RU168121U1 - BULDOZER AUTOMATED WORKING BODY - Google Patents

BULDOZER AUTOMATED WORKING BODY Download PDF

Info

Publication number
RU168121U1
RU168121U1 RU2016135383U RU2016135383U RU168121U1 RU 168121 U1 RU168121 U1 RU 168121U1 RU 2016135383 U RU2016135383 U RU 2016135383U RU 2016135383 U RU2016135383 U RU 2016135383U RU 168121 U1 RU168121 U1 RU 168121U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
hydraulic cylinders
cavities
bulldozer
distributor
Prior art date
Application number
RU2016135383U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Павлович Чмиль
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет"
Priority to RU2016135383U priority Critical patent/RU168121U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU168121U1 publication Critical patent/RU168121U1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
    • E02F3/844—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically
    • E02F3/845—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically using mechanical sensors to determine the blade position, e.g. inclinometers, gyroscopes, pendulums

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к строительно-дорожному машиностроению, а именно к землеройным машинам типа бульдозеров. Решаемая задача - упрощение конструкции рабочего органа бульдозера и снижение ударной нагрузки бульдозера за счет ее демпфирования. Автоматизированный рабочий орган бульдозера содержит режущий нож, отвал коробчатой конструкции с лобовым листом, толкающие брусья, гидроцилиндры одностороннего действия, штоковые полости которых соединены с гидробаком, а поршневые полости снабжены возвратными пружинами сжатия и соединены с входом реле давления, гидроаккумулятором и подключенным к последнему входом предохранительного клапана, выход которого сообщен с гидробаком и посредством подпиточного обратного клапана - с поршневыми полостями гидроцилиндров одностороннего действия, гидроцилиндры изменения угла резания, поршневые полости которых присоединены к входу двухпозиционного распределителя с ручным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций с гидробаком, а в другой, для увеличения угла резания в ручном режиме, - с гидроаккумулятором, штоковые полости гидроцилиндров изменения угла резания снабжены возвратными пружинами и соединены с входом двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций с гидробаком, а в другой, при переключении этого распределителя путем срабатывания реле давления, - с гидроаккумулятором, при этом для уменьшения угла резания в ручном режиме распределитель с электромагнитным управлением выполнен с возможностью соединения посредством вспомогательного ручного управления штоковых полостейThe utility model relates to road construction machinery, namely to earth moving machines such as bulldozers. The task at hand is to simplify the design of the working body of the bulldozer and reduce the shock load of the bulldozer due to its damping. The automated working body of the bulldozer contains a cutting knife, a box-shaped blade with a frontal sheet, pushing bars, single-acting hydraulic cylinders, the rod cavities of which are connected to the hydraulic tank, and the piston cavities are equipped with compression return springs and are connected to the pressure relay input, the hydraulic accumulator and connected to the last safety input the valve, the outlet of which is connected with the hydraulic tank and through the make-up check valve - with the piston cavities of single-acting hydraulic cylinders Twi, hydraulic cylinders for changing the cutting angle, the piston cavities of which are connected to the input of the on-off manually operated distributor with the possibility of communication in one of its positions with the hydraulic tank, and in the other, for increasing the cutting angle in manual mode, with a hydraulic accumulator, rod cavities of hydraulic cylinders for changing the angle cutting is equipped with return springs and connected to the input of the on-off distributor with electromagnetic control with the possibility of communication in one of its positions with the hydraulic tank, and in the other, when This distributor for prison by pressure switch, - with a pressure accumulator, thus to reduce the cutting angle in manual mode solenoid valve arranged to be connected by an auxiliary manual control rod cavity

Description

Полезная модель относится к строительно-дорожному машиностроению, а именно к землеройным машинам типа бульдозеров.The utility model relates to road construction machinery, namely to earth moving machines such as bulldozers.

Для разработки грунтов различных категорий целесообразно иметь бульдозерное оборудование с переменным углом резания. Рекомендовано заглубление отвала при угле 55-60°, а при последующей работе уменьшать этот угол до 20-25° в зависимости от категории разрабатываемого грунта (Паничкин А.В. Совершенствование конструкции подвески бульдозерного оборудования с переменным углом резания: автореф. дис. … канд. техн. наук). Под оптимальным углом понимается угол резания отвала, например 30-40°, при котором для данных условий сопротивление грунта резанию минимально (Никулин П.И. Влияние угла резания и высоты отвала на производительность бульдозера / П.И. Никулин, О.В. Чуйков, О.А. Онгери // Материалы 14-й Межрегиональной научно-практич. конференции Воронежского ГАСУ 19-20.05.2011). Уменьшение сопротивления резания грунта обеспечивает повышение производительности бульдозера за счет увеличения толщины стружки и повышения рабочих скоростей.For the development of soils of various categories, it is advisable to have a bulldozer equipment with a variable cutting angle. It is recommended that the blade be buried at an angle of 55-60 °, and during subsequent work, this angle should be reduced to 20-25 ° depending on the category of soil being developed (Panichkin A.V. Improving the suspension design of bulldozer equipment with a variable cutting angle: abstract of diss. ... cand Engineering Science). The optimal angle refers to the cutting angle of the blade, for example 30-40 °, at which under these conditions the resistance to soil cutting is minimal (Nikulin P.I. Influence of the cutting angle and the height of the blade on the productivity of the bulldozer / P.I. Nikulin, O.V. Chuykov , OA Ongeri // Materials of the 14th Interregional Scientific and Practical Conference of the Voronezh GASU on May 19-20, 2011). The reduction in cutting resistance of the soil provides an increase in productivity of the bulldozer due to the increase in chip thickness and increase operating speeds.

В качестве прототипа принят рабочий орган бульдозера, содержащий режущий нож, отвал коробчатой конструкции с лобовым листом в виде гибкой металлической пластины, упругую подушку, выполненную в виде емкости с гибкой оболочкой и заполненную рабочей жидкостью, гидроаккумулятор, соединенный гидролинией с полостью упругой подушки, сопряженной с гибкой металлической пластиной, толкающие брусья, шарнирно соединенные с коробкой жесткости и выполненные в виде гидроцилиндров одностороннего действия, которые соединены с коробкой жесткости гильзами, при этом поршневые полости гидроцилиндров посредством параллельно включенных регулируемого дросселя и обратного клапана сообщены с гидроаккумулятором и с подключенным к гидроаккумулятору входом предохранительного клапана, выход которого сообщен с баком и посредством подпиточного обратного клапана - с поршневыми полостями гидроцилиндров, при этом поршневые полости - гидродатчики гидроцилиндров одностороннего действия, соединены с входом реле давления и снабжены возвратными пружинами сжатия, а штоковые полости - гидролинией, соединяющей их с баком; между верхней частью отвала и коробками жесткости шарнирно установлены гидроцилиндры двустороннего действия изменения угла резания, поршневые полости которых гидролинией подсоединены к входу двухпозиционного распределителя с ручным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций с баком, а в другой, для увеличения угла резания в ручном режиме, - с гидроаккумулятором, штоковые полости этих гидроцилиндров снабжены возвратными пружинами и гидролинией подсоединены к входу двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций также с баком, а в другой при переключении этого распределителя путем срабатывания реле давления - с гидроаккумулятором, при этом для уменьшения угла резания в ручном режиме распределитель с электромагнитным приводом выполнен с возможностью соединения посредством вспомогательного ручного управления штоковых полостей названных гидроцилиндров с гидроаккумулятором при сообщенных с баком их поршневых полостях (патент РФ №138464, МПК E02F 3/76; опубл. 20.03.2014, бюл. №8).As a prototype, a working body of a bulldozer was adopted, containing a cutting knife, a box-shaped blade with a front sheet in the form of a flexible metal plate, an elastic pillow made in the form of a container with a flexible shell and filled with working fluid, a hydraulic accumulator connected by a hydraulic line to the cavity of the elastic pillow associated with flexible metal plate, pushing bars, pivotally connected to the stiffener box and made in the form of single-acting hydraulic cylinders that are connected to the stiffener box while the piston cavities of the hydraulic cylinders are connected via a parallel-connected adjustable throttle and a check valve to the hydraulic accumulator and to the safety valve input connected to the hydraulic accumulator, the outlet of which is connected to the tank and, via the make-up check valve, to the piston cavities of the hydraulic cylinders, while the piston cavities are hydraulic sensors of the hydraulic cylinders single acting, connected to the input of the pressure switch and equipped with return compression springs, and the rod cavity - a hydraulic line, with connecting them to the tank; double-acting hydraulic cylinders for changing the cutting angle are articulated between the upper part of the blade and stiffening boxes, the piston cavities of which are connected by a hydraulic line to the input of the on-off distributor with manual control with the possibility of communication in one of its positions with the tank, and in the other, to increase the cutting angle in manual mode , - with a hydraulic accumulator, the rod cavities of these hydraulic cylinders are equipped with return springs and a hydraulic line is connected to the input of the on-off distributor with electromagnetic control with the possibility of communication in one of its positions also with the tank, and in the other when switching this valve by actuating the pressure switch - with a hydraulic accumulator, while to reduce the cutting angle in manual mode, the distributor with an electromagnetic drive is made with the possibility of connection using auxiliary manual control of the rod cavities of the aforementioned hydraulic cylinders with a hydraulic accumulator when their piston cavities are in communication with the tank (RF patent No. 138464, IPC E02F 3/76; publ. 03/20/2014, bull. No. 8).

Выполнение бульдозерного отвала с лобовым листом в виде гибкой металлической пластины и упругой подушкой, выполненной в виде емкости с гибкой оболочкой, заполненной рабочей жидкостью, усложняет его конструкцию, исключает возможность использования серийного отвала и увеличивает стоимость модернизации. Левый и правый толкающие брусья бульдозера имеют закрытую коробчатую конструкцию с приваренными по концам вилками шарниров и шаровыми опорами. При установке в них гидроцилиндров одностороннего действия в брусьях необходимы люки для монтажа этих гидроцилиндров. Однако брусья воспринимают полную нагрузку при работе бульдозера и выполнение в них люков нежелательно по требованиям жесткости к их конструкции. Такая установка требует дополнительного упрочнения конструкции брусьев, что усложняет модернизацию и повышает ее стоимость. Выполнение таких люков в задней стенке нижней коробки жесткости отвала вполне может быть реализовано, так как она не находится под полной сосредоточенной нагрузкой при разработке грунта, что упрощает модернизацию бульдозера.The implementation of a bulldozer blade with a frontal sheet in the form of a flexible metal plate and an elastic cushion made in the form of a container with a flexible shell filled with a working fluid complicates its design, eliminates the possibility of using a serial blade and increases the cost of modernization. The left and right pushing bars of the bulldozer have a closed box construction with hinges forks welded at the ends and ball bearings. When installing single-acting hydraulic cylinders in the bars, hatches are required for the installation of these hydraulic cylinders. However, the bars perceive the full load during the operation of the bulldozer and the execution of hatches in them is undesirable according to the requirements of rigidity to their design. Such an installation requires additional hardening of the design of the bars, which complicates the modernization and increases its cost. The implementation of such hatches in the rear wall of the bottom box of the stiffness of the blade may well be realized, since it is not under full concentrated load during excavation, which simplifies the modernization of the bulldozer.

Недостатком прототипа также является ударная нагрузка на торцевые стенки штоковых полостей, встроенных в толкающие брусья гидроцилиндров, под действием сжатых пружин в их поршневых полостях при ходе «отдачи», передаваемая на бульдозер, особенно при начале движения задним ходом.The disadvantage of the prototype is also the shock load on the end walls of the rod cavities, built into the pushing bars of the hydraulic cylinders, under the action of the compressed springs in their piston cavities during the "kickback", transmitted to the bulldozer, especially when starting to reverse.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является упрощение конструкции рабочего органа бульдозера и снижение ударной нагрузки бульдозера за счет ее демпфирования.The task to which the claimed utility model is directed is to simplify the design of the working body of the bulldozer and reduce the shock load of the bulldozer due to its damping.

Поставленная задача решается применением рабочего органа бульдозера, в нижнюю коробку жесткости которого до упора в лобовой лист жестко встроены (приварены) два или четыре (в зависимости от особенности конструкции) корпуса гидроцилиндров одностороннего действия, поршневые полости которых снабжены возвратными пружинами сжатия и соединены с входом реле давления и через обратный клапан - с гидроаккумулятором и подключенным к нему входом предохранительного клапана, выход которого сообщен с гидробаком и посредством подпиточного обратного клапана - с поршневыми полостями этих гидроцилиндров, а их штоковые полости соединены с гидробаком и имеют жидкостной демпфер, перекрывной клапан которого содержит отверстия с калиброванным диаметром - жиклеры и может прижиматься под действием давления рабочей жидкости к поршню с проходными отверстиями, выполненными соосно названным жиклерам, или отходить от него. В конструкции исключены лобовой лист в виде гибкой металлической пластины, заполненная жидкостью упругая подушка, регулируемый дроссель с гидролинией, а установка обратного клапана в линии заряда гидроаккумулятора изменена на проход жидкости только от поршневой полости гидроцилиндров одностороннего действия, которые встроены не в толкающие брусья, а в нижнюю коробку жесткости отвала и их штоки шарнирно подсоединены к толкающим брусьям.The problem is solved by the use of the working body of the bulldozer, in the lower stiffness box of which two or four (depending on the design features) single-acting hydraulic cylinder bodies are rigidly embedded (welded) into the front sheet, the piston cavities of which are provided with return compression springs and connected to the relay input pressure and through the check valve - with a hydraulic accumulator and the safety valve input connected to it, the output of which is connected to the hydraulic tank and by means of a make-up return valves - with the piston cavities of these hydraulic cylinders, and their rod cavities are connected to the hydraulic tank and have a liquid damper, the shutoff valve of which contains holes with a calibrated diameter - nozzles and can be pressed by the pressure of the working fluid to the piston with passage holes made coaxially named nozzles, or move away from him. The design excludes the front sheet in the form of a flexible metal plate, an elastic pad filled with liquid, an adjustable throttle with a hydraulic line, and the installation of a non-return valve in the charge accumulator charge line is changed to the fluid passage only from the piston cavity of single-acting hydraulic cylinders, which are not integrated into the push bars, but into the lower box of the stiffness of the blade and their rods are pivotally connected to the pushing bars.

Технический результат достигается за счет того, автоматизированный рабочий орган бульдозера, содержащий режущий нож, отвал коробчатой конструкции с лобовым листом, толкающие брусья, гидроцилиндры одностороннего действия, штоковые полости которых соединены с гидробаком, а поршневые полости снабжены возвратными пружинами сжатия и соединены с входом реле давления, гидроаккумулятором и подключенным к последнему входом предохранительного клапана, выход которого сообщен с гидробаком и посредством подпиточного обратного клапана - с поршневыми полостями гидроцилиндров одностороннего действия, гидроцилиндры изменения угла резания, поршневые полости которых присоединены к входу двухпозиционного распределителя с ручным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций с гидробаком, а в другой, для увеличения угла резания в ручном режиме, - с гидроаккумулятором, штоковые полости гидроцилиндров изменения угла резания снабжены возвратными пружинами и соединены с входом двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций с гидробаком, а в другой, при переключении этого распределителя путем срабатывания реле давления, - с гидроаккумулятором, при этом для уменьшения угла резания в ручном режиме распределитель с электромагнитным управлением выполнен с возможностью соединения посредством вспомогательного ручного управления штоковых полостей последних гидроцилиндров с гидроаккумулятором при сообщенных с гидробаком их поршневых полостях, в отличие от прототипа корпусы гидроцилиндров одностороннего действия жестко встроены в нижнюю коробку жесткости отвала до упора в лобовой лист и их штоки шарнирно подсоединены к толкающим брусьям бульдозера, поршневые полости гидроцилиндров одностороннего действия соединены с гидроаккумулятором через обратный клапан, а их штоковые полости имеют жидкостной демпфер, в перекрывном клапане которого выполнены жиклеры и соосно им проходные отверстия.The technical result is achieved due to the fact that the automated working body of the bulldozer, containing a cutting knife, a box-shaped blade with a frontal sheet, pushing bars, single-acting hydraulic cylinders, rod cavities of which are connected to the hydraulic tank, and piston cavities are equipped with return compression springs and are connected to the input of the pressure switch , with a hydraulic accumulator and connected to the last inlet of the safety valve, the output of which is connected to the hydraulic tank and, through the make-up check valve, from the piston by the cavities of single-acting hydraulic cylinders, hydraulic cylinders of changing the cutting angle, the piston cavities of which are connected to the input of the on-off distributor with manual control with the possibility of communicating in one of its positions with the hydraulic tank, and in the other, to increase the cutting angle in manual mode, with a hydraulic accumulator, stock the cavities of the hydraulic cylinders of the cutting angle are equipped with return springs and are connected to the input of the on-off distributor with electromagnetic control with the possibility of communication in one one of its positions with a hydraulic tank, and in another, when switching this valve by activating a pressure switch, with a hydraulic accumulator, while to reduce the cutting angle in manual mode, the solenoid valve is made with the possibility of connecting the rod cavities of the last hydraulic cylinders with auxiliary manual control with a hydraulic accumulator with their piston cavities communicated with the hydraulic tank, unlike the prototype, single-acting hydraulic cylinder bodies are rigidly integrated into the lower BUD stiffening blade up to the stop in the front sheet and rods pivotally connected to the push arms bulldozer piston cavities of hydraulic cylinders single direction are connected with hydraulic accumulator through the check valve, and their rod cavity are liquid damper, a shut-off valve is formed jets and coaxially to them through openings.

Установка гидроцилиндров одностороннего действия в нижнюю коробку жесткости отвала, до упора в лобовой лист при шарнирном соединении их штоков с толкающими брусьями, позволяет использовать серийный рабочий орган (отвал) бульдозера при его модернизации, что упрощает конструкцию и снижает стоимость модернизации. Соединение поршневых полостей этих гидроцилиндров с гидроаккумулятором через обратный клапан в его линии заряда на проход рабочей жидкости только от поршневых полостей также упрощает конструкцию и снижает стоимость модернизации рабочего органа бульдозера.The installation of single-acting hydraulic cylinders in the lower stiffness box of the blade, all the way to the frontal sheet when the rods are articulated with pushing bars, allows you to use the serial working body (blade) of the bulldozer during its modernization, which simplifies the design and reduces the cost of modernization. The connection of the piston cavities of these hydraulic cylinders with a hydraulic accumulator through a check valve in its charge line to the passage of the working fluid only from the piston cavities also simplifies the design and reduces the cost of upgrading the working body of the bulldozer.

Оснащение штоковых полостей гидроцилиндров одностороннего действия жидкостным демпфером, перекрывной клапан которого содержит жиклеры и может прижиматься под действием давления рабочей жидкости к поршню с проходными отверстиями, выполненными соосно жиклерам, или отходить от него, позволяет демпфировать ударную нагрузку на торцевые стенки штоковых полостей этих гидроцилиндров на ходе «отдачи» при начале движения машины задним ходом.Equipping the rod cavities of single-acting hydraulic cylinders with a liquid damper, the shut-off valve of which contains jets and can be pressed against the piston with passage holes made coaxially to the nozzles or move away from it, allows damping the shock load on the end walls of the rod cavities of these hydraulic cylinders during "Recoil" at the beginning of the movement of the car in reverse.

Заявляемая конструкция автоматизированного рабочего органа бульдозера поясняется чертежами, где:The inventive design of an automated working body of a bulldozer is illustrated by drawings, where:

- на Фиг. 1 схематично изображена схема автоматизированного рабочего органа бульдозера;- in FIG. 1 schematically shows a diagram of an automated working body of a bulldozer;

- на Фиг. 2 схематично изображена установка гидроцилиндра одностороннего действия в нижней коробке жесткости отвала бульдозера;- in FIG. 2 schematically shows the installation of a single-acting hydraulic cylinder in the lower stiffness box of a dozer blade;

- на Фиг. 3 показано рабочее оборудование бульдозера в сборе - без гидроцилиндров подъема-опускания отвала, гидроцилиндров изменения угла резания, блока гидроаккумуляторов и схемы гидроавтоматики (гидроблока);- in FIG. 3 shows the working equipment of the bulldozer assembly - without hydraulic cylinders for lifting and lowering the blade, hydraulic cylinders for changing the cutting angle, hydraulic accumulator unit and hydraulic automatic circuit (hydraulic unit);

- на Фиг. 4 показан общий вид трактора с компоновкой элементов автоматизированного рабочего органа бульдозера;- in FIG. 4 shows a general view of the tractor with the layout of the elements of an automated working body of a bulldozer;

- на Фиг. 5 - вид сверху трактора с компоновкой элементов автоматизированного рабочего органа бульдозера.- in FIG. 5 is a top view of a tractor with an arrangement of elements of an automated working body of a bulldozer.

Автоматизированный рабочий орган бульдозера содержит режущий нож 1, отвал 2 коробчатой конструкции с лобовым листом 3 и толкающие брусья 4. В нижнюю коробку жесткости 5 отвала 2 до упора в лобовой лист 3 жестко встроены гидроцилиндры одностороннего действия 6, штоки 7 которых шарнирно подсоединены к толкающим брусьям 4.The automated working body of the bulldozer contains a cutting knife 1, a blade 2 of a box construction with a frontal sheet 3 and pushing bars 4. In the lower stiffening box 5 of the blade 2, single-acting hydraulic cylinders 6 are rigidly integrated into the frontal sheet 3, the rods 7 of which are pivotally connected to the pushing bars four.

Штоковые полости 8 гидроцилиндров одностороннего действия 6 соединены с гидробаком 9. Поршневые полости 10 гидроцилиндров 6 одностороннего действия снабжены возвратными пружинами сжатия 11, соединены с входом реле давления 12, а также через обратный клапан 13 - с гидроаккумулятором 14 и подключенным к нему входом предохранительного клапана 15, снабженного манометром 16. Выход предохранительного клапана 15 сообщен с гидробаком 9 и посредством подпиточного обратного клапана 17 - с поршневыми полостями 10 гидроцилиндров одностороннего действия 6.The rod cavity 8 of the single-acting hydraulic cylinders 6 is connected to the hydraulic tank 9. The piston cavities 10 of the single-acting hydraulic cylinders 6 are equipped with return compression springs 11, connected to the input of the pressure switch 12, and also through the check valve 13 - with a hydraulic accumulator 14 and the safety valve input 15 connected to it equipped with a manometer 16. The output of the safety valve 15 is in communication with the hydraulic tank 9 and through the make-up check valve 17 - with the piston cavities 10 of the single-acting hydraulic cylinders 6.

Штоковые полости 8 гидроцилиндров одностороннего действия 6 имеют жидкостной демпфер 18, перекрывной клапан 19 которого содержит жиклеры 20 и может прижиматься под действием давления рабочей жидкости к поршню 21 с проходными отверстиями 22, выполненными соосно жиклерам 20, или отходить от него.The rod cavities 8 of single-acting hydraulic cylinders 6 have a liquid damper 18, the shut-off valve 19 of which contains nozzles 20 and can be pressed against the piston 21 with passage holes 22 made coaxially to the nozzles 20 or move away from it.

Поршневые полости 23 гидроцилиндров изменения угла резания 24 подсоединены к входу двухпозиционного распределителя 25 с ручным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций с гидробаком 9, а в другой - для увеличения угла резания в ручном режиме - с гидроаккумулятором 14.Piston cavities 23 of the hydraulic cylinders for changing the cutting angle 24 are connected to the input of the on-off distributor 25 with manual control with the possibility of communication in one of its positions with the hydraulic tank 9, and in the other, for increasing the cutting angle in manual mode, with a hydraulic accumulator 14.

Штоковые полости 26 гидроцилиндров 24 снабжены возвратными пружинами 27 и подсоединены к входу двухпозиционного распределителя 28 с электромагнитным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций также с гидробаком 9, а в другой при переключении этого распределителя путем срабатывания реле давления 12 - с гидроаккумулятором 14. При этом для уменьшения угла резания в ручном режиме распределитель 28 с электромагнитным управлением выполнен с возможностью соединения посредством вспомогательного ручного управления штоковых полостей 26 гидроцилиндров 24 с гидроаккумулятором 14 при сообщенных с гидробаком 9 их поршневых полостях 23.The rod cavities 26 of the hydraulic cylinders 24 are equipped with return springs 27 and are connected to the input of the on-off distributor 28 with electromagnetic control with the possibility of communication in one of its positions also with the hydraulic tank 9, and in the other when switching this distributor by actuating the pressure switch 12 - with a hydraulic accumulator 14. When this, to reduce the cutting angle in manual mode, the electromagnetic distributor 28 is configured to be connected by means of auxiliary manual control of the rod cavity th 26 hydraulic cylinders 24 with a hydraulic accumulator 14 when their piston cavities 23 are in communication with the hydraulic tank 9.

Два гидроцилиндра одностороннего действия 6 штоками через шарниры 29 соединены с толкающими брусьями 4 и еще два - также шарнирами 30 с кронштейнами 31 толкающих брусьев 4. Таким образом, при работе бульдозера задействованы управляемые схемой гидроавтоматики (гидроблоком) 32 четыре гидроцилиндра 6 одностороннего действия и два гидроцилиндра 24 двустороннего действия изменения угла резания (последние на фиг. 3 не показаны).Two single-acting hydraulic cylinders with 6 rods through hinges 29 are connected to the pushing rods 4 and two more are also connected by hinges 30 to the brackets 31 of the pushing bars 4. Thus, when the bulldozer is working, four single-acting hydraulic cylinders 6 and two hydraulic cylinders are involved 32 24 bilateral action of changing the angle of cutting (the latter in Fig. 3 are not shown).

Для подъема-опускания рабочего оборудования используются два гидроцилиндра 33 серийного оборудования бульдозера (на фиг. 3 не показаны).To raise and lower the working equipment, two hydraulic cylinders 33 of the serial equipment of the bulldozer are used (not shown in Fig. 3).

Работа автоматизированного рабочего органа бульдозера осуществляется следующим образом. При разработке грунта вследствие его периодичности скола и неравномерности прочностных свойств нагрузка на нож 1 и отвал 2 имеет пикообразный характер. Если в какой-то момент времени происходит увеличение сопротивления копанию, а следовательно, и величины давления рабочей жидкости в поршневых полостях 10 гидроцилиндров 6 одностороннего действия, то часть рабочей жидкости поступает из этих полостей в гидроаккумулятор 14, заряжая его. При его полном заряде предохранительный клапан 15 перепускает часть расхода жидкости в гидробак 9.The work of the automated working body of the bulldozer is as follows. When developing the soil due to its periodicity of cleavage and the unevenness of the strength properties, the load on the knife 1 and blade 2 is peak-like. If at some point in time there is an increase in resistance to digging, and therefore, the pressure of the working fluid in the piston cavities 10 of the single-acting hydraulic cylinders 6, then part of the working fluid flows from these cavities into the accumulator 14, charging it. When fully charged, the safety valve 15 bypasses part of the fluid flow into the hydraulic tank 9.

При работе устройства в автоматическом режиме золотник распределителя 28 занимает показанное на фиг. 1 верхнее положение, золотник распределителя 25 первоначально также занимает показанное на схеме верхнее положение, при котором полости гидроцилиндров 24 объединяются между собой и соединяются с гидробаком 9 («нейтрально-плавающая» позиция).When the device is operating in automatic mode, the valve spool 28 occupies the position shown in FIG. 1 is the upper position, the spool of the distributor 25 also initially occupies the upper position shown in the diagram, in which the cavities of the hydraulic cylinders 24 are joined together and are connected to the hydraulic tank 9 ("neutral floating" position).

Увеличение сопротивления копанию вызывает втягивание гидроцилиндров 6 одностороннего действия и сжатие их пружин 11, а также стремление к выдвижению штоков гидроцилиндров 24 (увеличению угла резания), которому не в полной мере препятствует сила сжатия их пружин 27, определяемая расчетом.The increase in resistance to digging causes the retraction of single-acting hydraulic cylinders 6 and compression of their springs 11, as well as the desire to extend the rods of the hydraulic cylinders 24 (increase the cutting angle), which is not fully hindered by the compression force of their springs 27, determined by calculation.

В основу расчета требуемой жесткости пружин 27 положен характер зависимости изменения угла резания в пределах принятого диапазона от сопротивления копанию. Для определения требуемого усилия пружин необходимо получить зависимость усилия копания Ркоп от угла резания α в принятом диапазоне (например, α=25°…55°) Ркоп=ƒ1(α) для заданной категории грунта. Затем построить опытную зависимость изменения угла резания α0 за счет вытягивания штоков гидроцилиндров от сопротивления копанию: α0=ƒ2(Ркоп). После этого наложить полученные зависимости и подобрать такую характеристику пружин, в том числе регулируя их жесткость предварительным поджатием, чтобы приблизить опытную зависимость к расчетной, и в то же же время придать описываемому процессу простую зависимость для работы схемы гидроавтоматики.The calculation of the required spring stiffness 27 is based on the nature of the dependence of the change in the cutting angle within the accepted range on the digging resistance. To determine the required spring force, it is necessary to obtain the dependence of the digging force P kop on the cutting angle α in the accepted range (for example, α = 25 ° ... 55 °) P kop = ƒ 1 (α) for a given soil category. Then build the experimental dependence of the change in the cutting angle α 0 due to the elongation of the hydraulic cylinder rods on the resistance to digging: α 0 = ƒ 2 (P cop ). After that, add the obtained dependencies and select such a characteristic of the springs, including adjusting their stiffness by preliminary compression, in order to bring the experimental dependence closer to the calculated one, and at the same time give the described process a simple dependence for the operation of the hydraulic circuit.

При дальнейшем увеличении сопротивления копанию и давления в поршневых полостях 10 гидроцилиндров 6 одностороннего действия до заданной (при настройке) величины срабатывает реле давления 12, замыкая цепь питания электромагнита распределителя 28. В результате этого золотник распределителя 28 втягивается (опускается) и переводится из «нейтрально-плавающей» в рабочую позицию, соединяя штоковые полости 26 гидроцилиндров 24 изменения угла резания с гидроаккумулятором 14, поршневые полости этих гидроцилиндров соединены с гидробаком 9. Штоки гидроцилиндров 24 изменения угла резания втягиваются, уменьшая угол резания и сопротивление копанию, соответственно уменьшая давление в поршневых полостях 10 гидроцилиндров одностороннего действия 6 и на входе в реле давления 12 до момента размыкания его контактов.With a further increase in resistance to digging and pressure in the piston cavities 10 of the single-acting hydraulic cylinders 6 to a predetermined (when setting) value, the pressure switch 12 activates, closing the power supply circuit of the solenoid valve 28. As a result, the valve spool 28 is retracted (lowered) and is transferred from "neutral floating "to the working position, connecting the rod cavities 26 of the hydraulic cylinders 24 of the cutting angle change with the accumulator 14, the piston cavities of these hydraulic cylinders are connected to the hydraulic tank 9. Hydro rods cylinders 24, changes in the cutting angle are retracted, reducing the cutting angle and digging resistance, respectively, reducing the pressure in the piston cavities 10 of the single-acting hydraulic cylinders 6 and at the inlet of the pressure switch 12 until its contacts open.

При уменьшении давления в поршневых полостях 10 гидроцилиндров 6 реле давления 12 разрывает цепь питания электромагнита распределителя 28 и его золотник вновь занимает верхнее положение, переводя гидроцилиндры 24 изменения угла резания в «нейтрально-плавающую» позицию с текущим значением угла резания. Сила сопротивления резанию вновь стремится увечить этот угол, вытягивая штоки гидроцилиндров 24 и сжимая их пружины 27. И когда давление в поршневых полостях 10 гидроцилиндров 6 одностороннего действия достигнет заданного значения, опять сработает реле давления 12, уменьшая угол резания отвала бульдозера.With a decrease in pressure in the piston cavities 10 of the hydraulic cylinders 6, the pressure switch 12 breaks the power supply circuit of the solenoid valve 28 and its spool again takes up position, moving the hydraulic cylinders 24 to change the cutting angle to a “neutral floating” position with the current value of the cutting angle. The cutting resistance force again seeks to perpetuate this angle by pulling the rods of the hydraulic cylinders 24 and compressing their springs 27. And when the pressure in the piston cavities 10 of the single-acting hydraulic cylinders 6 reaches a predetermined value, the pressure switch 12 will again operate, reducing the cutting angle of the blade of the bulldozer.

Для гашения ударной нагрузки на ходе «отдачи» служит жидкостной демпфер 18, перекрывной клапан 19 которого прижимается под действием давления рабочей жидкости к поршню 21, в результате чего рабочая жидкость из штоковой полости 8 гидроцилиндров 6 вытесняется в их поршневую полость 10 через жиклеры 20 и проходные отверстия 22 в поршне 21. В результате дросселирования рабочей жидкости через проходные отверстия 22 и жиклеры 20 ход «отдачи» поршня 21 замедляется, кинетическая энергия удара за счет жидкостного трения преобразуется в тепловую энергию и рассеивается в пространстве.A liquid damper 18 is used to dampen the shock load during the “kickback” process, the shutoff valve 19 of which is pressed under the action of the working fluid pressure to the piston 21, as a result of which the working fluid is displaced from the rod cavity 8 of the hydraulic cylinders 6 through their nozzles 10 through the nozzles 20 and through passage the holes 22 in the piston 21. As a result of the throttling of the working fluid through the bore holes 22 and the nozzles 20, the stroke of the "return" of the piston 21 is slowed down, the kinetic energy of the impact due to liquid friction is converted into thermal energy and p Assets in space.

Избыточное давление в гидросистеме управления поддерживается с помощью гидроаккумулятора 14, и если величина этого давления превышает установленную величину (контролируется манометром 16), открывается предохранительный клапан 15 и рабочая жидкость из гидроаккумулятора 14 поступает в гидробак 9. Последний служит для компенсации через подпиточный обратный клапан 17 утечек рабочей жидкости (на фиг. 1 не показано) из полостей 8, 10 и 23, 26 соответственно гидроцилиндров 6 и 24.Overpressure in the hydraulic control system is maintained by means of a hydraulic accumulator 14, and if the value of this pressure exceeds the set value (controlled by a pressure gauge 16), the safety valve 15 opens and the working fluid from the hydraulic accumulator 14 enters the hydraulic tank 9. The latter serves to compensate for leaks through the make-up check valve 17 working fluid (not shown in Fig. 1) from the cavities 8, 10 and 23, 26 of the hydraulic cylinders 6 and 24, respectively.

Таким образом, при работе заявляемого устройства сила сопротивления копанию всегда стремится увеличить угол резания, вытягивая штоки гидроцилиндров 24, жесткость их пружин 27 ограничивает этот процесс и придает ему заданную характеристику, а гидросхема, управляемая посредством реле давления 12, периодически уменьшает угол резания в заданном диапазоне давлений рабочей жидкости в поршневых полостях 10 гидроцилиндров 6 одностороннего действия, пропорционально силам сопротивлению копания.Thus, when the inventive device is operating, the resistance to digging always strives to increase the cutting angle by pulling the rods of the hydraulic cylinders 24, the stiffness of their springs 27 limits this process and gives it a given characteristic, and a hydraulic circuit controlled by a pressure switch 12 periodically reduces the cutting angle in a given range pressure of the working fluid in the piston cavities 10 of the hydraulic cylinders 6 single-acting, in proportion to the forces of digging resistance.

Блок гидроаккумуляторов 14 должен быть способен выполнять внешнюю работу за счет запаса гидравлической энергии по перемещению штоков гидроцилиндров 24 изменения угла резания отвала 2 на заданный рабочий ход.The accumulator unit 14 must be able to perform external work due to the stock of hydraulic energy for moving the rods of the hydraulic cylinders 24 to change the cutting angle of the blade 2 for a given working stroke.

Встроенные в нижнюю коробку жесткости 5 отвала 2 гидроцилиндры 6 одностороннего действия, штоки которых шарнирно соединены с толкающими брусьями 4 бульдозера, преобразуют колебания своих корпусов в колебания давления рабочей жидкости, заполняющей их поршневые полости 10, которое затем полезно используется для заряда подключенных к этим полостям гидроаккумуляторов 14.Built-in in the lower stiffness box 5 of the blade 2, single-acting hydraulic cylinders 6, the rods of which are pivotally connected to the pushing bars 4 of the bulldozer, convert the oscillations of their bodies to the pressure fluctuations of the working fluid filling their piston cavities 10, which is then useful for charging hydraulic accumulators connected to these cavities fourteen.

Конструкция предлагаемого автоматизированного рабочего органа бульдозера работает автономно за счет рекуперации механической энергии, подводимой к нему в виде переменной нагрузки при разработке грунта, не используя для изменения угла резания энергию насоса гидросистемы навесного оборудования трактора и не расходуя на привод энергию его двигателя.The design of the proposed automated working body of the bulldozer works autonomously due to the recovery of mechanical energy supplied to it in the form of a variable load during soil development, without using the energy of the hydraulic pump of the tractor’s attachments and without spending the energy of its engine to drive the cutting angle.

Claims (1)

Автоматизированный рабочий орган бульдозера, содержащий режущий нож, отвал коробчатой конструкции с лобовым листом, толкающие брусья, гидроцилиндры одностороннего действия, штоковые полости которых соединены с гидробаком, а поршневые полости снабжены возвратными пружинами сжатия и соединены с входом реле давления, гидроаккумулятором и подключенным к последнему входом предохранительного клапана, выход которого сообщен с гидробаком и посредством подпиточного обратного клапана - с поршневыми полостями гидроцилиндров одностороннего действия, гидроцилиндры изменения угла резания, поршневые полости которых присоединены к входу двухпозиционного распределителя с ручным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций с гидробаком, а в другой, для увеличения угла резания в ручном режиме, - с гидроаккумулятором, штоковые полости гидроцилиндров изменения угла резания снабжены возвратными пружинами и соединены с входом двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением с возможностью сообщения в одной из его позиций с гидробаком, а в другой, при переключении этого распределителя путем срабатывания реле давления, - с гидроаккумулятором, при этом для уменьшения угла резания в ручном режиме распределитель с электромагнитным управлением выполнен с возможностью соединения посредством вспомогательного ручного управления штоковых полостей последних гидроцилиндров с гидроаккумулятором при сообщенных с гидробаком их поршневых полостях, отличающийся тем, что корпуса гидроцилиндров одностороннего действия жестко встроены в нижнюю коробку жесткости отвала до упора в лобовой лист и их штоки шарнирно подсоединены к толкающим брусьям бульдозера, поршневые полости гидроцилиндров одностороннего действия соединены с гидроаккумулятором через обратный клапан, а их штоковые полости имеют жидкостной демпфер, в перекрывном клапане которого выполнены жиклеры и соосно им проходные отверстия.An automated working body of a bulldozer containing a cutting knife, a box-shaped blade with a frontal sheet, pushing bars, single-acting hydraulic cylinders, the rod cavities of which are connected to the hydraulic tank, and the piston cavities are equipped with compression return springs and are connected to the pressure relay input, the hydraulic accumulator and connected to the last input the safety valve, the outlet of which is connected with the hydraulic tank and through the make-up check valve - with the piston cavities of the single-sided hydraulic cylinders actions, hydraulic cylinders of changing the cutting angle, the piston cavities of which are connected to the input of the on-off distributor with manual control with the possibility of communicating in one of its positions with the hydraulic tank, and in the other, to increase the cutting angle in manual mode, with a hydraulic accumulator, rod cavities of hydraulic cylinders of changing the angle the cutting is equipped with return springs and connected to the input of the on-off distributor with electromagnetic control with the possibility of communication in one of its positions with the hydraulic tank, and in the other, when switching this distributor by actuating the pressure switch, with a hydraulic accumulator, in order to reduce the cutting angle in manual mode, the electromagnetic distributor is configured to connect the rod cavities of the last hydraulic cylinders to the hydraulic accumulator by means of auxiliary manual control, with their piston cavities communicating with the hydraulic tank, characterized in that single-acting hydraulic cylinder bodies are rigidly integrated into the bottom stiffness box of the blade all the way to the front sheet and their the rods are pivotally connected to the pushing bars of the bulldozer, the piston cavities of the single-acting hydraulic cylinders are connected to the hydraulic accumulator via a check valve, and their rod cavities have a liquid damper, in which the nozzle is made in the shut-off valve and are aligned with the passage openings.
RU2016135383U 2016-08-30 2016-08-30 BULDOZER AUTOMATED WORKING BODY RU168121U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135383U RU168121U1 (en) 2016-08-30 2016-08-30 BULDOZER AUTOMATED WORKING BODY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135383U RU168121U1 (en) 2016-08-30 2016-08-30 BULDOZER AUTOMATED WORKING BODY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU168121U1 true RU168121U1 (en) 2017-01-18

Family

ID=58451459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016135383U RU168121U1 (en) 2016-08-30 2016-08-30 BULDOZER AUTOMATED WORKING BODY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU168121U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1535954A1 (en) * 1988-03-10 1990-01-15 Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина Method of equipment of underwater planing machine
US5337834A (en) * 1992-07-17 1994-08-16 Tapphorn David E Disk excavating and grading attachment
US5620053A (en) * 1994-01-28 1997-04-15 Komatsu, Ltd. Blade apparatus and its control method in bulldozer
RU138464U1 (en) * 2013-09-11 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" WORKING BODY OF THE Bulldozer
RU147219U1 (en) * 2014-06-11 2014-10-27 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации WORKING EQUIPMENT OF A BULDOSER WITH VIBROMECHANISM

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1535954A1 (en) * 1988-03-10 1990-01-15 Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина Method of equipment of underwater planing machine
US5337834A (en) * 1992-07-17 1994-08-16 Tapphorn David E Disk excavating and grading attachment
US5620053A (en) * 1994-01-28 1997-04-15 Komatsu, Ltd. Blade apparatus and its control method in bulldozer
RU138464U1 (en) * 2013-09-11 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" WORKING BODY OF THE Bulldozer
RU147219U1 (en) * 2014-06-11 2014-10-27 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации WORKING EQUIPMENT OF A BULDOSER WITH VIBROMECHANISM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103403362B (en) There is the hydraulic control system of cylinder stall strategy
CN203743137U (en) Measurement-free hydraulic system with load keeping bypass
JP4685384B2 (en) Cylinder with internal push rod
CN103403364B (en) There is the hydraulic control system of cylinder stall strategy
CZ279137B6 (en) Apparatus for recuperation of potential energy of a working device of a building or earth-moving machine
CN203926237U (en) Hydraulic system
CN103392044A (en) Construction machine with working attachment
WO2013184539A1 (en) Electro-hydraulic system for recovering and reusing potential energy
JP2009510358A (en) Hydraulic device for recovering potential energy
KR102663742B1 (en) hydraulic machinery
AU2010250869A1 (en) Hydraulic switching mechanism for mobile hydraulics, mobile hydraulic machine and valve unit
CN105386478A (en) Excavator and movable arm potential energy recycling system thereof
EP1630303B1 (en) Hydraulic drive device
CN107893786A (en) The control system of engineering machinery and the control method of engineering machinery
CN104179881A (en) Buffering system for self-elevating platform
CN105909576A (en) Pressurized oil cylinder and rear support oil cylinder linkage control system and method as well as rotary drilling rig
CN107676325B (en) Energy recovery valve group and hydraulic excavator
CN104093994A (en) Hydraulic Drive System
KR20140010066A (en) Hydraulic drive device of working machine
GB2571483A (en) Hydraulic system
RU168121U1 (en) BULDOZER AUTOMATED WORKING BODY
US9580282B2 (en) Crane
Zæv et al. Energy efficient active vibration damping
CN108104183B (en) Bucket rod regenerating device of hydraulic excavator and hydraulic excavator
RU138464U1 (en) WORKING BODY OF THE Bulldozer

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170831