RU2092658C1

RU2092658C1 - Hydraulic drive of single-bucket front-end loader

Info

Publication number: RU2092658C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Смирнов; Валентин Петрович Автушко; Николай Федорович Метлюк; Игорь Корнеевич Симаков
Original assignee: Акционерное общество "Амкодор"
Priority date: 1992-10-12
Filing date: 1992-10-12
Publication date: 1997-10-10

Abstract

FIELD: hydraulic drives of load-handling equipment. SUBSTANCE: hydraulic drive has pump-motors of loading attachment, hydraulic control manifold connected by hydraulic lines with working spaces of boom and bucket hydraulic cylinders, two four-way three-position electrically-operated control valves which are interconnected through four-way two-position control valve. Installed in suction line of one of pump-motors is feed-up valve. Similar valve is installed in suction line of other pump-motor. Outlet of this pump-motor is connected through four-line two-position control valve with hydraulic steering unit. Hydraulic pressure line of first pump-motor is connected with hydraulic suction line of second pump-motor by means of pilot-controlled hydraulic check valve. Spaces of aforesaid check valve are connected with outlet of pump-motors. EFFECT: high efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительному машиностроению, а именно к гидроприводам одноковшовых фронтальных погрузчиков. The invention relates to construction machinery, and in particular to hydraulic single-bucket wheel loaders.

Известна гидросистема рабочего оборудования погрузчика, включающая стреловые и ковшовые гидроцилиндры, соединенные гидромагистралями с гидрозолотником управления, конечные выключатели, блокирующий элемент, дополнительный блокировочный элемент останова стрелы и плунжер. Known hydraulic system of the working equipment of the loader, including boom and bucket hydraulic cylinders, connected by hydraulic lines to a control hydraulic ram, limit switches, a blocking element, an additional blocking element for stopping the boom and a plunger.

Недостатком указанного гидропривода является отсутствие режимов совмещения операций заполнения ковша с подъемом стрелы и подъема стрелы с разгрузочного ковша, энергоснабжения, применение управления стрелой и ковшом двух рукояток, а также то, что оператор должен сам выключать рукоятку управления в нейтральное положение при крайних положениях стрелы, что в целом снижает его эффективность. The disadvantage of this hydraulic actuator is the lack of modes for combining bucket filling operations with boom lifting and boom lifting from the unloading bucket, power supply, the use of the boom and bucket control of two handles, as well as the fact that the operator himself must turn the control handle to the neutral position at the boom extreme positions, which generally reduces its effectiveness.

Более близким к предлагаемому изобретению является гидропривод одноковшового фронтального погрузчика, включающий гидронасос, гидрораспределитель с дополнительной секцией, управляемый четырехлинейный клапан и обратные клапаны. Closer to the proposed invention is the hydraulic drive of a single-bucket wheel loader, including a hydraulic pump, a control valve with an additional section, a controllable four-line valve and non-return valves.

Недостатком его является то, что при совмещенном режиме черпания штоковые полости ковшовых гидроцилиндров соединяются последовательно через управляемый четырехлинейный клапан с поршневыми полостями стреловых гидроцилиндров, вследствие чего давление в поршневых полостях ковшовых гидроцилиндров будет выше, по сравнению с раздельным режимом черпания, а при достижении стреловыми и ковшовыми гидроцилиндрами крайних положений давление в гидросистеме повышается и срабатывает предохранительный клапан, на что дополнительно расходуется энергия, понижается надежность и уменьшается срок службы гидроаппаратуры. В указанном гидроприводе отсутствует энергоснабжение, что приводит к лишнему расходу топлива, а также замедленное движение ковша при черпании, что увеличивает отбор мощности на привод ковша, ухудшает его наполнение и уменьшает производительность. Наличие трех рукояток управления гидрораспределителем усложняет управление, увеличивает время цикла и больше утомляет оператора. Its disadvantage is that in the combined scooping mode, the rod cavities of the bucket hydraulic cylinders are connected in series through a controllable four-line valve with the piston cavities of the boom hydraulic cylinders, as a result of which the pressure in the piston cavities of the bucket hydraulic cylinders will be higher compared to the separate digging mode, and when the boom and bucket reach hydraulic cylinders of extreme positions, the pressure in the hydraulic system rises and the safety valve is activated, which additionally requires energy, reliability decreases and hydraulic equipment service life decreases. In the specified hydraulic drive there is no power supply, which leads to excessive fuel consumption, as well as slower movement of the bucket when scooping, which increases the power take-off for the bucket drive, impairs its filling and reduces productivity. The presence of three control valves of the control valve complicates the control, increases the cycle time and more tires the operator.

Целью изобретения является повышение производительности погрузчика, надежности и срока службы гидрооборудования, энергосбережение, уменьшение отбора мощности на гидропривод при черпании, сокращение времени цикла за счет совмещения операций черпания и разгрузки ковша с подъемом стрелы с подачей рабочей жидкости в стреловые и ковшовый гидроцилиндры по независимым магистралям соответственно насосами-моторами погрузочного оборудования и рулевого управления, автоматизация рабочего цикла: автоматический останов стрелы на заданной высоте и возврат ковша из любого положения в положение черпания, установка любого угла разгрузки ковша при любом угле раскрытия стрелы, рекуперация потенциальной энергии погрузочного оборудования, экономия топлива, замедление скоростей ковша и стрелы при черпании, управление всеми операциями рабочего цикла одной рукояткой. The aim of the invention is to increase the productivity of the loader, the reliability and service life of hydraulic equipment, energy saving, reducing the power take-off for hydraulic drive when scooping, reducing cycle time by combining the operations of scooping and unloading the bucket with the boom lifting with the supply of working fluid to the boom and bucket hydraulic cylinders along independent highways, respectively motor pumps for loading equipment and steering, work cycle automation: automatic boom stop at a given height and those of the bucket return from any position in the digging position, setting any angle bucket unloading at any angle of the boom disclosure, recovery potential energy loading equipment, fuel economy, slowing the velocity of the bucket and the boom during digging, the management of all operations of the working cycle one handle.

Поставленная цель достигается тем, что гидропривод снабжен двумя гидрозамками, двумя золотниками управления стреловыми и ковшовым гидроцилиндрами и двумя дополнительными золотниками с электрогидравлическим управлением, дросселем, двумя подпиточными клапанами, концевыми выключателями на стреловом и ковшовом гидроцилиндрах с электромагнитом, упорами концевых выключателей, тремя однополюсными переключателями, рукояткой управления с подпружиненным фиксатором и кнопками управления ковшом и принудительным опусканием стрелы, двумя упорами с электромагнитами и кнопками управления для фиксации рукоятки в рабочих положениях, а также двумя подпружиненными толкателями для возврата рукоятки в нейтральное положение. This goal is achieved in that the hydraulic actuator is equipped with two hydraulic locks, two control spools for boom and bucket hydraulic cylinders and two additional spools with electro-hydraulic control, a throttle, two make-up valves, limit switches on the boom and bucket hydraulic cylinders with an electromagnet, limit switch stops, three single-pole switches, three single-pole switches, control handle with spring-loaded latch and bucket control buttons and forced lowering of the boom, two packs ramie with electromagnets and control buttons to lock the handle in the operating positions, as well as two spring-loaded plunger for return of the handle to the neutral position.

Суть предлагаемого решения состоит в том, что в процессе черпания при раздельном и совмещенном режимах скорость поворота ковша автоматически уменьшается, что уменьшает отбор мощности на привод насоса-мотора погрузочного оборудования и улучшает заполнение ковша, управление стрелой осуществляется рукояткой с автоматическим возвратом в нейтральное положение при остановке на заданной высоте, которая имеет две кнопки управления ковшом и кнопку принудительного опускания стрелы, что сокращает время рабочего цикла, облегчает управление и сводит число рукояток управления к минимуму. При опускании стрелы под действием собственного веса рабочая жидкость из поршневых полостей стреловых гидроцилиндров через дополнительный золотник поступает во всасывающую гидролинию насоса-мотора погрузочного оборудования, которая запирается со стороны гидробака подпиточным клапаном, что обеспечивает рекуперацию энергии, экономию топлива, а также плавающее положение стрелы в том числе и на уровне грунта. При необходимости принудительного опускания стрелы нажимается кнопка на рукоятке управления погрузочным оборудованием. The essence of the proposed solution is that in the process of scooping with separate and combined modes, the speed of rotation of the bucket automatically decreases, which reduces the power take-off for the pump-motor of the loading equipment and improves filling of the bucket, the boom is controlled by a handle with automatic return to the neutral position when stopped at a given height, which has two buttons for controlling the bucket and a button for lowering the boom, which reduces the time of the working cycle, facilitates control and Keeps the number of control levers to a minimum. When lowering the boom due to its own weight, the working fluid from the piston cavities of the boom hydraulic cylinders through an additional spool enters the suction hydraulic line of the pump-motor of the loading equipment, which is locked from the hydraulic tank side with a make-up valve, which ensures energy recovery, fuel economy, and the floating position of the boom number and at ground level. If you need to force lower the boom, the button on the handle for loading equipment is pressed.

Приводим доказательство соответствия технического решения критерию "существенные отличия". We provide evidence of the technical solution meeting the criterion of "significant differences".

Наиболее близким аналогом, обнаруженном при анализе, является гидропривод одноковшового фронтального погрузчика. Он имеет два золотника для управления стреловыми и ковшовыми гидроцилиндрами, дополнительный золотник, четырехлинейный клапан и обратные клапана для управления этими гидроцилиндрами при совмещенном режиме, причем каждый золотник имеет ручное управление и свою рукоятку. При совмещенном режиме черпания штоковые полости ковшовых гидроцилиндров соединяются последовательно через управляемый четырехлинейный клапан с поршневыми полостями стрелковых гидроцилиндров, вследствие чего давление в поршневых полостях ковшовых гидроцилиндров возрастает по сравнению с работой при раздельном режиме. Для управления золотниками служат три рукоятки. The closest analogue found in the analysis is the hydraulic drive of a single-bucket wheel loader. It has two spools for controlling boom and bucket hydraulic cylinders, an additional spool, four-way valve and check valves for controlling these hydraulic cylinders in combined mode, each spool having a manual control and its own handle. In the combined scooping mode, the rod cavities of the bucket hydraulic cylinders are connected in series through a controllable four-line valve with the piston cavities of the rifle hydraulic cylinders, as a result of which the pressure in the piston cavities of the bucket hydraulic cylinders increases compared to operation in the separate mode. To control the spools are three handles.

В заявляемом решении для управления стреловым и ковшевым гидроцилиндрами служат два золотника и два дополнительных золотника, имеющие электрогидравлическое управление, и одна рукоятка, на которой находится три кнопки, осуществляющие управление всеми режимами работы погрузочного оборудования. При совмещенном режиме черпания рабочая жидкость от насоса-мотора погрузочного оборудования подается в стреловые гидроцилиндры, а через включенный дополнительный золотник рабочая жидкость от насоса-мотора рулевого управления, всасывающая гидролиния которого автоматически соединяется с напорной гидролинией насоса-мотора погрузочного оборудования посредством гидрозамка, подается в ковшовый гидроцилиндр по независимой гидролинии, вследствие чего скорости подъема стрелы и поворота ковша уменьшаются, а давление в поршневой полости ковшового гидроцилиндра не возрастает по сравнению с раздельным режимом черпания, в результате чего увеличивается срок службы гидрооборудования и повышается надежность. Кроме этого, в заявляемом решении имеется автоматический останов стрелы на заданной высоте, возврат ковша из любого положения в положение черпания и отмена этого с помощью трех однополюсных выключателей, рекуперация энергии при опускании стрелы, а также энергоснабжение за счет автоматической остановки без выхода на предохранительный клапан стреловых и ковшового гидроцилиндров при достижении ими заданных положений. In the claimed solution for controlling the jib and bucket hydraulic cylinders, there are two spools and two additional spools having electro-hydraulic control, and one handle on which there are three buttons that control all operating modes of loading equipment. In the combined scooping mode, the working fluid from the pump-motor of the loading equipment is fed into the jib hydraulic cylinders, and through the included additional spool, the working fluid from the steering pump-motor, the suction hydraulic line of which is automatically connected to the pressure line of the pump-motor of the loading equipment by means of a hydraulic lock, is fed into the bucket the hydraulic cylinder through an independent hydraulic line, as a result of which the boom lift and bucket rotation speeds decrease, and the pressure in the piston cavity vshovogo cylinder does not increase as compared to the separate digging mode, thereby increasing the life of hydraulic equipment life and reliability. In addition, in the claimed solution there is an automatic stop of the boom at a predetermined height, the bucket is returned from any position to the scooping position and canceled by three single-pole switches, energy recovery when lowering the boom, as well as energy supply due to automatic stop without access to the boom safety valve and bucket hydraulic cylinders when they reach predetermined positions.

Следовательно, проявляемые свойства в рассматриваемых объектах не совпадают. Решение соответствует критерию "существенные отличия". Consequently, the manifested properties in the objects under consideration do not coincide. The solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображена принципиальная схема погрузчика; на фиг.2 вид на узел концевых выключателей стрелового гидроцилиндра; на фиг.3 вид на узел концевых выключателей и электромагнита ковшового гидроцилиндра. In FIG. 1 shows a schematic diagram of a loader; figure 2 is a view of the node limit switch boom hydraulic cylinder; figure 3 is a view of the node of the limit switches and the electromagnet of the bucket hydraulic cylinder.

Гидропривод включает гидробак 1, насосы-моторы 2,3, гидрораспределитель 4, содержащий золотники 5,6 и дополнительный золотник 7, золотник 8, имеющие электрогиравлическое управление, гидроцилиндры 9, 10, 11, электрические концевые выключатели 12, 13, 14, упоры 15, 16, 17, 18, гидроруль 19, предохранительные клапаны 20, 21, гидрозамки 22, 23, подпиточные клапаны 24, 25, дроссель 26, фильтр 27, рукоятку управления 28, содержащую кнопки управления 29, 30, 31 и подпружиненный фиксатор 32, упор 33, подпружиненные упоры 34, 35, подпружиненные толкатели 36, 37, электромагниты 38, 39, 40, кнопки 41, 42, однополюсные выключатели 43, 44, 45. The hydraulic actuator includes a hydraulic tank 1, motor pumps 2,3, a directional control valve 4, comprising spools 5.6 and an additional spool 7, a spool 8 having electro-hydraulic control, hydraulic cylinders 9, 10, 11, electric limit switches 12, 13, 14, stops 15 , 16, 17, 18, hydraulic steering wheel 19, safety valves 20, 21, hydraulic locks 22, 23, make-up valves 24, 25, throttle 26, filter 27, control handle 28 containing control buttons 29, 30, 31 and spring-loaded lock 32, emphasis 33, spring-loaded stops 34, 35, spring-loaded pushers 36, 37, electromagnets 38, 39, 40, buttons 41, 42, single pole switches 43, 44, 45.

В исходном положении золотники 5, 6 соответственно управления стреловыми и ковшовыми гидроцилиндрами находятся в нейтральном положении. Рабочая жидкость из гидробака 1 через подпиточный клапан 24 поступает к насосу-мотору 2 и через золотники 8, 5, 7, 6, фильтр 27 сливается в гидробак 1. Насос-мотор 3 через подпиточный клапан 25 забирает рабочую жидкость из гидробака 1 и подает через золотник 7 в гидроруль 19, находящийся в нейтральном положении и далее по сливной гидролинии, фильтр 27 в гидробак 1. In the initial position, the spools 5, 6, respectively, control boom and bucket hydraulic cylinders are in the neutral position. The working fluid from the hydraulic tank 1 through the make-up valve 24 enters the pump-motor 2 and through the spools 8, 5, 7, 6, the filter 27 is drained into the hydraulic tank 1. The pump-motor 3 through the make-up valve 25 takes the working fluid from the hydraulic tank 1 and delivers through the spool 7 in the hydraulic steering wheel 19, which is in the neutral position and further along the drain hydraulic line, the filter 27 in the hydraulic tank 1.

Гидропривод может работать в раздельном и совмещенном режимах управления ковшовым и стреловыми гидроцилиндрами. The hydraulic drive can operate in separate and combined control modes for bucket and boom hydraulic cylinders.

Гидропривод при раздельном способе черпания работает следующим образом. The hydraulic drive with a separate method of scooping works as follows.

При наборе материала стрела находится в нижнем положении, а ковш в положении черпания. Для поворота ковша "На себя" оператор нажимает на кнопку 29, находящуюся на рукоятке управления 28. При этом включается вниз золотник 6 с электрогидравлическим управлением гидрораспределителя 4 и рабочая жидкость из гидробака 1 через подпиточный клапан 24 и золотники 8, 5, 7, 6 насосом-мотором 2 подается в поршневую полость ковшового гидроцилиндра 10. Давление в гидролинии управления гидрозамком 22 повышается, он открывается и часть потока рабочей жидкости отбирает насос-мотор 3 рулевого управления. Скорость поворота ковша будет меньше, следовательно, меньший отбор мощности на гидропривод, а заполнение ковша больше, что увеличивает производительность погрузчика. Если давление превысит настройку предохранительного клапана 20, рабочая жидкость через фильтр 27 пойдет на слив в гидробак 1. При достижении заданного угла поворота ковша упор 16 нажимает на концевой выключатель 13, выключается золотник 6. Происходит останов ковша, причем насос-мотор 2 не выходит на клапан, что экономит энергию, повышает надежность и увеличивает срок службы гидрооборудования. When collecting material, the boom is in the lower position, and the bucket in the scooping position. To turn the bucket "Toward" the operator presses the button 29 located on the control handle 28. At the same time, the spool 6 with electro-hydraulic control of the control valve 4 and the working fluid from the hydraulic tank 1 through the make-up valve 24 and the spools 8, 5, 7, 6 are turned on by the pump -motor 2 is fed into the piston cavity of the bucket hydraulic cylinder 10. The pressure in the control line of the hydraulic lock 22 rises, it opens and part of the flow of the working fluid is selected by the steering pump-motor 3. The speed of rotation of the bucket will be less, therefore, less power take-off per hydraulic drive, and the filling of the bucket is greater, which increases the productivity of the loader. If the pressure exceeds the setting of the safety valve 20, the working fluid through the filter 27 will be discharged into the hydraulic tank 1. When the specified bucket rotation angle is reached, the stop 16 presses the limit switch 13, the spool 6 turns off. The bucket stops, and the motor pump 2 does not exit a valve that saves energy, increases reliability and extends the life of hydraulic equipment.

Для подъема стрелы оператор перемещает рукоятку управления 28 в положение "На себя", которая сжимает подпружиненный толкатель 36, взаимодействующий с кнопкой 41, включающей вниз золотник 5 с электрогидравлическим управлением и электромагнит 39, который своим штоком выдвигает подпружиненный упор 34, фиксирующий рукоятку 28 в крайнем положении. Рабочая жидкость через золотники 8,5 насосом-мотором 2 подается в поршневые полости стреловых гидроцилиндров 9, происходит подъем стрелы. При достижении стрелою заданной высоты, которую можно регулировать, упор 15 взаимодействует с концевым выключателем 12, выключается золотник 5 с электрогидравлическим управлением. При этом размыкается электрическая цепь электромагнита 39, подпружиненный упор 34 и шток электромагнита 39 возвращаются в исходное положение. Происходит расфиксация рукоятки 28, которая подпружиненным толкателем 36 автоматически возвращается в нейтральное положение и фиксируется подпружиненным фиксатором 32 в пазу упора 33. Стрела автоматически останавливается на заданной высоте, причем насос-мотор 2 не выходит на клапан. To raise the boom, the operator moves the control handle 28 to the “Forward” position, which compresses the spring-loaded pusher 36, which interacts with the button 41, which turns the electro-hydraulic spool 5 down and the electromagnet 39, which with its rod extends the spring-loaded stop 34, which fixes the handle 28 in the extreme position. The working fluid through the spools 8.5 pump-motor 2 is fed into the piston cavity of the boom hydraulic cylinders 9, the boom is raised. When the arrow reaches a predetermined height that can be adjusted, the stop 15 interacts with the limit switch 12, the spool 5 with electro-hydraulic control is turned off. When this opens the electric circuit of the electromagnet 39, the spring-loaded stop 34 and the rod of the electromagnet 39 are returned to their original position. The handle 28 is released, which spring-loaded pusher 36 automatically returns to the neutral position and is fixed by the spring-loaded latch 32 in the stop groove 33. The boom automatically stops at a given height, and the pump-motor 2 does not reach the valve.

При разгрузке ковша оператор нажимает на кнопку 30 рукоятки 28. При этом включается золотник 6 вверх и рабочая жидкость насосом-мотором 2 подается в штоковую полость ковшового гидроцилиндра 10. Происходит поворот ковша. При достижении заданного регулируемого угла разгрузки упор 17 нажимает на концевой выключатель 14, происходит останов ковша. Это дает возможность получать автоматически при любых углах раскрытия стрелы заданный угол разгрузки ковша, что увеличивает вылет, высоту разгрузки и уменьшает время разгрузки. When unloading the bucket, the operator presses the button 30 of the handle 28. At the same time, the spool 6 is turned on and the working fluid is pumped by the motor 2 into the rod cavity of the bucket hydraulic cylinder 10. The bucket is rotated. When the specified adjustable unloading angle is reached, the stop 17 presses the limit switch 14, the bucket stops. This makes it possible to automatically obtain, at any boom opening angle, the specified bucket unloading angle, which increases the reach, unloading height and reduces unloading time.

Опускание стрелы может быть плавающим с рекуперацией энергии погрузочного оборудования на насос-мотор 2 или принудительным, например, для осуществления ею маневров. Lowering the boom can be floating with the recovery of energy of the loading equipment to the pump-motor 2 or forced, for example, to carry out maneuvers.

При плавающем опускании стрелы оператор перемещает рукоятку управления 28 в положение "От себя", которая снижает подпружиненный толкатель 37, взаимодействующий с кнопкой 42, включающей золотник 8 с электрогидроуправленим и электромагнит 40, который своим штоком выдвигает подпружиненный упор 35, фиксирующий рукоятку 28 в крайнем положении. Рабочая жидкость от насоса-мотора 2 через золотник 8 подается в полость управления гидрозамка 23, открывает его и через дроссель 26, который служит для создания необходимого давления открытия гидрозамка 23, золотники 8,5,7,6, фильтр 27 идет на слив. Рабочая жидкость из поршневых полостей стреловых гидроцилиндров 9 через золотник 8 подается под давлением во всасывающую гидролинию насоса-мотора 2, которая запирается со стороны гидробака 1 подпиточным клапаном 24, в результате чего происходит рекуперация энергии. Штоковые полости стреловых гидроцилиндров 9 подпитываются от сливной гидролинии через гидрозамок 23. Стрела при достижении уровня грунта остается в плавающем положении. Для фиксации стрелы оператор возвращает рукоятку управления 28 в нейтральное положение. При этом подпружиненный упор 35 освобождает кнопку 42, выключаются золотник 8 и электромагнит 40. Гидрозамок 23 запирается, его полость управления сообщается со сливом. Рабочая жидкость от насоса-мотора 2 через золотники 8,5,7,6, фильтр 27 идет на слив. When the boom is lowering, the operator moves the control handle 28 to the "From" position, which reduces the spring-loaded pusher 37, which interacts with the button 42, which includes the electro-hydraulic spool 8 and the electromagnet 40, which with its rod extends the spring-loaded stop 35, which fixes the handle 28 in the extreme position . The working fluid from the pump motor 2 through the spool 8 is fed into the control chamber of the hydraulic lock 23, opens it and through the throttle 26, which serves to create the necessary opening pressure of the hydraulic lock 23, the spools 8,5,7,6, the filter 27 is discharged. The working fluid from the piston cavities of the boom hydraulic cylinders 9 through the spool 8 is supplied under pressure into the suction line of the pump-motor 2, which is locked from the side of the hydraulic tank 1 by the make-up valve 24, as a result of which energy recovery occurs. The rod cavities of the boom hydraulic cylinders 9 are fed from the drain hydraulic line through the hydraulic lock 23. The boom, when the soil level is reached, remains in the floating position. To fix the boom, the operator returns the control handle 28 to the neutral position. In this case, the spring-loaded stop 35 releases the button 42, the spool 8 and the electromagnet 40 are turned off. The hydraulic lock 23 is locked, its control cavity communicates with the drain. The working fluid from the pump motor 2 through the spools 8,5,7,6, the filter 27 is discharged.

Для принудительного опускания стрелы, например, для выполнения ее маневров, оператор нажимает на кнопку 31, находящуюся на рукоятке управления 28. При этом выключается золотник 5 вверх и рабочая жидкость от насоса-мотора 2 подается в штоковые полости стреловых гидроцилиндров 9, а из поршневых полостей через золотники 5,7,6, фильтр 27 сливается в гидробак. To force lower the boom, for example, to perform its maneuvers, the operator presses the button 31 located on the control handle 28. At the same time, the spool 5 is turned off and the working fluid from the pump motor 2 is supplied to the rod cavities of the boom hydraulic cylinders 9, and from the piston cavities through the spools 5,7,6, the filter 27 merges into the hydraulic tank.

При совмещенном способе черпания гидропривод работает следующим образом. With the combined method of scooping, the hydraulic actuator operates as follows.

Для одновременного подъема стрелы и поворота ковша "На себя" оператор перемещает рукоятку управления 28 в положение "На себя", одновременно нажимая на находящуюся на ней кнопку 29. Подпружиненный толкатель 36 нажимает на кнопку 41, при этом включаются золотники 5,6 вниз и золотник 7 вверх, рабочая жидкость от насоса-мотора 2 через золотники 8, 5 подается в поршневые полости стреловых гидроцилиндров 9, а из штоковых полостей через золотники 5,7, гидроруль 19, фильтр 27 идет на слив. Одновременно рабочая жидкость поступает из гидробака 1 через подпиточный клапан 25 к насосу-мотору 3 и подается через золотники 7, 6 в поршневую полость ковшового гидроцилиндра 10. Давление в линии управления гидрозамком 22 повышается, он открывается и часть рабочей жидкости из напорной линии насоса-мотора 2 поступает во всасывающую линию насоса-мотора 3, которая запирается со стороны гидробака 1 подпиточным клапаном 25. Происходит одновременный замедленный подъем стрелы и поворот ковша. Если давление в напорных линиях насосов-моторов 2, 3 превышает давление настройки предохранительных клапанов 20, 21, то рабочая жидкость через фильтр 27 сливается в гидробак 1. При окончании поворота ковша оператор отпускает кнопку 29, оставляя рукоятку 28 в зафиксированном крайнем положении. При этом выключаются золотники 6, 7. Стрела продолжает подъем. To simultaneously raise the boom and turn the bucket “Toward”, the operator moves the control handle 28 to the “Toward” position, while simultaneously pressing the button 29 located on it. The spring-loaded pusher 36 presses the button 41, and the spools 5.6 down and the spool are turned on 7 upward, the working fluid from the pump motor 2 through the spools 8, 5 is fed into the piston cavities of the boom hydraulic cylinders 9, and from the rod cavities through the spools 5.7, the hydraulic steering wheel 19, the filter 27 is discharged. At the same time, the working fluid comes from the hydraulic tank 1 through the make-up valve 25 to the motor pump 3 and is supplied through the spools 7, 6 to the piston cavity of the bucket hydraulic cylinder 10. The pressure in the control line of the hydraulic lock 22 rises, it opens and part of the working fluid from the pressure line of the pump-motor 2 enters the suction line of the pump-motor 3, which is locked from the side of the hydraulic tank 1 by the make-up valve 25. At the same time, the boom is simultaneously slowed down and the bucket rotates. If the pressure in the pressure lines of the motor pumps 2, 3 exceeds the setting pressure of the safety valves 20, 21, then the working fluid is drained through the filter 27 into the hydraulic tank 1. At the end of the turn of the bucket, the operator releases the button 29, leaving the handle 28 in the locked extreme position. At the same time, spools 6, 7 turn off. The arrow continues to rise.

Для совмещенного способа разгрузки оператор в конце подъема стрелы нажимает на кнопку 30, в результате чего золотники 6, 7 перемещаются вверх, и рабочая жидкость подается в поршневые полости стреловых и штоковую полость ковшового гидроцилиндра. Происходит разгрузка ковша с одновременным подъемом стрелы. For a combined method of unloading, the operator at the end of the boom lifting presses the button 30, as a result of which the spools 6, 7 are moved up, and the working fluid is supplied to the piston cavities of the boom and the rod cavity of the bucket hydraulic cylinder. The bucket is unloaded while the boom is raised.

Для возврата ковша из любого положения в положение черпания оператор перемещает рукоятку управления 28 на опускание стрелы и нажимает кнопку 29 или 30 в зависимости от положения упора 18 по отношению к концевым выключателям 13, 14. При этом включается электромагнит 38, который своим штоком поднимает концевые выключатели 13, 14 до положения, при котором они начинают взаимодействовать с упором 18, отрегулированным на положение черпания. При взаимодействии упора 18 и концевых выключателей 13, 14 происходит размыкание электрической цепи того концевого выключателя, который в данный момент был включен и выключение золотника 6. Стрела опускается на грунт и ковш автоматически устанавливается в положение черпания. To return the bucket from any position to the scooping position, the operator moves the control handle 28 to lower the boom and presses the button 29 or 30 depending on the position of the stop 18 in relation to the limit switches 13, 14. At the same time, the electromagnet 38 is turned on, which lifts the limit switches with its rod 13, 14 to a position at which they begin to interact with an emphasis 18 adjusted to the scooping position. When the stop 18 and the limit switches 13, 14 interact, the electrical circuit of that limit switch that was currently turned on and the spool 6 is turned off is turned off. The boom lowers to the ground and the bucket is automatically set to the digging position.

При необходимости отмены остановки стрелы на заданной высоте, углов запрокидывания и разгрузки ковша оператор выключает соответственно однополюсные выключатели 43, 44, 45, в результате чего размыкаются электрические цепи концевых выключателей 12, 13, 14 и стреловые и ковшовый гидроцилиндры могут работать на полный ход. If it is necessary to cancel the boom stop at a given height, the tipping and dumping angles, the operator turns off the single-pole switches 43, 44, 45, respectively, as a result of which the electric circuits of the limit switches 12, 13, 14 open and the boom and bucket hydraulic cylinders can work at full speed.

Достоинством данного гидропривода является повышение производительности, совмещение операций черпания и разгрузки ковша с подачей рабочей жидкости в стеловые и ковшовый гидроцилиндры по двум независимым контурам, следовательно, уменьшение давления насоса-мотора погрузочного оборудования и как следствие увеличение надежности и срока службы гидросистемы, энергосбережение за счет рекуперации потенциальной энергии погрузочного оборудования, автоматическое выключение золотников управления стреловыми и ковшовым гидроцилиндрами при установленных положениях стрелы и ковша, вследствие чего насос-мотор погрузочного оборудования не выходит на клапан и возможность отмены этого, возврат ковша из любого положения в положение черпания, замедление скоростей ковша и стрелы при черпании, что уменьшает отбор мощности на привод насоса-мотора погрузочного оборудования и увеличивает наполнение ковша, обеспечение плавающего режима стрелы, управление всеми операциями рабочего цикла одной рукояткой, что облегчает работу оператора. The advantage of this hydraulic drive is increased productivity, the combination of bucket scooping and unloading with the supply of working fluid to the stele and bucket hydraulic cylinders through two independent circuits, therefore, a decrease in the pressure of the pump-motor of the loading equipment and, as a consequence, an increase in the reliability and service life of the hydraulic system, energy saving due to recovery potential energy of loading equipment, automatic shutdown of spool control boom and bucket hydraulic cylinders when the installed positions of the boom and bucket, as a result of which the pump-motor of the loading equipment does not reach the valve and the possibility of canceling this, returning the bucket from any position to the digging position, slowing down the speeds of the bucket and boom when scooping, which reduces the power take-off for the pump-motor of the loading equipment and increases the filling of the bucket, providing a floating boom, control of all operations of the working cycle with one handle, which facilitates the work of the operator.

Claims

The hydraulic drive of a single-bucket front-end loader, including the pump-motor of the loading equipment, communicated by hydraulic lines through the hydraulic distributor with the working cavities of the boom and bucket hydraulic cylinders, characterized in that, in order to increase productivity and reliability, energy saving, floating boom mode, automate the duty cycle and improve control convenience, the hydraulic actuator is equipped with a hydrodistributor consisting of two four-linear three-position spools with electro-hydraulic control, interconnected through an additional four-line two-position valve with electrohydraulic control, the hydraulic distributor inputs are connected to the output of the pump motors of the loading equipment and steering, the first make-up valve is installed on the suction hydraulic line of the first of them and it is connected by a hydraulic line through an additional seven-line two-position valve with electrohydraulic control with piston boom cavities having an adjustable emphasis and limit switch, rod cavities of which are connected by hyd a line with an end cavity of the first hydraulic lock, the middle cavity of which is connected by a drain line and a control cavity through a seven-line on-off slide valve with an inlet hydraulic line of the first motor pump, a throttle connected in parallel with it, and a second make-up valve on the suction hydraulic line of the second motor pump, the output of this motor pump is connected through a four-line on-off slide valve by a hydraulic line with a hydraulic steering wheel, the pressure line of the first motor pump is connected to a suction hydraulic line the second motor pump by means of a second hydraulic lock, the end and middle cavities of which are connected respectively to the output of the indicated motor pumps, and the control cavity is connected to the pressure hydraulic line of the first motor pump between the additional control valve spool and the bucket hydraulic control valve having three adjustable stops, two end stops a switch and an electromagnet, as well as a handle with a spring-loaded lock and three buttons for electro-hydraulic control of spools, kinematically connected with a movable stop, and two spring-loaded stops with electromagnetic pushers interacting with two buttons for turning on the solenoids of the spools, as well as three single-pole switches to cancel the set kinematic parameters of the loading equipment.