RU2184193C2

RU2184193C2 - Wheel-mounted power shovel

Info

Publication number: RU2184193C2
Application number: RU2000119419A
Authority: RU
Inventors: В.А. Андронов; Н.А. Белов; Н.С. Давыденков; А.Е. Давыдов; В.П. Кайсаров; Н.А. Малых; З.М. Морозова; В.П. Папулов; В.Т. Юринов; В.Н. Яблонских
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения"; Государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Уралвагонзавод" им. Ф.Э. Дзержинского
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2002-06-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; earth moving machines on wheeled running gear with hydraulic drive. SUBSTANCE: proposed wheel-mounting power shovel has power plant, hydraulic system consisting of power pumps, distributor, hydraulic motors, central manifold, servocontrol hydraulic lines with columns, travel motion mechanism with truck, gearbox and gearshift mechanism with servo drive. Gearbox gearshift mechanism is provided with synchronizer. Gearshift mechanism has channels connecting gearbox servocontrol hydraulic line with distributor servocontrol hydraulic line. Flows of servocontrol hydraulic lines from servocontrol column and from gearbox control mechanism to hydraulic system distributor are connected through OR valve. EFFECT: enlarged range of traction characteristics by provision of possibility to change over gears on the go, facilitated control. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к строительным землеройным машинам на пневмоколесном ходу с гидравлическим приводом. The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to construction earth-moving earth moving machines with a hydraulic drive.

Известен пневмоколесный экскаватор, содержащий силовую установку, рабочее оборудование, гидравлическую систему, механизм передвижения с ходовой тележкой, коробкой передач и механизмом ее переключения, в котором переключение передач осуществляется вручную путем передвижения муфты в двух колесных редукторах (см. Раннев А.В. Одноковшовые экскаваторы. М.: Высшая школа. 1991, экскаватор ЭО-4321Б). A pneumatic wheel excavator is known that contains a power plant, working equipment, a hydraulic system, a movement mechanism with a running trolley, a gearbox and a gearshift mechanism in which gear shifting is carried out manually by moving the clutch in two wheel gearboxes (see Rannev A.V. Single-bucket excavators . M.: Higher school. 1991, excavator EO-4321B).

Известна конструкция пневмоколесного экскаватора, содержащая силовую установку, рабочее оборудование, гидравлическую систему, состоящую из силовых насосов, распределителей, гидромоторов, центрального коллектора, гидролиний, силовых трубопроводов, гидролиний сервоуправления с колонками, механизм передвижения, включающий раму, опирающуюся на передний и задний мосты с ведущими колесами, вращение которых осуществляется от механической коробки передач, переключение передач которой осуществляется механизмом переключения с сервоприводом (см. Раннев А.В. Одноковшовые экскаваторы. М.: Высшая школа, 1991, экскаватор ЭО-4321Б, с.117) - прототип. A known construction of a pneumatic wheel excavator comprising a power plant, working equipment, a hydraulic system consisting of power pumps, distributors, hydraulic motors, a central manifold, hydraulic lines, power pipelines, servo control columns with columns, a movement mechanism including a frame resting on the front and rear axles with drive wheels, the rotation of which is carried out from a mechanical gearbox, the gear shifting of which is carried out by a gearshift mechanism with a servo drive m (see Rannev A.V. Single-bucket excavators. M .: Higher school, 1991, excavator EO-4321B, p. 117) - prototype.

Существенным недостатком известных вышеописанных конструкций пневмоколесных экскаваторов является ограниченный диапазон тяговых характеристик, определяющий переключение передач, которое должно осуществляться только при полной остановке экскаватора. Однако на практике часто из-за недисциплинированности оператора переключение скоростей производится на ходу экскаватора, что приводит к поломке коробки передач и выходу из строя гидромоторов хода. A significant drawback of the known above-described designs of pneumatic wheeled excavators is the limited range of traction characteristics that determines gear shifting, which should be carried out only when the excavator is completely stopped. However, in practice, often due to the lack of discipline of the operator, gear changes are performed on the go of the excavator, which leads to gearbox failure and failure of the stroke motors.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции пневмоколесного экскаватора с гидравлическим приводом, свободного от вышеуказанного недостатка, в котором расширен диапазон тяговых характеристик и обеспечено удобство управления. The objective of the present invention is to provide a hydraulic pneumatic wheel excavator design, free from the above drawback, in which the range of traction characteristics is expanded and ease of control is provided.

Это обеспечивается путем плавного регулирования скоростей хода и переключением передач на полном ходу экскаватора. This is achieved by smoothly adjusting the speed and shifting gears at full speed of the excavator.

Для достижения цели изобретения в пневмоколесном экскаваторе, содержащем силовую установку, рабочее оборудование, гидравлическую систему, состоящую из силовых насосов, распределителей, гидромоторов, центрального коллектора, гидролиний силовых трубопроводов, гидролиний сервоуправления с колонками, механизм передвижения с ходовой тележкой, коробкой передач и механизмом ее переключения с сервоприводом, коробка передач механизма передвижения снабжена синхронизатором, а в механизме переключения коробки передач выполнены каналы, соединяющие гидролинию сервоуправления коробкой передач с гидролинией сервоуправления распределителя, при этом соединение потоков гидролиний сервоуправления от колонки сервоуправления и от механизма управления коробкой передач к распределителю осуществляется через клапан И. To achieve the purpose of the invention, in a pneumatic wheel excavator containing a power plant, working equipment, a hydraulic system consisting of power pumps, distributors, hydraulic motors, a central manifold, power pipelines, servo control hydraulic columns with columns, a movement mechanism with a running carriage, gearbox and its mechanism servo-controlled gears, the gearbox of the movement mechanism is equipped with a synchronizer, and channels are connected in the gearshift mechanism of the gearbox, The transmission servo-control hydroline with the distributor servo-control hydroline, while the servo-control hydro-stream flows from the servo-control column and from the gearbox control mechanism to the distributor are carried out through valve I.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид пневмоколесного экскаватора; на фиг.2 - разрез коробки передач привода хода с механизмом ее переключения; на фиг.3 - схема механизма переключения коробки передач; на фиг.4 - гидравлическая схема (без рабочего оборудования). The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a pneumatic wheel excavator; figure 2 is a section of the gearbox of the drive drive with a mechanism for switching; figure 3 is a diagram of a gearbox shift mechanism; figure 4 is a hydraulic diagram (without working equipment).

Пневмоколесный экскаватор содержит полноповоротную платформу 1 с размещенным на ней рабочим оборудованием 2, силовую установку 3, гидравлическую систему, состоящую из силовых насосов 4 распределителя 5, гидромоторов 6, коробки передач 7, гидромотора 8 поворота платформы 1, колонок сервоуправления 9, центрального коллектора 10, гидролиний сервоуправления 11, гидролиний силовых трубопроводов 12 и переключателя скоростей 13, механизм передвижения экскаватора, включающий ходовую тележку 14, коробку передач 7 и механизм ее переключения с сервоприводом 15. The pneumatic wheel excavator contains a full-rotary platform 1 with working equipment 2 installed on it, a power unit 3, a hydraulic system consisting of power pumps 4 of the distributor 5, hydraulic motors 6, gearbox 7, hydraulic motor 8 for turning the platform 1, servo control columns 9, central manifold 10, hydraulic lines for servo control 11, hydraulic lines for power pipelines 12 and a speed switch 13, an excavator moving mechanism including a running carriage 14, a gearbox 7 and a mechanism for switching it with a servo drive 15 m.

Коробка передач 7 имеет шестерни 16 и 17, постоянно приводимые во вращение гидромоторами 6 привода хода, выходной вал 18, на шлицах которого установлено зубчатое колесо 19, в осевом направлении по наружным шлицам которого посредством вилки 20 соединенной со штоком 21 механизма переключения 15 коробки передач 7 перемещается зубчатая муфта 22. Безударное плавное вхождение в зацепление зубьев муфты 22 с зубьями шестерен 16 или 17 обеспечивается синхронизатором, выполненным из конусной втулки 23, пальцев 24 и фиксаторов 25. В корпусе 26 механизма переключения 15 коробки передач 7 выполнены каналы 27, 28, 29 гидролиний сервоуправления 11. Канал 27 соединен с гидролинией включения I-ой передачи, канал 28 - с гидролинией включения II-ой передачи, канал 29 соединен через центральный коллектор 10 с гидролинией сервоуправления 11 распределителя 5, а именно с гидролинией управления золотника 30 гидромоторов 7 коробки передач 8. Соединение происходит через клапаны И 31 и 32, вторые гидролинии 33 и 34 которых соединены с колонками сервоуправления 9, команд "ход вперед" и "ход назад". В нейтральном положении золотника 30 рабочие отводы силовых трубопроводов 12 гидромоторов 6 коробки передач 7 соединены со сливом. The gearbox 7 has gears 16 and 17, constantly driven by hydraulic motors 6 of the drive, the output shaft 18, on the slots of which a gear wheel 19 is installed, in the axial direction along the outer slots of which through a plug 20 connected to the rod 21 of the gearbox 15 of the gearbox 7 the gear clutch moves 22. The shockless smooth engagement of the teeth of the clutch 22 with the teeth of the gears 16 or 17 is provided by a synchronizer made of a conical sleeve 23, the fingers 24 and the latches 25. In the housing 26 of the switching mechanism 15 of the gearbox 7, channels 27, 28, 29 of the servo control 11 are made. Channel 27 is connected to the hydroshift of the 1st gear, channel 28 is connected to the hydroshift of the 2nd gear, channel 29 is connected through the central manifold 10 to the servo of the distributor 5 namely, the control line of the spool 30 of the hydraulic motors 7 of the gearbox 8. The connection occurs through the valves And 31 and 32, the second hydraulic lines 33 and 34 of which are connected to the columns of the servo control 9, the commands "forward" and "reverse". In the neutral position of the spool 30, the working bends of the power pipelines 12 of the hydraulic motors 6 of the gearbox 7 are connected to the drain.

Выходной канал клапана И соединен с золотником 30 гидролинией сервоуправления 11 распределителя 5. The output channel of the valve And is connected to the spool 30 by the hydraulic control line 11 of the distributor 5.

Работа экскаватора. The work of the excavator.

В процессе движения экскаватора для переключения передачи оператор выключает колонку сервоуправления 9. Гидролиния сервоуправления 33 или 34 (в зависимости от того, какая колонка была включена: "ход вперед" или "ход назад") соединяется со сливом. Давление жидкости канала 29 перемещает клапан И таким образом, что со стороны канала 29 клапан закрыт, а гидролиния сервоуправления золотником 30 соединится со сливом, и золотник 30 займет нейтральное положение. При этом оба рабочих отвода 12 коробки передач 7 силовых гидромоторов 6 тоже соединятся со сливом. Происходит свободное вращение колес. Экскаватор движется "накатом" за счет инерции прямолинейного движения. In the process of moving the excavator to shift gear, the operator turns off the servo control column 9. The servo control line 33 or 34 (depending on which column was turned on: “forward travel” or “reverse travel”) is connected to the drain. The fluid pressure of the channel 29 moves the valve AND so that the valve is closed on the side of the channel 29, and the hydraulic control line of the spool 30 is connected to the drain, and the spool 30 will take a neutral position. In this case, both working taps 12 of the gearbox 7 of the power hydraulic motors 6 are also connected to the drain. There is free rotation of the wheels. The excavator moves “coasting” due to the inertia of rectilinear motion.

Затем оператор с помощью переключателя скоростей 13 производит переключения передач. В промежуточном положении золотника переключателя скорости 13 канал 29 соединяется со сливом. Then the operator using the speed switch 13 performs gear changes. In the intermediate position of the spool of the speed switch 13, the channel 29 is connected to the drain.

При дальнейшем движении золотника переключателя 13 происходит смена каналов напора и слива в гидролиниях сервоуправления переключателя скоростей 13, а также в каналах 27 и 28 механизма переключения 15 коробки передач 7. Так как золотник переключателя 15 выполнен за одно целое со штоком 21, при его движении происходит поворот вилки 20. При этом синхронизатор коробки передач 7 обеспечивает выравнивание скоростей вращения муфты 22 с шестерней 16 или 17, которые в этот момент осуществляют инерционное вращение. With further movement of the spool of the switch 13, the pressure and drain channels change in the servo-lines of the servo-control of the speed switch 13, as well as in the channels 27 and 28 of the gear mechanism 15 of the gearbox 7. Since the spool of the switch 15 is made in one piece with the rod 21, when it moves rotation of the fork 20. In this case, the synchronizer of the gearbox 7 provides alignment of the rotational speeds of the clutch 22 with the gear 16 or 17, which at that moment carry out inertial rotation.

Только после того, как зубчатая муфта 22 полностью войдет в зацепление с зубьями шестерни 16 или 17, канал 29 механизма переключения 15 коробки передач 7 соединится с напорной гидролинией сервоуправления. Жидкость под давлением по каналу 29 через центральный коллектор 10 поступит к клапану И и после включения колонки сервоуправления 9 поступит к золотнику 30, после чего начнется силовое вращение гидромоторов коробки передач 7 от силовых насосов 4. Only after the gear clutch 22 is fully engaged with the gear teeth 16 or 17, the channel 29 of the gearbox 15 of the gearbox 7 will be connected to the pressure hydraulic servo control line. The liquid under pressure through the channel 29 through the central manifold 10 will go to the valve And and after turning on the servo control column 9 it will go to the spool 30, after which the power rotation of the gearbox 7 motors from the power pumps 4 will begin.

Таким образом, силовое вращение гидромоторов коробки передач механизма передвижения начинается только после того, как произойдет полное включение I-ой или II-ой передачи. Thus, the power rotation of the gearbox hydraulic motors of the movement mechanism begins only after the full inclusion of the 1st or 2nd gear.

Заявленная конструкция пневмоколесного экскаватора позволяет плавно регулировать скорости хода, осуществлять переключение передач на полном ходу, без его остановки. The claimed design of the pneumatic wheel excavator allows you to smoothly adjust the speed, to shift gears at full speed, without stopping it.

По предложенному техническому решению на ГУП "ПО Уралвагонзаводе" выпущена документация, изготовлена опытная партия экскаваторов, проведены испытания, которые показали высокую эффективность в эксплуатации. According to the proposed technical solution, State Unitary Enterprise "PO Uralvagonzavod" issued documentation, made an experimental batch of excavators, conducted tests that showed high efficiency in operation.

Claims

A pneumatic wheeled excavator containing a power plant, operating equipment, a hydraulic system consisting of power pumps, distributors, hydraulic motors, a central manifold, power pipelines, servo-control hydraulics with columns, a travel mechanism with a running trolley, gearbox and a gear mechanism with a servo-drive, is different the fact that the gearbox of the movement mechanism is equipped with a synchronizer, and the channels connecting the hydraulic lines are made in the gearshift mechanism servo control of the gearbox with the servo control valve of the distributor, while the connection of the servo control hydraulic flows from the servo control column and from the gearbox control mechanism to the distributor is carried out through valve I.