RU1800150C - Гидропривод поршневого бетононасоса - Google Patents

Abstract

Использование: в гидромашиностроении , в частности в гидроприводах двухпоршне- вых бетононасосов. Сущность изобретени : гидропривод снабжен клапаном последовательности 12, который установлен в одной из линий управлени  одного из гидрораспределителей 4 или 8 и полость управлени  которого сообщена с гидроаккумул тором 10. Гидроцилиндры б и 7 переключени  бе- тонораспределител  через вспомогательный гидрораспределитель 8 сообщены с гидронасосом 1, а гидроаккумул тор 10 сообщен с гидронасосом 1 через гидроаппарат, выполненный с возможностью отключени  гидроаккумул тора 10 от насоса 1.3з.п. ф-лы. 3 ил. (Л С

Description

Щиг.1

Изобретение относитс  к гидромашиностроению , в частности к гидроприводам двухпоршневых бетононасосов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции гидропривода, повыше- ние ресурса и улучшение динамических и энергетических характеристик.

На фиг. 1 представлен вариант принципиальной схемы гидропривода поршневого бетононасоса с трехлинейным клапаном по- следовательности, сообщением гидроаккумул тора с основным гидронасосом через клапан давлени  и управлением указанных клапанов от сигнала обратной св зи по переключению бетонораспределител ; на фиг. 2 - вариант схемы гидропривода с п тилинейным клапаном последовательности; на фиг. 3 - упрощенный вариант схемы гидропривода без обратной св зи по переключению бетонораспределител .

Гидропривод поршневого бетононасоса (фиг. 1) содержит гидронасос 1, гидроцилиндры 2 и 3 привода бетонотранспортных цилиндров, сообщенные через основной трехпозиционный гидрораспределитель 4 с напорной магистралью 5 основного гидронасоса 1, и гидроцилиндры 6 и 7 переключени  бетонораспределител , сообщенные через вспомогательный двухпозиционный гидрораспределитель 8 с напорной магист- ралью 5 гидронасоса 1. К напорной магистрали 5 гидронасоса 1 через клапан давлени  9 подключен также гидроаккумул тор 10. Управление гидрораспределителей 4 и 8 осуществл етс  с помощью пилотного гид- рораспределител  11, имеющего, например , механическое Л гидравлическое или электрическое управление по конечным положени м поршней гидроцилиндров 2 и 3. В линии управлени  основного гидрорасп- ределител  4 установлен трехлинейный клапан последовательности 12, полость управлени  13 которого сообщена с управл ющим входом 14 клапана давлени  9, а через клапан И 15 они оба сообщены с па- рой информационных выходов 16 и 17 гидроцилиндра 7. Рабочие линии 18 и 19 клапана последовательности 12 сообщены соответственно с одной из полостей управлени  20 основного гидрораспределител  4 и одной из линий управлени  21 гидрораспределителей 4 и 8, а лини  22 клапана 12 сообщена с второй полостью управлени  23 гидрораспределител  4 и второй линией управлени  24. На входе рабочей линии 18 устанрвлен дроссель 25.

Отличительной особенностью варианта гидросхемы по фиг. 2  вл етс  п тилинейный клапан последовательности 12, имеющий кроме указанных еще две дополнительные линии 26 и 27, сообщенные соответственно с надклапанной полостью 28 гидроуправл емого клапана давлени  9 и со сливной магистралью 29. Полость управлени  13 клапана 12 через дроссель с обратным клапаном 30 сообщена с информационным выходом 16 гидроцилиндра 7. Подклепанна  полость 31 клапана 9 сообщена с напорной магистралью 5 насоса 1, с которой также сообщена его надклапанна  полость 28 через дроссель 32. Линии 18 и 22 клапана последовательности 12 сообщены с соответствующими полост ми гидроцилиндров 6 и 7 (рабочими лини ми гидрораспределител  8).

В упрощенном варианте гидропривода по фиг. 3 в отличие от предыдущих схем отсутствует обратна  св зь по переключению бетонораспределител  и поэтому в гидроцилиндре 7 нет информационных выходов . Клапан последовательности 12 в этом варианте установлен в линии управлени  24 вспомогательного гидрораспределител  8 и имеет только две рабочие линии 18 и 19, сообщенные соответственно с одной из полостей управлени  33 вспомогательного гидрораспределител  8 и его линией уп- равлени  24, Полость управлени  13 клапана 12 сообщена непосредственно с гидроаккумул тором 10, который сообщен с насосом 1 через гидроаппарат, выполненный в этом варианте в виде обратного клапана . Полости управлени  20 и 23 основного гидрораспределител  4 сообщены через дроссели 25 и 34 с рабочими лини ми гидрораспределител  8 (рабочими полост ми гидроцилиндров 6 и 7).

Гидропривод поршневого бетононасоса по фиг. 1 работает следующим образом.

При включении гидронасоса 1 в показанных на фиг. 1 исходных позици х пилотного гидрораспределител  11 и поршн  гидроцилиндра 7 будет осуществл тьс  предварительна  зар дка гидроаккумул тора 10 через открытый клапан давлени  9 до тех пор, пока давление в нем не превысит порога срабатывани  клапана давлени  9. При этом давление из гидроаккумул тора 10 через клапан 9, гидрораспределитель 8, поршневую полость гидроцилиндра 7, его информационные выходы 16, 17 и клапан И 15 поступает в полость управлени  14 клапана 9 и одновременно - в полость управлени  13 клапана последовательности 12. До срабатывани  клапана последовательности 12 основной гидрораспределитель 4 удерживаетс  пружинами в нейтральной позиции , так как его полость управлени  20 через рабочую линию 19, сообщенную с линией 22, сообщена с второй полостью управлени  23. После срабатывани  клапана последовательности 12 (его давление срабатывани  должно настраиватьс  несколько выше давлени  срабатывани  клапана 9) полость управлени  20 сообщаетс  с линией управлени  21, что обеспечивает переключение основного гидрораспределител  4 в рабочую позицию.

Начинаетс  рабочий ход поршней гидроцилиндров 2 и 3, в котором поршень цилиндра 2 обеспечивает такт нагнетани  бетоносмеси, св занного с ним бетонотран- спортного цилиндра и одновременно через сообщенные штоковые полости цилиндров 2 и 3 обеспечивает вт гивание штока цилиндра 3 и такт всасывани  бетоносмеси в приводимом им бетонотранспортном цилиндре . В конце рабочего хода по сигналу конечного переключател  (механического, гидравлического или электрического типа, на схеме не показан) пилотный гидрораспределитель 11 переключаетс  в противоположную позицию, сообща  линию управлени  24 с питанием, а линию 21 - со сливом, что обеспечивает переключение вспомогательного гидрораспределител  8 (переключение гидрораспределител  тормозитс  дросселем 25). При этом штокова  полость цилиндра 7 сообщаетс  с напорной магистралью 5, а поршнева  полость - со сливом, что обуславливает падение давлени  на управл ющих входах 13 и 14 клапанов 12 и 9 и их переключение под действием пружин.

Переключение клапана 9 обеспечивает подключение гидроаккумул тора 10 к напорной магистрали 5, а переключение клапана последовательности 12 обуславливает возврат гидрораспределител  4 под действием центрирующей пружины в нейтральную позицию, так как его полость управлени  20 сообщаетс  через линии 19 и 22 с-полостью управлени  23. При этом движение поршней рабочих гидроцилиндров прекращаетс , а вс  подача гидронасоса 1 в этот момент идет на дозар дку гидроаккумул тора 10. При повышении давлени  в напорной магистрали 5 до величины, достаточной дл  преодолени  нагрузки на бетонораспределителе, поршни гидроцилиндров 6 и 7 быстро переключаютс , обеспечива  быстрое переключение бето- нораспределител . Высока  скорость переключени  поршней гидроцилиндров 6 и 7 обеспечиваетс  за счет того, что дополнительно к подаче насоса 1 в их рабочие полости поступает рабоча  жидкость из гидроаккумул тора 10. Когда поршень цилиндра 7 переключитс , оба информационных выхода 16 и 17 (например, сверление в его гильзе) сообщаютс  со штоковой полостью, наход щейс  под высоким давлением, а на выходе клапана И 15 и сообщенных с ним полост х управлени  13 и 14 по вл етс  сигнал

обратной св зи высокого уровн , свидетельствующий о переключении бетонорасп- ределител  и начале предварительной зар дки гидроаккумул тора 10.

Однако клапаны 9 и 12 срабатывают

0 лишь в том случае, когда давление в их полост х управлени , соответствующее давлению в гидроаккумул торе 10, превысит их порог срабатывани , настраиваемый из услови , что объем рабочей жидкости, накап5 ливаемый в гидроаккумул торе 10 при давлении срабатывани , соответствует суммарному рабочему объему гидроцилиндров 6 и 7 переключени  бетонораспределител  (этим исключаетс  полное опорожнение

0 гидроаккумул тора при переключении бетонораспределител ). После срабатывани  клапанов 9 и 12 прекращаетс  предварительна  зар дка гидроаккумул тора 10 и обеспечиваетс  переключение основного

5 гидрораспределител  4 в новую рабочую позицию . Начинаетс  новый рабочий ход бето- нотранспортных цилиндров.

Отличительной особенностью работы гидропривода по фиг. 2  вл етс  следую0 щее.

Рабочими полост ми гидроцилиндров 2 и 3  вл ютс  штоковые, а поршневые сообщены между собой, чем обеспечиваетс  такт нагнетани  бетонотранспортного цилинд5 ра, св занного с ведомым гидроцилиндром 2 или 3 (сообщенным со сливной магистралью 29) и такт всасывани  бетонотранспортного цилиндра, св занного с ведущим гидроцилиндром 2 или 3 (сообщенным с на0 порной магистралью 5). Сигнал обратной св зи по переключению бетонораспределител  поступает от цилиндра 7 непосредственно только в полость управлени  13 клапана последовательности 12, а в полость

5 управлени  28 клапана 9 он поступает с линии 26 клапана 12. Это позвол ет упростить конструкцию гидроуправл емого клапана 9, в качестве которого в этой схеме можно использовать, например, основную

0 ступень предохранительного клапана непр мого действи , а также гарантирует опережение срабатывани  клапана последовательности 12 по отношению к клапану 9. В гидроцилиндре 7 используетс  только

5 один средний информационный выход 16. Это позвол ет исключить клапан И 15 (по фиг. 1), однако требует ввести элемент запаздывани , выполненный в виде дроссел  с обратным клапаном 30, которым обеспечиваетс  быстрое переключение клапана

последовательности 12 перед началом реверса бетонораспределител  и запаздывание в срабатывании клапана 12 после по влени  на информационном выходе 16 сигнала высокого уровн  (запаздывание необходимо дл  обеспечени  полного переключени  бетонораспределител ). Сообщение линий 18 и 22 клапана последовательности 12с рабочими полост ми гидроцилиндра 7 гарантирует опережающее переключение распределител  8 по отношению к распределителю 4, что позвол ет исключить дроссель 25 (по фиг. 1).

В упрощенном варианте гидропривода по фиг. 3 не используетс  обратна  св зь по переключению бетонораспределител , а клапан последовательности 12 обеспечивает задержку переключени  вспомогательного гидрораспределител  8 на врем  зар дки гидроаккумул тора до минимально необходимого давлени , исключающего возможность его полного опорожнени  при переключении бетонораспределител . Требуема  задержка в переключении основного гидрораспределител  4 достигаетс  с помощью дросселей 25 и 34. В такой упрощенной схеме с пассивной синхронизацией переключени  гидрораспределителей 4 и 8 труднее достичь необходимой последовательности в переключении гидрораспределител  4 и бетонораспределител . Обратный клапан 9 отключает гидроаккумул тор от насоса в начальной фазе рабочего хода нагнетани  бетоносмеси, когда происходит поджатие каверн вбетонотранспортном цилиндре . Однако в конце хода нагнетани , когда нагрузка на бетонотранспортном поршне возрастает, в такой схеме не исключаетс  возможность совмещени  фазы подзар дки гидроаккумул тора 10 с фазой нагнетани  бетоносмеси. Это несколько сокращает врем  высто  бетонотранспортных поршней перед переключеним бетонораспределител , во врем  которого происходит дозар дка гидроаккумул тора с одновременным падением нагрузки на бетонорасп- ределителе.

Сообщение гидроцилиндров 6,7 переключени  бетонораспределител  и гидроаккумул тора 10 с напорной магистралью 5 гидронасоса 1 позвол ет упростить гидропривод за счет исключени  вспомогательного гидронасоса, обычно используемого дл  зар дки гидроаккумул тора. При этом в момент реверса бетонотранспортных цилиндров подача гидронасоса 1 направл етс  в гидроаккумул тор 10 и в гидроцилиндры 6 и 7, чем обеспечиваетс  равномерна  загрузка гидронасоса 1 и его приводного двигател , существенно уменьшаютс  пульсации

давлени  в гидросистеме и, следовательно, возрастает ресурс и улучшаютс  энергетические характеристики привода. Подключение гидроцилиндров 6 и 7 переключени 

бетонораспределител  к гидронасосу 1 позвол ет существенно уменьшить объем гидроаккумул тора 10, так как в момент переключени  бетонораспределител  часть рабочей жидкости поступает в гидроцилин0 дры 6 и 7 непосредственно от гидронасоса 1, мину  аккумул тор 10. Установка гидроаккумул тора существенно расшир ет возможный диапазон регулировани  подачи, так как исключает зависимость времени пе5 реключени  бетонораспределител  от величины подачи бетононасоса.

После переключени  бетонораспределител  гидроаккумул тор 10 отключаетс  от гидронасоса 1 с помощью гидроаппарата, в

0 качестве которого может быть использован, например/клапан давлени , обратный клапан , двухлинейный гидрораспределитель и т.п. Это позвол ет осуществл ть дозар дку гидроаккумул тора 10 после завершени 

5 фазы нагнетани  бетоносмеси при остановленных бетонотранспортных поршн х, чем достигаетс  существенное уменьшение нагрузки на бетонораспределителе за счет падени  давлени  в бетоноводе в момент

0 высто  бетонотранспортных поршней. В результате уменьшаетс  износ уплотнений бетонораспределител  и снижаетс  требуема  мощность его привода. С помощью клапана последовательности 12, ус5 тановленного в линии управлени  одного из гидрораспределителей (основного 4 или вспомогательного 8) и сообщенного полостью управлени  с гидроаккумул тором 10 (непосредственно или через гидроцилиндр

0 7 переключени  бетонораспределител ), обеспечиваетс  требуемый минимум давлени  зар дки гидроаккумул тора 10 рабочей жидкостью, при котором исключаетс  возможность его полного опорожнени  при пе5 реключении бетонораспределител . Этим достигаетс  увеличение ресурса гидроаккумул тора (например, за счет исключени  ударных закрытий его выходного клапана) и обеспечиваетс  быстрое и полное переклю0 чение бетонораспределител  на всех режимах подачи бетононасоса, в том числе и на очень малых подачах, что снижает потери и улучшает динамику реверса.

Использование обратной св зи по

5 переключению бетонораспределител  (реализованной, например, с помощью информационных выходов 16 и 17 гидроцилиндра 7 переключени  бетонораспределител ) позвол ет добитьс  полного переключени  бетонораспределител  при одновременном

исключении возможности по влени  тупиковых режимов гидронасоса (бетонораспре- делитель полностью переключилс , гидроаккумул тор 10 отключен гидроаппаратом 9, а основной гидрораспределитель 4 еще находитс  в нейтральной позиции) в широком диапазоне изменени  подачи бетононасоса , давлени  в бетоноводе, в зкости рабочей жидкости и т.п.

Использование клапана последователь- ности 12 с рабочей линией 22 позвол ет путем сообщени  между собой полостей управлени  20 и 23 основного гидрораспределител  4 обеспечить надежное удержание гидрораспределител  4 в нейтральной пози- ции в фазе дозар дки гидроаккумул тора 10 и переключени  бетонораспределител . Этим достигаетс  требуемый выстой бето- нотранспортных поршней в фазе реверса бетононасоса.

Давление зар дки гидроаккумул тора 10 в гидроприводе определ етс  нагрузкой на бетонораспределителе. Поэтому затраты энергии на переключение бетонораспределител  в таком гидроприводе будут меньше, а плавность переключени  бетонораспределител  будет выше, чем в прототипе, особенно при малых нагрузках на бетонораспределителе ,

Сообщение камер управлени  основно- го гидрораспределител  4 с рабочими полост ми гидроцилиндра 7 переключени  бетонораспределител  гарантирует опережающее переключение распределител  8 по отношению к распределителю 4, что по- звол ет снизить пульсации давлени  в гидросистеме , улучшить динамику реверса.

Claims (4)

1. Гидропривод поршневого бетононасоса , содержащий гидроцилиндры привода бетонотранспортных цилиндров, сообщенные через основной гидроуправл емый гидрораспределитель с гидронасосом, гидроцилиндры переключени  бетонораспределител , сообщенные через вспомога- тельный гидроуправл емый гидрораспределитель с гидроаккумул тором, который подключен к выходу гидроаппарата, и слив, отличающийс  тем, что, с Целью упрощени  конструкции, повышени  ресурса и улучшени  динамических и энергетических характеристик, он снабжен клапаном последовательности, который установлен в одной из гидролиний управлени  одного из гидрораспределителей, и полость управлени  которого сообщена с гидроаккумул тором , гидроцилиндры переключени  бетонораспределител  через вспомогательный гидрораспределитель сообщены с гидронасосом , а гидроаккумул тор сообщен с гидронасосом через гидроаппарат, выполненный с возможностью отключени  гидроаккумул тора от гидронасоса.

2. Гидропривод по п. 1,отличающий с   тем, что две рабочие гидролинии клапана последовательности сообщены соответственно с гидролини ми управлени  основного гидрораспределител , при этом клапан последовательности выполнен с возможностью сообщени  его первой и второй рабочих гидролиний между собой, а полость управлени  клапана последовательности сообщена с гидроаккумул тором через гидроцилиндр переключени  бетонораспределител  и вспомогательный гидрораспределитель.

3. Гидропривод по п. 2, о т л и ч а ю - щ и и с   тем, что треть  рабоча  гидролини  клапана последовательности сообщена со сливом, гидроаппарат выполнен в виде гидроуправл емого клапана давлени , гидролини  управлени  которого подключена к четвертой рабочей гидролинии клапана последовательности , при этом последний выполнен с возможностью сообщени  его третьей и четвертой рабочих гидролиний между собой.

4. Гидропривод по пп. 1-3, отличающий с   тем, что гидролинии управлени  основного гидрораспределител  сообщены с рабочими полост ми гидроцилиндров переключени  бетонораспределител .