RU2709572C1 - Scraper with ladle gas lubrication - Google Patents
Scraper with ladle gas lubrication Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709572C1 RU2709572C1 RU2018128238A RU2018128238A RU2709572C1 RU 2709572 C1 RU2709572 C1 RU 2709572C1 RU 2018128238 A RU2018128238 A RU 2018128238A RU 2018128238 A RU2018128238 A RU 2018128238A RU 2709572 C1 RU2709572 C1 RU 2709572C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumatic
- hydraulic
- bucket
- controlled
- valve
- Prior art date
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
- E02F3/64—Buckets cars, i.e. having scraper bowls
- E02F3/65—Component parts, e.g. drives, control devices
-
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к землеройно-транспортной технике и в частности к скреперам.The invention relates to earth moving equipment and in particular to scrapers.
Известен скрепер с газовой смазкой ковша, включающий ковш с пневмоколлектором, сообщенным с ресивером через управляемый пневмоклапан, гидроцилиндры привода ковша и гидрораспределитель, соединенный с гидроаккумулятором через регулируемый гидродроссель и управляемый гидроклапан, соединенный линией управления с включателем, установленным на базовой машине с возможностью взаимодействия с ковшом в транспортном положении (А.С. SU 1305264, E02F 3/64, 9/22).A known scraper with gas lubrication of the bucket, including a bucket with a pneumatic manifold communicated with the receiver through a controlled pneumatic valve, bucket drive cylinders and a hydraulic valve connected to the hydraulic accumulator through an adjustable hydraulic throttle and a controlled hydraulic valve connected by a control line to a switch mounted on the base machine with the possibility of interaction with the bucket in transport position (A.S. SU 1305264, E02F 3/64, 9/22).
Недостатком известного скрепера является сложность системы создания давления воздуха в ресивере, содержащей компрессор, гидродвигатель, гидроклапан и гидролинии, что увеличивает затраты энергии на трение и дросселирование рабочей жидкости, а также снижает надежность.A disadvantage of the known scraper is the complexity of the system for creating air pressure in the receiver, containing a compressor, hydraulic motor, hydraulic valve and hydraulic lines, which increases the energy cost of friction and throttling of the working fluid, and also reduces reliability.
Наиболее близким техническим решением к данному иэобретению является скрепер с газовой смазкой ковша, содержащий ковш с пневмоколлектором, сообщенный с ресивером через управляемый пневмоклапан, гидролцилиндры привода ковша и гидрораспределитель, соединенный с гидроаккумулятором через регулируемый гидродроссель и управляемый гидроклапан, связанный линией управления с включателем, установленном на базовой машине с возможностью взаимодействия с ковшом в транспортном положении (А.С. SU 1481336, Е02F 3/64, 9/22).The closest technical solution to this invention is a scraper with gas lubrication of the bucket, containing a bucket with a pneumatic manifold, communicated with the receiver through a controlled pneumatic valve, hydraulic cylinders of the bucket drive and a control valve connected to the hydraulic accumulator through an adjustable hydraulic throttle and a controlled hydraulic valve connected to the control line with a switch installed on the switch base machine with the ability to interact with the bucket in the transport position (A.S. SU 1481336, E02F 3/64, 9/22).
Последний скрепер несколько проще предыдущего и не содержит компрессора и гидродвигателя для его привода, однако система рекуперации кинетической энергии колебаний рабочего оборудования в потенциальную энергию сжатого газа в ресивере, остается двухконтурной. Гидравлический контур в виде гидроцилиндра привода эластичного резервуара и пневматический контур в виде упомянутого эластичного резервуара, что увеличивает потери энергии и снижает надежность. Наличие эластичного резервуара снижает не только надежность, но и существенно уменьшает возможную величину создаваемого им давления воздуха в ресивере, что требует увеличения его емкости. Кроме того, в известных устройствах возникают большие бесполезные утечки воздуха в период опускания ковша из транспортного положения в положение набора грунта. При открытии пневмоклапана, в пневмолинии сообщающей пневмоколлектор ковша с ресивером, сжатый воздух бесполезно начинает выходить из пневмоколлектора при опускании ковша еще до начала копания и выходит в начальный период, когда в этом еще нет необходимости, поскольку отсутствует или малая величина сопротивления движению стружки грунта в ковш.The last scraper is somewhat simpler than the previous one and does not contain a compressor and a hydraulic motor for its drive, however, the system for recovering the kinetic energy of oscillations of the working equipment into the potential energy of compressed gas in the receiver remains double-circuit. A hydraulic circuit in the form of a hydraulic cylinder drive an elastic reservoir and a pneumatic circuit in the form of said elastic reservoir, which increases energy loss and reduces reliability. The presence of an elastic reservoir reduces not only reliability, but also significantly reduces the possible value of the air pressure created by it in the receiver, which requires an increase in its capacity. In addition, in the known devices there are large useless air leaks during the lowering of the bucket from the transport position to the position of soil collection. When the pneumatic valve is opened, in the pneumatic line communicating the pneumatic collector of the bucket with the receiver, the compressed air starts to uselessly exit the pneumatic collector when lowering the bucket even before the digging starts and leaves the initial period when this is not necessary yet, since there is no or small resistance to the movement of soil chips into the bucket .
Задачей предлагаемого изобретения является снижение затрат энергии и повышение надежности скреперов.The task of the invention is to reduce energy costs and increase the reliability of scrapers.
Данный технический результат достигается тем, что скрепер с газовой смазкой ковша, содержащий ковш с пневмоколлектором, сообщенным с ресивером через управляемый пневмоклапан, гидроцилиндры привода ковша, и гидрораспределитель, соединенный с гидроаккумулятором через регулируемый гидродроссель и управляемый гидроклапан, связанный линией управления с включателем, установленным на базовой машине с возможностью взаимодействия с ковшом, снабжен закрепленным корпусом к раме и штоком к ковшу пневмоцилиндром, полости которого снабжены всасвывающими обратными пневмоклапанами, сообщенными с ресивером через регулируемые пневмодроссели, а управляемый пневмоклапан установленный между ресивером и пневмоколлектором снабжен выключателем, размещенным на задней стенке ковша, причем система газовой смазки снабжена, включенным между ресивером и пневмоколлектором, управляемым пневмодросселем и установленным на задней стенке ковша датчиком объема грунта, соединенным с органом управления пневмодросселя.This technical result is achieved by the fact that the scraper is gas-lubricated with a bucket, comprising a bucket with a pneumatic manifold communicated with the receiver through a controlled pneumatic valve, hydraulic cylinders of the bucket drive, and a control valve connected to the hydraulic accumulator through an adjustable hydraulic throttle and a controlled hydraulic valve connected by a control line to a switch mounted on the base machine with the ability to interact with the bucket, is equipped with a fixed housing to the frame and a rod to the bucket with a pneumatic cylinder, the cavities of which are equipped with a suction by returning pneumatic valves communicated with the receiver through adjustable pneumatic throttles, and the controlled pneumatic valve installed between the receiver and the pneumatic manifold is equipped with a switch located on the rear wall of the bucket, and the gas lubrication system is provided between the receiver and the pneumatic manifold, controlled by a pneumatic throttle and a volume sensor mounted on the rear wall soil connected to the control element of the pneumatic throttle.
На чертеже изображен скрепер с газовой смазкой ковша.The drawing shows a scraper with gas lubricated bucket.
Скрепер содержит базовую машину 1, ковш 2 с пневмоколлектором 3, гидропривод, включающий гидроцилиндры 4 привода ковша (показан один гидроцилиндр), соединенные гидролиниями с гидрораспределителем 5. Указанный гидрораспределитель сообщен с гидронасосом 6 и выполнен с возможностью сообщения, в средней позиции его золотника, поршневых полостей гидроцилиндров 4 с гидробаком 7, а штоковых полостей с гидроаккумулятором 8 через регулируемый гидродроссель 9 и управляемый гидроклапан 10. Последний соединен линий управления с включателем 11, установленным на базовой машине с возможностью взаимодействия с ковшом 2 в заглубленном его положении, или он может быть, например, установлен на корпусе гидроцилиндра 4 привода ковша с возможностью взаимодействия с упором, закрепленным на штоке. Пневмоцилиндр 12 закреплен корпусом к базовой машине 1, штоком к ковшу 2, и его полости сообщены всасывающими обратными клапанами 13 и 14 с атмосферой через фильтр 15, а напорными обратными пневмоклапанами 16 и 17, через регулируемые пневмодроссели 18 и 19 сообщены с предохранительным пневмоклапанном 20 и с ресивером 21. Ресивер сообщен с пневмоколлектором 3, через управляемый пневмоклапан 22, соединенный линиями управления с включателем 11 и с включателем 23, установленным на задней стенке 24 ковша 2. Последовательно с управляемым пневмоклапанном 22 включен управляемый пневмодроссель 25, с органом управления 26, выполненный, например в виде сильфона, диафрагмовой камеры или гидроцилиндра. Указанный орган управления 26 соединен с датчиком объема грунта 27, на задней стенке 24 ковша, выполненный, например, в виде эластичной трубки, заполненной рабочей жидкостью.The scraper comprises a
Скрепер работает следующим образом.Scraper works as follows.
На транспортном режиме все элементы скрепера находятся в позиции, изображенной на чертеже, а именно, заполненный грунтом ковш скрепера поднят, золотник гидрораспределителя 5 занимает среднюю позицию и сообщает штоковые полости гидроцилиндров 4 с гидроаккумулятором 8 через регулируемый дроссель 9 и управляемый гидроклапан 10, который открыт, поскольку поднятый ковш 2 устанавливает включатель 11 в положение «Выключено». Поршневые полости гидроцилиндров 4 сообщены с гидробаком 7 и видно, что все перечисленные гидроэлементы в совокупности образуют упругую связь между базовой машиной 1 и ковшом 2.In the transport mode, all the elements of the scraper are in the position shown in the drawing, namely, the scraper bucket filled with soil is raised, the
В состоянии покоя ковш 2 скрепера находится в положении статического равновесия и величина давления рабочей жидкости в гидроаккумуляторе 8 определяется величиной силы тяжести ковша и грунта. Управляемый пневмоклапан 22 закрыт, контакты включателя 11 разомкнуты, а включателя 23 замкнуты. Поршень пневмоцилиндра 12 неподвижен и обратные пневмоклапаны закрыты.At rest, the
При перемещении скрепера на транспортном режиме по неровностям опорной поверхности его ковш 2, имея упругую связь с базовой машиной, совершает колебательные движения относительно положения статического равновесия. Рассмотрим явления, возникающие при колебаниях ковша скрепера. Пусть, например, ковш, совершая колебательное движение, опускается вниз от положения статического равновесия. Тогда, поршни гидроцилиндров 4, двигаясь вниз, вытесняют рабочую жидкость из штоковых полостей в гидроаккумулятор 8 через гидрораспределитель 5, регулируемый гидродроссель 9 и открытый управляемый гидроклапан 10. Газ в газовой полости гидроаккумулятора 8 сжимается, что замедляет движение ковша 2 до полной его остановки. Поршневые полости гидроцилиндров 4 заполняются рабочей жидкостью из гидробака через гидрораспределитель 5. Поршень пневмоцилиндра 12 в этот момент также опускается вниз, вытесняя воздух из штоковой полости через регулируемый пневмодроссель 18 и напорный обратный клапан 16 в ресивер 21, а поршневая полость пневмоцилиндра заполняется воздухом через обратный клапан 13 и фильтр 15.When moving the scraper in the transport mode along the irregularities of the supporting surface, its
После остановки движения ковша 2 вниз, он начинает движение вверх, поскольку в штоковые полости гидроцилиндров 4 поступает рабочая жидкость под давлением, создаваемым сжатым газом в гидроаккумуляторе 8, а рабочая жидкость из поршневых полостей вытесняется в гидробак через гидрораспределитель 5. Одновременно совершает движение вверх и поршень пневмоцилиндра 12, вытесняя воздух из поршневой полости в ресивер 21 через регулируемый дроссель 19 и напорный обратный пневмоклапан 17, а штоковая его полость заполняется воздухом через впускной обратный клапан 14 и фильтр 15.After stopping the movement of the
Повторяющиеся колебания ковша 2 скрепера на транспортном режиме обеспечивают запас сжатого воздуха в ресивере 21 в количестве, достаточном для эффективной работы пневмосистемы газовой смазки с меньшими энергозатратами. Снижение энергозатрат обеспечивается тем, что вредная кинетическая энергия колебаний ковша и грунта преобразуется в полезную потенциальную энергию сжатого газа в ресивере посредством простого пневмоцилиндра без дополнительных приводов в виде гидроцилиндра с гибким резервуаром или компрессора с гиродвигателем, как в известных технических решениях. После разгрузки ковша воздействие грунта на включатель 23 прекращается и его контакты размыкаются, но все гидроэлементы и пневмоэлементы системы управления остаются в прежнем положении на пути движения скрепера к месту набора грунта.The repeated vibrations of the
Для набора грунта ковш заглубляется и воздействует на включатель 11, контакты которого замыкаются и включают управляемый гидроклапан 10 в положение «Закрыто», блокируя гидроаккумулятор 8, а управляемый пневмоклапан 22 остается закрытым, поскольку разомкнуты контакты включателя 23. Пневмолиния, сообщающая ресивер 21 с пневмоколлектором 3, остается закрытой во время опускания ковша 2, его заглубления и в начальный период набора грунта в ковш. В этот период нет необходимости расходовать сжатый воздух из ресивера. Включатель 23 замыкает свои контакты и открывает пневмоклапан 22 при достижении заданного объема грунта в ковше, когда возрастает составляющая сопротивления наполнения ковша. Сжатый воздух поступает в пневмоколлектор 3 из ресивера 21 до окончания заполнения ковша грунтом и его выглубления. Причем количество воздуха, поступающего в пневмоколлектор 3, увеличивается по мере увеличения объема грунта в ковше, вследствие возрастания давления, оказываемого грунтом на датчик 27, который воздействует на орган управления 26 управляемого пневмодросселя 25, увеличивая его пропускную способность и соответственно количество воздуха поступающего в ковш. Гидроаккумулятор 8 остается заблокированным гидроклапаном 10 на всем протяжении набора грунта, обеспечивая необходимую жесткость системы управления ковшом.To set the soil, the bucket deepens and acts on the
При выглублении ковша в транспортное положение, включатель 11 размыкает свои контакты и устанавливает тем самым управляемый пневмоклапан 22 в положение «Закрыто», а управляемый гидроклапан 10 в положение «Открыто», сообщая гидроаккумулятор 8 со штоковыми полостями гидроцилиндров 4 через гидрораспределитель 5. Регулируемые гидродроссель 9 и пневмодроссели 18 и 19 обеспечивают установку благоприятных демпфирующих свойств с целью повышения плавности хода скрепера путем снижения амплитуды колебаний и увеличения, благодаря этому, скорости передвижения, что также способствует снижению затрат энергии и повышению надежности.When the bucket is deepened into the transport position, the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018128238A RU2709572C1 (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | Scraper with ladle gas lubrication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018128238A RU2709572C1 (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | Scraper with ladle gas lubrication |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2709572C1 true RU2709572C1 (en) | 2019-12-18 |
Family
ID=69006649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018128238A RU2709572C1 (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | Scraper with ladle gas lubrication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2709572C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748019C1 (en) * | 2020-03-25 | 2021-05-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" | Excavator boom hydraulic drive |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3339658A (en) * | 1964-12-02 | 1967-09-05 | Caterpillar Tractor Co | Controls for earthmoving scrapers connected in tandem |
US3477152A (en) * | 1966-03-25 | 1969-11-11 | United Aircraft Corp | Control of earthmoving machinery |
SU1481336A1 (en) * | 1986-07-04 | 1989-05-23 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Scraper with gas-lubricated bucket |
SU1546568A1 (en) * | 1988-04-15 | 1990-02-28 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Scraper with gas lubrication of bucket |
SU1666652A1 (en) * | 1989-07-04 | 1991-07-30 | Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина | Working equipment of scraper |
RU2598012C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-09-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Scraper hydraulic system |
US20160289927A1 (en) * | 2016-06-14 | 2016-10-06 | Caterpillar Inc. | Bowl monitoring system |
-
2018
- 2018-08-01 RU RU2018128238A patent/RU2709572C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3339658A (en) * | 1964-12-02 | 1967-09-05 | Caterpillar Tractor Co | Controls for earthmoving scrapers connected in tandem |
US3477152A (en) * | 1966-03-25 | 1969-11-11 | United Aircraft Corp | Control of earthmoving machinery |
SU1481336A1 (en) * | 1986-07-04 | 1989-05-23 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Scraper with gas-lubricated bucket |
SU1546568A1 (en) * | 1988-04-15 | 1990-02-28 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Scraper with gas lubrication of bucket |
SU1666652A1 (en) * | 1989-07-04 | 1991-07-30 | Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина | Working equipment of scraper |
RU2598012C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-09-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Scraper hydraulic system |
US20160289927A1 (en) * | 2016-06-14 | 2016-10-06 | Caterpillar Inc. | Bowl monitoring system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748019C1 (en) * | 2020-03-25 | 2021-05-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" | Excavator boom hydraulic drive |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101353831B1 (en) | System and method for pump-controlled cylinder cushioning | |
AU2011377385A1 (en) | Arrangement in wave energy recovery system | |
CN1856653A (en) | Hydraulic system for a work machine | |
RU2709572C1 (en) | Scraper with ladle gas lubrication | |
CN112689695B (en) | System and method for regeneration of energy released from a work implement | |
EP3152445A1 (en) | Hydraulic cylinder | |
US2728193A (en) | Ram jack | |
CN109268325B (en) | Electro-hydraulic driving unit for exceeding load and capable of precisely ensuring position control | |
CN108104183A (en) | A kind of hydraulic excavator bucket regenerating unit and hydraulic crawler excavator | |
JP2005133762A (en) | Hydraulic circuit using hydraulic cylinder | |
CN113614369A (en) | Pump and associated systems and methods | |
FI20185765A1 (en) | Liquid pump | |
CN205371127U (en) | Excavator control valve case regeneration structure | |
JP2019052664A (en) | Hydraulic circuit | |
RU55894U1 (en) | WELL PUMP HYDRAULIC DRIVE | |
EP0058542A1 (en) | Water engine | |
CN105672385B (en) | A kind of excavator boom collaborates control device | |
CN216640708U (en) | Shock attenuation booster unit for loader | |
RU195330U1 (en) | HYDRAULIC TRANSMISSION | |
KR100641388B1 (en) | Energy regenerative system for hydraulic circuit | |
US2341864A (en) | Pneumatic counterbalance for well pumps | |
RU2756995C1 (en) | Trench excavator | |
RU195329U1 (en) | HYDRAULIC TRANSMISSION | |
CN104234103B (en) | Hydraulic excavator movable arm priority hydraulic oil way and system vibration damping hydraulic loop | |
RU225272U1 (en) | Submersible electric-hydraulic driven pump unit |