RU2624079C1 - Electronic-hydraulic control system with the bulldozer drawing - Google Patents

Electronic-hydraulic control system with the bulldozer drawing Download PDF

Info

Publication number
RU2624079C1
RU2624079C1 RU2016119466A RU2016119466A RU2624079C1 RU 2624079 C1 RU2624079 C1 RU 2624079C1 RU 2016119466 A RU2016119466 A RU 2016119466A RU 2016119466 A RU2016119466 A RU 2016119466A RU 2624079 C1 RU2624079 C1 RU 2624079C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
distributor
blade
pump
additional
Prior art date
Application number
RU2016119466A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Павлович Чмиль
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет"
Priority to RU2016119466A priority Critical patent/RU2624079C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624079C1 publication Critical patent/RU2624079C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
    • E02F3/844—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2217—Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2264—Arrangements or adaptations of elements for hydraulic drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: proposed electronic-hydraulic control system dozer blade comprising pump hydraulic attachments, the main valve, the hydraulic cylinders lifting-lowering the blade and the additional valve, communicating with the two cavities of hydraulic cylinders lifting and lowering the blade, and an electronic circuit comprising a pressure sensor in the piston cavities lifting-lowering cylinders blade coupled to the analog-to-digital converter which is connected with a comparison circuit, which allows to set the value of hydraulic fluid pressure, the output of which is a control input of the additional distributor. The latter is made two-item with electronic control. Two hydraulic cylinders are also connected to the main distributor, changing the cutting angle of the blade, the rod cavities of which are connected to the working branch of the pneumohydraulic accumulator connected via the OR valve and the check valve to the hydraulic circuit of the hydraulic pump of the attached equipment or to the pressure hydraulic line of the servo control pump of the tractor's side friction clutches. And an additional two-position distributor is connected to the pressure hydraulic line of the hydraulic system pump of the attached equipment, controlled from the pneumatic accumulator, which is equipped with a manometer for the working drain. In this case, the output of the additional two-position distributor is connected by a drain line with a hydraulic tank. A two-stage distributor is connected between the working tap of the accumulator and the drain line, the first stage of which, with electromagnetic control, has electric control circuits connected with the electronic control circuit of the hydromechanical transmission of the tractor, the second stage cascade is hydraulically controlled. And the output hydroline of the additional two-position distributor is connected to the piston cavities of the hydraulic cylinders of the angle of cutting of the bulldozer blade.
EFFECT: increase in the productivity of bulldozers and an increase in the lifetime of the pump.
1 dwg

Description

Изобретение относится к землеройным машинам типа бульдозеров, в частности, к интегрированным системам управления адаптивным рабочим органом бульдозера на базе трактора с гидромеханической трансмиссией.The invention relates to earthmoving machines such as bulldozers, in particular, to integrated control systems for an adaptive working body of a bulldozer based on a tractor with hydromechanical transmission.

В качестве прототипа принята система управления отвалом бульдозера, включающая насос, основной распределитель, гидроцилиндры отвала и дополнительный распределитель, сообщенный с обеими полостями гидроцилиндров и со сливной магистралью, а также электронную схему, содержащую электронные датчики давления, соединенные с аналого-цифровыми преобразователями, которые соединены со схемами сравнения, позволяющими задавать значение давления рабочей жидкости, выходы которых соединены через логический элемент «ИЛИ» с управляющим входом дополнительного распределителя, при этом последний выполнен двухпозиционным с электронным управлением (патент на изобретение РФ №2109883, кл. E02F 9/22, опубл. 27.04.1998).As a prototype, a bulldozer blade control system was adopted, including a pump, a main distributor, a blade hydraulic cylinder and an additional distributor communicated with both hydraulic cylinder cavities and with a drain line, as well as an electronic circuit containing electronic pressure sensors connected to analog-to-digital converters that are connected with comparison circuits that allow you to set the pressure of the working fluid, the outputs of which are connected through the logic element "OR" with a control input body valve, while the latter is made on-off with electronic control (patent for the invention of the Russian Federation No. 2109883, class E02F 9/22, publ. 04/27/1998).

Разработка грунта бульдозерами, как правило, осуществляется послойно (обычно до 30…40 см) для того, чтобы уменьшить потери грунта в процессе его перемещения. При резании нож вначале заглубляется на предельную для данного грунта глубину и, по мере загрузки, постепенно поднимается, так как растет сопротивление призмы волочения, на которое расходуется тяговое усилие трактора. Постепенный режим подъема отвала при работе бульдозера исключает возможность продольного опрокидывания трактора. Сообщение в прототипе дополнительного распределителя со сливом является излишним, так как объединенные его переключением полости гидроцилиндров и так оказываются соединенными со сливом через основной распределитель. Отсутствие насосно-аккумуляторного привода снижает срок эксплуатации насоса, т.к. пульсация нагрузки при работе вызывает его ускоренный износ. Рассмотренная в прототипе система управления отвалом бульдозера не обладает свойством приспосабливаться к грунтовым условиям за счет оптимизации угла резания, что снижает производительность бульдозера.Bulldozer excavation of soil is usually carried out in layers (usually up to 30 ... 40 cm) in order to reduce soil loss during its movement. When cutting, the knife is initially deepened to the maximum depth for a given soil and, as it is loaded, gradually rises, as the drag of the drawing prism increases, which draws the tractor’s pulling force. The gradual blade lift during bulldozer operation eliminates the possibility of longitudinal tractor overturning. The message in the prototype of an additional distributor with a drain is redundant, since the cavities of the hydraulic cylinders united by its switching turn out to be connected to the drain through the main distributor. The absence of a battery-drive reduces the life of the pump, because ripple of the load during operation causes its accelerated wear. The bulldozer blade control system considered in the prototype does not have the ability to adapt to soil conditions due to the optimization of the cutting angle, which reduces the productivity of the bulldozer.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности бульдозера и увеличение срока эксплуатации насоса.The problem to which the invention is directed, is to increase the productivity of the bulldozer and increase the life of the pump.

Технический результат достигается за счет того, что в электронно-гидравлической системе управления отвалом бульдозера, включающей насос гидросистемы навесного оборудования, основной распределитель, гидроцилиндры подъема-опускания отвала и дополнительный распределитель, сообщенный с обеими полостями гидроцилиндров подъема-опускания отвала, а также электронную схему, содержащую датчик давления в поршневых полостях гидроцилиндров подъема-опускания отвала, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, который соединен со схемой сравнения, позволяющей задавать значение давления рабочей жидкости, выход которой является управляющим входом дополнительного распределителя, при этом последний выполнен двухпозиционным с электронным управлением, в отличие от прототипа, к основному распределителю дополнительно подключены два гидроцилиндра изменения угла резания отвала, штоковые полости которых сообщены с рабочим отводом пневмогидроаккумулятора, подсоединенного через клапан «ИЛИ» и обратный клапан к напорной гидролинии насоса гидросистемы навесного оборудования или к напорной гидролинии насоса системы сервоуправления бортовыми фрикционами трактора, а к напорной гидролинии насоса гидросистемы навесного оборудования подключен вход дополнительного двухпозиционного распределителя, управляемого от снабженного манометром рабочего отвода пневмогидроаккумулятора, при этом выход дополнительного двухпозиционного распределителя соединен сливной гидролинией с гидробаком, причем между рабочим отводом пневмогидроаккумулятора и сливной гидролинией подключен двухкаскадный распределитель, золотник первого каскада которого с электромагнитным управлением имеет электрические цепи управления, связанные со схемой электронного управления гидромеханической трансмиссией трактора, золотник второго каскада - гидроуправляемый, а выходная гидролиния двухкаскадного распределителя подключена к поршневым полостям гидроцилиндров изменения угла резания отвала бульдозера.The technical result is achieved due to the fact that in the electronic-hydraulic control system for the blade of the bulldozer, which includes the attachment hydraulic system pump, the main distributor, the hydraulic cylinders for lifting and lowering the blade and the additional distributor in communication with both cavities of the hydraulic cylinders for lifting and lowering the blade, as well as the electronic circuit, comprising a pressure sensor in the piston cavities of the hydraulic cylinders for raising and lowering the blade, connected to an analog-to-digital converter, which is connected to a circuit with an equation that allows you to set the pressure of the working fluid, the output of which is the control input of the additional distributor, while the latter is made on-off with electronic control, in contrast to the prototype, two hydraulic cylinders for changing the blade cutting angle are additionally connected to the main distributor, the rod cavities of which are connected with the working tap a pneumatic accumulator connected via an “OR” valve and a check valve to the pressure hydraulic line of the attachment hydraulic pump and whether the input pressure of the auxiliary two-position distributor controlled from the pneumatic accumulator’s working outlet equipped with a pressure gauge is connected to the pressure head hydraulic line of the servo control pump of the tractor’s hydraulic implements of the attachment, while the output of the additional two-way distributor is connected by a drain hydraulic line to the working tank and a two-stage distributor, spool, is connected to the drain hydraulic line the first cascade of which with electromagnetic control has electric control circuits associated with the electronic control circuit of the hydromechanical transmission of the tractor, the spool of the second cascade is hydraulically controlled, and the output hydraulic line of the two-stage distributor is connected to the piston cavities of the hydraulic cylinders for changing the cutting angle of the blade of the bulldozer.

Применение двухкаскадного распределителя, электрические цепи управления которого связаны со схемой электронного управления гидромеханической трансмиссией трактора, позволяет осуществлять автоматическое изменение угла резания отвала в зависимости от внешней нагрузки, что повышает производительность бульдозера.The use of a two-stage distributor, the electric control circuits of which are connected with the electronic control circuit of the hydromechanical transmission of the tractor, allows for automatic change of the blade cutting angle depending on the external load, which increases the productivity of the bulldozer.

Применение насосно-аккумуляторного привода рабочего оборудования бульдозера позволяет увеличить срок эксплуатации насоса за счет снижения пульсации давления и динамических нагрузок в гидросистеме. Периодическая разгрузка насоса при питании гидросистемы от пневмогидроаккумулятора улучшает условия работы насоса, увеличивая срок его эксплуатации. Зарядка пневмогидроаккумулятора через клапан «ИЛИ» от двух источников (насоса H1 гидросистемы навесного оборудования или насоса Н2 системы сервоуправления бортовыми фрикционами трактора) увеличивает продолжительность периода разгрузки насоса, также улучшая условия его работы и увеличивая срок эксплуатации.The use of a pump-accumulator drive of the bulldozer’s working equipment allows to increase the pump life by reducing pressure pulsation and dynamic loads in the hydraulic system. Periodic unloading of the pump when the hydraulic system is powered by a pneumatic accumulator improves the working conditions of the pump, increasing its service life. Charging the pneumatic accumulator through the “OR” valve from two sources (attachment hydraulic pump H1 or attachment pump Н2 of the tractor side clutch control system) increases the duration of the pump unloading period, also improving its working conditions and increasing the operating life.

Сопутствующий эффект - сокращение расхода топлива двигателем.A concomitant effect is a reduction in engine fuel consumption.

Электронно-гидравлическая система управления отвалом бульдозера изображена на чертеже. Она включает гидробак Б, насос H1 гидросистемы навесного оборудования, основной двухсекционный распределитель Р1 с золотниками 1.1, 1.2 ручного управления. Насос H1 оснащен предохранительным клапаном КП. Для очистки рабочей жидкости служит фильтр Φ с перепускным клапаном. Выходы секции золотника 1.1 распределителя Р1 основными гидролиниями 1, 2 связаны соответственно с поршневыми 3 и штоковыми 4 полостями гидроцилиндров Ц1 и Ц2 подъема-опускания отвала, а выходы секции золотника 1.2 основными гидролиниями 5 и 6 связаны соответственно с поршневыми 7 и штоковыми 8 полостями дополнительных гидроцилиндров Ц3 и Ц4 изменения угла резания отвала.The electronic-hydraulic control system for the dozer blade is shown in the drawing. It includes a hydraulic tank B, a pump H1 for the hydraulic system of the attachment, a main two-section valve P1 with spools 1.1, 1.2 of manual control. The H1 pump is equipped with a gearbox safety valve. Filter Φ with a bypass valve is used to clean the working fluid. The outputs of the spool section 1.1 of the distributor P1 with the main hydraulic lines 1, 2 are connected respectively to the piston 3 and rod 4 cavities of the cylinder cylinders C1 and C2 of lifting and lowering the blade, and the outputs of the spool section 1.2 of the main hydraulic lines 5 and 6 are connected respectively to the piston 7 and rod 8 cavities of the additional hydraulic cylinders C3 and C4 changes in the blade cutting angle.

К гидролинии 1 присоединена электронная схема ЭСХ управления заглублением отвала, состоящая из датчика давления Д, к выходу которого последовательно подключены аналого-цифровой преобразователь АЦП и схема сравнения СХ. Выход схемы сравнения СХ является управляющим входом дополнительного двухпозиционного распределителя Р2. Распределитель Р2 подключен дополнительными гидролиниями 9 и 10 к гидролиниям 1 и 2.The hydraulic circuit 1 is connected to an electronic ESH circuit for controlling the depth of the blade, consisting of a pressure sensor D, to the output of which an analog-to-digital converter ADC and a comparison circuit CX are connected in series. The output of the CX comparison circuit is the control input of an additional on-off distributor P2. The distributor P2 is connected by additional lines 9 and 10 to lines 1 and 2.

Гидроцилиндры Ц3 и Ц4 установлены так, что их корпуса соединены с толкающими брусьями, а штоки - с отвалом. При выдвижении их штоков угол резания α увеличивается, а при втягивании - уменьшается.The hydraulic cylinders Ts3 and Ts4 are installed so that their bodies are connected to the pushing beams, and the rods to the blade. When their rods are extended, the cutting angle α increases, and when retracted, it decreases.

Штоковые полости 8 гидроцилиндров Ц3 и Ц4 постоянно сообщены с рабочим отводом А пневмогидроаккумулятора АК, подсоединенного через клапан К логического «ИЛИ» и обратный клапан КО к напорной гидролинии 11 насоса H1 или к напорной гидролинии 12 насоса Н2 системы сервоуправления бортовыми фрикционами (БФ) трактора.The rod cavities 8 of the hydraulic cylinders C3 and C4 are constantly in communication with the working branch A of the pneumatic accumulator AK, connected via the logical OR valve K and the check valve KO to the pressure line 11 of the pump H1 or pressure line 12 of the pump H2 of the servo control system of the tractor's onboard friction clutch (BF).

К напорной гидролинии 11 насоса H1 гидросистемы навесного оборудования подключен вход дополнительного двухпозиционного распределителя Р3, управляемого от снабженного манометром МН рабочего отвода А пневмогидроаккумулятора АК. Выход двухпозиционного распределителя Р3 соединен сливной гидролинией 13 с гидробаком Б.To the pressure head hydraulic line 11 of the attachment hydraulic system pump H1, the input of an additional on-off distributor P3 is connected, which is controlled from the working outlet A of the pneumatic accumulator AK equipped with a manometer. The output of the on-off distributor P3 is connected by a drain hydraulic line 13 with a hydraulic tank B.

Между рабочим отводом А пневмогидроаккумулятора АК и сливной гидролинией 13 подключен двухкаскадный распределитель Р4, золотник первого каскада которого 4.1 с электромагнитным управлением имеет электрические цепи управления C1 и C2, связанные со схемой электронного управления гидромеханической трансмиссией трактора (на чертеже не показано), золотник 4.2 второго каскада - гидроуправляемый.A two-stage distributor P4 is connected between the working branch A of the pneumatic accumulator AK and the drain line 13, the spool of the first cascade of which 4.1 with electromagnetic control has electric control circuits C 1 and C 2 connected to the electronic control circuit of the tractor hydromechanical transmission (not shown in the drawing), spool 4.2 the second cascade is hydraulic.

Выходная гидролиния 14 двухкаскадного распределителя Р4 подключена к поршневым полостям 7 гидроцилиндров Ц3, Ц4. При нейтральной позиции золотников двухкаскадного распределителя Р4 его выходная гидролиния 14 заперта, верхняя гидролиния 15 соединена с рабочим отводом А пневмогидроаккумулятора АК, а нижняя гидролиния 16 соединена со сливной гидролинией 13.The output hydraulic line 14 of the two-stage distributor P4 is connected to the piston cavities 7 of the hydraulic cylinders Ts3, Ts4. With the neutral position of the spools of the two-stage distributor P4, its output line 14 is locked, the upper line 15 is connected to the working branch A of the pneumatic accumulator AK, and the lower line 16 is connected to the drain line 13.

Электронно-гидравлическая система работает следующим образом.The electronic hydraulic system operates as follows.

При заглублении отвала распределителем Р1 по гидролинии 1 подается давление рабочей жидкости в поршневые полости 3 гидроцилиндров Ц1 и Ц2. Из штоковых полостей 4 гидроцилиндров Ц1 и Ц2 рабочая жидкость через распределитель Р1 уходит на слив в гидробак Б. Величина давления рабочей жидкости в поршневых полостях 3 регистрируется датчиком Д. Сигнал с датчика Д, преобразованный аналого-цифровым преобразователем АЦП, поступает на вход схемы сравнения СХ и далее на управляющий вход дополнительного распределителя Р2.When the blade is deepened, the distributor P1 along the hydraulic line 1 supplies the pressure of the working fluid to the piston cavities 3 of the hydraulic cylinders Ts1 and Ts2. From the rod cavities 4 of the hydraulic cylinders Ts1 and Ts2, the working fluid through the distributor P1 goes to drain into the hydraulic tank B. The pressure of the working fluid in the piston cavities 3 is recorded by the sensor D. The signal from the sensor D, converted by an analog-to-digital converter of the ADC, is fed to the input of the CX comparison circuit and further to the control input of the additional distributor P2.

При работе бульдозера на машину действует сила, создающая опрокидывающий момент Мo. Ему противодействует удерживающий момент Му от веса машины. При малом сопротивлении грунта, когда Мo меньше Му, значение давления в поршневых полостях 3 гидроцилиндров Ц1 и Ц2, регистрируемое датчиком Д и поступающее на вход схемы сравнения СХ с аналого-цифрового преобразователя АЦП, меньше значения давления, заданного алгоритмом работы схемы СХ в каждый момент сравнения.When the bulldozer is operating, a force acts on the machine, creating a tilting moment M o . It is counteracted by the holding moment M y of the weight of the machine. With a low soil resistance, when M o is less than M y , the pressure in the piston cavities 3 of the hydraulic cylinders C1 and C2, recorded by the sensor D and fed to the input of the CX comparison circuit from the analog-to-digital converter of the ADC, is less than the pressure set by the algorithm of the CX circuit every moment of comparison.

Сигнал на выходе схемы сравнения СХ и на управляющем входе распределителя Р2 отсутствует, полости 3 и 4 гидроцилиндров Ц1 и Ц2 разобщены.There is no signal at the output of the comparison circuit CX and at the control input of the distributor P2, the cavities 3 and 4 of the hydraulic cylinders C1 and C2 are disconnected.

При увеличении сопротивления грунта увеличивается и давление в поршневых полостях 3 гидроцилинров Ц1 и Ц2, пропорционально которому увеличивается действующий на машину опрокидывающий момент Мo.With an increase in soil resistance, the pressure in the piston cavities 3 of the hydraulic cylinders C1 and C2 also increases, in proportion to which the tilting moment M o acting on the machine increases.

Как только давление рабочей жидкости в поршневых полостях 3 гидроцилинров Ц1 и Ц2 достигает значения, при котором опрокидывающий момент Мo сравняется с удерживающим моментом от веса машины Му, на выходе схемы сравнения СХ появится сигнал на переключение дополнительного двухпозиционного распределителя Р2. В этом случае поршневые полости 3 и штоковые полости 4 гидроцилиндров Ц1 и Ц2 будут сообщены, в результате давление в поршневых полостях 3 этих гидроцилиндров снизится до величины, предотвращающей вывешивание передней части машины.As soon as the pressure of the working fluid in the piston cavities 3 of the hydraulic cylinders C1 and C2 reaches a value at which the overturning moment M o is equal to the holding moment from the weight of the machine M y , the signal for switching an additional two-position distributor P2 will appear at the output of the comparison circuit CX. In this case, the piston cavities 3 and the rod cavities 4 of the hydraulic cylinders C1 and C2 will be communicated, as a result, the pressure in the piston cavities 3 of these hydraulic cylinders will decrease to a value that prevents the front of the machine from hanging out.

При бульдозировании в положении распределителя Р1 «нейтрально-заперто», когда полости 3 и 4 гидроцилиндров Ц1 и Ц2 разобщены, на заглубленный отвал вследствие неоднородности разрабатываемого грунта действуют переменные усилия. Пропорционально этим усилиям в поршневых полостях 3 гидроцилиндров Ц1 и Ц2 изменяется величина давления рабочей жидкости. При увеличении давления до установленного схема сравнения СХ подает сигнал на переключение распределителя Р2 в позицию, сообщающую штоковые 4 и поршневые 3 полости гидроцилиндров Ц1 и Ц2 между собой, тем самым предотвращая повышение давления выше значения, при котором возможен отрыв передней части машины. При последующем снижении давления жидкости в поршневых полостях 3 гидроцилиндров Ц1 и Ц2 сигнал на выходе схемы сравнения СХ отсутствует, распределитель Р2 переключится в исходную позицию, при которой штоковые 4 и поршневые 3 полости этих гидроцилиндров будут опять разобщены.When bulldozing in the position of the distributor P1 is “neutral-locked”, when the cavities 3 and 4 of the hydraulic cylinders C1 and C2 are disconnected, variable forces act on the buried dump due to the heterogeneity of the developed soil. Proportional to these efforts in the piston cavities 3 of the hydraulic cylinders Ts1 and Ts2, the pressure of the working fluid changes. When the pressure increases to the set, the comparison circuit CX gives a signal to switch the distributor P2 to a position that communicates the rod 4 and piston 3 cavities of the hydraulic cylinders C1 and C2 with each other, thereby preventing a pressure increase above the value at which the front of the machine can be torn off. With a subsequent decrease in the liquid pressure in the piston cavities 3 of the hydraulic cylinders Ts1 and C2, there is no signal at the output of the CX comparison circuit, the distributor P2 will switch to its original position, at which the rod 4 and piston 3 cavities of these hydraulic cylinders will again be disconnected.

При нейтрально-запертой и рабочей позиции золотников распределителя Р1 насос H1 по напорной гидролинии 11 через клапан К логического «ИЛИ» и обратный клапан КО заряжает пневмогидроаккумулятор АК до установленного распределителем Р3 максимального рабочего давления Р2. Схема предусматривает зарядку пневмогидроаккумулятора АК также по гидролинии 12 через клапан К логического «ИЛИ» и обратный клапан КО от насоса Н2 системы сервоуправления бортовыми фрикционами (БФ) трактора. Выбор источника зарядки пневмогидроаккумулятора АК осуществляет клапан К логического «ИЛИ», путем сравнения давлений в гидролиниях 11 и 12.With a neutral-locked and working position of the spools of the P1 distributor, the H1 pump through the pressure hydraulic line 11 through the logical "OR" valve K and the KO check valve charges the pneumatic accumulator AK to the maximum working pressure P 2 set by the distributor P3. The scheme provides for charging the pneumatic accumulator AK along the hydraulic line 12 through the K-valve of the logical "OR" and the KO check valve from the pump H2 of the servo-control system of the onboard friction clutches (BF) of the tractor. The AK pneumatic accumulator charging source is selected by the logical OR valve K, by comparing the pressures in the hydraulic lines 11 and 12.

В штоковые полости 8 гидроцилиндров Ц3 и Ц4 постоянно подводится давление от рабочего отвода А пневмогидроаккумулятора АК. Процессу втягивания их штоков препятствует присутствующая в замкнутом объеме поршневых полостей 7 этих гидроцилиндров рабочая жидкость. В результате штоки под действием противоположно действующих сил занимают уравновешенное положение, соответствующее определенному углу резания α отвала бульдозера.The pressure from the working branch A of the pneumatic accumulator AK is constantly supplied to the rod cavities 8 of the hydraulic cylinders C3 and C4. The process of retracting their rods is impeded by the working fluid present in the closed volume of the piston cavities 7 of these hydraulic cylinders. As a result, the rods under the action of opposing forces occupy a balanced position corresponding to a certain cutting angle α of the blade of the bulldozer.

По мере зарядки пневмогидроаккумулятора АК до контролируемого по манометру МН максимального рабочего давления Р2 происходит открытие на проход распределителя Р3, насос H1 соединяется с гидробаком Б, отключаясь клапаном «ИЛИ» от пневмогидроаккумулятора АК и насоса Н2.As the AK pneumatic accumulator is charged to the maximum operating pressure P 2 controlled by the MN pressure gauge, the distributor P3 opens to the passage, the pump H1 is connected to the hydraulic tank B, disconnected by the "OR" valve from the AK pneumatic accumulator and pump H2.

Отсоединение насоса Н2 от заряженного пневмогидроаккумулятора АК при неработающем насосе H1, или когда давление в гидролинии 11 будет меньше давления в гидролинии 12, осуществляет обратный клапан КО.The H2 pump is disconnected from the charged pneumatic accumulator AK when the pump H1 is idle, or when the pressure in the hydraulic line 11 is less than the pressure in the hydraulic line 12, the KO check valve is used.

В период разгрузки насоса H1 питание гидросистемы навесного оборудования осуществляется от рабочего отвода А пневмогидроаккумулятора АК.During the unloading period of pump H1, the power of the attachment hydraulic system is supplied from the working branch A of the pneumatic accumulator AK.

При снижении давления в пневмогидроаккумуляторе АК до установленного минимального рабочего давления Р1, гидроуправляемый распределитель Р3 закрывается и питание всех гидроцилиндров бульдозера вновь осуществляется от насоса H1 при одновременной зарядке пневмогидроаккумулятора АК. Если давление в гидролинии 11 будет меньше давления в гидролинии 12, то посредством переключения клапана К логического «ИЛИ» питание гидроцилиндров Ц3 и Ц4 осуществляется от насоса Н2 через клапан КО при одновременной зарядке от насоса Н2 пневмогидроаккумулятора АК.When the pressure in the AK pneumatic accumulator drops to the set minimum working pressure P 1 , the P3 hydraulic control valve closes and all bulldozer hydraulic cylinders are again powered by pump H1 while charging the AK pneumatic accumulator. If the pressure in the hydraulic line 11 will be less than the pressure in the hydraulic line 12, then by switching the valve K of the logical “OR”, the hydraulic cylinders C3 and C4 are supplied from the pump H2 through the valve KO while charging the pneumatic accumulator AK from the pump H2.

Величину заглубления отвала устанавливают работой гидроцилиндров Ц1 и Ц2, управляемых вручную посредством золотника 1.1 распределителя P1. Включив золотник 1.2 распределителя P1 в одну из рабочих позиций, путем перемещения штоков цилиндров Ц3 и Ц4 изменяют угол резания отвала.The depth of the blade set by the operation of the cylinders C1 and C2, manually controlled by means of valve 1.1 valve P1. Having turned valve 1.2 of valve P1 into one of the operating positions, by moving the cylinder rods C3 and C4, the cutting angle of the blade is changed.

При нейтральной позиции золотников двухкаскадного распределителя Р4 его выходная гидролиния 14 заперта, верхняя гидролиния 15 соединена с рабочим отводом А пневмогидроаккумулятора АК, который, в свою очередь, соединен со штоковыми полостями 8 гидроцилиндров Ц3 и Ц4, а нижняя гидролиния 16 соединена со сливной гидролинией 13.At the neutral position of the spools of the two-stage distributor P4, its output line 14 is locked, the upper line 15 is connected to the working branch A of the pneumatic accumulator AK, which, in turn, is connected to the rod cavities 8 of the hydraulic cylinders C3 and C4, and the lower hydraulic line 16 is connected to the drain hydraulic line 13.

При уменьшении внешней нагрузки и соответствующей подаче электрического сигнала на соленоид по цепи управления С1, золотник первого каскада 4.1 распределителя Р4 опускается вниз, подсоединяя находящуюся под рабочим давлением верхнюю гидролинию 15 с гидроуправляемым золотником 4.2 второго каскада. В результате золотник второго каскада 4.2 также переместится вниз и направит поток рабочей жидкости под давлением от верхней гидролинии 15 в поршневые полости 7 гидроцилиндров Ц3 и Ц4, штоковые же их полости 8 постоянно соединены с насосами H1 или Н2 или заряженным пневмогидроаккумулятором АК.With a decrease in the external load and a corresponding supply of an electric signal to the solenoid through the control circuit C 1 , the spool of the first stage 4.1 of the distributor P4 drops down, connecting the upper hydraulic line 15 under the working pressure with the hydraulically controlled spool 4.2 of the second stage. As a result, the spool of the second cascade 4.2 will also move downward and direct the flow of working fluid under pressure from the upper hydraulic line 15 to the piston cavities 7 of the hydraulic cylinders C3 and C4, while their rod cavities 8 are constantly connected to the pumps H1 or H2 or a charged pneumatic accumulator AK.

Ввиду различных эффективных площадей поршневой 7 и штоковой 8 полостей гидроцилиндров Ц3 и Ц4, их штоки начнут выдвигаться, что приведет к увеличению угла резания грунта α отвала бульдозера. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока подача управляющего сигнала по цепи C1 не прекратится, после чего золотники 4.1 и 4.2 возвращаются под действием возвратных пружин в нейтральную позицию, выдвижение штоков гидроцилиндров Ц3 и Ц4 прекращается.Due to the different effective areas of the piston 7 and rod 8 cavities of the hydraulic cylinders C3 and C4, their rods will begin to extend, which will lead to an increase in the cutting angle α of the dozer blade. This process will occur until the supply of the control signal through circuit C 1 stops, after which the spools 4.1 and 4.2 return under the action of return springs to the neutral position, the extension of the cylinder rods C3 and C4 is stopped.

При увеличении нагрузки в процессе резания грунта управляющий электрический сигнал поступает на соленоид по цепи управления С2, что вызывает перемещение золотника первого каскада 4.1 вверх и подсоединив находящейся под рабочим давлением верхней гидролинии 15 с гидроуправляемым золотником 4.2 второго каскада. В результате золотник второго каскада 4.2 распределителя Р4 также переместится вверх и соединит поршневые полости 7 гидроцилиндров Ц3 и Ц4 выходной гидролинией 14 и нижней гидролинией 16 со сливной гидролинией 13.When the load increases during the cutting of the soil, the control electric signal is supplied to the solenoid through the control circuit C 2 , which causes the spool of the first cascade 4.1 to move up and connect the upper hydraulic line 15 under the working pressure with the hydraulic spool 4.2 of the second cascade. As a result, the spool of the second stage 4.2 of the distributor P4 will also move up and connect the piston cavities 7 of the hydraulic cylinders C3 and C4 with the output hydraulic line 14 and the lower hydraulic line 16 with the drain hydraulic line 13.

Так как штоковые полости 8 этих гидроцилиндров постоянно находятся под давлением насоса H1 или Н2 или заряженного пневмогидроаккумулятора АК, то их штоки будут втягиваться до тех пор, уменьшая угол резания α отвала, пока не прекратится подача управляющего сигнала по цепи С2, после чего золотники 4.1 и 4.2 возвращаются под действием возвратных пружин в нейтральную позицию, втягивание штоков гидроцилиндров Ц3 и Ц4 прекращается.Since the rod cavities 8 of these hydraulic cylinders are constantly under pressure from a pump H1 or H2 or a charged pneumatic accumulator AK, their rods will be retracted until the cutting angle α of the blade is reduced until the control signal stops flowing along the C 2 chain, after which the spools 4.1 and 4.2 return under the action of return springs to a neutral position, retraction of the rods of hydraulic cylinders C3 and C4 stops.

Наличие электронной схемы управления заглублением отвала позволяет, ограничивая давление в поршневых полостях гидроцилиндров Ц1 и Ц2, сохранить динамические свойства движителя, не допуская отрыва передней части машины и обеспечивая работу бульдозера в режиме номинальной силы тяги при повышенной скорости и производительности.The presence of an electronic control circuit for the deepening of the blade allows, by limiting the pressure in the piston cavities of the hydraulic cylinders Ts1 and Ts2, to maintain the dynamic properties of the propulsion, preventing the front of the machine from tearing off and ensuring the operation of the bulldozer in the mode of nominal traction at increased speed and productivity.

Электронно-гидравлическая система управления отвалом бульдозера обладает свойством приспосабливаться к грунтовым условиям, оптимизируя угол резания α по внешней нагрузке. Снижение сопротивления грунта за счет оптимизации угла резания позволяет направить запас мощности двигателя на повышение производительности бульдозера в процессе реализации максимальных значений его тягово-скоростных свойств.The electronic-hydraulic bulldozer blade control system has the ability to adapt to soil conditions, optimizing the cutting angle α according to the external load. Reducing soil resistance by optimizing the cutting angle allows you to direct the engine power reserve to increase the productivity of the bulldozer in the process of implementing the maximum values of its traction and speed properties.

Схема работает совместно со схемой электронного управления гидромеханической трансмиссией (ГМТ) базового трактора, при этом гидроцилиндры изменения угла резания отвала управляются автоматически, посредством цепей управления или вручную. Это дает возможность автоматического регулирования тяговых усилий трактора в зависимости от внешней нагрузки и бесступенчатого переключения передач в ГМТ без разрыва потока мощности. При этом вопрос установки углов резания рассматривается в совокупности с динамическими свойствами движителя.The scheme works in conjunction with the electronic control system for hydromechanical transmission (HMT) of the base tractor, while the hydraulic cylinders for changing the blade cutting angle are controlled automatically, by means of control circuits or manually. This makes it possible to automatically control the tractor's traction efforts depending on the external load and stepless gear shifting in the hydraulic drive without breaking the power flow. In this case, the question of setting the cutting angles is considered in conjunction with the dynamic properties of the propulsion.

Claims (1)

Электронно-гидравлическая система управления отвалом бульдозера, включающая насос гидросистемы навесного оборудования, основной распределитель, гидроцилиндры подъема-опускания отвала и дополнительный распределитель, сообщенный с обеими полостями гидроцилиндров подъема-опускания отвала, а также электронную схему, содержащую датчик давления в поршневых полостях гидроцилиндров подъема-опускания отвала, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, который соединен со схемой сравнения, позволяющей задавать значение давления рабочей жидкости, выход которой является управляющим входом дополнительного распределителя, при этом последний выполнен двухпозиционным с электронным управлением, отличающаяся тем, что к основному распределителю дополнительно подключены два гидроцилиндра изменения угла резания отвала, штоковые полости которых сообщены с рабочим отводом пневмогидроаккумулятора, подсоединенного через клапан «ИЛИ» и обратный клапан к напорной гидролинии насоса гидросистемы навесного оборудования или к напорной гидролинии насоса системы сервоуправления бортовыми фрикционами трактора, а к напорной гидролинии насоса гидросистемы навесного оборудования подключен вход дополнительного двухпозиционного распределителя, управляемого от снабженного манометром рабочего отвода пневмогидроаккумулятора, при этом выход дополнительного двухпозиционного распределителя соединен сливной гидролинией с гидробаком, причем между рабочим отводом пневмогидроаккумулятора и сливной гидролинией подключен двухкаскадный распределитель, золотник первого каскада которого с электромагнитным управлением имеет электрические цепи управления, связанные со схемой электронного управления гидромеханической трансмиссией трактора, золотник второго каскада - гидроуправляемый, а выходная гидролиния дополнительного двухпозиционного распределителя подключена к поршневым полостям гидроцилиндров изменения угла резания отвала бульдозера.The electronic-hydraulic control system for the dozer blade, including the attachment hydraulic system pump, the main distributor, the blade lifting and lowering hydraulic cylinders and the secondary distributor communicated with both cavities of the blade lifting and lowering hydraulic cylinders, as well as the electronic circuit containing the pressure sensor in the piston cavities of the hydraulic lifting cylinders lowering the blade connected to an analog-to-digital converter, which is connected to a comparison circuit that allows you to set the pressure value of the slave whose liquid, the output of which is the control input of the additional distributor, the latter being made on-off with electronic control, characterized in that the main distributor is additionally connected with two hydraulic cylinders for changing the blade cutting angle, the rod cavities of which are connected to the working tap of the pneumatic accumulator connected via the “OR "And a check valve to the pressure head hydraulic line of the attachment hydraulic system pump or to the pressure head hydraulic line of the servo control pump I have the tractor’s friction clutches, and the input of the additional on-off distributor controlled from the pneumatic accumulator’s working outlet equipped with a pressure gauge is connected to the pressure head hydraulic line of the attachment hydraulic pump, while the output of the additional two-position distributor is connected to the hydraulic drain drain line and a two-way hydraulic valve between the working outlet whose spool of the first cascade of which with electromagnetic control m has a control circuit electrically connected to the electronic control circuit hydromechanical transmission of the tractor, the spool of the second stage - hydraulically, hydraulic lines and the output toggle additional distributor is connected to the piston cavities of hydraulic cylinders changes the cutting angle dozer blade.
RU2016119466A 2016-05-19 2016-05-19 Electronic-hydraulic control system with the bulldozer drawing RU2624079C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119466A RU2624079C1 (en) 2016-05-19 2016-05-19 Electronic-hydraulic control system with the bulldozer drawing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119466A RU2624079C1 (en) 2016-05-19 2016-05-19 Electronic-hydraulic control system with the bulldozer drawing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624079C1 true RU2624079C1 (en) 2017-06-30

Family

ID=59312299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016119466A RU2624079C1 (en) 2016-05-19 2016-05-19 Electronic-hydraulic control system with the bulldozer drawing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624079C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108915007A (en) * 2018-07-09 2018-11-30 马鞍山市润启新材料科技有限公司 A kind of excavator swing arm dipper energy conserving system
RU2782912C1 (en) * 2022-05-24 2022-11-07 Акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" Hydraulic system of engineering machine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU682617A1 (en) * 1976-06-01 1979-08-30 Р. С. Бурштейн, М. А. Плотко и И. К. Симаков Working implement hudraulic drive
SU785441A1 (en) * 1978-12-25 1980-12-07 Предприятие П/Я В-2823 Bulldozer blade hydraulic actuator
SU1055841A1 (en) * 1982-07-08 1983-11-23 Предприятие П/Я В-2823 Hydraulic drive for bulldozer equipment
WO1989007177A1 (en) * 1988-01-27 1989-08-10 Caterpillar Inc. Automatic implement position control system
US5551518A (en) * 1994-09-28 1996-09-03 Caterpillar Inc. Tilt rate compensation implement system and method
RU2109883C1 (en) * 1996-07-01 1998-04-27 Челябинский государственный технический университет Electronic-hydraulic system of bulldozer mouldboard control
RU137301U1 (en) * 2013-09-10 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" BULDOSER HYDRAULIC DRIVE

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU682617A1 (en) * 1976-06-01 1979-08-30 Р. С. Бурштейн, М. А. Плотко и И. К. Симаков Working implement hudraulic drive
SU785441A1 (en) * 1978-12-25 1980-12-07 Предприятие П/Я В-2823 Bulldozer blade hydraulic actuator
SU1055841A1 (en) * 1982-07-08 1983-11-23 Предприятие П/Я В-2823 Hydraulic drive for bulldozer equipment
WO1989007177A1 (en) * 1988-01-27 1989-08-10 Caterpillar Inc. Automatic implement position control system
US5551518A (en) * 1994-09-28 1996-09-03 Caterpillar Inc. Tilt rate compensation implement system and method
RU2109883C1 (en) * 1996-07-01 1998-04-27 Челябинский государственный технический университет Electronic-hydraulic system of bulldozer mouldboard control
RU137301U1 (en) * 2013-09-10 2014-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" BULDOSER HYDRAULIC DRIVE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108915007A (en) * 2018-07-09 2018-11-30 马鞍山市润启新材料科技有限公司 A kind of excavator swing arm dipper energy conserving system
RU2782912C1 (en) * 2022-05-24 2022-11-07 Акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" Hydraulic system of engineering machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9206821B2 (en) Hydraulic switching mechanism for mobile hydraulics, mobile hydraulic machine and valve unit
US9086061B2 (en) Energy recovery hydraulic system
US10119556B2 (en) System having combinable transmission and implement circuits
US20060237203A1 (en) Hydraulic lift assist for tractor towed earth moving apparatus
EP2679735A1 (en) Construction machine with working attachment
CZ279137B6 (en) Apparatus for recuperation of potential energy of a working device of a building or earth-moving machine
DE112013002784T5 (en) Electrohydraulic system for recovery and reuse of potential energy
CA2945219C (en) Device for recovering hydraulic energy in an implement and a corresponding implement
CN102859081A (en) Pump suction charging system
EP3770340B1 (en) A hydraulic system
RU2624079C1 (en) Electronic-hydraulic control system with the bulldozer drawing
US3965587A (en) Quick drop control for scrapers
RU137301U1 (en) BULDOSER HYDRAULIC DRIVE
US20140174063A1 (en) Hydraulic system for controlling a work implement
JP5626712B2 (en) Energy recovery and reuse technology for hydraulic systems
US8997479B2 (en) Hydraulic control system having energy recovery
JP2019528415A (en) Construction machine control system and construction machine control method
CN110578726B (en) Quantitative system variable hydraulic system
KR101186568B1 (en) hydraulic system having creation function for working mode
US11378989B2 (en) Hydraulic valve with switching regeneration circuit
RU84878U1 (en) HYDRAULIC DRIVER OF A SINGLE LOAD LOADER
RU2302493C1 (en) Hydraulic system for filling-up device
RU2634441C1 (en) Automatic ripper cutting angle control system
CN105178370B (en) Material processor
CN216689565U (en) Hydraulic quick-change device control loop for excavator