RU179749U1

RU179749U1 - HYDRAULIC DEVICE FOR LAND MACHINES

Info

Publication number: RU179749U1
Application number: RU2018105306U
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Ефремов
Original assignee: Алексей Николаевич Ефремов
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2018-05-23

Abstract

Гидравлическое устройство, состоящее из гидробака, фильтра, насоса, трубопроводов, тракторного гидрораспределителя с ручным управлением, силового гидроцилиндра подъема и опускания рабочего органа землеройной машины, трехпозиционного электрогидрораспределителя с золотником и электромагнитами, задатчика, датчика и преобразователя системы автоматического управления, отличающееся тем, что линии напора и слива выходов тракторного гидрораспределителя подключены трубопроводами к линиям входа напора и слива электрогидрораспределителя и предохранительного клапана, а линии выхода электрогидрораспределителя соединены трубопроводами с силовым гидроцилиндром, причем электрические выходы преобразователя подключены к электромагнитам золотника электрогидрораспределителя.A hydraulic device consisting of a hydraulic tank, filter, pump, pipelines, a manually operated tractor control valve, a power hydraulic cylinder for raising and lowering the working body of a digging machine, a three-position hydraulic control valve with a spool and electromagnets, a setter, a sensor and an automatic control system converter, characterized in that the lines the pressure and discharge of the outputs of the tractor hydraulic distributor are connected by pipelines to the input lines of the pressure and discharge of the electrodistributor a safety valve, and elektrogidroraspredelitelya output lines are connected by pipelines with a power cylinder, the power converter outputs are connected to the electromagnets elektrogidroraspredelitelya spool.

Description

Полезная модель гидравлического устройства землеройных машин относится к гидравлическим системам тракторов и землеройных машин, применяемых в мелиорации и строительстве, и предназначена для автоматического управления гидравлической системой высотного положения рабочих органов машин, оснащенных системой (лазерной, навигационной) автоматического управления (САУ).A useful model of the hydraulic device of earthmoving machines relates to the hydraulic systems of tractors and earthmoving machines used in land reclamation and construction, and is intended for automatic control of the hydraulic system of the high-altitude position of the working bodies of machines equipped with an (laser, navigation) automatic control system (ACS).

Известно типовое гидравлическое устройство трактора (К-744, К-701, Т-150, ДТ-75) с полуприцепной (навесной, прицепной) машиной (планировщики, скреперы и др.), состоящее из гидробака, фильтра, насоса, трубопроводов, тракторного гидрораспределителя (Р-75, Р-150) с ручным управлением со встроенными перепускным и предохранительным клапанами, гидроцилиндра подъема и опускания рабочего органа землеройной машины [1]. Это устройство может обеспечить только ручное регулирование высотного положения рабочего органа машины путем переключения рычага секции гидрораспределителя.A typical hydraulic device of a tractor (K-744, K-701, T-150, DT-75) with a semitrailer (mounted, trailed) machine (planners, scrapers, etc.), consisting of a hydraulic tank, filter, pump, piping, tractor hydrodistributor (R-75, R-150) with manual control with built-in bypass and safety valves, hydraulic cylinders for raising and lowering the working body of the digging machine [1]. This device can provide only manual control of the height of the working body of the machine by switching the lever section of the valve.

Гидравлическое устройство планировщика Мара (Италия) состоит из независимой (автономной) гидросистемы, включающей насос с механическим приводом от карданного вала трактора, фильтр, гидробак, предохранительный клапан, трубопроводы и трехпозиционный электрогидрораспределитель с золотником и электромагнитами, подключенными к выходу электрических команд лазерной системы автоматического управления (ЛСАУ), которая, в свою очередь, состоит из задатчика (лазерной опорной плоскости), датчика (приемника лазерного излучения) и преобразователя (пульта управления) [2]. Это гидравлическое устройство не использует гидравлическую систему трактора, содержит дополнительно гидробак, насос с механическим постоянно включенным приводом от карданного вала, что в целом усложняет и удорожает конструкцию и снижает надежность.The hydraulic device of the planner Mara (Italy) consists of an independent (autonomous) hydraulic system, including a pump with a mechanical drive from the cardan shaft of the tractor, a filter, a hydraulic tank, a safety valve, pipelines and a three-position electrohydrodistributor with a spool and electromagnets connected to the output of the electrical commands of the laser automatic control system (LSAU), which, in turn, consists of a master (laser reference plane), a sensor (laser radiation receiver) and a transducer ( remote control) [2]. This hydraulic device does not use the hydraulic system of the tractor, it additionally contains a hydraulic tank, a pump with a constantly driven mechanical drive from the driveshaft, which generally complicates and increases the cost of construction and reduces reliability.

Известны также другие специализированные гидравлические устройства, в которых трехпозиционный электрогидрораспределитель с золотником и электромагнитами подключен к отдельному насосу. Регулирование высотного положения рабочего органа дреноукладчика ЭТЦ-202А производится автоматически по командам, поступающим на электромагниты золотника от преобразователя (пульта управления) и щупового датчика, взаимодействующего с задатчиком (копирным тросом или лазерным лучом) [3]. Однако это гидравлическое устройство не рассчитано на использование базового трактора с типовым насосом и гидрораспределителем и не может быть использовано для автоматического регулирования высотного положения рабочего органа полуприцепных, навесных или прицепных землеройно-планировочных машин.Other specialized hydraulic devices are also known in which a three-position electrohydrodistributor with a spool and electromagnets is connected to a separate pump. The height adjustment of the working body of the ETZ-202A draining machine is carried out automatically according to the commands received by the spool electromagnets from the transducer (control panel) and the stylus sensor interacting with the master (copy cable or laser beam) [3]. However, this hydraulic device is not designed for the use of a basic tractor with a typical pump and hydraulic distributor and cannot be used to automatically adjust the height of the working body of semitrailer, mounted or trailed earth-moving machines.

Целью изобретения является обеспечение автоматического регулирования высотного положения рабочего органа землеройной машины, агрегатируемой трактором, путем подключения к гидросистеме трактора и машины трехпозиционного электрогидрораспределителя с золотником и электромагнитами, взаимодействующими с преобразователем по сигналам датчика относительно задатчика системы автоматического управления (САУ).The aim of the invention is to provide automatic control of the altitude of the working body of the digging machine, aggregated by the tractor, by connecting to the hydraulic system of the tractor and the machine a three-position electrohydrodistributor with a spool and electromagnets that interact with the converter according to the sensor signals relative to the automatic control system (ACS) master unit.

Поставленная цель достигается тем, что гидравлическое устройство, состоящее из гидробака, фильтра, насоса, тракторного гидрораспределителя с ручным управлением, силового гидроцилиндра подъема и опускания рабочего органа землеройной машины, трехпозиционного электрогидрораспределителя с золотником и электромагнитами, трубопроводов, задатчика, датчика и преобразователя системы автоматического управления, отличается тем, что линии напора и слива выходов тракторного гидрораспределителя подключены трубопроводами к линиям входа напора и слива электрогидрораспределителя и предохранительного клапана, а линии выхода электрогидрораспределителя соединены трубопроводами с силовым гидроцилиндром, причем электрические выходы преобразователя подключены к электромагнитам золотника электрогидрораспределителя.This goal is achieved in that a hydraulic device consisting of a hydraulic tank, filter, pump, a tractor control valve with manual control, a power hydraulic cylinder for raising and lowering the working body of an earth moving machine, a three-position hydraulic control valve with spool and electromagnets, pipelines, a setter, a sensor and an automatic control system converter , characterized in that the pressure and discharge lines of the outputs of the tractor control valve are connected by pipelines to the pressure input lines and draining the electro-distributor and the safety valve, and the outlet lines of the electro-distributor are connected by pipelines to the power hydraulic cylinder, and the electrical outputs of the converter are connected to the electromagnets of the electro-distributor spool.

Общий вид гидравлического устройства изображен на фиг. 1. Оно состоит из гидробака ГБ, фильтра Ф, насоса Н, тракторного секционного гидрораспределителя ГРУ с ручным управлением, трехпозиционного электрогидрораспределителя ЭГР с золотником З и электромагнитами ЭМ, предохранительного гидроклапана ПК, силового гидроцилиндра Ц подъема и опускания рабочего органа землеройной машины и трубопроводов. Система автоматического управления (САУ) высотным положением рабочего органа машины содержит задатчик ЗД (лазерный луч), датчик Д (приемник), вырабатывающий электрический сигнал относительно положения задатчика, и преобразователя (пульт управления) П, усиливающего и преобразующего электрический сигнал приемника в электрические команды управления, поступающие на электромагниты ЭМ золотника З. Линии напора Р и слива Т выходов тракторного гидрораспределителя ГРУ соединены трубопроводами с линиями входа напора Р и слива Т трехпозиционного электрогидрораспределителя ЭГР и предохранительного клапана ПК, а линии выхода А и Б электрогидрораспределителя соединены трубопроводами с силовым гидроцилиндром Ц. Электрогидрораспределитель ЭГР имеет в зависимости от команды управления три рабочие позиции: нейтральная (средняя) и две крайних. Проходное отверстие рабочей жидкости электрогидрораспределителя должно быть синхронизировано с номинальным расходом тракторного насоса.A general view of the hydraulic device is shown in FIG. 1. It consists of a hydraulic tank GB, filter F, pump N, a tractor sectional hydraulic control valve GRU with manual control, a three-position hydraulic control valve EGR with a spool 3 and EM electromagnets, a safety hydraulic valve PC, a power hydraulic cylinder C for raising and lowering the working body of an earth moving machine and pipelines. The automatic control system (ACS) for the altitude of the working body of the machine contains an optical drive (laser beam), a sensor D (receiver) that generates an electrical signal relative to the position of the master, and a converter (control panel) P that amplifies and converts the electrical signal of the receiver into electrical control commands supplied to the electromagnets EM of the spool Z. The pressure lines P and the discharge T of the outlets of the GRU tractor hydraulic distributor are connected by pipelines to the input lines of the pressure head P and the discharge T of a three-position about the electrohydrodistributor of the EGR and the safety valve of the PC, and the output lines A and B of the electrohydrodistributor are connected by pipelines to the power hydraulic cylinder C. The electrohydrodistributor of the EGR has three working positions, depending on the control command: neutral (middle) and two extreme ones. The passage of the working fluid of the electrodistributor must be synchronized with the nominal flow rate of the tractor pump.

В начале работы рычаг секции тракторного гидрораспределителя устанавливается в постоянное положение, при котором поток рабочей жидкости направляется из линии напора тракторного гидрораспределителя ГРУ в линию напора трехпозиционного электрогидрораспределителя ЭГР. В случае воздействия управляющего сигнала (напряжения 12 В), поступающего от преобразователя П на один из электромагнитов ЭМ, происходит перемещение плунжера золотника З из нейтральной позиции в одно из крайних положений, при котором поток рабочей жидкости направляется в одну из полостей гидроцилиндра Ц, перемещающего рабочий орган вверх или вниз. После снятия управляющего напряжения плунжер золотника З под действием пружины возвращается в исходную (среднюю) позицию, при которой поток рабочей жидкости свободно проходит через электрогидрораспределитель ЭГР и тракторный распределитель ГРУ в гидробак ГБ. При этом гидроцилиндр Ц находится в запертом положении, а рабочий орган в неподвижном состоянии.At the beginning of the operation, the lever of the tractor hydrodistributor section is set to a constant position, in which the flow of the working fluid is directed from the pressure line of the GRU tractor hydrodistributor to the pressure line of the three-position EGR hydraulic distributor. In the case of the influence of the control signal (voltage 12 V) coming from the converter П on one of the EM electromagnets, the plunger of the spool Z moves from the neutral position to one of the extreme positions, at which the flow of the working fluid is directed to one of the cavities of the hydraulic cylinder C, which moves the working organ up or down. After removing the control voltage, the spool plunger 3, under the action of the spring, returns to the initial (middle) position at which the flow of the working fluid freely passes through the EGR electro-distributor and the GRU tractor distributor into the GB hydraulic tank. In this case, the hydraulic cylinder C is in the locked position, and the working body is stationary.

Предохранительный гидроклапан ПК служит для поддержания номинального давления и предохранения гидросистемы от превышения давления (перегрузки). В случае превышения допустимого давления поток рабочей жидкости направляется непосредственно через предохранительный гидроклапан ПК в тракторный гидрораспределитель ГРУ и гидробак ГБ минуя электрогидрораспределитель ЭГР.The safety hydraulic valve PC serves to maintain the nominal pressure and protect the hydraulic system from overpressure (overload). If the permissible pressure is exceeded, the flow of the working fluid is sent directly through the PC safety valve to the GRU tractor hydrodistributor and GB hydraulic tank bypassing the EGR electrodistributor.

Работа гидравлического устройства совместно с лазерной САУ происходит следующим образом. Лазерный передатчик (задатчик ЗД) формирует при круговом вращении лазерного луча лазерную опорную плоскость параллельную заданному уклону поверхности земли. При нахождении центра приемника (датчик Д) на лазерной опорной плоскости, а рабочего органа на заданной глубине копания, приемник вырабатывает сигнал «Норма», при котором напряжение сигнала преобразователя П на электромагнитах ЭМ равно нулю. В этом случае плунжер золотника З находится на средней позиции, а силовой гидроцилиндр Ц в запертом положении. Если рабочий орган под воздействием внешних возмущений (неровности поверхности земли и реакции грунта) отклоняется от заданной глубины копания, то приемник вырабатывает сигнал «Вверх» или «Вниз», который подается в преобразователь П и далее на один из электромагнитов ЭМ, перемещающий плунжер золотника З из нейтральной позиции в одно из крайних положений, при котором поток рабочей жидкости направляется в одну из полостей гидроцилиндра Ц, перемещающего рабочий орган вверх или вниз до момента возвращения центра приемника на лазерную опорную плоскость.The operation of the hydraulic device in conjunction with a laser self-propelled guns is as follows. A laser transmitter (ZD master) generates a laser reference plane parallel to a given slope of the earth’s surface during circular rotation of the laser beam. When the center of the receiver (sensor D) is located on the laser reference plane, and the working body is at the specified digging depth, the receiver generates a “Normal” signal, at which the voltage of the converter signal P on the EM electromagnets is zero. In this case, the plunger of the spool Z is in the middle position, and the power hydraulic cylinder C is in the locked position. If the working body, under the influence of external perturbations (unevenness of the earth’s surface and soil reaction) deviates from the set digging depth, the receiver generates a “Up” or “Down” signal, which is fed to converter P and then to one of the EM electromagnets, which moves the spool plunger Z from a neutral position to one of the extreme positions, in which the flow of the working fluid is directed into one of the cavities of the hydraulic cylinder C, which moves the working body up or down until the center of the receiver returns to the laser support th plane.

Вместо лазерной системы управления также может быть использована спутниковая система навигации GPS и ГЛОНАСС, также оснащенная датчиком и преобразователем.Instead of a laser control system, a GPS and GLONASS satellite navigation system, also equipped with a sensor and a converter, can also be used.

Источники информации:Information sources:

1.Техническое описание и инструкция по эксплуатации тракторов Кировец К-701, К-700А. Завод спецмашин, г. Санкт-Петербург, 2001.1. Technical description and operating instructions for tractors Kirovets K-701, K-700A. Special Machine Plant, St. Petersburg, 2001.

2. ОАО Инвеста Финанс. Проспект. Планировщики 45МД/50/МД/60МД. MARA, 2002.2. OJSC Invest Finance. Avenue. Schedulers 45MD / 50 / MD / 60MD. MARA, 2002.

3. Машины и оборудование для строительства мелиоративных систем. ЦНИИТЭстроймаш, М., 1979, стр. 193, Гидравлическая схема экскаватора-дреноукладчика ЭТЦ-202А.3. Machines and equipment for the construction of reclamation systems. TSNIITEstroymash, M., 1979, p. 193, Hydraulic diagram of the ETZ-202A excavator-drainer.

Claims

A hydraulic device consisting of a hydraulic tank, filter, pump, pipelines, a manually operated tractor control valve, a power hydraulic cylinder for raising and lowering the working body of a digging machine, a three-position hydraulic control valve with a spool and electromagnets, a setter, a sensor and an automatic control system converter, characterized in that the lines the pressure and discharge of the outputs of the tractor control valve are connected by pipelines to the input lines of the pressure and discharge of the electrodistributor and a safety valve, and the outlet lines of the electrohydrodistributor are connected by pipelines to the power hydraulic cylinder, and the electrical outputs of the converter are connected to the electromagnet spool electromagnets.