RU1809179C

RU1809179C - Road machine working equipment hydraulic drive

Info

Publication number: RU1809179C
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Алеев; Валерий Константинович Забегалин; Виталий Константинович Набровенков; Александр Николаевич Иванов
Original assignee: Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Сущность изобретени : полости гидроцилиндра подъема и опускани рабочегоорга- на сообщены через первый трехпозиционный распределитель с насосом и баком. Гидрозамок установлен в гидролинии сообщени полости подъема с первым трехпозиционным распределителем. Через предохранительно-разгрузочный клапан насос сообщен с баком . Клапан давлени выполнен с двум полост ми управлени . Второй трехпозиционный распределитель выполнен трехлинейным, предохранительный клапан-двухступенчатым, и его задроссельна полость подключена к одному из входов второго распределител , второй вход которого сообщен с баком, выход - с входом и с одной из полостей управлени клапана давлени , выход которого сообщен с баком . Друга полость управлени клапана давлени подключена к гидропневмоаккуму- л тору, который через управл емый нормально закрытый клапан сообщен с полостью подъема. Второй распределитель выполнен в одной из позиций с возможностью соединени между собой всех трех линий. 1 ил. СОSUMMARY OF THE INVENTION: cavities of a hydraulic cylinder for raising and lowering a working tool are communicated through a first three-position distributor with a pump and a tank. The hydraulic lock is installed in the hydraulic line of communication of the lifting cavity with the first three-position valve. A pump is connected to the tank through a safety relief valve. The pressure valve is made with two control cavities. The second three-position valve is made three-way, the safety valve is two-stage, and its throttle cavity is connected to one of the inputs of the second valve, the second input of which is connected to the tank, the output to the input and from one of the pressure valve control cavities, the output of which is connected to the tank. Another pressure valve control cavity is connected to a hydropneumatic accumulator, which is connected to the lift cavity via a normally closed controlled valve. The second distributor is made in one of the positions with the possibility of interconnecting all three lines. 1 ill. With

Description

Изобретение относитс к приводам строительных и дорожных машин и может быть использовано, в частности дл машин по обслуживанию и ремонту дорожных покрытий .The invention relates to drives of construction and road machines and can be used, in particular, for machines for the maintenance and repair of road surfaces.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей гидропривода путем обеспечени плавающего положени рабочего органа при одновременном уравновешивании его веса.The aim of the invention is to expand the functionality of the hydraulic drive by providing a floating position of the working body while balancing its weight.

На чертеже представлен гидропривод рабочего оборудовани дорожной машины.The drawing shows a hydraulic drive of the working equipment of a road car.

Гидропривод рабочего оборудовани дорожной машины содержит соединенный с рамой 1 манипул тор 2 с рабочим органом. 3 (напримерг щетка, косилка).The hydraulic drive of the working equipment of the road machine comprises a manipulator 2 connected to the frame 1 with a working body. 3 (e.g. brush, mower).

Привод манипул тора осуществл етс от гидроцилиндров, в частности привод рабочего органа 3 манипул тора осуществл етс от гидроцилиндра 4, подъема и опускани полости которого 5 и 6 соединены с рабочими отводами 7 и 8 первого трехпози- ционного гидрораспределител 9, подключенного к гидронасосу 1.0 и к гидробаку 11, причем полость 5 гидроцилиндра 4 сообщена с рабочим отводом 7 гидрораспределител 9 через гидрозамок 12 со встроенным в него тормозным клапаном.The manipulator is driven from the hydraulic cylinders, in particular, the manipulator’s actuator 3 is driven from the hydraulic cylinder 4, the raising and lowering of the cavity of which 5 and 6 are connected to the working taps 7 and 8 of the first three-position valve 9 connected to the hydraulic pump 1.0 and to hydraulic tank 11, and the cavity 5 of the hydraulic cylinder 4 is in communication with the working outlet 7 of the control valve 9 through a hydraulic lock 12 with a brake valve integrated therein.

Рабочее оборудование кроме того снабжено предохранительно-разгрузочным клапаном 131/вход которого параллельно соединен с насосом 10 и гидрораспределителем 9, а выход с гидробаком 11.The working equipment is also equipped with a safety relief valve 131 / the inlet of which is connected in parallel with the pump 10 and the control valve 9, and the output with the hydraulic tank 11.

Кроме того к задроссельной полости предохранительно-разгрузочного клапана 13 подсоединен один из входов второго трехпо00In addition, one of the inputs of the second three-way00 is connected to the throttle cavity of the safety-unloading valve 13

о юabout y

44

чэche

зиционного трехлинейного гидрораспредё- лител И/к рабочему отводу которого подсоединен клапан давлени 15 с двум полост ми управлени втора полость 16 которого, противоположна первой полости управлени , соединена с гидропневмоакку- мул тором 17 и через управл емый нормально-закрытый клапан 18 гидролинией 19 с полостью 5 гидроцилиндра 4.positional three-way hydraulic distributor And / to the working branch of which a pressure valve 15 is connected with two control cavities of the second cavity 16 of which, opposite to the first control cavity, is connected to the hydropneumatic accumulator 17 and through the normally-closed valve 18 with a hydraulic line 19 with a cavity 5 hydraulic cylinders 4.

Предлагаемое гидрооборудование дорожной машины может работать в режимах: разгрузки, рабочем и предохранительном.The proposed hydraulic equipment of the road machine can operate in the modes: unloading, working and safety.

Режим разгрузки достигаетс нейтральной позицией второго гидрораспределител 14, котора обеспечив ает св зь задрос- сельного пространства клапана 13 с гидробаком 11.The discharge mode is achieved by the neutral position of the second control valve 14, which provides the connection of the inter-space of the valve 13 with the hydraulic tank 11.

Указанна св зь обеспечивает слив потока насоса 10 в гидробак 11 через затвор второй ступени клапана 13 с минимальным перепадом, обусловленного позиционной пружиной клапана 13.This connection allows the flow of the pump 10 to the hydraulic tank 11 to be discharged through the shutter of the second stage of the valve 13 with a minimum difference due to the position spring of the valve 13.

Рабочий режим достигаетс переводом гидрораспределителей 14 и 9 в любую рабочую позицию.The operating mode is achieved by transferring the control valves 14 and 9 to any operating position.

В результате отключени задроссель- ной полости клапана 13 от гидробака 11, затвор второй ступени клапана 13 закроетс под действием позиционной пружины и из- за отсутстви перепада давлени на дроссели клапана 13.As a result of disconnecting the throttle cavity of the valve 13 from the hydraulic tank 11, the shutter of the second stage of the valve 13 will close under the action of a position spring and due to the absence of pressure differential across the throttles of the valve 13.

В итоге поток от насоса 10 начнет поступать к потребителю.As a result, the flow from the pump 10 will begin to flow to the consumer.

Предохранительный режим наступает в том случае, когда давление в гидросистеме достигает уровн , который будет создавать усилие, действующее на затвор первой ступени клапана 13с силой большей усили его пружины, а также и в случае когда оно превысит усилие, развиваемое гидропневмоак- кумул тором 17 на полость 16 клапана 15.The safety mode occurs when the pressure in the hydraulic system reaches a level that will create a force acting on the shutter of the first stage of the valve 13 with a force greater than the force of its spring, and also when it exceeds the force developed by the hydropneumatic accumulator 17 per cavity 16 valve 15.

Усилие, развиваемое гидропневмоакку- мул тором 17 на затвор клапана 15 зависит от уровн давлени зар дки газовой полости .The force exerted by the hydropneumatic accumulator 17 on the valve shutter 15 depends on the level of pressure in the gas cavity.

Предварительна зар дка газовой полости гидропневмоаккумул тора 17 производитс до давлени , которое возникает в полости 5 гидроцилиндра 4 от сил веса элементов конструкции рабочего органа.Pre-charging the gas cavity of the hydropneumatic accumulator 17 is carried out to the pressure that occurs in the cavity 5 of the hydraulic cylinder 4 from the weight forces of the structural members of the working body.

Таким образом в предохранительном режиме после открыти одного из клапанов на дросселе возникает перепад давлени , который откроет затвор второй ступени клапана 13, чем будет обеспечен проход потока от насоса 10 на слив в гидробак 11с возможным максимальным перепадом давлени .Thus, in the safety mode, after opening one of the valves on the throttle, a pressure drop arises that opens the shutter of the second stage of the valve 13, thereby ensuring flow from the pump 10 to the discharge to the hydraulic tank 11 with the maximum possible pressure drop.

1. Работа оборудовани при выполнении операции Подъем. Дл выполнени операции гидрораспределители 9 и 17 из1. Operation of the equipment during the operation Lifting. To perform the operation, the control valves 9 and 17 of

нейтральной позиции перевод тс в левую позицию.neutral position, the vehicle is moved to the left position.

В результате этого насос 10 переходит из режима разгрузки в рабочий режим с ограничением уровн давлени в гидросистеме на уровне, определ емом усилием регулировочной пружины клапана 13 и направлением потока насоса 10 через рабочую позицию, гидрораспределител 9 и об- ратный клапан гидрозамка 12 в полость 5 гидроцилиндра 4.As a result of this, the pump 10 switches from the unloading mode to the operating mode with the pressure level in the hydraulic system limited to the level determined by the force of the control spring of the valve 13 and the direction of flow of the pump 10 through the operating position, the control valve 9 and the check valve of the hydraulic lock 12 into the cavity 5 of the hydraulic cylinder 4.

Под действием возникшего перепада давлени на поршне, шток гидроцилиндра 4 начнёт выдвигатьс . Происходит подъем ра- бочего органа 3.Under the action of the resulting pressure drop across the piston, the stem of the hydraulic cylinder 4 will begin to extend. The lifting of the working body 3.

Операци прекращаетс после установки гидрораспределителей 9 и 14 в нейтральную позицию.The operation is terminated after the control valves 9 and 14 are in a neutral position.

2. Работа оборудовани при выполнении операции Опускание. Операци может выполн тьс в двух режимах - принудительный, с потреблением энергии от насоса 10 и без потреблени энергии внешнего источника, т.е. под действием сиды веса конструкции.2. Operation of the equipment during the Lowering operation. The operation can be performed in two modes - forced, with energy consumption from pump 10 and without energy consumption of an external source, i.e. under the influence of the weight of the structure.

При выполнении операции Опускание гидрораспределитель 9 устанавливаетс в первую позицию, а гидрораспределитель 14 в левую позицию. В результате поток отIn the Lowering operation, the control valve 9 is set to the first position and the control valve 14 to the left position. Resulting flow from

насоса 10 будет поступать через гидрорасп- ределитель 9 в полость гидроцилиндра 4. Давлением, которое возникает в полости б, гидрозамок 12 вскрываетс и поток из полости 5 начинает вытесн тьс через дроссельthe pump 10 will enter through the valve 9 into the cavity of the hydraulic cylinder 4. The pressure that arises in the cavity b, the hydraulic lock 12 is opened and the flow from the cavity 5 begins to be displaced through the throttle

гидрозамка 12 на слив в гидробак 11.hydraulic lock 12 to drain into the hydraulic tank 11.

Операци прекращаетс переводом гидрораспределителей 9 и 14 в нейтральную позицию.The operation is terminated by shifting control valves 9 and 14 to a neutral position.

Операци Опускание под действиемOperation Lowering under the action

силы веса производитс установкой гидрораспределител 9 в правую позицию и принудительным открытием гидрозамка 12 от внешнего усили .weight forces are produced by installing the control valve 9 in the right position and forcibly opening the hydraulic lock 12 from an external force.

3. Работа оборудовани при выполне3. The operation of the equipment when performing

нии операции сн ти весовой нагрузки конструкции на обслуживаемую поверхность.the operation of removing the weight load of the structure on the surface being serviced.

Операци производитс в следующей последовательности: рабочий орган ориентируетс в пространстве в требуемом поло0 жении и фиксируетс в этом положении с некоторым зазором над обслуживаемой поверхностью . После этого клапан 18 переводитс в открытое положение и полость 5 соедин етс с полостью 16 и гидропневмо5 аккумул тором 17.The operation is carried out in the following sequence: the working body is oriented in space in the required position and is fixed in this position with some clearance over the surface being served. After that, the valve 18 is moved to the open position and the cavity 5 is connected to the cavity 16 and the hydropneumatic 5 accumulator 17.

Под воздействием давлени в полости 5, созданного весом конструкции, гидропнев- моаккумул тор 17 зар дитс до указанного уровн давлени и таким образом клапан 15 будет настроен на давление, определенноеUnder the influence of the pressure in the cavity 5 created by the weight of the structure, the hydropneumatic accumulator 17 is charged to the specified pressure level and thus the valve 15 will be adjusted to the pressure determined

моментом силы веса конструкции в заданном положении рабочего органа 3.the moment of force of the weight of the structure in a given position of the working body 3.

Затем происходит установка гидрораспределител 14 в левую позицию, чем обеспечиваетс соединение задроссельной полости клапана 13 с входом клапана 13 с входом клапана 15 и в результате насос 10 переводитс из режима разгрузки в рабочий режим с максимальным возможным давлением потока, определ емого давлением зар дки гидропневмоаккумул тора 17.Then the valve 14 is installed in the left position, which ensures the connection of the throttle cavity of the valve 13 with the inlet of the valve 13 with the inlet of the valve 15 and as a result, the pump 10 is transferred from the unloading mode to the operating mode with the maximum possible flow pressure determined by the charging pressure of the hydropneumatic accumulator 17 .

После установки гидрораспреДл делите- л 9 в левую позицию поток насоса 10 будет поступать в полость 5 гидроцилиндра 4. Так как давление, развиваемое насосом 10, и давление в полости 5, определ емое весом конструкции, равны, то рабочий орган 3 свое- . го положени не измени/. Затем, принудительно открывают гидрозамок 12. Если теперь к рабочему органу 3 приложить внешнюю силу (например, при наличии преп тстви ), то под действием ее состэвл юще действующей в вертикальной плоскости, рабочий орган 3 бу- дб измен ть свое положение в пространстве , причем этой силе не придетс преодолевать полностью силу веса конструкции при подъеме органа 3, т.к. вес конструкции уравновешен силой давлени потока насоса 10.After installing the hydraulic distributor for the divider 9 in the left position, the flow of the pump 10 will flow into the cavity 5 of the hydraulic cylinder 4. Since the pressure developed by the pump 10 and the pressure in the cavity 5, determined by the weight of the structure, are equal, the working element 3 is unique. do not change position. Then, the hydraulic lock 12 is forcibly opened. If now an external force is applied to the working body 3 (for example, if there is an obstacle), then under the action of its constituent force in the vertical plane, the working body 3 will change its position in space, and this force does not have to overcome the full force of the weight of the structure when lifting the organ 3, because the weight of the structure is balanced by the pressure force of the pump 10.

Если эта силу будет сн та, то рабочий орган 3 автоматически возвратитс в исходное положение, т.к. исходное положение рабочего органа соответствует устойчивому равновесию системы.If this force is removed, then the working body 3 will automatically return to its original position, because the initial position of the working body corresponds to a stable equilibrium of the system.

Например, если внешней силой рабочий орган 3 будет подн т, то после сн ти этой силы, чтобы органу остатьс в этом положении в полости 5 должно быть больше давление, т.к. оно должно в этом новом положении уравновесить больший момент сил, который возрос из-за увеличени плеча , на котором приложена сила веса. Но так как давление, развиваемое потоком насоса 10, остаетс посто нным, на уровне, который определ етс моментом от сил веса конструкции, который соответствует заданному положению рабочего органа 3.For example, if the working body 3 is raised by an external force, then after removing this force, in order for the body to remain in this position in the cavity 5, there should be more pressure, because in this new position it must balance a greater moment of forces, which has increased due to the increase in the shoulder on which the weight is applied. But since the pressure developed by the flow of the pump 10 remains constant, at a level that is determined by the moment from the forces of the weight of the structure, which corresponds to the given position of the working body 3.

Таким образом после сн ти внешней силы рабочий орган вернетс в исходное положение,Thus, after removing the external force, the working body will return to its original position,

- Аналогично будет протекать процесс, если внешн сила будет направлена вниз.- The process will proceed similarly if the external force is directed downward.

При обслуживании какой-либо дорожной поверхности щеткой или косилкой такой внешней силой будут вл тьс вс ка неровность , котора будет пытатьс подн ть 5 рабочий орган.When servicing any road surface with a brush or mower, such external force will be any unevenness that will attempt to raise the 5 working member.

Как отмечалось раньше, усилие, которое потребуетс дл смещени рабочего органа вверх, не будет преодолевать полностью веса конструкции, что приведет к снижениюAs noted earlier, the force required to shift the working body up will not completely overcome the weight of the structure, which will lead to a decrease

Claims

0 friction forces between the working body and the serviced surface, and thereby to reduce lateral loads on the design of the manipulator. . The claims

5 Hydraulic drive of the working equipment of the road machine, containing a hydraulic cylinder for raising and lowering the working body, the cavities of which are communicated through the first three-position distributor with a pump

0 and a tank, a hydraulic lock installed in the hydraulic line of the hydraulic cylinder lifting cavity with the first three-position valve, a second three-position valve, a pressure valve and a safety unloading valve through which the pump is in communication with the tank, characterized in that, in order to expand the functionality of the hydraulic drive by providing a floating position of the working body while balancing its weight, it is equipped with a pneumatic accumulator and a normally controlled closed valve, to apan pressure formed with two cavities up5 systematic way, the second three-way valve is configured three-way and two-stage pressure relief valve is configured and zadrosselna cavity is connected to one of the inputs of the second

0 three-way valve, the second input of which is connected with the tank, and the output is with the input and one of the control cavities of the pressure valve, the output of which is communicated with the tank, and the other control cavity

5 pressure valves are connected to a hydropneumatic accumulator, which is connected through a normally closed valve to the lift cavity of the hydraulic cylinder, while the second three-position valve

0 is made in one of the positions with the possibility of interconnecting all three of its lines.