RU2235170C2

RU2235170C2 - Front-end loader

Info

Publication number: RU2235170C2
Application number: RU2002113415/03A
Authority: RU
Inventors: А.М. Лукин (RU); А.М. Лукин; Д.А. Лукин (RU); Д.А. Лукин
Original assignee: Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2004-08-27

Abstract

FIELD: materials handling machinery; single-bucket front-end loaders.

SUBSTANCE: proposed front-end loader includes loading equipment with chassis, portal, boom, bucket, main hydraulic drive of loading equipment with boom and bucket cylinders and hydraulic control devices of said equipment with penetration pickup installed on outer side wall of bucket and angle of rest of pile of dug material. Loader is furnished with additional cylinder secured on portal, roller hinge-secured on rod of additional cylinder, hydraulic pump electrohydraulic spool, hydraulic distributor spool and correcting cam fixed on boom and kept in constant contact with roller. Profile of cam is such that with boot turning, trajectory of movement of bucket bottom blade cutting edge is parallel to friction slope of dug material pile. Rod space of additional cylinder is constantly connected with return hydraulic line. Piston space of said cylinder is connected through hydraulic lines and channels of electrohydraulic spool in initial position with hydraulic pump which is coupled with return hydraulic line through channel of spool of hydraulic distributor. Piston and rod spaces of bucket cylinder are connected by hydraulic lines with electrohydraulic spool and spool of hydraulic distributor, respectively, and they are locked in initial position. When scooping loose material, piston spaces of additional and bucket cylinders are connected by hydraulic lines and channel of electrohydraulic spool. Piston space of bucket cylinder is connected with hydraulic pump by hydraulic lines and channel of hydraulic distributor spool, and rod space f bucket cylinder is connected with return hydraulic line.

EFFECT: increased capacity of loader.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительных и дорожных машин, а именно к одноковшовым фронтальным погрузчикам.The invention relates to the field of construction and road vehicles, namely to single-bucket wheel loaders.

Известен фронтальный погрузчик ТО-18 (Техническое описание и инструкция по эксплуатации ТО-18.00.000.ТО. - Минск: Полымя, 1976, с.199), содержащий шасси, погрузочное оборудование, гидропривод погрузочного оборудования. Такой гидропривод позволяет осуществлять черпание сыпучего материала совмещенным способом, при котором одновременно происходят два движения, поступательное движение шасси и поворот ковша. При этом траектория движения режущей кромки ножа днища ковша в штабеле, которая является определяющим фактором при заполнении ковша сыпучим материалом, зависит от его физико-механических свойств разрабатываемого материала. При прочих равных условиях в процессе черпания для различных материалов эти траектории различны. Известно, что черпание происходит с минимальными энергозатратами, если траектория движения режущей кромки ножа днища ковша параллельна естественному откосу штабеля разрабатываемого материала. Человек-оператор, управляющий рабочим процессом, не может обеспечить требуемую траекторию движения ковша. Возможен еще один вариант черпания совмещенным способом, когда при продолжающемся движении шасси погрузчика происходят кратковременные попеременные включения гидромеханизмов поворота ковша и подъема стрелы. При этом траектория движения режущей кромки ковша в штабеле имеет ступенчатый вид. Многократные попеременные включения золотников гидрораспределителя приводят к ухудшению динамических характеристик погрузчика, повышенной утомляемости человека-оператора, возрастанию времени рабочего цикла и, в конечном счете, к снижению производительности.Known front-end loader TO-18 (Technical description and instruction manual TO-18.00.000.TO. - Minsk: Polymya, 1976, p.199) containing a chassis, loading equipment, hydraulic drive loading equipment. Such a hydraulic actuator allows the scooping of bulk material in a combined way, in which two movements simultaneously occur, the forward movement of the chassis and the rotation of the bucket. The trajectory of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket in the stack, which is a determining factor when filling the bucket with bulk material, depends on its physical and mechanical properties of the material being developed. All things being equal, in the process of scooping for different materials, these trajectories are different. It is known that scooping occurs with minimal energy consumption if the trajectory of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket is parallel to the natural slope of the stack of the material being developed. The human operator managing the work process cannot provide the required trajectory of the bucket. Another variant of scooping is possible in a combined way, when, with continued movement of the truck chassis, short-term alternating switching on of hydromechanisms of bucket rotation and boom lifting occurs. In this case, the trajectory of the cutting edge of the bucket in the stack has a stepped view. Multiple alternate inclusions of the control valve spools lead to a deterioration in the dynamic characteristics of the loader, increased fatigue of the human operator, an increase in the working cycle time and, ultimately, to a decrease in productivity.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является одноковшовая погрузочная машина (Авторское свидетельство СССР №1071713, кл. Е 02 F 9/22, 1982), содержащая шасси с порталом, погрузочное оборудование и гидропривод управления этим оборудованием с датчиком глубины внедрения, установленным на внешней стороне боковой стенки ковша под углом естественного откоса штабеля разрабатываемого материала, гидротрансформатор, датчик крутящего момента, выполненный в виде упорного диска, расположенного на валу реактора и соединенного с золотником распределителя посредством подпружиненного толкателя. Датчик глубины внедрения выполнен из образующих между собой рабочую гидрополость корпуса и эластичной мембраны, при этом рабочая гидрополость связана гидролинией с сигнализатором давления, электрический контакт которого включен в электрическую цепь управления. При использовании этого технического решения в процессе черпания режущая кромка ножа днища ковша перемещается по траектории, соответствующей постоянному крутящему моменту, развиваемому турбиной гидротрансформатора.Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed object is a single-bucket loading machine (USSR Author's Certificate No. 1071713, class E 02 F 9/22, 1982) containing a chassis with a portal, loading equipment and a hydraulic actuator for controlling this equipment with a depth sensor introduction, installed on the outer side of the side wall of the bucket at an angle of repose of the stack of the developed material, torque converter, torque sensor, made in the form of a thrust disk located on and the shaft of the reactor and the distributor connected to the spool by means of a spring-loaded pusher. The penetration depth sensor is made of a working hydro-cavity of the body and an elastic membrane that are interconnected, while the working hydro-cavity is connected by a hydraulic line to a pressure switch, the electrical contact of which is included in the electrical control circuit. When using this technical solution in the process of scooping, the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket moves along the path corresponding to the constant torque developed by the torque converter turbine.

Данное техническое решение имеет существенный недостаток, заключающийся в следующем. Траектория движения режущей кромки ножа днища ковша в процессе черпания не параллельна естественному откосу штабеля. Если траектория крутая (угол наклона касательной к траектории движения больше угла естественного откоса штабеля), то при черпании разработанный сыпучий материал осыпается под ковш. Если траектория пологая (угол наклона касательной к траектории движения меньше угла естественною откоса штабеля), то черпание сыпучего материала происходит с завышенными энергозатратами. И то и другое экономически невыгодно.This technical solution has a significant drawback, which is as follows. The trajectory of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket during scooping is not parallel to the natural slope of the stack. If the trajectory is steep (the angle of inclination of the tangent to the trajectory is greater than the angle of repose of the stack), then when scooping, the developed bulk material is crumbled under the bucket. If the trajectory is gentle (the angle of inclination of the tangent to the trajectory of movement is less than the angle of the natural slope of the stack), then the scooping of bulk material occurs with excessive energy costs. Both that and another is economically unprofitable.

Таким образом, известные технические решения не обеспечивают черпание сыпучего материала с минимально необходимыми на этот процесс энергозатратами, что, в конечном счете, приводит к снижению производительности.Thus, the known technical solutions do not provide the scooping of bulk material with the minimum energy required for this process, which, ultimately, leads to a decrease in productivity.

Задачей изобретения является снижение энергозатрат в процессе черпания и повышение производительности за счет обеспечения движения режущей кромки ножа днища ковша параллельно естественному откосу штабеля.The objective of the invention is to reduce energy consumption during scooping and increase productivity by ensuring the movement of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket parallel to the natural slope of the stack.

Указанный технический результат достигается тем, что фронтальный погрузчик, содержащий погрузочное оборудование, включающее шасси, портал, стрелу, ковш и основной гидропривод погрузочного оборудования, включающий стреловые и ковшовый цилиндры и гидроаппаратуру управления этим оборудованием с датчиком глубины внедрения, установленным на внешней боковой стенки ковша под углом естественного откоса штабеля разрабатываемого материала, усовершенствован введением неподвижно закрепленного на портале погрузчика дополнительного цилиндра, ролика, шарнирно закрепленного на штоке дополнительного цилиндра, гидронасоса, электрогидравлического золотника, золотника гидрораспределителя и неподвижно закрепленного на стреле непрерывно соприкасающегося с роликом корректирующего кулачка, профиль которого выполнен таким образом, что при повороте стрелы траектория движения режущей кромки ножа днища ковша параллельно откосу штабеля разрабатываемого материала, при этом штоковая полость дополнительного цилиндра постоянно связана со сливной гидролинией, поршневая полость этого цилиндра через гидролинии и каналы электрогидравлического золотника в исходном положении связана с гидронасосом, который через канал золотника гидрораспределителя связан со сливной гидролинией, поршневая и штоковая полости ковшового цилиндра связаны гидролиниями соответственно с электрогидравлическим золотником и золотником гидрораспределителя и в исходном положении заперты, а при черпании сыпучего материала поршневые полости дополнительного ковшового цилиндров связаны гидролиниями и каналом электрогидравлического золотника, при этом поршневая полость ковшевого цилиндра связана гидролиниями и каналом золотника гидраспределителя с гидронасосом, а штоковая полость ковшового цилиндра связана со сливной гидролинией.The specified technical result is achieved by the fact that the front-end loader containing loading equipment, including the chassis, portal, boom, bucket and the main hydraulic drive of the loading equipment, including boom and bucket cylinders and hydraulic equipment for controlling this equipment with an penetration depth sensor mounted on the outer side wall of the bucket under the angle of repose of the stack of the material being developed, improved by the introduction of an additional cylinder fixed on the loader portal, a roller pivotally mounted on the rod of an additional cylinder, a hydraulic pump, an electro-hydraulic spool, a spool valve and a fixed cam fixed on the boom continuously in contact with the roller, the profile of which is made in such a way that when the arrow rotates, the path of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket is parallel to the slope of the stack of the material being developed while the rod cavity of the additional cylinder is constantly connected to the drain hydraulic line, the piston cavity of this the cylinder through the hydraulic lines and channels of the electro-hydraulic spool in the initial position is connected to the hydraulic pump, which is connected to the drain hydraulic line through the channel of the valve spool, the piston and rod cavities of the bucket cylinder are connected by hydraulic lines to the electro-hydraulic valve and valve spool, respectively, and are locked in the initial position, and when scooping loose material the piston cavities of the additional bucket cylinders are connected by hydraulic lines and an electro-hydraulic spool channel, When this piston cavity bucket cylinder hydraulic lines and the associated channel gidraspredelitelya spool with the hydraulic pump and bucket cylinder rod side is connected to the return hydraulic line.

Такое подключение дополнительного цилиндра, электрогидравлического золотника, золотника гидрораспределителя и гидронасоса при черпании сыпучего материала позволяет при одноразовом включении гидроаппаратуры управления вести режущую кромку ножа днища ковша по оптимальной траектории, которая параллельна естественному откосу штабеля разрабатываемого материала.Such a connection of an additional cylinder, an electro-hydraulic spool, a spool of a hydraulic distributor and a hydraulic pump when scooping up bulk material allows, when the hydraulic equipment is switched on once, to lead the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket along an optimal path that is parallel to the natural slope of the stack of the material being developed.

При таком движении происходит максимальное заполнение ковша разрабатываемым материалом с минимальными энергозатратами на этот процесс. Реализация предлагаемого технического решения позволяет осуществлять черпание с минимально необходимыми энергозатратами сыпучих материалов с различными физико-механическими характеристиками.With this movement, the bucket is filled to the maximum with the developed material with minimal energy consumption for this process. The implementation of the proposed technical solution allows scooping with the minimum required energy consumption of bulk materials with various physical and mechanical characteristics.

Действительно, величины углов α естественного откоса штабелей, разрабатываемых фронтальными погрузчиками сыпучих материалов, имеют значения от 35 до 45°. Исходя из этого условия профиль корректирующего кулачка требуется подобрать таким образом, чтобы траектория движения режущей кромки ножа днища ковша в штабеле была наклонена к опорной поверхности штабеля под углом 40°.Indeed, the angles α of the natural slope of the stacks developed by the front loaders of bulk materials have values from 35 to 45 °. Based on this condition, the profile of the corrective cam must be selected so that the path of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket in the stack is inclined to the supporting surface of the stack at an angle of 40 °.

Таким образом, для данной модели погрузчика можно разработать только один корректирующий кулачок. При работе на штабелях с углами естественного откоса α<40° черпание сыпучего материала по энергозатратам будет несколько выше минимально необходимых из-за осыпания разработанного материала под ковш. Если α>40°, то энергозатраты на процесс черпания будут также несколько выше минимально необходимых из-за того, что уплотненное ядро из частиц сыпучего материала сохраняется на режущей кромки ножа днища ковша.Thus, for this model of loader, only one corrective cam can be developed. When working on stacks with slope angles α <40 °, the scooping of bulk material at energy costs will be slightly higher than the minimum required due to shedding of the developed material under the bucket. If α> 40 °, then the energy consumption for the scooping process will also be slightly higher than the minimum required due to the fact that the compacted core of particles of bulk material is stored on the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket.

По сравнению с известными предлагаемое техническое решение имеет следующие преимущества: 1 - при одноразовом включении гидромеханизма погрузочного оборудования обеспечивается плавное, бесступенчатое регулирование движения ковша по заданной траектории; 2 - доработка основного гидропривода погрузочного оборудования фронтального погрузчика производится стандартными гидромеханизмами, которые широко распространены в строительном и дорожном машиностроении и соответствуют условиям эксплуатации; 3 - простота и надежность работы из-за небольшого количества подвижных деталей; 4 - по окончании черпания погрузочное оборудование находится в транспортном положении, за счет этого уменьшается время рабочего цикла и, следовательно, возрастает производительность.Compared with the known, the proposed technical solution has the following advantages: 1 - when the hydromechanism of the loading equipment is turned on once, a smooth, stepless regulation of the bucket along a predetermined path is provided; 2 - finalization of the main hydraulic drive of the loading equipment of the front-end loader is carried out by standard hydromechanisms, which are widespread in construction and road engineering and correspond to operating conditions; 3 - simplicity and reliability due to the small number of moving parts; 4 - at the end of scooping, the loading equipment is in the transport position, due to this, the working cycle time is reduced and, therefore, productivity increases.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 приведен общий вид фронтального погрузчика в процессе черпания сыпучего материала; на фиг.2 показана схема подключения датчика глубины внедрения; на фиг.3 приведена принципиальная схема доработки типового гидропривода погрузочного оборудования.The invention is illustrated by the accompanying drawings, where figure 1 shows a General view of the front loader in the process of scooping bulk material; figure 2 shows the connection diagram of the penetration depth sensor; figure 3 shows a schematic diagram of the refinement of a typical hydraulic loading equipment.

Фронтальный погрузчик (фиг.1) содержит погрузочное оборудование, включающее шасси 1, портал 2, стрелу 3, ковш 4, основной гидропривод погрузочного оборудования, включающий стреловые и ковшовый 6 цилиндры и гидроаппаратуру управления этим оборудованием с датчиком глубины внедрения 7, установленным на внешней боковой стенке ковша 4 под углом α естественного откоса штабеля разрабатываемого материала. На портале 2 неподвижно закреплен дополнительный цилиндр 8 с роликом 9, шарнирно закрепленным на штоке дополнительного цилиндра. При этом на стреле 3 неподвижно закреплен корректирующий кулачок 10, профиль которого непрерывно соприкасается с роликом 9. Конструкция датчика глубины внедрения полностью соответствует техническому решению по а.с. №1071713, кл. Е 02 F 9/22, 1982.The front-end loader (Fig. 1) contains loading equipment, including the chassis 1, portal 2, boom 3, bucket 4, the main hydraulic drive of the loading equipment, including boom and bucket 6 cylinders and hydraulic equipment for controlling this equipment with an penetration depth sensor 7 mounted on the outer side the wall of the bucket 4 at an angle α of the natural slope of the stack of the developed material. An additional cylinder 8 is fixedly mounted on the portal 2 with a roller 9 pivotally mounted on the rod of the additional cylinder. At the same time, a correction cam 10 is fixedly mounted on the boom 3, the profile of which is continuously in contact with the roller 9. The design of the penetration depth sensor is fully consistent with the technical solution for a.s. No. 1071713, class E 02 F 9/22, 1982.

Датчик 7 глубины внедрения режущей кромки ножа днища ковша в штабель сыпучего материала на глубину L_n (фиг.2) подключен гидролинией 11 к сигнализатору давления 12. Электрический контакт 13 сигнализатора давления включен в электрическую цепь. Подключение датчика глубины внедрения в электрическую цепь также полностью соответствует техническому решению, приведенному в а.с. № 1071713. Электрическая цепь содержит бортовой источник питания 14 и световой индикатор 15, который размещен в кабине погрузчика на панели приборов. Датчик 7 устанавливается таким образом, чтобы при внедрении ковша в штабель на начальную глубину L_n эластичная мембрана датчика входила в контакт с откосом штабеля разрабатываемого материала. В исходном положении, показанном на фиг.2, электрический контакт 13 сигнализатора давления 12 нормально разомкнут.The sensor 7 of the depth of introduction of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket into the stack of bulk material to a depth L _n (Fig. 2) is connected by a hydraulic line 11 to the pressure switch 12. The electrical contact 13 of the pressure switch is included in the electric circuit. The connection of the depth penetration sensor to the electric circuit is also fully consistent with the technical solution given in A.S. No. 1071713. The electric circuit contains an on-board power supply 14 and a light indicator 15, which is located in the loader's cab on the instrument panel. The sensor 7 is installed so that when the bucket is introduced into the stack at an initial depth L _{n, the} elastic membrane of the sensor comes into contact with the slope of the stack of the material being developed. In the initial position shown in figure 2, the electrical contact 13 of the pressure switch 12 is normally open.

Усовершенствованный гидропривод (фиг.3) фронтального погрузчика содержит все гидромеханизмы основного гидропривода 16 фронтального погрузчика. На фиг.3 из этих гидромеханизмов показан только ковшовый цилиндр 6. Кроме этого, установлены гидронасос 17, электрогидравлический золотник 18 и золотник 19 гидрораспределителя с ручным управлением. На рукоятке золотника 19 гидрораспределителя установлен электрический переключатель 20. Электрическая цепь управления электрогидравлическим золотником 18 содержит бортовой источник питания 14 и контакт 21 электрического переключателя 20. В исходном положении, показанном на фиг.3, гидронасос 17 гидролинией 22, каналом золотника 19 гидрораспределителя связан с сливной гидролинией 23. Кроме этого, гидронасос 17 гидролинией 22, каналом электрогидравлического золотника 18 и гидролинией 24 связан с поршневой полостью дополнительного цилиндра 8. Штоковая полость этого цилиндра гидролинией 25 постоянно связана с сливной гидролинией 23. Поршневая полость ковшового цилиндра 6 гидролинией 26 и 27 связана соответственно с электрогидравлическим золотником 18 и золотником 19 гидрораспределителя. Штоковая полость ковшового цилиндра гидролинией 28 связана с золотником 19 гидрораспределителя. В исходном положении поршневая и штоковая полости ковшового цилиндра 6 заперты электрогидравлическим золотником 18 и золотником 19 гидрораспределителя.The improved hydraulic actuator (figure 3) of the front loader contains all the hydromechanisms of the main hydraulic actuator 16 of the front loader. Figure 3 of these hydromechanisms shows only a bucket cylinder 6. In addition, a hydraulic pump 17, an electro-hydraulic spool 18 and a spool valve 19 with manual control are installed. An electric switch 20 is mounted on the handle of the spool valve 19 of the hydraulic distributor 20. The electric control circuit of the electro-hydraulic spool valve 18 contains an on-board power supply 14 and terminal 21 of the electric switch 20. In the initial position shown in FIG. 3, the hydraulic pump 17 is connected by a hydraulic line 22, and the spool channel 19 is connected to a drain valve the hydraulic line 23. In addition, the hydraulic pump 17 with the hydraulic line 22, the channel of the electro-hydraulic spool 18 and the hydraulic line 24 is connected to the piston cavity of the additional cylinder 8. Stock cavity of this cylinder hydraulic line 25 is constantly connected with the discharge line 23. The piston cavity 6 of the bucket cylinder hydraulic line 26 and 27 respectively connected with electrohydraulic spool 18 and the spool 19 of the control valve. The rod cavity of the bucket cylinder by a hydraulic line 28 is connected to the valve spool 19. In the initial position, the piston and rod cavities of the bucket cylinder 6 are locked by an electro-hydraulic spool 18 and a spool valve 19.

Поршненая и штоковая полости ковшового цилиндра 6 подключены гидролиниями к основному гидроприводу погрузочного оборудования (на фиг.3 эти гидролинии не показаны). Это позволяет осуществлять управление поворотом ковша в обычном режиме, изложенном в соответствующей инструкции по эксплуатации погрузчика.The piston and rod cavities of the bucket cylinder 6 are connected by hydraulic lines to the main hydraulic drive of the loading equipment (in Fig. 3 these hydraulic lines are not shown). This allows you to control the rotation of the bucket in the normal mode set forth in the corresponding operating instructions for the loader.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом черпания погрузочное оборудование находится в положении, показанном на фиг.1, а гидромеханизмы управления ковшом в положениях, показанных на фиг.2 и 3.Before starting scooping, the loading equipment is in the position shown in FIG. 1, and the bucket control hydromechanisms are in the positions shown in FIGS. 2 and 3.

При черпании совмещенным способом ковш поступательным движением шасси погрузчика внедряется на начальную глубину L_n, равную 0,4-0,5 длины плоского днища ковша. В момент соприкосновения штабеля с эластичной мембраной датчика 7 глубины внедрения (фиг.2) рабочая жидкость по гидролинии 11 вытесняется в поршневую полость сигнализатора давления 12, который своим контактом 13 замыкает электрическую цепь питания светового индикатора 15. В результате этого в кабине человека-оператора, управляющего рабочим процессом, появляется сигнал о необходимости включения гидромеханизмов управления рабочим оборудованием. Используя полученный сигнал, человек-оператор отключает муфту сцепления и устанавливает фронтальный погрузчик на тормоза, затем одновременно включает золотник подъема стрелы в основном гидроприводе 16 и золотник 19 гидрораспределителя, на рукоятке которого установлен электрический переключатель 20. В результате этого электрический контакт 21 переключателя 20 замыкает электрическую цепь питания электрогидравлического золотника 18.When scooping in a combined way, the bucket by translating the truck chassis is introduced to the initial depth L _n equal to 0.4-0.5 of the length of the flat bottom of the bucket. At the moment of contact of the stack with the elastic membrane of the penetration depth sensor 7 (Fig. 2), the hydraulic fluid is displaced through the hydraulic line 11 into the piston cavity of the pressure indicator 12, which, by its contact 13, closes the electric power supply circuit of the light indicator 15. As a result, in the cabin of a human operator, controlling the working process, a signal appears about the need to turn on the hydromechanisms for controlling the working equipment. Using the received signal, the human operator disengages the clutch and installs the front-end loader on the brakes, then simultaneously turns on the spool for lifting the boom in the main hydraulic actuator 16 and the spool 19 of the hydraulic distributor, on the handle of which there is an electric switch 20. As a result, the electrical contact 21 of the switch 20 closes the electric electro-hydraulic spool 18 power circuit.

Таким образом, электрогидравлический золотник 18 и золотник 19 гидрораспределителя перемещаются в крайние нижние положения. При таком положении золотников 18 и 19 и золотника гидрораспределителя в основном гидроприводе погрузочного обрудования 16 одновременно происходят подъем стрелы и поворот ковша. Рабочая жидкость из гидронасоса 17 подводится к золотнику 19 гидрораспределителя и к электрогидравлическому золотнику 18. Через гидролинию 22, электрогидравлический золотник 18 и гидролинию 24 рабочая жидкость подводится в поршневую полость дополнительного цилиндра 8. Так как штоковая полость дополнительного цилиндра 8 через гидролинию 25 постоянно сообщена со сливом, то шток этого цилиндра выдвинут в верхнее положение и роликом 9 опирается на корректирующий кулачок 10. Рабочая жидкость из гидронасоса 17 через гидролинию 22 канала золотника 19 гидрораспределителя и гидролинию 27 подводится в поршневую полость ковшового цилиндра 6. Из штоковой полости ковшового цилиндра рабочая жидкость через гидролинию 28 и канал золотника 19 гидрораспределителя поступает в сливную гидролинию 23. Поршневые полости ковшового 6 и дополнительного 8 цилиндров сообщены между собой гидролиниями 24, 26 и каналом электрогидравлического золотника 18.Thus, the electro-hydraulic spool 18 and the valve spool 19 are moved to the lowermost positions. With this position of the spools 18 and 19 and the spool of the control valve in the main hydraulic drive of the loading equipment 16, the boom rises and the bucket rotates simultaneously. The working fluid from the hydraulic pump 17 is supplied to the control valve spool 19 and to the electro-hydraulic control valve 18. Through the hydraulic line 22, the electro-hydraulic control valve 18 and hydraulic line 24, the working fluid is supplied to the piston cavity of the additional cylinder 8. Since the rod cavity of the additional cylinder 8 is constantly in communication with the drain through the hydraulic line 25 , then the rod of this cylinder is extended to the upper position and is supported by the roller 9 on the correction cam 10. The working fluid from the hydraulic pump 17 through the hydraulic line 22 of the spool channel 19 gi the distributor and the hydraulic line 27 is fed into the piston cavity of the bucket cylinder 6. From the rod cavity of the bucket cylinder, the working fluid flows through the hydraulic line 28 and the channel of the spool valve 19 into the drain hydraulic line 23. The piston cavities of the bucket 6 and an additional 8 cylinders are interconnected by hydraulic lines 24, 26 and the channel electro-hydraulic spool 18.

При подъеме погрузочного оборудования корректирующий кулачок 10, поворачиваясь вместе со стрелой 3, через ролик 9 воздействует на шток и, следовательно, на рабочую жидкость в поршневых полостях дополнительного 8 и ковшового 6 цилиндров. Профиль корректирующего кулачка 10 выполнен таким образом, что при одновременном подъеме стрелы и повороте ковша режущая кромка ножа днища ковша перемещается по траектории, параллельной естественному откосу штабеля сыпучего материала. Как это отмечалось ранее, профиль корректирующего кулачка рекомендуется выполнять таким образом, чтобы угол наклона касательной к траектории движения режущей кромки ножа днища ковша с опорной поверхностью штабеля равнялся 40°. При такой траектории обеспечивается черпание на всех сыпучих материалах, которые разрабатывает погрузчик, с энергозатратами, близкими к минимально необходимым.When lifting loading equipment, the corrective cam 10, turning together with the boom 3, through the roller 9 acts on the rod and, therefore, on the working fluid in the piston cavities of the additional 8 and bucket 6 cylinders. The profile of the corrective cam 10 is made in such a way that while lifting the boom and turning the bucket, the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket moves along a path parallel to the natural slope of the stack of bulk material. As noted earlier, the profile of the corrective cam is recommended to be performed so that the angle of inclination of the tangent to the path of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket with the supporting surface of the stack is 40 °. With such a trajectory, scooping is ensured on all bulk materials that the loader develops, with energy consumption close to the minimum necessary.

По окончании процесса черпания человек-оператор отключает переключатель 20 и устанавливает золотник 19 гидрораспределителя в исходное положение. В результате этого электрогидравлический золотник 18 устанавливается в исходное положение, показанное на фиг.3.At the end of the scooping process, the human operator turns off the switch 20 and sets the valve spool 19 to its original position. As a result of this, the electro-hydraulic spool 18 is set to the initial position shown in FIG. 3.

Claims

A front-end loader containing loading equipment, including a chassis, a portal, an arrow, a bucket, the main hydraulic drive of the loading equipment, including boom and bucket cylinders and hydraulic equipment for controlling this equipment with an penetration depth sensor mounted on the outer side wall of the bucket at an angle of repose of the stack of the material being developed, characterized in that it is equipped with an additional cylinder fixedly mounted on the portal of the loader, a roller pivotally mounted on the additional shaft cylinder, hydraulic pump, electro-hydraulic spool, valve spool and a fixed cam fixed on the boom continuously in contact with the roller, the profile of which is made in such a way that when you turn the arrow, the path of the cutting edge of the knife of the bottom of the bucket is parallel to the slope of the stack of material being developed, while the rod floor the cylinder is constantly connected to the drain hydraulic line, the piston cavity of this cylinder through the hydraulic lines and electrohydraulic channels In the initial position, the spool valve is connected to the hydraulic pump, which is connected to the drain hydraulic line through the spool valve channel, the piston and rod cavities of the bucket cylinder are connected by hydraulic lines, respectively, to the electro-hydraulic spool and the spool valve, and are locked in the initial position, and when scooping loose material, the piston cavities of the additional and the bucket cylinder are connected by hydraulic lines and the channel of the electro-hydraulic spool, while the piston cavity of the bucket cylinder bonded channel hydraulic lines and hydraulic pump with the control valve spool and the rod side of the bucket cylinder is connected to the return hydraulic line.