RU2729632C1 - Excavator for opening of pipelines - Google Patents

Excavator for opening of pipelines Download PDF

Info

Publication number
RU2729632C1
RU2729632C1 RU2019124161A RU2019124161A RU2729632C1 RU 2729632 C1 RU2729632 C1 RU 2729632C1 RU 2019124161 A RU2019124161 A RU 2019124161A RU 2019124161 A RU2019124161 A RU 2019124161A RU 2729632 C1 RU2729632 C1 RU 2729632C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
excavator
working equipment
console
drive
Prior art date
Application number
RU2019124161A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Дмитриевич Глебов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный 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 "Псковский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет"
Priority to RU2019124161A priority Critical patent/RU2729632C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729632C1 publication Critical patent/RU2729632C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80Component parts
    • E02F3/84Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives

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: excavation and moving of soil.
SUBSTANCE: invention relates to excavating equipment used for opening of main pipelines. Rotary cantilever 5 with hydraulic cylinders of drive 6 is added to standard working equipment of multi-bucket excavator, and in its lower part, through scraper 7, scraper 9 and wire brush 10 with rotation drive are installed. Crank arm 15 is hinged to cantilever 5, roller 16 is arranged at its lower end, and contactor 17 of displacement sensors 18 arranged on cantilever is arranged on top end. At continuous displacement of the excavator automatic control of height of cutting edges of buckets relative to the pipeline is provided, regardless of varying surface relief. At the same time the excavator movement speed is automatically adjusted depending on the load on the working equipment. Driver is left with the operation of correcting the movement of the excavator along the course, but it is also considerably simplified by installing a video camera and a monitor in the cabin on the console. Image on the screen of the pipeline and index side planks give complete information on mutual position of the working element and the pipeline, which simplifies control of the working process.
EFFECT: technical result is higher efficiency and reduced power consumption of excavator.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к землеройной технике и может найти применение для производства земляных работ при вскрытии магистральных трубопроводов.The invention relates to earthmoving equipment and can be used for earthworks when opening main pipelines.

Известен экскаватор, содержащий базовую машину, рабочее оборудование с гидроприводом в виде гидронасоса, гидрораспределителя, гидроцилиндров и электрогидравлическую систему управления рабочим оборудованием (SU а.с. 338603, E02F 9/20). В известном экскаваторе используется одноковшовое рабочее оборудование, а это существенно снижает производительность, поскольку время непосредственного взаимодействия рабочего органа с разрабатываемым грунтом составляет около 30% от времени рабочего цикла. Остальное время затрачивается на повороты рабочего оборудования и разгрузку ковша. Кроме того, к уменьшению производительности ведет сложность управления рабочим процессом с использованием отдельных приводов стрелы, рукояти, ковша и поворота платформы. Применение моделирующего рычага и направляющего шаблона облегчает управление незначительно.Known excavator containing a base machine, working equipment with a hydraulic drive in the form of a hydraulic pump, hydraulic valve, hydraulic cylinders and an electro-hydraulic control system for working equipment (SU and.with. 338603, E02F 9/20). The known excavator uses single-bucket working equipment, and this significantly reduces productivity, since the time of direct interaction of the working body with the excavated soil is about 30% of the working cycle time. The rest of the time is spent turning the implement and unloading the bucket. In addition, the complexity of operating the workflow with separate boom, stick, bucket and swing drives will reduce productivity. The use of a modeling lever and a guide template facilitates control slightly.

Известен экскаватор для вскрытия трубопроводов, содержащий базовую машину, рабочее оборудование с гидроприводом (RU патент 2029828, E02F 9/20, 9/22). Однако и второй известный экскаватор имеет аналогичные с первым недостатки, а именно, низкую производительность, вследствие использования одноковшового рабочего оборудования и сложности управления рабочим процессом. Учитывая отмеченные недостатки известных экскаваторов целесообразно, по мнению заявителя, для вскрытия трубопроводов использовать многоковшовые экскаваторы.Known excavator for opening pipelines, containing a base machine, working equipment with a hydraulic drive (RU patent 2029828, E02F 9/20, 9/22). However, the second known excavator also has disadvantages similar to the first, namely, low productivity due to the use of single-bucket working equipment and the complexity of the work process control. Taking into account the noted disadvantages of known excavators, it is advisable, according to the applicant, to use multi-bucket excavators to open pipelines.

Известен и принят за прототип экскаватор, включающий базовую машину с регулируемым приводом ходового оборудования, рабочее оборудование с приводом подъема и вращения (SU а.с. 1564293, E02F 9/22). Известный экскаватор обеспечивает более высокую производительность, в сравнении с предыдущими, однако и он имеет недостатки. Один из которых заключается в том, что используется ручная система управления глубиной копания, а это в одном случае при превышении этой величины, приводит к повреждению трубопровода и рабочего оборудования. В другом случае, при малой величине глубины копания, остается толстый слой грунта над трубопроводом, для удаления которого необходимо выполнять дополнительные работы с большими затратами времени и средств, что снижает производительность. А кроме того усложняется управление рабочим процессом, утомляется машинист и снижается производительность. Другой недостаток заключается в больших затратах энергии на дросселирование рабочей жидкости при дроссельном способе регулирования мощного гидродвигателя привода ходового оборудования.Known and accepted as a prototype excavator, which includes a base machine with a variable drive of the running equipment, working equipment with a drive for lifting and rotation (SU and.with. 1564293, E02F 9/22). The known excavator provides higher productivity in comparison with the previous ones, however it also has disadvantages. One of which is that a manual system of digging depth control is used, and this, in one case, when this value is exceeded, leads to damage to the pipeline and working equipment. In another case, with a small value of the digging depth, a thick layer of soil remains above the pipeline, to remove which it is necessary to carry out additional work with a large expenditure of time and money, which reduces productivity. And besides, the management of the work process becomes more complicated, the driver gets tired and productivity decreases. Another disadvantage is the high energy consumption for throttling the working fluid in the throttling method of controlling a powerful hydraulic motor for driving the travel equipment.

Предлагается экскаватор для вскрытия трубопроводов устраняющий отмеченные недостатки.An excavator for opening pipelines is proposed, which eliminates the noted disadvantages.

Экскаватор для вскрытия трубопроводов, включающий базовую машину с регулируемым приводом ходового оборудования, рабочее оборудование с приводом подъема и вращения, снабжен поворотной консолью с приводом подъема, скребком, щеткой с приводом вращения, копирным роликом, датчиками перемещения, гидроаккумуляторами, редукционными гидроклапанами, реле давления, управляемым гидродросселем, диодами и видеокамерой с монитором. К раме рабочего оборудования прикреплены шарнирно поворотная консоль и гидроцилиндр ее привода, а к нижнему концу консоли прикреплена через упругий элемент плита, с установленными на ней скребком и проволочной щеткой с приводом вращения, причем упругий элемент выполнен в виде упругой герметичной полости, заполненной рабочей жидкостью и сообщенной с первым гидроаккумулятором. К поворотной консоли шарнирно прикреплен коленчатый рычаг и на одном его конце установлен копирный ролик, а на другом шторка-замыкатель датчиков перемещения, установленных на поворотной консоли с возможностью регулирования между ними расстояния и соединенных электролиниями через диоды с катушками управления гидрораспределителя и управляемого гидродросселя, включенного в гидролинию слива. Полости опускания гидроцилиндров привода рабочего оборудования сообщены с реле давления, контакты которого соединены электролинией с катушкой гидрораспределителя, а на штоке одного из гидроцилиндров установлена шторка-замыкатель датчика перемещения, установленного на корпусе гидроцилиндра с возможностью перемещения и фиксации по линейке. На поворотной консоли закреплена видеокамера, соединенная кабелем с монитором в кабине машиниста. Гидродвигатель привода ходового оборудования выполнен регулируемым, с гидроцилиндром управления, сообщенным одной полостью с гидроцилиндром подъема рабочего оборудования, а другой полостью со вторым гидроаккумулятором. Гидроаккумуляторы сообщены через редукционные гидроклапаны с напорной гидролинией и через вентили с гидробаком.An excavator for opening pipelines, including a base machine with a variable drive of travel equipment, working equipment with a lift and rotation drive, is equipped with a swivel console with a lift drive, a scraper, a brush with a rotation drive, a copy roller, displacement sensors, hydraulic accumulators, pressure reducing valves, pressure switches, controlled by a hydraulic throttle, diodes and a video camera with a monitor. A pivotally pivoting console and a hydraulic cylinder of its drive are attached to the frame of the working equipment, and a plate with a scraper and a wire brush installed on it with a rotation drive is attached to the lower end of the console, with a scraper and a wire brush installed on it with a rotation drive, and the elastic element is made in the form of an elastic sealed cavity filled with working fluid and communicated with the first accumulator. A crank arm is pivotally attached to the swivel console and a copy roller is installed at one end of it, and on the other, a shutter-closure of displacement sensors installed on the swivel console with the possibility of adjusting the distance between them and connected by power lines through diodes with control coils of the hydraulic valve and a controlled hydraulic throttle included in hydraulic drain line. The cavities for lowering the hydraulic cylinders of the working equipment drive are communicated with a pressure switch, the contacts of which are connected by a power line to the valve coil, and on the rod of one of the hydraulic cylinders there is a shutter-closure of the displacement sensor installed on the body of the hydraulic cylinder with the ability to move and fix along a ruler. A video camera is fixed on the swivel console, connected by a cable to a monitor in the driver's cab. The hydraulic motor of the travel equipment drive is made adjustable, with a control hydraulic cylinder communicated by one cavity with a hydraulic cylinder for lifting the working equipment, and the other cavity with a second hydraulic accumulator. The hydraulic accumulators are connected through pressure reducing valves with a pressure hydraulic line and through valves with a hydraulic tank.

Предлагаемый экскаватор для вскрытия трубопроводов отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения.The proposed excavator for opening pipelines differs from the prototype by a set of distinctive features given in the characterizing part of the claims.

Экскаватор имеет, в отличии от прототипа, автоматическую систему управления глубиной копания по отношению к вскрываемому трубопроводу. Это обеспечивается копирным роликом, перемещающимся по очищенной поверхности трубопровода и воздействующиму с помощью датчиков перемещения на гидрораспределитель управления подъемом рабочего оборудования. В результате упрощается управление рабочим процессом, повышается надежность и качество выполняемой работы, а также производительность. Кроме того применение объемного способа регулирования скорости гидродвигателя привода ходового оборудования, обеспечивает снижение затрат энергии.The excavator, unlike the prototype, has an automatic digging depth control system in relation to the pipeline being opened. This is provided by a tracing roller moving along the cleaned surface of the pipeline and acting with the help of displacement sensors on the hydraulic valve for controlling the lifting of the working equipment. As a result, workflow management is simplified, the reliability and quality of work performed, and productivity is increased. In addition, the use of a volumetric method of controlling the speed of the hydraulic motor of the drive of the running equipment provides a reduction in energy consumption.

На фиг. 1 изображен экскаватор для вскрытия трубопроводов и электрогидравлическая схема; на фиг. 2 - то же вид сверху; на фиг. 3 экран монитора в кабине машиниста.FIG. 1 shows an excavator for opening pipelines and an electro-hydraulic diagram; in fig. 2 - the same top view; in fig. 3 monitor screen in the driver's cab.

Экскаватор для вскрытия трубопроводов содержит базовую машину 1 с рабочим оборудованием в виде цепи с ковшами, расположенными на раме 2, а также гидроцилиндры 3 подъема рабочего оборудования, сообщенными с электроуправляемым гидрораспределителем 4. Шарнирно к раме 2 рабочего оборудования прикреплена поворотная консоль 5 и гидроцилиндры 6 ее привода. К нижнему концу консоли прикреплена через упругий элемент 7 плита 8, а на плите установлены скребок 9 и проволочная щетка 10 с приводом вращения. Упругий элемент 7 выполнен в виде гибкой упругой полости, заполненной рабочей жидкостью и сообщенной с гидроаккумулятором 11, который соединен через редукционный гидроклапан 12 с напорной гидролинией, и через вентиль 13 с гидробаком. На поворотной консоли 5 закреплены две параллельные указательные планки 14 неподвижно и шарнирно установлен коленчатый рычаг 15. На одном конце рычага, установлен копирный ролик 16 к на другом конце рычага закреплена шторка-замыкатель 17 датчиков перемещеня 18, расположенных на консоли 5 с возможностью изменения расстояния между ними. Контакты датчиков 18 соединены электролиниями через диоды 19 и 20 с катушками управления гидрораспределителя 4 и через диоды 21 и 22 с катушкой управляемого гидродросселя 23, включенного в сливную гидролинию. Катушки гидрораспределителя 4 соединены также электролиниями с пультом управления 24 и сигнальными светодиодными лампами 25 и 26. Кроме того, катушка управления подъемом рабочего оборудования соединена с контактами реле давления 27, присоединенного к штоковой полости гидроцилиндра 3, с которой сообщен гидроцилиндр 28 управления гидродвигателя 29 привода ходового оборудования. Поршневая полость гидроцилиндра 28 сообщена с гидроаккумулятором 30. Гидроаккумулятор сообщен с манометром и через редукционный гидроклапан 31, с напорной гидролинией, а через вентиль 32 с гидробаком. На штоке гидроцилиндра 3 подъема рабочего оборудования закреплена шторка-замыкатель 33 датчика перемещения 34, установленного на корпусе гидроцилиндра с возможностью перемещения и фиксации по линейке со шкалой, проградуированной в единицах глубины нижней режущей кромки ковшей относительно опорной поверхности над трубой 35. Датчик 34 соединен электролинией с катушкой гидрораспределителя 4 и с сигнальной светодиодной лампой 36. На поворотной консоли 5 закреплена видеокамера 37, передающая изображение трубы 35, копирного ролика 16 и указательных планок 14 на монитор 38 в кабине машиниста.The excavator for opening pipelines contains a base machine 1 with working equipment in the form of a chain with buckets located on the frame 2, as well as hydraulic cylinders 3 for lifting the working equipment, communicated with an electrically controlled hydraulic valve 4. A rotary console 5 and its hydraulic cylinders 6 are hinged to the frame 2 of the working equipment drive. A plate 8 is attached to the lower end of the console through an elastic element 7, and a scraper 9 and a wire brush 10 with a rotation drive are installed on the plate. The elastic element 7 is made in the form of a flexible elastic cavity filled with a working fluid and communicated with a hydraulic accumulator 11, which is connected through a pressure reducing valve 12 with a pressure hydraulic line, and through a valve 13 with a hydraulic tank. On the pivot console 5, two parallel indicator strips 14 are fixedly and pivotally mounted to the crank arm 15. At one end of the lever, a copy roller 16 is installed, and on the other end of the lever, a shutter-lock 17 of the displacement sensors 18 located on the console 5 with the possibility of changing the distance between them. The contacts of the sensors 18 are connected by power lines through diodes 19 and 20 with the control coils of the hydraulic valve 4 and through the diodes 21 and 22 with the coil of a controlled hydraulic throttle 23, which is included in the drain hydraulic line. The coils of the hydraulic valve 4 are also connected by power lines with the control panel 24 and signal LED lamps 25 and 26. In addition, the control coil for lifting the working equipment is connected to the contacts of the pressure switch 27 connected to the rod cavity of the hydraulic cylinder 3, with which the hydraulic cylinder 28 of the hydraulic motor 29 of the travel drive equipment. The piston cavity of the hydraulic cylinder 28 is communicated with the hydraulic accumulator 30. The hydraulic accumulator is connected with the pressure gauge and through the pressure reducing valve 31, with the pressure hydraulic line, and through the valve 32 with the hydraulic tank. On the rod of the hydraulic cylinder 3 for lifting the working equipment, a shutter-closure 33 of the displacement sensor 34 is fixed, installed on the body of the hydraulic cylinder with the possibility of movement and fixation along a ruler with a scale graduated in units of the depth of the lower cutting edge of the buckets relative to the supporting surface above the pipe 35. The sensor 34 is connected by a power line to a valve coil 4 and with a signal LED lamp 36. A video camera 37 is fixed on the rotary console 5, which transmits the image of the pipe 35, the copy roller 16 and the indicator strips 14 to the monitor 38 in the driver's cab.

Экскаватор для вскрытия трубопроводов действует следующим образом.Excavator for opening pipelines operates as follows.

Для подготовки к работе экскаватор устанавливают в направлении трассы над трубопроводом. С наличием информации о глубине залегания трубопровода датчик перемещения 34 на корпусе гидроцилиндра 3 устанавливают по линейке на известную глубину, если таковая информация отсутствует, то глубину определяют на месте. Затем включается привод вращения рабочего органа и он заглубляется на установленную глубину, при достижении которой загорается сигнальная лампа 36. Затем включается привод ходового оборудования и производится отрывка участка траншеи над трубопроводом небольшой длины, достаточной для установки на предварительно очищенный трубопровод плиты 8 со скребком 9, щеткой 10 и копирного ролика 16. После установки ролика 16 на поверхность трубы устанавливают в исходное положение рабочее оборудование с помощью пульта управления 24, гидрораспределителя 4 и гидроцилиндров 3. Исходное положение рабочего оборудования будет установлено, если при этом шторка-замыкатель 17 находится между датчиками перемещения 18 и сигнальные светодиодные лампы 25 и 26 не горят. Положение подъемной консоли 5 зафиксировано гидроцилиндрами 6, а положение рабочего оборудования гидроцилиндрами 3. Выполнив указанные подготовительные операции, приступают к выполнению основной операции - отрывки трубопровода по его длине. Для этого включают приводы вращения рабочего оборудования, щетки 10 и привод 29 ходового оборудования. Экскаватор медленно перемещается вперед, ковши срезают грунт и образуют траншею над трубопроводом, скребок 9 разрыхляет остатки грунта, а вращающаяся проволочная щетка 10 окончательно очищает поверхность трубы, по которой перемещается копирный ролик 16. Величина усилия прижатия скребка 9 и проволочной щетки 10 к трубе задается величиной давления рабочей жидкости в упругом элементе 7 и в гидроаккумуляторе 11, которое устанавливается с помощью редукционного гидроклапана 12, вентиля 13 и манометра. Такое состояние элементов экскаватора сохраняется при неизменной глубине залегания трубопровода. Рассмотрим явления, возникающие при неизбежном изменении этой глубины.To prepare for work, the excavator is installed in the direction of the route above the pipeline. With the availability of information about the depth of the pipeline, the displacement sensor 34 on the body of the hydraulic cylinder 3 is set along a ruler to a known depth, if there is no such information, then the depth is determined on the spot. Then the drive of rotation of the working body is turned on and it goes deep to the set depth, upon reaching which the signal lamp 36 lights up. Then the drive of the running equipment is turned on and a section of the trench is cut above the pipeline of a short length, sufficient for installation on the previously cleaned pipeline of the plate 8 with a scraper 9, a brush 10 and a copy roller 16. After installing the roller 16 on the pipe surface, the working equipment is set to its original position using the control panel 24, the hydraulic valve 4 and the hydraulic cylinders 3. The initial position of the working equipment will be set if the shutter-closing device 17 is located between the displacement sensors 18 and the warning LEDs 25 and 26 are off. The position of the lifting console 5 is fixed by hydraulic cylinders 6, and the position of the working equipment by hydraulic cylinders 3. After completing the indicated preparatory operations, proceed to the main operation - fragments of the pipeline along its length. To do this, include drives for rotation of the working equipment, brushes 10 and drive 29 of the running equipment. The excavator slowly moves forward, the buckets cut the soil and form a trench above the pipeline, the scraper 9 loosens the remains of the soil, and the rotating wire brush 10 finally cleans the surface of the pipe, along which the tracing roller 16 moves. pressure of the working fluid in the elastic element 7 and in the hydroaccumulator 11, which is set using a pressure reducing valve 12, valve 13 and a pressure gauge. This state of the excavator elements remains at the same depth of the pipeline. Consider the phenomena that arise when this depth inevitably changes.

Пусть, например, на каком то участке трассы, вследствие изменения рельефа поверхности, увеличилось расстояние от трубы до опорной поверхности. В этом случае базовая машина 1, рабочее оборудование и консоль 5 получают некоторое перемещение вверх, относительно трубы 35. Копирный ролик 16 под действием собственной силы тяжести остается на трубе, а коленчатый рычаг 15 поворачивается относительно шарнира на консоли 5 и шторка-замыкатель 17 на его верхнем конце, перемещаясь, включает правый датчик перемещения 18. Сигнал от этого датчика поступает через диод 22 на катушку управляемого гидродросселя 23, включая его, и через диод 20 на катушку гидрораспределителя 4 и сигнальную лампу 25. В результате гидрораспределитель 4 включает гидроцилиндры 3 на опускание рабочего оборудования, причем опускание происходит небольшое, благодаря включенному в сливную гидролинию, управляемому гидродросселю 23. Опускание рабочего оборудования автоматически прекращается, когда рабочее оборудование займет исходное положение и коленчатый рычаг 15, повернувшись относительно шарнира, отведет шторку-замыкатель 17 от правого датчика перемещения 18. Тогда золотник гидрораспределителя 4 возвращается в нейтральную позицию и гидродроссель 23 пружиной устанавливается в исходное положение, а сигнальная лампа 25 гаснет.Let, for example, in some part of the route, due to changes in the surface topography, the distance from the pipe to the supporting surface has increased. In this case, the base machine 1, the working equipment and the console 5 receive some movement upward relative to the pipe 35. The copy roller 16, under the action of its own gravity, remains on the pipe, and the crank arm 15 rotates relative to the hinge on the console 5 and the shutter 17 on it the upper end, moving, turns on the right displacement sensor 18. The signal from this sensor goes through the diode 22 to the coil of the controlled hydraulic throttle 23, turning it on, and through the diode 20 to the valve coil 4 and the signal lamp 25. As a result, the hydraulic valve 4 turns on the hydraulic cylinders 3 to lower of the working equipment, and the lowering occurs slightly, thanks to the controlled hydraulic throttle 23 included in the drain hydraulic line. The lowering of the working equipment is automatically stopped when the working equipment takes its initial position and the crank arm 15, turning relative to the hinge, will move the shutter-closure 17 from the right displacement sensor 18. Then ash The valve of the hydraulic valve 4 returns to the neutral position and the hydraulic throttle 23 is set to its original position by the spring, and the signal lamp 25 goes out.

Если же, на другом участке пути расстояние от трубы до опорной поверхности уменьшается, то при перемещении вниз консоли 5 коленчатый рычаг 15, поворачиваясь относительно шарнира, включит шторкой-замыкателем 17 левый датчик перемещения 18. Сигнал от левого датчика поступает через диод 21 на катушку управляемого гидродросселя 23 и через диод 19 на катушку гидрораспределителя 4 и сигнальную лампу 26. В результате гидрораспределитель 4 включает гидроцилиндры 3 на подъем рабочего оборудования до момента установки его в заданное исходное положение, когда левый датчик 18 выключает гидрораспределитель 4, гидродроссель 23 и сигнальную лампу 26. Все эти включения и выключения производятся автоматически без остановки движения базовой машины и рабочего оборудования. В случае необходимости можно осуществлять и ручное управление подъемом и опусканием рабочего оборудования, используя пульт 24. Диоды 19 и 20 блокируют возможность включения гидродросселя 23, обеспечивая рабочую скорость подъема и опускания рабочего оборудования.If, on another section of the path, the distance from the pipe to the support surface decreases, then when the console 5 is moved down, the crank arm 15, turning relative to the hinge, will turn on the left displacement sensor 18 with a shutter 17. The signal from the left sensor goes through the diode 21 to the coil of the controlled the hydraulic throttle 23 and through the diode 19 to the valve coil 4 and the signal lamp 26. As a result, the hydraulic valve 4 turns on the hydraulic cylinders 3 to raise the working equipment until it is set to a predetermined initial position, when the left sensor 18 turns off the hydraulic valve 4, the hydraulic throttle 23 and the signal lamp 26. All these switching on and off are performed automatically without stopping the movement of the base machine and working equipment. If necessary, you can also manually control the lifting and lowering of the working equipment using the control panel 24. Diodes 19 and 20 block the possibility of switching on the hydraulic throttle 23, providing the working speed of lifting and lowering the working equipment.

Скорость движения базовой машины автоматически регулируется в зависимости от величины усилия воздействия грунта на рабочее оборудование. При увеличении этого усилия повышается давление рабочей жидкости в штоковых полостях гидроцилиндров 3 и в сообщенной с ними штоковой полости гидроцилиндра управления 28. Под действием этого давления шток, преодолевая заданное давление в гидроаккумуляторе 30, воздействует на орган управления регулируемого гидродвигателя 29 привода ходового оборудования, уменьшая скорость. Величина давления в гидроаккумуляторе 30 задается в соответствии со свойствами разрабатываемого грунта, посредством редукционного гидроклапана 31, вентиля 32 и манометра.The speed of the base machine is automatically adjusted depending on the magnitude of the force exerted by the soil on the working equipment. With an increase in this force, the pressure of the working fluid increases in the rod cavities of the hydraulic cylinders 3 and in the rod cavity of the control hydraulic cylinder 28 communicated with them.Under the action of this pressure, the rod, overcoming the specified pressure in the accumulator 30, acts on the control of the variable hydraulic motor 29 of the travel equipment drive, reducing the speed ... The magnitude of the pressure in the accumulator 30 is set in accordance with the properties of the developed soil, by means of a pressure reducing valve 31, valve 32 and a pressure gauge.

При встрече с непреодолимым препятствием и чрезмерным увеличением давления рабочей жидкости в штоковых полостях гидроцилиндров 3, реле давления 27 включает гидрораспределитель 4 на выглубление рабочего оборудования. Видеокамера 37, закрепленная на консоли 5, передает на монитор 38 в кабине машиниста изображение трубы и двух указательных параллельных планок 14, что облегчает машинисту управление движением машины по курсу. По картине на экране труба должна находиться между планками 14.When encountering an insurmountable obstacle and an excessive increase in the pressure of the working fluid in the rod cavities of the hydraulic cylinders 3, the pressure switch 27 turns on the hydraulic valve 4 to lift the working equipment. The video camera 37, mounted on the console 5, transmits to the monitor 38 in the driver's cab the image of the pipe and two parallel indicator bars 14, which makes it easier for the driver to control the movement of the machine along the course. According to the picture on the screen, the pipe should be between the strips 14.

Таким образом, использование предложенного экскаватора для вскрытия трубопроводов, обеспечивает повышение производительности за счет безостановочной работы и автоматического регулирования положения рабочего оборудования относительно вскрываемого трубопровода. Одновременно снижаются затраты энергии за счет исключения дросселирования рабочей жидкости при объемном способе регулирования скорости ходового оборудования. Из описания устройства и действия предложенного экскаватора видно, что автоматизированы основные операции управления рабочим процессом, кроме управления движением по курсу, но и она существенно облегчается благодаря наглядной картине на экране монитора с изображением трубы и указательных планок.Thus, the use of the proposed excavator for opening pipelines provides an increase in productivity due to non-stop operation and automatic regulation of the position of the working equipment relative to the pipeline being opened. At the same time, energy costs are reduced by eliminating throttling of the working fluid with a volumetric method of controlling the speed of the running equipment. From the description of the device and the operation of the proposed excavator, it can be seen that the main operations of the workflow control are automated, in addition to controlling the movement along the course, but it is also greatly facilitated by the visual picture on the monitor screen with the image of a pipe and indicator strips.

Полезно заметить, что предложенное изобретение может быть использовано, как при разработке новых специализированных экскаваторов для вскрытия магистральных трубопроводов, так и в виде дополнительного рабочего оборудования, на выпускаемые многоковшовые экскаваторы, для расширения функциональных возможностей без существенных изменений конструкции.It is useful to note that the proposed invention can be used both in the development of new specialized excavators for opening main pipelines, and in the form of additional working equipment for the produced bucket excavators, to expand the functionality without significant design changes.

Claims (3)

1. Экскаватор для вскрытия трубопроводов, включающий базовую машину с регулируемым приводом ходового оборудования, рабочее оборудование с приводами подъема и вращения, отличающийся тем, что он снабжен поворотной консолью с приводом подъема, скребком, щеткой с приводом вращения, копирным роликом, датчиками перемещения, гидроаккумуляторами, редукционными гидроклапанами, реле давления, управляемым гидродросселем, диодами и видеокамерой с монитором, при этом к раме рабочего оборудования прикреплены шарнирно поворотная консоль и гидроцилиндры ее привода, а к нижнему концу консоли прикреплена через упругий элемент плита с установленными на ней скребком и с проволочной щеткой с приводом вращения, причем упругий элемент выполнен в виде упругой герметичной полости, заполненной рабочей жидкостью и сообщенной с первым гидроаккумулятором, при этом к поворотной консоли шарнирно прикреплен коленчатый рычаг и на одном его конце установлен копирный ролик, а на другом - шторка-замыкатель датчиков перемещения, установленных на поворотной консоли с возможностью регулирования между ними расстояния и соединенных электролиниями через диоды с катушками управления гидрораспределителя и управляемого гидродросселя, включенного в сливную гидролинию, а полости опускания гидроцилиндров привода рабочего оборудования сообщены с реле давления, контакты которого соединены электролинией с катушкой гидрораспределителя и на штоке одного из гидроцилиндров закреплена шторка-замыкатель датчика перемещения, установленного на корпусе гидроцилиндра с возможностью перемещения и фиксации на линейке, причем на поворотной консоли размещена видеокамера, соединенная кабелем с монитором в кабине машиниста, при этом гидродвигатель привода ходового оборудования выполнен регулируемым, с гидроцилиндром управления, соединенным одной полостью с гидроцилиндром подъема рабочего оборудования, а другой полостью со вторым гидроаккумулятором.1. Excavator for opening pipelines, including a base machine with an adjustable drive of the undercarriage, working equipment with lifting and rotation drives, characterized in that it is equipped with a swivel console with a lifting drive, a scraper, a brush with a rotation drive, a copy roller, displacement sensors, hydraulic accumulators , reduction valves, a pressure switch controlled by a hydraulic throttle, diodes and a video camera with a monitor, while a pivotal console and hydraulic cylinders of its drive are attached to the frame of the working equipment, and a plate with a scraper mounted on it and a wire brush is attached to the lower end of the console through an elastic element with a rotation drive, and the elastic element is made in the form of an elastic sealed cavity filled with a working fluid and communicated with the first hydraulic accumulator, while a crank arm is pivotally attached to the pivot console and a copy roller is installed at one end of it, and at the other - a shutter-closure of the AC sensors rooms installed on a swivel console with the possibility of adjusting the distance between them and connected by power lines through diodes with control coils of the hydraulic distributor and a controlled hydraulic throttle included in the drain hydraulic line, and the cavities for lowering the hydraulic cylinders of the working equipment drive are communicated with a pressure switch, the contacts of which are connected by an electrical line to the valve coil and on the rod of one of the hydraulic cylinders there is a shutter-closure of the displacement sensor installed on the body of the hydraulic cylinder with the ability to move and fix it on the ruler, and on the swivel console there is a video camera connected by a cable to the monitor in the driver's cab, while the hydraulic motor for driving the travel equipment is made adjustable, with a hydraulic cylinder control, connected by one cavity to the hydraulic cylinder for lifting the working equipment, and by the other cavity to the second hydraulic accumulator. 2. Экскаватор для вскрытия трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что гидроаккумуляторы сообщены через редукционные гидроклапаны с напорной гидролинией и через вентили с гидробаком.2. Excavator for opening pipelines according to claim 1, characterized in that the accumulators are communicated through pressure reducing valves with a pressure hydraulic line and through valves with a hydraulic tank. 3. Экскаватор для вскрытия трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что линейка с датчиком перемещения на корпусе гидроцилиндра подъема рабочего оборудования выполнена со шкалой, проградуированной в единицах глубины режущих кромок ковшей относительно опорной поверхности.3. Excavator for opening pipelines according to claim 1, characterized in that the ruler with a displacement sensor on the body of the hydraulic cylinder for lifting the working equipment is made with a scale, graduated in units of the depth of the cutting edges of the buckets relative to the supporting surface.
RU2019124161A 2019-07-24 2019-07-24 Excavator for opening of pipelines RU2729632C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124161A RU2729632C1 (en) 2019-07-24 2019-07-24 Excavator for opening of pipelines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124161A RU2729632C1 (en) 2019-07-24 2019-07-24 Excavator for opening of pipelines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729632C1 true RU2729632C1 (en) 2020-08-11

Family

ID=72086278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124161A RU2729632C1 (en) 2019-07-24 2019-07-24 Excavator for opening of pipelines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729632C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113188822A (en) * 2021-04-29 2021-07-30 山重建机有限公司 Automatic detection device for excavator
RU2808751C1 (en) * 2023-06-21 2023-12-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Working equipment of single-bucket excavator
CN117772726A (en) * 2024-02-28 2024-03-29 中国海洋大学 Petroleum pipeline dredging device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU903491A1 (en) * 1978-09-15 1982-02-07 За витель Device for controlling the working equipment of hydraulic shovel
SU1198166A1 (en) * 1984-02-13 1985-12-15 Центральное Конструкторское Бюро По Мелиоративным Машинам "Мелиормаш" Trencher for opening-up underground pipelines
SU1564293A1 (en) * 1988-07-29 1990-05-15 Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина Hydraulic drive of continuous type earth-moving machine
RU2029828C1 (en) * 1990-06-11 1995-02-27 Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР" Power shovel for uncovering pipelines
US6735888B2 (en) * 2001-05-18 2004-05-18 Witten Technologies Inc. Virtual camera on the bucket of an excavator displaying 3D images of buried pipes
JP2004143855A (en) * 2002-10-25 2004-05-20 Komatsu Ltd Control device for pipe under part excavator and monitoring device
DE102011106463A1 (en) * 2010-06-14 2011-12-15 Sonntag Baugesellschaft Mbh & Co. Kg Device for forming pipe bedding of trench, has profile unit which is attached over fastening unit at cantilever arm of excavator and is movable by excavator in formed pipe bedding
RU2683451C2 (en) * 2017-08-16 2019-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТАРИ-Развитие" (ООО "ИНТАРИ-Развитие") System of automated control of digging process by single-bucket trench excavators for installation of pipelines and engineer communications between non-horizontal bottom and on sites with slopes

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU903491A1 (en) * 1978-09-15 1982-02-07 За витель Device for controlling the working equipment of hydraulic shovel
SU1198166A1 (en) * 1984-02-13 1985-12-15 Центральное Конструкторское Бюро По Мелиоративным Машинам "Мелиормаш" Trencher for opening-up underground pipelines
SU1564293A1 (en) * 1988-07-29 1990-05-15 Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина Hydraulic drive of continuous type earth-moving machine
RU2029828C1 (en) * 1990-06-11 1995-02-27 Институт проблем транспорта энергоресурсов "ИПТЭР" Power shovel for uncovering pipelines
US6735888B2 (en) * 2001-05-18 2004-05-18 Witten Technologies Inc. Virtual camera on the bucket of an excavator displaying 3D images of buried pipes
JP2004143855A (en) * 2002-10-25 2004-05-20 Komatsu Ltd Control device for pipe under part excavator and monitoring device
DE102011106463A1 (en) * 2010-06-14 2011-12-15 Sonntag Baugesellschaft Mbh & Co. Kg Device for forming pipe bedding of trench, has profile unit which is attached over fastening unit at cantilever arm of excavator and is movable by excavator in formed pipe bedding
RU2683451C2 (en) * 2017-08-16 2019-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТАРИ-Развитие" (ООО "ИНТАРИ-Развитие") System of automated control of digging process by single-bucket trench excavators for installation of pipelines and engineer communications between non-horizontal bottom and on sites with slopes

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113188822A (en) * 2021-04-29 2021-07-30 山重建机有限公司 Automatic detection device for excavator
RU2808751C1 (en) * 2023-06-21 2023-12-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Working equipment of single-bucket excavator
CN117772726A (en) * 2024-02-28 2024-03-29 中国海洋大学 Petroleum pipeline dredging device
CN117772726B (en) * 2024-02-28 2024-05-24 中国海洋大学 Petroleum pipeline dredging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101413279B (en) Electromechanical integrated digging loader and control method thereof
RU2729632C1 (en) Excavator for opening of pipelines
US5184933A (en) Mini-size universal hydraulic excavator
JP7186504B2 (en) Excavator
EP2188456A1 (en) Hydraulic control system for a swiveling construction machine
US2146807A (en) Excavator and loader
CN115467382A (en) Construction machine with learning function
CN104884709B (en) Cutting type dredger
CN108934171A (en) The fluid pressure drive device of engineering machinery
US6658768B1 (en) Trencher
EP0220373A2 (en) Vibratory compaction working machine
CN104968863A (en) Construction equipment
MXPA97003103A (en) Shovel for surface mining
CN201317946Y (en) Excavating and loading combinational machine
CN201193334Y (en) Three-pump confluence control device for dredger
CN203145071U (en) Swing mechanism for dredger
RU2808751C1 (en) Working equipment of single-bucket excavator
US3034671A (en) Self-leveling back hoe
CN208329037U (en) Amphibian digging machine rubbish salvages replacement head
US3992791A (en) Slope grader with longitudinally movable guide frame
CN214832981U (en) Push away shovel intermediate support
US4070129A (en) Earth compacting equipment
US3778912A (en) Side bank excavator
RU2237134C1 (en) Multi-purpose hydro mechanization machine
CN2217002Y (en) Device for controlling side vibration of pneumatic grab