewnia jedno¬ kierunkowy przeplyw w przewodzie 9, uniemozli¬ wiajac przedostanie sie oleju z przewodu 14 do re¬ gulatora 6.Polozenie równowagi regulatora 6, podczas opusz¬ czania ladunku, charakteryzuje skrajne lewe polo¬ zenie suwaka 40 i przeplyw scisle okreslonej czesci wydatku pompy 3 przez przewód 13, komore 33 i 42 oraz dlawik upustowy 32. Przeplyw tego strumie¬ nia oleju przez dlawik 32 jest nieodzowny dla usta¬ lenia sie w komorze 34 cisnienia równowagi. Cisnie¬ nie równowagi jest tak dobrane srednica otworu dlawika 32, by przewyzszalo cisnienie potrzebne do pokonania oporu przeplywu oleju z przewodu tlocznego 10 do cylindra 1 przez przewód 11 i 26, rozdzielacz 5 i przewód 43.Nadwyzka cisnienia oddzialywuje na tlok cy¬ lindra 1, zwiekszajac odpowiednio cisnienie hamo¬ wania w komorze podtlokowej cylindra i w ko¬ morze 37 regulatora 6.To cisnienie równowagi w komorze 34, polaczo¬ nej podczas opuszczania ladunku z komora 42, win7 no byc przede wszystkim jednak wieksze od cisnie¬ nia potrzebnego do pokonania oporu przeplywu ole¬ ju z komory 42 do zbiornika 25 przez przewód 9, zawór zwrotny 47, przewód 15, komore 29 i 28 oraz dlawik 45. Dowolnie duza nadwyzka cisnienia zo¬ staje w tym przypadku zredukowana dlawieniem w szczelinie laczacej komore 29 z komora 28 za¬ woru upustowego 7.Podczas opuszczania ladunku plyna przewodem 13 równoczesnie dwa strumienie oleju upuszczane z przewodu tlocznego 10 pompy 3 do zbiornika 25, a rozdzielajace sie w komorze 42. Ilosc oleju w stru¬ mieniu kierowanym z komory 42 do dlawika 32 mo¬ ze byc ograniczona do niezbednego minimum, dla zapewnienia duzej szybkosci opuszczania nieobcia- zonego wysiegnika. W tym celu wystarczy przyjac odpowiednio duzy stosunek srednicy otworu dla¬ wika 30 do srednicy otworu dlawika 32.Natomiast ilosc oleju w strumieniu kierowanym z komory 42 do przewodu 9 moze byc tak dobrana srednica otworu dlawika 45, by zachowana zostala najodpowiedniejsza zaleznosc ilosci oleju upuszczo¬ nego przez zawór upustowy 7, a tym samym szyb¬ kosci opuszczania, od momentu obciazenia wysiegni¬ ka. Ilosc oleju upuszczana przewodem 9 podczas opuszczania ladunku jest równa ilosci oleju upusz-, czanego przewodem 12 podczas obrotu zurawia, 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6063448 8 gdy w obydwóch przypadkach jest jednakowe ci¬ snienie oleju w komorze podtlokowej cylindra hy¬ draulicznego 1.Uklad regulacyjny wedlug wynalazku zapewnia wiec samoczynnie jednakowo ekonomiczna, bez¬ pieczna prace mechanizmu obrotu i mechanizmu opuszczania ladunku, w dowolnych warunkach ob¬ ciazen zurawia. PL