RU2356829C1 - Hydraulic drive of mostly canter with rotary lifting platform - Google Patents
Hydraulic drive of mostly canter with rotary lifting platform Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356829C1 RU2356829C1 RU2008100571/11A RU2008100571A RU2356829C1 RU 2356829 C1 RU2356829 C1 RU 2356829C1 RU 2008100571/11 A RU2008100571/11 A RU 2008100571/11A RU 2008100571 A RU2008100571 A RU 2008100571A RU 2356829 C1 RU2356829 C1 RU 2356829C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- valve
- lifting platform
- pump
- cylinder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к подъемно-транспортному оборудованию, и касается устройств для подъема длинномерных тяжеловесных объектов в вертикальное положение.The invention relates to mechanical engineering, in particular to lifting and handling equipment, and relates to devices for lifting long heavy objects in a vertical position.
Известен привод гидравлической системы с независимым регулированием подачи жидкости на входе и выходе из привода по патенту US 6976418 ВВ (F15B 11/024, 2004 г.). Гидравлическая система содержит два независимо регулируемых привода, каждый из которых снабжен двумя независимо управляемыми клапанами, регулирующими подачу и выпуск жидкости из одного конца привода, а также двумя независимо управляемыми клапанами, регулирующими подачу и выпуск жидкости из другого конца привода (по существу - из штоковой и поршневой полостей исполнительного гидроцилиндра). Изменение направления подачи жидкости от одного конца привода к другому выполняют путем блокирования выпуска жидкости в резервуар одним из независимо управляемых клапанов и направления потока жидкости к другому клапану, обеспечивающему сообщение другого конца привода с магистралью насоса.A known hydraulic drive with independent control of the fluid supply at the inlet and outlet of the drive according to the patent US 6976418 BB (F15B 11/024, 2004). The hydraulic system contains two independently adjustable actuators, each of which is equipped with two independently controlled valves that regulate the supply and discharge of fluid from one end of the actuator, as well as two independently controlled valves that regulate the supply and discharge of fluid from the other end of the actuator (essentially from the rod and piston cavities of the actuating hydraulic cylinder). Changing the direction of fluid supply from one end of the drive to the other is performed by blocking the release of fluid into the tank by one of the independently controlled valves and directing the fluid flow to the other valve, which provides the other end of the drive with a pump line.
Однако в известном приводе не предусмотрена возможность компенсации переменной весовой нагрузки.However, the known drive does not provide for the possibility of compensating for a variable weight load.
Известна система, компенсирующая действие веса на подвижный поршневой шток гидроцилиндра по патенту DE 10351126 В3 (F15B 21/08, 2003 г.). Известная система содержит электронный управляющий блок, регулирующий в соответствии с приложенным весом многоканальный клапан, подающий жидкость под давлением к одной стороне гидроцилиндра. В соответствии с сигналами датчика электронный управляющий блок определяет действующий на гидроцилиндр вес и рассчитывает определенное значение компенсирующего сигнала, используемого для регулирования многоканального клапана регулирования давления.A known system that compensates for the effect of weight on a movable piston rod of a hydraulic cylinder according to patent DE 10351126 B3 (F15B 21/08, 2003). The known system includes an electronic control unit that controls, in accordance with the applied weight, a multi-channel valve that supplies liquid under pressure to one side of the hydraulic cylinder. In accordance with the sensor signals, the electronic control unit determines the weight acting on the hydraulic cylinder and calculates the determined value of the compensation signal used to regulate the multi-channel pressure control valve.
Однако известная система является достаточно сложной, и ее работа зависит от надежности многоканального клапана, электронного управляющего блока, от сигналов датчика.However, the known system is quite complex, and its operation depends on the reliability of a multi-channel valve, an electronic control unit, and sensor signals.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является гидравлический привод, приведенный в патентном описании RU 2304668 C1 (E02F 9/22, 2006 г.). В варианте осуществления изобретения известное устройство предназначено для уравновешивания силы тяжести рабочего оборудования стреловой машины. Гидравлический привод содержит гидроцилиндр поворота, средство для компенсации переменной весовой нагрузки на шток гидроцилиндра поворота в зависимости от угла поворота (наклона) рабочего оборудования (по существу - стрелы колесного экскаватора) и насосный агрегат с баком, включающий гидронасос. Насосный агрегат через трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением, напорные и сливные магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота. Гидроцилиндр поворота шарнирно соединен соответственно с основанием стреловой машины и стрелой, которая шарнирно закреплена на упомянутом основании с возможностью поворота в вертикальной плоскости. Средство для компенсации переменной весовой нагрузки на шток гидроцилиндра поворота в зависимости от угла поворота (наклона) рабочего оборудования включает уравновешивающий пневмогидроцилиндр, поршневая полость которого соединена с газовым баллоном. Гидроцилиндр поворота и уравновешивающий пневмогидроцилиндр установлены параллельно и сближены относительно продольной плоскости симметрии рабочего оборудования. Подобный гидравлический привод, обеспечивающий уравновешивание силы тяжести, может быть использован в качестве гидравлического привода кантователя.The closest in combination of essential features with the claimed invention is a hydraulic actuator described in patent description RU 2304668 C1 (E02F 9/22, 2006). In an embodiment of the invention, the known device is intended to balance the gravity of the working equipment of the boom machine. The hydraulic drive includes a turning cylinder, means for compensating for the variable weight load on the rod of the turning cylinder depending on the angle of rotation (tilt) of the working equipment (essentially a boom of a wheeled excavator) and a pump unit with a tank, including a hydraulic pump. The pump unit through a three-position valve with electromagnetic control, pressure and drain lines are hydraulically connected to the rod and piston cavities of the turning cylinder. The turning hydraulic cylinder is pivotally connected respectively to the base of the boom machine and the boom, which is pivotally mounted on the base with the possibility of rotation in a vertical plane. The means for compensating for the variable weight load on the rod of the swing hydraulic cylinder, depending on the angle of rotation (tilt) of the working equipment, includes a balancing pneumohydraulic cylinder, the piston cavity of which is connected to the gas cylinder. The turning hydraulic cylinder and the balancing pneumohydraulic cylinder are installed in parallel and are close relative to the longitudinal plane of symmetry of the working equipment. A similar hydraulic drive, providing balancing of gravity, can be used as a hydraulic tilter drive.
Однако известный гидравлический привод содержит пневмогидроцилиндр с газовым баллоном, находящиеся под давление сжатого газа, что снижает безопасность эксплуатации. Кроме того, в известном приводе не предусмотрена возможность регулирования скорости перемещения штока исполнительного гидроцилиндра поворота, что важно при работе привода кантователя, например, на предельном угле поворота (подъема) объекта.However, the known hydraulic actuator contains a pneumatic cylinder with a gas cylinder under pressure from compressed gas, which reduces the safety of operation. In addition, the known drive does not provide for the ability to control the speed of movement of the rod of the actuating hydraulic cylinder of rotation, which is important when the drive of the tilter, for example, at the maximum angle of rotation (lift) of the object.
Задача, решаемая изобретением, заключается в создании гидравлического привода с переменной весовой нагрузкой на гидроцилиндр, обеспечивающего повышение надежности и безопасности эксплуатации.The problem solved by the invention is to create a hydraulic drive with a variable weight load on the hydraulic cylinder, providing increased reliability and safety of operation.
Указанная задача решается тем, что в гидравлическом приводе кантователя с поворотной подъемной платформой, содержащем по меньшей мере один гидроцилиндр поворота, средство для компенсации переменной нагрузки на шток гидроцилиндра поворота в зависимости от угла поворота упомянутой платформы и насосный агрегат с баком, включающий по меньшей мере один гидронасос, причем насосный агрегат через первый трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением, напорные и сливные магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота, последний шарнирно соединен соответственно с основанием кантователя и поворотной подъемной платформой, которая шарнирно закреплена на основании кантователя с возможностью поворота в вертикальной плоскости, согласно изобретению средство для компенсации переменной нагрузки на шток гидроцилиндра поворота включает регулятор давления с обратным клапаном, регулируемый по давлению срабатывания в зависимости от угла поворота упомянутой платформы. При этом гидравлический привод дополнительно содержит второй трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением, первый и второй односторонние гидрозамки, регулятор расхода с обратным клапаном и дроссель путевой, который кинематически связан с поворотной подъемной платформой. Напорная магистраль, связывающая насосный агрегат с гидроцилиндром поворота, имеет возможность сообщения с поршневой полостью гидроцилиндра поворота через второй трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением в одной его позиции через первый односторонний гидрозамок, регулятор расхода с обратным клапаном и дроссель путевой, а также имеет возможность сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра поворота через второй трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением в другой его позиции через второй односторонний гидрозамок и регулятор давления с обратным клапаном.This problem is solved in that in the hydraulic drive of the tilter with a rotary lifting platform containing at least one turning cylinder, means for compensating for the variable load on the rod of the turning hydraulic cylinder depending on the angle of rotation of the said platform and a pump unit with a tank including at least one hydraulic pump, and the pump unit through the first three-position valve with electromagnetic control, pressure and drain lines are hydraulically connected to the rod and piston according to the invention, the means for compensating for the variable load on the rod of the turning cylinder includes a pressure regulator with a check valve, adjustable according to the number of rotations of the turning cylinder, the latter is pivotally connected respectively to the tilter base and the pivoting lifting platform, which is pivotally mounted on the tilter base operating pressure depending on the angle of rotation of the said platform. At the same time, the hydraulic drive additionally contains a second three-position valve with electromagnetic control, first and second one-way hydraulic locks, a flow regulator with a check valve and a track throttle, which is kinematically connected with a rotary lifting platform. The pressure line connecting the pump unit to the turning cylinder has the ability to communicate with the piston cavity of the turning cylinder through the second three-position valve with electromagnetic control in one of its positions through the first one-way valve, flow control with check valve and track throttle, and also has the ability to communicate with the rod the cavity of the hydraulic cylinder through the second three-position valve with electromagnetic control in its other position through the second one-way hydraulic lock and pressure regulator with check valve.
Вместе с этим регулятор давления с обратным клапаном кинематически связан с поворотной подъемной платформой.At the same time, the pressure regulator with a non-return valve is kinematically connected with a rotary lifting platform.
Кроме того, гидравлический привод содержит гидроблок для опускания поворотной подъемной платформы вручную, который через магистрали гидравлически связан со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота и с насосным агрегатом с баком. Упомянутый гидроблок включает по меньшей мере один ручной насос, регулируемый вентиль, предохранительный клапан, а также первый, второй и третий обратные клапаны. Первый обратный клапан имеет гидравлическое сопротивление большее, чем гидравлическое сопротивление второго обратного клапана. Второй и третий обратные клапаны выполнены одинаковыми. При этом вход регулируемого вентиля гидравлически связан с поршневой полостью гидроцилиндра поворота, а выход - с входами первого и второго обратных клапанов. Выход второго обратного клапана гидравлически связан через предохранительный клапан с дополнительно введенной сливной магистралью, а также гидравлически связан со штоковой полостью гидроцилиндра поворота и с выходом третьего обратного клапана. Вход третьего обратного клапана гидравлически связан с напорной магистралью ручного насоса гидроблока. Выход первого обратного клапана через последнюю упомянутую сливную магистраль сообщен с баком насосного агрегата, причем эта сливная магистраль является одновременно магистралью для забора рабочей жидкости из бака насосного агрегата с помощью ручного насоса гидроблока.In addition, the hydraulic actuator contains a hydraulic unit for lowering the rotary lifting platform manually, which is hydraulically connected through the lines to the rod and piston cavities of the turning hydraulic cylinder and to the pump unit with a tank. Said valve body includes at least one hand pump, an adjustable valve, a safety valve, as well as first, second and third non-return valves. The first check valve has a hydraulic resistance greater than the hydraulic resistance of the second check valve. The second and third check valves are made the same. In this case, the input of the adjustable valve is hydraulically connected to the piston cavity of the turning hydraulic cylinder, and the output is connected to the inputs of the first and second check valves. The output of the second check valve is hydraulically connected through a safety valve to an additionally introduced drain line, and is also hydraulically connected to the rod cavity of the turning hydraulic cylinder and to the output of the third check valve. The inlet of the third check valve is hydraulically connected to the pressure line of the hydraulic unit manual pump. The output of the first non-return valve through the last mentioned drain line is in communication with the tank of the pump unit, moreover, this drain line is at the same time a line for intake of working fluid from the tank of the pump unit with the help of a manual hydraulic unit pump.
В варианте выполнения насосный агрегат с баком содержит ручной насос, напорная магистраль которого имеет возможность сообщения с напорной магистралью ручного насоса гидроблока посредством съемной магистрали.In an embodiment, the pump unit with the tank contains a hand pump, the pressure line of which has the ability to communicate with the pressure line of the hand pump of the hydraulic unit via a removable line.
В последнем варианте выполнения съемная магистраль может быть выполнена в виде гибкого рукава.In the latter embodiment, the removable line can be made in the form of a flexible sleeve.
В другом варианте выполнения гидравлический привод снабжен вторым гидроцилиндром поворота, который установлен параллельно первому гидроцилиндру поворота и шарнирно соединен соответственно с основанием кантователя и поворотной подъемной платформой. При этом второй гидроцилиндр поворота сообщен с насосным агрегатом через упомянутые регулятор давления с обратным клапаном, дроссель путевой и гидроблок для опускания поворотной подъемной платформы вручную.In another embodiment, the hydraulic actuator is provided with a second turning hydraulic cylinder, which is mounted parallel to the first turning hydraulic cylinder and pivotally connected respectively to the tilter base and the rotary lifting platform. In this case, the second turning hydraulic cylinder is in communication with the pumping unit through the pressure regulator with a check valve, a track throttle and a hydraulic unit for manually lowering the rotary lifting platform.
Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно позволяет повысить надежность и безопасность привода. Вместе с этим использование изобретения позволяет значительно повысить эффективность гидравлического привода за счет снижения затрачиваемой мощности на подъем поворотной подъемной платформы с объектом благодаря применению регулятора давления, регулируемого по давлению срабатывания в зависимости от угла поворота поворотной подъемной платформы, автоматически настраивающегося в соответствии с нагрузкой от условно отрицательного момента силы тяжести, появляющегося на гидроцилиндре в период поворота (подъема) поворотной подъемной платформы.The technical result of using the invention is that it improves the reliability and safety of the drive. At the same time, the use of the invention allows to significantly increase the efficiency of the hydraulic drive by reducing the power required to lift the rotary lifting platform with the object due to the use of a pressure regulator, adjustable by the response pressure depending on the rotation angle of the rotating lifting platform, automatically adjusted in accordance with the load from the conditionally negative the moment of gravity appearing on the hydraulic cylinder during the rotation (lifting) of the rotary lifting atformy.
На фиг.1 представлена принципиальная схема гидравлического привода кантователя с поворотной подъемной платформой; на фиг.2 схематично показан кантователь с гидроцилиндром поворота поворотной подъемной платформы и насосным агрегатом, общий вид сбоку; на фиг.3 - то же, в поднятом положении поворотной подъемной платформы (без кантуемого объекта); на фиг.4 - устройство дросселя путевого и его кинематическая связь с поворотной подъемной платформой кантователя, начальный момент поворота (подъема) поворотной подъемной платформы, дроссель путевой показан в продольном разрезе; на фиг.5 - то же, когда поворотная подъемная платформа находится в поднятом положении до упора в гидроцилиндрах поворота (угол поворота платформы ~ 100°); на фиг.6 - устройство регулятора давления с обратным клапаном и его кинематическая связь с поворотной подъемной платформой кантователя, начальный момент поворота (подъема) поворотной подъемной платформы, регулятор давления с обратным клапаном показан в продольном разрезе; на фиг.7 - то же, когда поворотная подъемная платформа находится в поднятом положении до упора в гидроцилиндрах поворота (угол поворота платформы ~ 100°); на фиг.8 - диаграмма изменения настройки по давлению срабатывания регулятора давления с обратным клапаном в зависимости от угла поворота (подъема) поворотной подъемной платформы в диапазоне углов от 0° до 100°. На диаграмме: Р - давление, α - угол поворота поворотной подъемной платформы.Figure 1 presents a schematic diagram of a hydraulic drive of a tilter with a rotary lifting platform; figure 2 schematically shows a tilter with a hydraulic cylinder turning a rotary lifting platform and a pump unit, a General side view; figure 3 is the same, in the raised position of the rotary lifting platform (without canting object); figure 4 - the device of the track throttle and its kinematic connection with the rotary lifting platform of the tilter, the initial moment of rotation (lifting) of the rotary lifting platform, the track throttle is shown in longitudinal section; figure 5 - the same when the rotary lifting platform is in the raised position until it stops in the swing cylinders (angle of rotation of the platform ~ 100 °); in Fig.6 - the device of the pressure regulator with a check valve and its kinematic connection with the rotary lifting platform of the tilter, the initial moment of rotation (lifting) of the rotary lifting platform, the pressure regulator with the check valve is shown in longitudinal section; Fig.7 - the same when the rotary lifting platform is in the raised position until it stops in the swing cylinders (angle of rotation of the platform ~ 100 °); on Fig is a diagram of changes in settings for the response pressure of the pressure regulator with a check valve depending on the angle of rotation (rise) of the rotary lifting platform in the range of angles from 0 ° to 100 °. In the diagram: P - pressure, α - angle of rotation of the rotary lifting platform.
В варианте осуществления изобретения гидравлический привод используется в кантователе с поворотной подъемной платформой. Кантователь содержит основание 1, на котором с возможностью поворота в вертикальной плоскости шарнирно закреплена снабженная, например, двумя параллельно установленными гидроцилиндрами 2 поворота поворотная подъемная платформа 3 для длинномерных конструкций. Гидроцилиндр поворота - двустороннего действия. Каждый гидроцилиндр поворота шарнирно соединен соответственно с основанием 1 кантователя и поворотной подъемной платформой 3. На основании кантователя смонтирован насосный агрегат 4 с баком 5. Насосный агрегат (насосная станция) включает гидронасосы 6 и 7 одинаковой производительности. В варианте осуществления изобретения один из гидронасосов дублирует другой гидронасос. Каждый гидронасос имеет клапан разгрузки соответственно 8 и 9, который управляется трехпозиционным гидрораспределителем 10 с электромагнитным управлением (МГ1 и МГ2) типа ГА-163Т/16, ГА-163СТУ (со схемой распределения потока 34).In an embodiment of the invention, the hydraulic drive is used in a tilter with a rotary lifting platform. The tilter comprises a
Насосный агрегат содержит ручной насос 11, напорную 12 и сливную 13 магистрали, фильтры напорные 14 и 15, сливной фильтр 16, блокировочные обратные клапаны 17, 18 и 19, предохранительный клапан 20, вентили 21 и 22, а также снабженный заглушкой 23 штуцер для подсоединения гибкого рукава высокого давления (на чертеже не показано) к ручному насосу 11. Гидравлический привод содержит второй трехпозиционный гидрораспределитель 24 с электромагнитным управлением (МГ1 и МГ2) типа ГА-144, ГА-144СТУ (со схемой распределения потока 34). Гидрораспределитель 24 соединен с напорной магистралью 12 и через блокировочный обратный клапан 25 - со сливной магистралью 13.The pump unit contains a hand pump 11, a pressure head 12 and a drain line 13,
Кроме того, гидрораспределитель 24 гидравлически связан со штоковыми и поршневыми полостями гидроцилиндров 2 поворота посредством односторонних гидрозамков соответственно 26 и 27. Между односторонним гидрозамком 27 и поршневыми полостями гидроцилиндров 2 поворота последовательно установлены регулятор 28 расхода с обратным клапаном и дроссель путевой 29, который кинематически связан с поворотной подъемной платформой 3. Регулятор 28 расхода с обратным клапаном обеспечивает заданный скоростной режим опускания поворотной подъемной платформы (по существу - заданный скоростной режим втягивания штоков гидроцилиндров 2 поворота). Дроссель путевой 29 обеспечивает торможение поворотной подъемной платформы в конце подъема при подходе поршня гидроцилиндра к упору (на чертеже не показано). В качестве регулятора 28 расхода с обратным клапаном может быть использован, например, регулятор расхода с обратным клапаном типа МПГ55-34М, а в качестве дросселя путевого - дроссель путевой типа МДО-103 (изготовитель ОАО «Гидравлик» г. Грязи). Между односторонним гидрозамком 26 и штоковыми полостями гидроцилиндров 2 поворота установлен регулятор 30 давления с обратным клапаном, регулируемый по давлению срабатывания в зависимости от угла поворота платформы 3. В варианте выполнения регулятор 30 кинематически связан с поворотной подъемной платформой 3. Регулятор 30 давления с обратным клапаном обеспечивает компенсацию весовой нагрузки на гидроцилиндры 2, которая возникает от условно отрицательного момента силы тяжести поворотных частей (например, кантователя с установленным на нем объектом) при переходе линии действия силы тяжести поворотных частей через ось цапф (на чертеже не показано) поворотной подъемной платформы 3.In addition, the control valve 24 is hydraulically connected to the rod and piston cavities of the
В варианте выполнения гидравлический привод содержит гидроблок 31 для опускания поворотной подъемной платформы вручную (по существу - для аварийного свертывания кантователя). Гидроблок 31 включает регулируемый вентиль 32, предохранительный клапан 33, обратные клапаны 34-36 и, например, три ручных насоса 37. Обратный клапан 34 имеет большее гидравлическое сопротивление (например, 0,2 МПа), чем обратный клапан 35 (например, 0,1 МПа). Обратные клапаны 35 и 36 выполнены одинаковыми. Вход регулируемого вентиля 32 гидравлически связан с поршневыми полостями гидроцилиндров 2 поворота, а выход - с входами обратных клапанов 34 и 35. Выход обратного клапана 35 гидравлически связан через предохранительный клапан 33 со сливной магистралью 38, а также гидравлически связан со штоковыми полостями гидроцилиндров 2 поворота и с выходом обратного клапана 36. Вход обратного клапана 36 гидравлически связан с напорной магистралью 39 ручных насосов 37 гидроблока 31. Напорная магистраль 39 имеет снабженный заглушкой 40 штуцер для подсоединения гибкого рукава высокого давления к ручным насосам 37 (на чертеже не показано). Таким образом, посредством съемного гибкого рукава высокого давления (РВД) обеспечивается возможность сообщения напорной магистрали ручного насоса 11 с напорной магистралью ручных насосов 37. Выход обратного клапана 34 через сливную магистраль 38 сообщен с баком 5 насосного агрегата 4. Магистраль 38 является одновременно магистралью для забора рабочей жидкости из бака 5 насосного агрегата с помощью ручных насосов 37 гидроблока.In an embodiment, the hydraulic actuator comprises a hydraulic unit 31 for manually lowering the pivoting lifting platform (essentially for emergency tilting of the tilter). The valve body 31 includes an adjustable valve 32, a safety valve 33, non-return valves 34-36 and, for example, three hand pumps 37. The non-return valve 34 has a greater hydraulic resistance (for example, 0.2 MPa) than the non-return valve 35 (for example, 0, 1 MPa). Check valves 35 and 36 are made the same. The input of the adjustable valve 32 is hydraulically connected to the piston cavities of the
Штоковые полости гидроцилиндров 2 поворота соединены магистралями 41-43 с регулятором 30 давления с обратным клапаном. Поршневые полости гидроцилиндров 2 соединены магистралями 44-46 с дросселем путевым 29 и магистралью 47 - с регулируемым вентилем 32 гидроблока 31. Выходы обратных клапанов 35, 36 гидроблока 31 соединены со штоковыми полостями гидроцилиндров 2 поворота магистралями 48 и 41-43.The rod cavity of the
В варианте осуществления изобретения регулятор 30 давления содержит корпус, в котором установлены клапан 49 с пружиной 50, на которую воздействует поршень 51 с роликом 52, взаимодействующим с кулачком 53, связанным с поворотной подъемной платформой 3. Кулачок 53 выполнен с заданным профилем. В корпусе регулятора 30 давления также установлен обратный клапан 54 и выполнены каналы 55-57. Дроссель путевой 29 содержит корпус, в котором установлены пружина 58 с золотником 59, на который воздействует шток 60 с роликом 61, взаимодействующим с кулачком 62, связанным с поворотной подъемной платформой 3. Кулачок 62 выполнен с заданным профилем. В корпусе дросселя путевого 29 также выполнен дроссель 63 малого сечения и каналы 64-67. В варианте осуществления изобретения оси вращения кулачков 53 и 62 геометрически совмещены с осью вращения поворотной подъемной платформы 3 (по существу - кулачки установлены на цапфах платформы 3 соосно последним). В другом варианте (на чертеже не показано) оси вращения кулачков могут быть геометрически совмещены с осями вращения, например, корпусов гидроцилиндров 2 поворота, величина угла поворота каждого из которых связана с величиной угла поворота платформы 3. В этом варианте кулачок может быть конструктивно совмещен с проушиной корпуса гидроцилиндра (т.е. конструктивно совмещен с частью корпуса гидроцилиндра, выполненной с отверстием для соединения с закрепленной на основании 1 осью поворота гидроцилиндра).In an embodiment of the invention, the
Гидравлический привод кантователя с поворотной подъемной платформой работает следующим образом.The hydraulic drive of the tilter with a rotary lifting platform operates as follows.
Работа гидравлического привода кантователя производится в два этапа. Первый этап - подъем поворотной подъемной платформы с объектом (на чертеже не показано), второй этап - опускание поворотной подъемной платформы в исходное положение.The hydraulic drive of the tilter is carried out in two stages. The first stage is the lifting of the rotary lifting platform with the object (not shown in the drawing), the second stage is lowering the rotary lifting platform to its original position.
Для подъема поворотной подъемной платформы 3 по команде системы управления включают гидронасос 6 насосного агрегата 4. Для быстрого подъема платформы 3 дополнительно может быть включен гидронасос 7. При включении двух гидронасосов вначале они работают в режиме разгрузки и весь расход по соответствующим магистралям через клапаны разгрузки 8 и 9, сливной фильтр 16, блокировочный обратный клапан 19 поступает в бак 5. В режиме разгрузки давление, при котором работают гидронасосы, будет не более 1 МПа. Через 3...5 секунд после включения гидронасосов по команде реле времени (на чертеже не показано) включается трехпозиционный гидрораспределитель 10 (МГ1, МГ2) и клапаны разгрузки 8 и 9 запираются давлением жидкости, поступающей из напорной магистрали 12. Одновременно с трехпозиционным гидрораспределителем 10 включается трехпозиционный гидрораспределитель 24 (МГ2), жидкость от гидронасосов 6 и 7 под давлением поступит через блокировочный обратный клапан 18, фильтр напорный 15, по магистрали 12, через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 24, односторонний гидрозамок 27, через обратный клапан регулятора 28 расхода, через открытый дроссель путевой 29, по магистралям 44, 45 и 46 в поршневые полости гидроцилиндров 2 поворота. Из штоковых полостей гидроцилиндров 2 поворота жидкость будет вытесняться по магистралям 41, 42 и 43, через регулятор 30 давления с обратным клапаном, через односторонний гидрозамок 26, через включенный трехпозиционный гидрораспределитель 24, блокировочный обратный клапан 25 в сливную магистраль 13 и далее через фильтр 16 и блокировочный обратный клапан 19 в бак 5.To raise the
Известно, что гидравлическая мощность, развиваемая гидронасосом, а следовательно, и потребляемая мощность от энергоисточника определяется по формуле:It is known that the hydraulic power developed by the hydraulic pump, and therefore the power consumption from the energy source, is determined by the formula:
N=PQ/612η,N = PQ / 612η,
где N - мощность, кВт; Р - давление, кг/см2; Q - подача насоса, л/мин; η - КПД.where N is power, kW; P is the pressure, kg / cm 2 ; Q - pump flow, l / min; η is the efficiency.
Из формулы видно, что гидравлическая мощность при постоянной подаче гидронасоса прямо пропорциональна давлению, развиваемому гидронасосом.It can be seen from the formula that the hydraulic power at a constant supply of the hydraulic pump is directly proportional to the pressure developed by the hydraulic pump.
В начале подъема поворотной подъемной платформы 3 с установленным на ней объектом на гидроцилиндр 2 поворота действует максимальная сжимающая сила и, следовательно, гидронасос в этот момент будет развивать максимальное давление и потреблять максимальную мощность от энергоисточника. В начальный период подъема момент силы тяжести поворотных частей относительно оси цапф поворотной подъемной платформы 3 условно положительный и препятствует повороту. При подъеме поворотной подъемной платформы с объектом на угол 90° условно положительный момент изменяется от максимального до нуля, и сжимающая сила на гидроцилиндре поворота также стремится к нулю. При этом давление у гидронасоса будет минимальным. При дальнейшем угловом перемещении поворотной подъемной платформы с объектом на угол больше 90° (~ до 100°) момент силы тяжести поворотных частей при переходе линии действия силы тяжести через ось цапф меняет свой знак на условно отрицательный, действуя в направлении углового перемещения. В результате на гидроцилиндрах 2 поворота 23 появляется растягивающая сила.At the beginning of the lifting of the
Эту силу необходимо компенсировать такой же и даже немного большей встречно направленной силой, в противном случае начнется неконтролируемое самопроизвольное движение поворотной подъемной платформы с объектом, которое может привести к нежелательным последствиям. Средством для компенсации переменной нагрузки на шток гидроцилиндра 2 поворота (т.е. средством, компенсирующим растягивающую силу на гидроцилиндре) является регулятор 30 давления с обратным клапаном, регулируемый по давлению срабатывания в зависимости от угла поворота поворотной подъемной платформы 3.This force must be compensated by the same and even slightly larger counter-directed force, otherwise the uncontrolled spontaneous movement of the rotary lifting platform with the object will begin, which can lead to undesirable consequences. The means for compensating for the variable load on the rod of the turning hydraulic cylinder 2 (i.e., the means compensating for the tensile force on the hydraulic cylinder) is a
В варианте осуществления изобретения регулятор 30 давления кинематически связан с поворотной подъемной платформой 3 посредством кулачка 53 (см. фиг.6, 7). В начале подъема поворотной подъемной платформы, когда условно положительный момент силы тяжести поворотных частей максимальный и сила, сжимающая гидроцилиндры, тоже максимальна, регулятор давления находится в положении как показано на фиг.6. В этом положении пружина 50 находится в разжатом ослабленном состоянии и жидкость, вытесняемая из штоковых полостей гидроцилиндров 2 поворота, по магистралям 41-43 и каналу 55 поступает под клапан 49 регулятора 30 давления, открывает его и далее, не встречая большого сопротивления, через канал 56 проходит к открытому одностороннему гидрозамку 26 и далее через трехпозиционный гидрораспределитель 24, блокировочный обратный клапан 25, по сливной магистрали 13, через фильтр сливной 16 и блокировочный обратный клапан 19 поступает в бак 5. В варианте осуществления изобретения практически до угла поворота (подъема) платформы ~ 65° характеристика настройки по давлению срабатывания регулятора давления остается постоянной величиной, значение которой не превышает 0,3…0,5 МПа (см. фиг.8). Это достигается соответствующей кривизной профиля кулачка 53, которая остается постоянной при угловом перемещении платформы до указанного угла. Учитывая малую величину давления срабатывания регулятора 30 давления, практически вся мощность гидронасоса используется только на преодоление сжимающей нагрузки на гидроцилиндры 2 от условно положительного момента силы тяжести до угла поворота (подъем) ~ 65°. При повороте платформы 3 на угол 65° условно положительный момент от силы тяжести поворотных частей уменьшится ~ на 70%. Мощность гидронасоса на преодоление этого условно положительного момента также уменьшится на эту же величину за счет уменьшения давления в поршневых полостях гидроцилиндров 2. Начиная с угла поворота (подъема) 65°, за счет изменения кривизны профиля кулачка 53 меняется характеристика настройки по давлению срабатывания регулятора 30 давления в сторону увеличения давления срабатывания, т.е. производится подготовка регулятора давления к компенсации растягивающей нагрузки на штоки гидроцилиндров от условно отрицательного момента сил тяжести поворотных частей, появляющегося на угле подъема 90°. При этом изменяется силовая характеристика пружины 50 путем ее поджатия поршнем 51 с роликом 52. К моменту поворота (подъема) платформы 3 на угол ~85° регулятор 30 давления будет полностью подготовлен к компенсации нагрузки на гидроцилиндры 2, возникающей от условно отрицательного момента силы тяжести поворотных частей. Регулятор давления при этом находится в положении, показанном на фиг.7.In an embodiment of the invention, the
С целью безударного подхода поворотной подъемной платформы с объектом к упору в конце подъема (точнее - подхода к упору поршня гидроцилиндра поворота) в гидравлическом приводе предусмотрен дроссель путевой 29. Исходное положение дросселя путевого в начале поворота (подъема) платформы 3 показано на фиг.4. В этом положении жидкость в поршневые полости гидроцилиндров 2 поворота через дроссель путевой проходит по каналам 64-66, а также частично через дроссель 63 малого сечения и канал 67. При этом под действием пружины 58 золотник 59 дросселя путевого находится в крайнем правом положении (по чертежу), а канал 64 полностью открыт и не препятствует проходу жидкости в гидроцилиндры 2 поворота. Такое открытое положение дросселя путевого обеспечивается соответствующим профилем кулачка 62 и взаимодействующим с ним штоком 60 с роликом 61. Это положение дросселя путевого сохраняется практически до конца поворота (подъема) платформы за счет постоянной кривизны профиля кулачка. Перед подходом поршня гидроцилиндра поворота к упору (на чертеже не показано) ролик 61 вступает во взаимодействие с участком кулачка, на котором кривизна профиля кулачка меняется, золотник 59 посредством штока 60 с роликом 61 перемещается влево (по чертежу) и перекрывает канал 65. При этом жидкость в поршневые полости гидроцилиндров 2 поворота будет поступать только по каналу 64 через дроссель 63 малого сечения и каналы 66 и 67. В конце поворота (подъема) платформы 3 дроссель путевой 29 займет положение, как показано на фиг.5. При этом скорость перемещения поворотной подъемной платформы с объектом замедлится до величины, необходимой для обеспечения безударного окончания подъема.For the purpose of the shockless approach of the rotary lifting platform with the object to the stop at the end of the lift (more precisely, the approach to the stop of the swing hydraulic piston), the
Для опускания поворотной подъемной платформы 3 по команде системы управления включают гидронасос 6 насосного агрегата 4. При включении гидронасоса 6 вначале он работает в режиме разгрузки и весь расход по соответствующим магистралям через клапан разгрузки 8, сливной фильтр 16, блокировочный обратный клапан 19 поступает в бак 5. Через 3…5 секунд по команде реле времени включаются трехпозиционные гидрораспределители 10 (МГ2) и 24 (МГ1). Жидкость под давлением от гидронасоса 6 через блокировочный обратный клапан 18, фильтр напорный 14, по напорной магистрали 12, через трехпозиционный гидрораспределитель 24, односторонний гидрозамок 26, обратный клапан регулятора 30 давления, по магистралям 41, 43 и 42 поступает в штоковые полости гидроцилиндров 2 поворота. Из поршневых полостей гидроцилиндров поворота жидкость будет вытесняться по магистралям 44, 45, 46 через дроссель путевой 29, регулятор 28 расхода с обратным клапаном, открытый односторонний гидрозамок 27, трехпозиционный гидрораспределитель 24, через блокировочный обратный клапан 25, по сливной магистрали 13, через фильтр сливной 16 и блокировочный обратный клапан 19 в бак 5. В начале опускания поворотной подъемной платформы 3 жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 2 поворота будет проходить через дроссель путевой 29 по каналам 66, 67, дроссель 63 малого сечения и по каналу 64. При этом будет обеспечена медленная скорость опускания и, следовательно, плавное начало опускания. При дальнейшем опускании платформы 3, сопровождающемся поворотом кулачка 62, золотник 59 под действием пружины 58 переместится вправо до упора и займет положение, как показано на фиг.5. При этом откроется канал 64 и жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 2 поворота без сопротивления на дросселе 63 пройдет дроссель путевой 29. В результате скорость опускания поворотной подъемной платформы увеличится и будет определяться величиной расхода, на которую настроен регулятор 28 расхода с обратным клапаном. Эта величина будет постоянной при опускании поворотной подъемной платформы с объектом независимо от изменения нагрузки на гидроцилиндрах 2 поворота.To lower the
При опускании поворотной подъемной платформы вручную (например, в случае прекращения подачи электроэнергии) гидравлический привод работает следующим образом. По причине того что производительность ручного насоса невелика (~ 0,5 л/мин) по отношению к объему жидкости, закачиваемой в гидроцилиндры 2 поворота, с целью ускорения процесса аварийного опускания платформы с объектом в гидроблоке 31 для опускания поворотной подъемной платформы вручную предусмотрено, например, три ручных насоса 37. Вместе с этим может быть задействован и четвертый насос - ручной насос 11 насосного агрегата 4. Для этого необходимо снять заглушки 23 и 40 с соответствующих штуцеров насосного агрегата 4 и гидроблока 31 и соединить эти штуцеры гибким рукавом высокого давления (из запасных частей и принадлежностей кантователя). Перед началом работы ручными насосами 11 и 37 необходимо открыть вентиль 22 на всасывающей магистрали ручного насоса 11 и закрыть вентиль 21 на напорной магистрали ручного насоса 11 для предотвращения потерь рабочей жидкости в результате утечек. Также необходимо открыть регулируемый вентиль 32. При подаче рабочей жидкости от ручных насосов жидкость по напорной магистрали 39, через обратный клапан 36, по магистралям 48, 43, 41 и 42 поступит в штоковые полости гидроцилиндров 2 поворота. Штоки гидроцилиндров поворота начнут втягиваться внутрь гидроцилиндров, преодолевая усилие условно отрицательного момента от силы тяжести поворотных частей. Жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 2 поворота будет вытесняться по магистралям 44-47, через регулируемый вентиль 32, обратный клапан 34 в сливную магистраль 38 и далее через открытый вентиль 22 в бак 5. Одновременно будет осуществляться подпитка всасывающей магистрали ручных насосов 37, так как сливная магистраль 38 является одновременно магистралью для забора рабочей жидкости из бака 5 насосного агрегата с помощью ручных насосов 37, и тем самым будет облегчен режим их работы. Постепенно, по мере углового перемещения поворотной подъемной платформы с объектом, величина условно отрицательного момента силы тяжести поворотных частей будет уменьшаться и, когда его величина станет равной нулю, растягивающая нагрузка на штоки гидроцилиндров исчезнет. При дальнейшем опускании поворотной подъемной платформы момент от силы тяжести поворотных частей меняет свой знак на условно положительный, действуя в направлении углового перемещения. Поворотная подъемная платформа 3 с установленным на ней объектом начнет опускаться под собственным весом. При этом отпадет необходимость подачи рабочей жидкости ручными насосами. В режиме опускания поворотной подъемной платформы под собственным весом жидкость из поршневых полостей гидроцилиндров 2 поворота вытесняется по магистралям 44-47, через регулируемый вентиль 32, обратный клапан 34 с повышенным гидравлическим сопротивлением, по сливной магистрали 38, через вентиль 22 в бак 5. Одновременно, так как ручные насосы в этом режиме не работают, часть жидкости, вытесняемой из поршневых полостей, через обратный клапан 35 поступает в штоковые полости гидроцилиндров 2 поворота, заполняя вакуум, который образуется в упомянутых полостях в этом режиме. Гарантированному заполнению жидкостью штоковых полостей гидроцилиндров поворота способствует также большее гидравлическое сопротивление обратного клапана 34 по сравнению с гидравлическим сопротивлением обратного клапана 35.When lowering the rotary lifting platform manually (for example, in the event of a power outage), the hydraulic drive operates as follows. Due to the fact that the performance of the hand pump is small (~ 0.5 l / min) with respect to the volume of fluid pumped into the turning
В варианте осуществления изобретения обратный клапан 34 выполнен с гидравлическим сопротивлением в 0,2 МПа, а обратный клапан 35 - с гидравлическим сопротивлением в 0,1 МПа, в результате жидкость идет по линии наименьшего сопротивления в штоковые полости гидроцилиндров, а избыточное количество жидкости открывает обратный клапан 34 и проходит в сливную магистраль 38 и далее в бак 5. Скорость опускания поворотной подъемной платформы с объектом регулируется с помощью регулируемого вентиля 32.In an embodiment of the invention, the non-return valve 34 is made with a hydraulic resistance of 0.2 MPa, and the non-return valve 35 with a hydraulic resistance of 0.1 MPa, as a result, the liquid flows along the line of least resistance to the rod cavities of the hydraulic cylinders, and an excess amount of liquid opens the return the valve 34 and passes into the drain line 38 and then into the
Таким образом, благодаря особенности исполнения гидравлического привода кантователя с поворотной подъемной платформой изобретение позволяет создать гидравлический привод с переменной нагрузкой на шток гидроцилиндра, обеспечивающий повышение надежности и безопасности. Вместе с этим использование изобретения позволяет значительно повысить эффективность гидравлического привода за счет снижения затрачиваемой мощности на подъем поворотной подъемной платформы с объектом благодаря применению регулятора давления, регулируемого по давлению срабатывания в зависимости от угла поворота поворотной подъемной платформы, автоматически настраивающегося в соответствии с нагрузкой от условно отрицательного момента силы тяжести поворотных частей, появляющегося на гидроцилиндре в период поворота (подъема) поворотной подъемной платформы. Кроме того, благодаря применению путевого дросселя, кинематически связанного с поворотной подъемной платформой, обеспечивается плавное изменение скорости выдвижения штока гидроцилиндра и тем самым обеспечивается безударный подход к упору в конце подъема платформы, что повышает надежность гидравлического привода в целом. Вместе с этим наличие в гидравлическом приводе гидроблока для опускания поворотной подъемной платформы вручную позволяет при прекращении подачи электроэнергии или при выходе из строя гидронасоса произвести опускание платформы с объектом и перевести гидравлический привод в исходное состояние. Таким образом, наличие упомянутого гидроблока также повышает надежность и безопасность эксплуатации.Thus, due to the particular design of the hydraulic drive of the tilter with a rotary lifting platform, the invention allows to create a hydraulic drive with a variable load on the rod of the hydraulic cylinder, providing increased reliability and safety. At the same time, the use of the invention allows to significantly increase the efficiency of the hydraulic drive by reducing the power required to lift the rotary lifting platform with the object due to the use of a pressure regulator, adjustable by the response pressure depending on the rotation angle of the rotating lifting platform, automatically adjusted in accordance with the load from the conditionally negative the moment of gravity of the rotary parts that appears on the hydraulic cylinder during the rotation (lift) otnoy lifting platform. In addition, thanks to the use of a track throttle kinematically connected with a rotary lifting platform, a smooth change in the speed of the hydraulic cylinder rod is provided, and this ensures a shock-free approach to the stop at the end of the platform lifting, which increases the reliability of the hydraulic drive as a whole. At the same time, the presence of a hydraulic unit in the hydraulic actuator for lowering the rotary lifting platform manually allows, when the power supply is interrupted or when the hydraulic pump fails, lower the platform with the object and restore the hydraulic actuator to its original state. Thus, the presence of the said valve body also increases the reliability and safety of operation.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008100571/11A RU2356829C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Hydraulic drive of mostly canter with rotary lifting platform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008100571/11A RU2356829C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Hydraulic drive of mostly canter with rotary lifting platform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2356829C1 true RU2356829C1 (en) | 2009-05-27 |
Family
ID=41023386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008100571/11A RU2356829C1 (en) | 2008-01-09 | 2008-01-09 | Hydraulic drive of mostly canter with rotary lifting platform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2356829C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114439796A (en) * | 2021-11-16 | 2022-05-06 | 无锡华联科技集团有限公司 | Hydraulic equipment for large-scale thin plate overturning multi-group independent modular pump station |
-
2008
- 2008-01-09 RU RU2008100571/11A patent/RU2356829C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE 10351126 ВЗ, 14.07.2005. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114439796A (en) * | 2021-11-16 | 2022-05-06 | 无锡华联科技集团有限公司 | Hydraulic equipment for large-scale thin plate overturning multi-group independent modular pump station |
CN114439796B (en) * | 2021-11-16 | 2024-05-03 | 无锡华联科技集团有限公司 | Hydraulic equipment for large-scale thin plate overturning multi-group independent modularized pump station |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210229962A1 (en) | Crane hydraulic system and controlling method of the system | |
US9879405B2 (en) | Hydraulic driving system | |
WO2015078249A1 (en) | Integrated hydraulic valve unit, hydraulic driving system and concrete pump | |
US10677274B2 (en) | Hydraulic excavator drive system | |
US8944103B2 (en) | Meterless hydraulic system having displacement control valve | |
CN104632736A (en) | Two-degree-of-freedom rocking platform and hydraulic system thereof | |
KR102482814B1 (en) | Hydraulic systems for construction machinery | |
US8966892B2 (en) | Meterless hydraulic system having restricted primary makeup | |
RU2356829C1 (en) | Hydraulic drive of mostly canter with rotary lifting platform | |
KR102482817B1 (en) | Hydraulic systems for construction machinery | |
CN110566527B (en) | Hydraulic drive system | |
CN115875345A (en) | Hydraulic control system of rocket oscillating bar | |
CN115653957B (en) | Hydraulic leveling system and aerial work platform | |
CN216430089U (en) | Multi-oil-cylinder synchronous control system based on variable flow and displacement feedback | |
CN114517798B (en) | Hydraulic drive system and working machine | |
RU2449942C1 (en) | Hydraulic drive for, primarily, mobile antenna unit with hoisting mast | |
CN108755809A (en) | A kind of telescopic excavator shovel head of double-cylinder hydraulic | |
EP2964842A1 (en) | Pressure loss reducing circuit for a works machine | |
CN105899384A (en) | Apparatus for blocking and for adjusting a pressure | |
CN108591189B (en) | Variable-parameter energy accumulator control system and movable arm energy-saving hydraulic system | |
CN102304931A (en) | Hydraulic energy-saving control system and method for loader movable arm | |
JP2008291863A (en) | Hydraulic drive unit | |
CN110552926A (en) | hydraulic drive system | |
CN105179356B (en) | Auxiliary boom control valve, auxiliary boom hydraulic control system and crane | |
CN204783897U (en) | Two degree of freedom tilters and hydraulic system thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |