RU201162U1

RU201162U1 - Гидропривод выносной опоры грузоподъемной машины

Info

Publication number: RU201162U1
Application number: RU2020123703U
Authority: RU
Inventors: Наталья Николаевна Абрамова; Лариса Александровна Ежова; Андрей Викторович Савенков; Андрей Сергеевич Сосновских
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский механический завод"
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2020-12-01

Abstract

Полезная модель относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к грузоподъемным машинам, и может быть использована, в частности в конструкции выносной опоры, предназначенной для предотвращения опрокидывания машин, например, кранов, подъемников, манипуляторов и других грузоподъемных машин.Гидропривод выносной опоры грузоподъемной машины, содержащий гидроопору 1 для горизонтирования грузоподъемной машины, установленную на второй выдвижной секции 7, гидрозамок 3, гидроцилиндр 4, имеющий шток 10, гидроцилиндр 5, имеющий шток 9, при этом внутри штока 9 имеется внутренний канал 13 к поршневой полости гидроцилиндра 5 и внутренний канал 14 к штоковой полости гидроцилиндра 5, внутри штока 10 имеется внутренний канал 18 к поршневой полости гидроцилиндра 4 и внутренний канал 17 к штоковой полости гидроцилиндра 4, согласно полезной модели:гидрозамок 3 установлен на гидроопоре 1;величина давления рабочей жидкости, необходимого для выдвижения секций 6 и 7 выносной опоры посредством выдвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5 перемещения секций выносной опоры, меньше, чем величина давления, необходимого для открытия обратного клапана 20 гидрозамка 3 гидроопоры 1, не менее чем в 2 раза;величина давления рабочей жидкости, необходимого для открытия обратного клапана 20 гидрозамка 3 через линию управления 24, меньше, чем величина давления, необходимого для задвижения штока 2 гидроопоры 1, не менее чем в 2 раза;величина давления рабочей жидкости, необходимого для задвижения штока 2 гидроопоры 1, меньше, чем величина давлений, необходимых для втягивания секций 6 и 7 выносной опоры посредством задвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5 перемещения секций выносной опоры, не менее чем в 1,25 раза.Технический результат полезной модели: повышение надежности гидропривода выносной опоры.

Description

Полезная модель относится к области подъемно-транспортного машиностроения, а именно к грузоподъемным машинам, и может быть использована, в частности в конструкции выносной опоры, предназначенной для предотвращения опрокидывания машин, например, кранов, подъемников, манипуляторов и других грузоподъемных машин.

Известен гидропривод выносных опор (изобретение по патенту RU 2189937, опубликованному 27.09.2002), содержащий насос, гидрораспределитель, гидроцилиндры домкратов, гидроцилиндры выдвижения балок, снабженные гидрозамком, нормально закрытые электроуправляемые гидрораспределители в магистралях выдвижения домкратов и балок, контрольно-регулирующую аппаратуру, дренажную систему электрогидрораспределителей, соединенную с баком, при этом дренажная система электрогидрораспределителей снабжена четырьмя обратными клапанами, по одному клапану в каждой магистрали, соединяющей дренажную полость электрогидрораспределителя со штоковой полостью гидроцилиндра выдвижения опор, причем штоковые полости гидроцилиндров выдвижения выносных опор соединены через управляемый клапан с баком, при этом привод управления управляемого клапана осуществляется посредством кулачка, установленного в балке любой из четырех выносных опор, взаимодействующего с управляемым клапаном при максимально выдвинутой балке выносной опоры.

Недостатками является сложная система управления и сложная конструкция с большим количеством элементов, которые необходимо размещать на самой опоре.

Известна гидравлическая система управления аутригерами крана и отжима домкратов (полезная модель по патенту RU 164796, опубликованному 20.09.2016), содержащая насос, гидрораспределитель, домкраты, контрольно-регулирующую аппаратуру, дренажную систему гидрораспределителей, соединенную с баком и снабженную обратным клапаном в гидромагистрали, при этом в гидравлическую систему введены гидроцилиндры выдвижения аутригеров, снабженные регулируемыми дросселями в штоковой полости, на каждом домкрате установлены два управляемых гидрозамка в штоковой и поршневой полостях, для управления работой гидроцилиндров выдвижения аутригеров и домкратов в систему введены электрогидрораспределители двухстороннего действия, управляемые с помощью джойстиков и кнопок, расположенных на двух электропультах, смонтированных с двух сторон крана, в каждой из гидромагистралей установлены предохранительные регулировочные клапаны для настройки давления в каждой из гидравлических схем, введена система фильтрации гидравлической жидкости со сменными фильтрами.

Недостатками является большое количество элементов, сложное управление.

Известен гидропривод выносных опор грузоподъемной машины (полезная модель по патенту RU 23435, опубликованному 20.06.2002), содержащий гидроцилиндры перемещения выдвижных балок и опор, параллельно соединенные переливной (напорный) и обратный клапаны, установленные в магистрали поршневой полости гидроцилиндров опор, гидрораспределитель и контрольно-предохранительную аппаратуру, при этом переливной клапан выполнен в виде регулируемого двухступенчатого затвора с дополнительной активной площадью, при этом магистраль поршневой полости гидроцилиндра выдвижения балки через дренажный дроссель соединена с баком, а корпуса гидроцилиндров выдвижения балок и гидроаппаратуры закреплены в/или на балках.

Недостатками является большое количество элементов, которые необходимо размещать внутри опоры, как следствие большое количество соединений, герметичность которых должна быть обеспечена, и плохой доступ для обслуживания и ремонта; наличие дросселя в поршневой полости приводит к потере жидкости при выдвижении (через дроссель будет проходить только часть потока), повышенному нагреву жидкости во время работы.

Наиболее близким аналогом к полезной модели является гидропривод выносной опоры грузоподъемной машины по патенту RU 23435.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является создание гидропривода выносной опоры грузоподъемной машины, обеспечивающего высокую надежность в процессе работы, за счет минимального количества гидравлических клапанов (один) и оптимального соотношения давлений параметров элементов гидропривода.

Технический результат полезной модели: повышение надежности гидропривода выносной опоры.

Для достижения технического результата в гидроприводе выносной опоры грузоподъемной машины, содержащем гидроопору 1 для горизонтирования грузоподъемной машины, установленную на второй выдвижной секции 7, гидрозамок 3, гидроцилиндр 4, имеющий шток 10, гидроцилиндр 5, имеющий шток 9, при этом внутри штока 9 имеется внутренний канал 13 к поршневой полости гидроцилиндра 5 и внутренний канал 14 к штоковой полости гидроцилиндра 5, внутри штока 10 имеется внутренний канал 18 к поршневой полости гидроцилиндра 4 и внутренний канал 17 к штоковой полости гидроцилиндра 4, согласно полезной модели

гидрозамок 3 установлен на гидроопоре 1;

величина давления рабочей жидкости, необходимого для выдвижения секций 6 и 7 выносной опоры посредством выдвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5 перемещения секций выносной опоры, меньше, чем величина давления, необходимого для открытия обратного клапана 20 гидрозамка 3 гидроопоры 1, не менее чем в 2 раза;

величина давления рабочей жидкости, необходимого для открытия обратного клапана 20 гидрозамка 3 через линию управления 24, меньше, чем величина давления, необходимого для задвижения штока 2 гидроопоры 1, не менее чем в 2 раза;

величина давления рабочей жидкости, необходимого для задвижения штока 2 гидроопоры 1, меньше, чем величина давлений, необходимых для втягивания секций 6 и 7 выносной опоры посредством задвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5 перемещения секций выносной опоры, не менее чем в 1,25 раза.

Использование для выдвижения двух секций выносной опоры двух гидроцилиндров, наличие внутренних каналов в штоках гидроцилиндров обеспечивает отсутствие подвижных трубопроводов внутри выносной опоры, чем достигается увеличение надежности работы гидропривода. Наличие минимального количества гидравлических клапанов (один гидрозамок, установленный на гидроопоре) увеличивает надежность гидропривода. Кроме того, установка гидрозамка непосредственно на гидроопоре, вне балки выносной опоры, обеспечивает свободный доступ к нему для обслуживания и ремонта. Также для увеличения надежности работы гидропривода опытным путем выбраны оптимальные соотношения давлений параметров элементов гидропривода.

Сущность технического решения поясняется чертежом общего вида гидропривода (фиг. 1) и чертежом гидрозамка (фиг. 2).

Гидропривод выносной опоры грузоподъемной машины состоит из гидроопоры 1 для горизонтирования грузоподъемной машины, имеющей шток 2, гидрозамка 3, установленного на гидроопоре 1, гидроцилиндра 4 и гидроцилиндра 5 для выдвижения и задвижения первой 6 и второй 7 секций выносной опоры, размещенных в опорной раме 8 грузоподъемной машины.

Гидроцилиндр 5 перемещает первую секцию 6 выносной опоры, гидроцилиндр 4 – вторую секцию 7 выносной опоры.

Гидроопора 1 установлена на конце второй выдвижной секции 7. Гидроцилиндры 4 и 5 скреплены между собой. Шток 9 гидроцилиндра 5 закреплен к опорной раме 8 грузоподъемной машины, шток 10 гидроцилиндра 4 закреплен ко второй выдвижной секции 7. Гидропривод выносной опоры соединяется с гидросистемой грузоподъемной машины трубопроводами 11 и 12. В гидросистему грузоподъемной машины входит гидробак, насос, гидрораспределители, предохранительные клапаны, гидроцилиндры и гидромоторы исполнительных механизмов, соединенные трубопроводами (на чертежах не показаны). Трубопровод 11 присоединен к каналу 13 внутри штока 9, который выходит в поршневую полость гидроцилиндра 5. Трубопровод 12 присоединен к каналу 14 внутри штока 9, который выходит в штоковую полость гидроцилиндра 5. Штоковые полости гидроцилиндров 4 и 5 соединены трубопроводом 15, поршневые - трубопроводом 16. Аналогично каналам 13 и 14 внутри штока 9 гидроцилиндра 5, имеются каналы 17 и 18 внутри штока 10 гидроцилиндра 4. Канал 17 выходит в штоковую полость гидроцилиндра 4, канал 18 - в поршневую.

Гидрозамок 3 по своей конструкции является клапаном обратным управляемым и обеспечивает неизменное положение штока 2 гидроопоры 1 при работе грузоподъемной машины и в транспортном положении. Состоит из корпуса 19, клапана 20, пружины 21 и плунжера 22. Для соединения гидрозамка 3 с другими гидроаппаратами в корпусе 19 выполнены подвод 23, линия управления 24 и отвод 25.

Подвод 23 гидрозамка 3 соединен трубопроводом 26 через канал 18 в штоке 10 с поршневой полостью гидроцилиндра 4. Линия управления 24 гидрозамка 3 соединена трубопроводом 27 с штоковой полостью гидроопоры 1. Трубопровод 27 соединен трубопроводом 28 через канал 17 в штоке 10 с штоковой полостью гидроцилиндра 4. Отвод 25 гидрозамка 3 соединен с поршневой полостью гидроопоры 1.

Для обеспечения необходимой последовательности выполнения операций при установке грузоподъемной машины на опоры (сначала выдвижение первой 6 и второй 7 секций выносной опоры на полный ход, затем выдвижение штока 2 гидроопоры 1) необходимо, чтобы величина давлений Р_в4 и Р_в5 рабочей жидкости, необходимых для выдвижения секций 6 и 7 выносной опоры (выдвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5) было меньше, чем величина давления Р₂₃, необходимого для открытия клапана 20 гидрозамка 3 через подвод 23, не менее чем в 2 раза.

Такое соотношение определено опытным путем. В случае эксплуатации грузоподъемной машины в условиях высокой запыленности (карьер, пустынная местность) на поверхности выносных опор осаждаются частицы, увеличивающие силу трения, вследствие чего, при нерегулярной очистке машины от загрязнений, необходимое для выдвижения опор усилие увеличивается, т.е. требуется более высокое давление Р_в4 и Р_в5. При меньших соотношениях зафиксированы случаи неправильной работы выносных опор, когда шток гидроопоры начинал выдвигаться до окончания полного выдвижения секций. При указанном соотношении таких случаев не было.

Для обеспечения необходимой последовательности выполнения операций при переводе грузоподъемной машины в транспортное положение (сначала задвижение штока 2 гидроопоры 1 на полный ход, затем задвижение секций 6 и 7 выносной опоры) необходимо, чтобы:

1. величина давления Р₂₄ рабочей жидкости, необходимого для открытия клапана 20 гидрозамка 3 через линию управления 24, была меньше, чем величина давления Р_з1, необходимого для задвижения штока 2 гидроопоры 1, не менее чем в 2 раза;

2. величина давления Р_з1, необходимого для задвижения штока 2 гидроопоры 1, была меньше, чем величины давлений Р_з4 и Р_з5, необходимых для задвижения секций 6 и 7 выносной опоры (задвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5), не менее чем в 1,25 раза.

Такие соотношения, определенные опытным путем, увеличивают надежность работы гидропривода.

По требованиям безопасности грузоподъемная машина должна быть оборудована устройством, обеспечивающим приведение ее в безопасное положение в случае выхода из строя привода (двигателя или гидронасоса). В качестве такого устройства наиболее часто используют ручной гидравлический насос. Создаваемое им давление рабочей жидкости обратно пропорционально нагнетаемому объему, поэтому чем меньше давление Р₂₄, тем меньше усилий и времени требуется персоналу для открытия гидрозамков на опорах, после чего грузоподъемная машина опускается на рабочую площадку под собственным весом и может транспортироваться к месту ремонта.

По соотношению давлений Р_з1, Р_з4 и Р_з5: меньшего соотношения недостаточно для обеспечения необходимой последовательности действий в случае возникновения отклонений случайного характера во время эксплуатации. В случае эксплуатации грузоподъемной машины в условиях высокой запыленности (карьер, пустынная местность) на поверхности выносных опор осаждаются частицы, увеличивающие силу трения, вследствие чего, при нерегулярной очистке машины от загрязнений, необходимое для выдвижения опор усилие увеличивается, т.е. требуется более высокое давление Р_з4 и Р_з5, соотношение увеличивается и необходимая последовательность действий выполняется.

Пример конструктивного исполнения гидропривода:

диаметр штока 2 гидроопоры 1: d₁=120 мм;

диаметр поршня гидроопоры 1: D₁=140 мм;

давление, необходимое для выдвижения штока гидроопоры 1: Р_в1=2,0 МПа;

давление, необходимое для задвижения штока гидроопоры 2: Р_з1=7,54 МПа;

диаметр штока гидроцилиндров 4 и 5: d₄=d₅=56 мм;

диаметр поршня гидроцилиндров 4 и 5: D₄=D₅=63 мм;

давление, необходимое для выдвижения секций выносной опоры (выдвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5): Р_в4= Р_в5=2,0 МПа;

давление, необходимое для задвижения секций выносной опоры (задвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5: Р_з4= Р_з5=9,53 МПа;

давление, необходимое для открытия клапана 20 гидрозамка 3 через подвод 23: Р₂₃=5,0 МПа;

давление, необходимое для открытия клапана 18 гидрозамка 3 через линию управления 24: Р₂₄=3,0 МПа;

величина выдвижения выносной опоры 2270 мм (1135 мм каждого из гидроцилиндров выдвижения 4 и 5) при габаритной ширине грузоподъемной машины 2500 мм.

Устройство работает следующим образом.

Для установки грузоподъемной машины на выносные опоры рабочая жидкость подается в трубопровод 11, а трубопровод 12 соединяется со сливом.

При нагнетании рабочей жидкости в трубопровод 11 под давлением оказываются канал 13, поршневая полость гидроцилиндра 5, трубопровод 16, поршневая полость гидроцилиндра 4, канал 18, трубопровод 26, подвод 23 и клапан 20 гидрозамка 3. Вследствие того, что необходимое для открытия клапана 20 через подвод 23 давление Р₂₃как минимум в 2 раза выше, чем давления Р_в4 и Р_в5, необходимые для выдвижения первой 6 и второй 7 секций выносной опоры (для выдвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5), происходит выдвижение секций 6 и 7 выносной опоры, а клапан 20 остается закрытым, и шток 2 гидроопоры 1 не выдвигается. При этом рабочая жидкость из штоковых полостей гидроцилиндров 4 и 5 вытесняется по трубопроводу 15 и каналу 14 в трубопровод 12, на слив.

После выдвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 5 и 4 на полный ход давление в подводе 23 гидрозамка 3 повышается, достигает величины Р₂₃, после чего клапан 20, преодолевая усилие пружины 21, открывается и начинает выдвигаться шток 2 гидроопоры 1. При этом рабочая жидкость из штоковой полости гидроопоры 1 вытесняется через трубопровод 27, трубопровод 28, канал 17, трубопровод 15, канал 14 в трубопровод 12, на слив.

После завершения установки грузоподъемной машины на опоры поступление рабочей жидкости в трубопровод 11 прекращается. Пружина 21 закрывает клапан 20, который обеспечивает герметичность поршневой полости гидроопоры 1 и неизменное положение штока 2 гидроопоры 1 во время работы грузоподъемной машины.

Для перевода грузоподъемной машины в транспортное положение рабочая жидкость подается в трубопровод 12, а трубопровод 11 соединяется со сливом.

При нагнетании рабочей жидкости в трубопровод 12 под давлением оказываются канал 14, штоковая полость гидроцилиндра 5, трубопровод 15, штоковая полость гидроцилиндра 4, канал 17, трубопровод 28, трубопровод 27, штоковая полость гидроопоры 1, линия управления 24 и плунжер 22 гидрозамка 3. Плунжер 22 перемещается и воздействует на клапан 20. Вследствие того, что необходимое для открытия клапана 20 через линию управления 24 давление Р₂₄как минимум в 2 раза ниже, чем давление Р_з1, необходимое для задвижения штока 2 гидроопоры 1, в процессе задвижения штока 2 клапан 20 остается открытым и не препятствует вытеснению рабочей жидкости из поршневой полости гидроопоры 1 через трубопровод 26, канал 18, трубопровод 16, канал 13 в трубопровод 11, на слив. Вследствие того, что необходимые для задвижения секций 6 и 7 выносной опоры (для задвижения штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5) давления Р_з4и Р_з5 как минимум в 1,25 раза выше, чем давление Р_з1, необходимое для задвижения штока 2 гидроопоры 1, в процессе задвижения штока 2 перемещения секций 6 и 7 выносной опоры не происходит.

После полного задвижения штока 2 гидроопоры 1 давление повышается, достигает величины Р_з4 (Р_з5), после чего начинается задвижение первой 6 и второй 7 секций выносной опоры (задвижение штоков 9 и 10 гидроцилиндров 4 и 5). При этом рабочая жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 4 и 5 вытесняется через трубопровод 16 и канал 13 в трубопровод 11, на слив.

После полного задвижения секций 6 и 7 выносной опоры грузоподъемной машины поступление рабочей жидкости в трубопровод 12 прекращается. Пружина 21 закрывает клапан 20, который обеспечивает герметичность поршневой полости гидроопоры 1 и неизменное положение штока 2 в транспортном положении грузоподъемной машины.

Пример конкретного выполнения иллюстрирует частный случай выполнения устройства и приведен для пояснения сущности заявляемого технического решения. Пример конкретного выполнения не ограничивает размеры каких-либо элементов конструкции или значений технических характеристик гидравлических устройств.

Предлагаемая конструкция гидропривода выносной опоры грузоподъемной машины обеспечивает большую надежность его работы, за счет минимального количества гидравлических клапанов (один), меньшего, чем у аналога, количества гидравлических соединений и оптимального соотношения давлений параметров элементов гидропривода.

Claims

Гидропривод выносной опоры грузоподъемной машины, содержащий гидроопору (1) для горизонтирования грузоподъемной машины, установленную на второй выдвижной секции (7), гидрозамок (3), гидроцилиндр (4), имеющий шток (10), гидроцилиндр (5), имеющий шток (9), при этом внутри штока (9) имеется внутренний канал (13) к поршневой полости гидроцилиндра (5) и внутренний канал (14) к штоковой полости гидроцилиндра (5), внутри штока (10) имеется внутренний канал (18) к поршневой полости гидроцилиндра (4) и внутренний канал (17) к штоковой полости гидроцилиндра (4), отличающийся тем, что
гидрозамок (3) установлен на гидроопоре (1);
величина давления рабочей жидкости, необходимого для выдвижения секций (6) и (7) выносной опоры посредством выдвижения штоков (9) и (10) гидроцилиндров (4) и (5) перемещения секций выносной опоры меньше, чем величина давления, необходимого для открытия обратного клапана (20) гидрозамка (3) гидроопоры (1), не менее чем в 2 раза;
величина давления рабочей жидкости, необходимого для открытия обратного клапана (20) гидрозамка (3) через линию управления (24) меньше, чем величина давления, необходимого для задвижения штока (2) гидроопоры (1), не менее чем в 2 раза;
величина давления рабочей жидкости, необходимого для задвижения штока (2) гидроопоры (1) меньше, чем величина давлений, необходимых для втягивания секций (6) и (7) выносной опоры посредством задвижения штоков (9) и (10) гидроцилиндров (4) и (5) перемещения секций выносной опоры, не менее чем в 1,25 раза.