RU2769209C1 - Hydraulic drive of the loader boom - Google Patents
Hydraulic drive of the loader boom Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769209C1 RU2769209C1 RU2021108212A RU2021108212A RU2769209C1 RU 2769209 C1 RU2769209 C1 RU 2769209C1 RU 2021108212 A RU2021108212 A RU 2021108212A RU 2021108212 A RU2021108212 A RU 2021108212A RU 2769209 C1 RU2769209 C1 RU 2769209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- boom
- valve
- accumulator
- loader
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к стреловым строительным и дорожным машинам, в частности к погрузчикам.The invention relates to boom construction and road machines, in particular to loaders.
Известен гидропривод погрузчика, содержащий гидронасос, гидроцилиндры подъема стрелы, гидрораспределитель, гидроцилиндры поворота ковша, демпфер, управляемый гидроклапан и гидродроссели (SU а.с. 1242592 E02F 9/22, 1986).Known hydraulic loader containing a hydraulic pump, boom lift cylinders, hydraulic valve, bucket rotation cylinders, damper, controlled hydraulic valve and hydraulic throttles (SU AS 1242592 E02F 9/22, 1986).
В известном гидроприводе, для уменьшения динамических нагрузок при перемещении погрузчика, осуществляется демпфирование колебаний рабочего оборудования относительно базовой машины, путем включения гидропневматического демпфера в гидропривод подъема стрелы. Недостатком известного гидропривода является недостаточная надежность управления рабочим процессом, в той его части, которая относится к набору материала в ковш. При включении золотника гидрораспределителя на подъем или опускание стрелы, во время набора материала в ковш, гидроцилиндры подъема стрелы соединяются с гидропневматическим демпфером, который образует упругую связь между стрелой и базовой машиной. Это снижает точность и четкость управления подъемом стрелы и рабочим процессом. В результате увеличивается утомление машиниста и продолжительность рабочего цикла, что ведет к снижению производительности.In the well-known hydraulic drive, to reduce dynamic loads when moving the loader, vibration damping of the working equipment relative to the base machine is carried out by including a hydropneumatic damper in the boom lifting hydraulic drive. The disadvantage of the known hydraulic drive is the lack of reliability of the control of the workflow, in that part, which relates to the set of material in the bucket. When the hydraulic distributor spool is turned on to raise or lower the boom, while collecting material into the bucket, the boom lifting hydraulic cylinders are connected to a hydropneumatic damper, which forms an elastic connection between the boom and the base machine. This reduces the accuracy and precision of boom lift and workflow control. As a result, operator fatigue and cycle times increase, leading to reduced productivity.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и принятый заявителем в качестве прототипа, является гидропривод погрузчика, содержащий гидронасос, гидроцилиндры подъема стрелы, гидрораспределитель, гидроцилиндры поворота ковша, гидроаккумулятор и управляемый гидроклапан (RU патент 2452818 E02F 9/22, 2011).The closest to the proposed invention in technical essence and adopted by the applicant as a prototype is a loader hydraulic drive containing a hydraulic pump, boom lifting cylinders, a hydraulic distributor, bucket rotation hydraulic cylinders, a hydraulic accumulator and a controlled hydraulic valve (RU patent 2452818 E02F 9/22, 2011).
Во втором известном устройстве также используется амортизация движения рабочего оборудования, путем демпфирования колебаний с помощью гидроаккумулятора, подключаемого к гидроцилиндрам подъема стрелы на транспортном режиме. Перед включением режима амортизации производится выравнивание давления рабочей жидкости в гидроцилиндрах подъема стрелы и в гидроаккумуляторе в ограниченном диапазоне давления. Это осуществляется с помощью сложной системы дискретных датчиков и не обеспечивает полного выравнивания давления и в то же время существенно увеличивает промежуток времени между управляющим воздействием машиниста на орган управления до момента включения функции демпфирования, что снижает надежность и производительность известного погрузчика.The second known device also uses the damping of the movement of the working equipment, by damping vibrations with the help of a hydraulic accumulator connected to the boom lifting hydraulic cylinders in the transport mode. Before switching on the damping mode, the pressure of the working fluid in the boom lifting hydraulic cylinders and in the hydraulic accumulator is equalized in a limited pressure range. This is carried out using a complex system of discrete sensors and does not provide complete pressure equalization and at the same time significantly increases the time interval between the driver's control action on the control until the damping function is turned on, which reduces the reliability and performance of the known loader.
Целью предлагаемого изобретения является устранение или уменьшение недостатков известных технических решений. Техническая задача, решаемая предлагаемым техническим решением, заключается в создании простого автоматического устройства, обеспечивающего выравнивание давления рабочей жидкости в гидроаккумуляторе и в полостях подъема гидроцилиндров подъема стрелы. Одновременно обеспечивается автоматическое включение функции демпфирования рабочего оборудования на транспортном режиме и автоматического отключения указанной функции в период набора материала в ковш. Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности и производительности.The aim of the invention is to eliminate or reduce the shortcomings of the known technical solutions. The technical problem solved by the proposed technical solution is to create a simple automatic device that equalizes the pressure of the working fluid in the hydraulic accumulator and in the lifting cavities of the boom lifting hydraulic cylinders. At the same time, the automatic activation of the damping function of the working equipment in the transport mode and the automatic deactivation of this function during the period of material collection into the bucket are ensured. EFFECT: simplified design, increased reliability and productivity.
Решение поставленной технической задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что гидропривод стрелы погрузчика, содержащий гидронасос, гидроцилиндры подъема стрелы, гидрораспределитель, гидроцилиндры поворота ковша, гидроаккумулятор и управляемый гидроклапан, снабжен регулируемым и управляемым гидродросселями, редукционным гидроклапаном и датчиком перемещения.The solution of the stated technical problem and the achievement of the technical result is ensured by the fact that the hydraulic drive of the loader boom, containing the hydraulic pump, the boom lifting hydraulic cylinders, the hydraulic distributor, the bucket rotation hydraulic cylinders, the hydraulic accumulator and the controlled hydraulic valve, is equipped with adjustable and controlled hydraulic throttles, a reducing hydraulic valve and a displacement sensor.
Управляемый гидродроссель установлен в гидролинию, соединяющую гидрораспределитель с гидроаккумулятором последовательно с управляемым гидроклапаном, и орган управлений гидродросселя выполнен в виде гидроцилиндра, штоковая полость которого соединена через регулируемый гидродроссель с поршневыми полостями гидроцилиндров подъема стрелы, а в поршневой полости установлен упругий элемент с механизмом регулирования упругости, при этом катушка управления управляемого гидроклапана соединена электролинией сдатчиком перемещения, установленным на гидроцилиндре поворота ковша.The controllable hydraulic throttle is installed in the hydraulic line connecting the hydraulic valve with the hydraulic accumulator in series with the controlled hydraulic valve, and the control element of the hydraulic throttle is made in the form of a hydraulic cylinder, the rod cavity of which is connected through the adjustable hydraulic throttle to the piston cavities of the boom lifting hydraulic cylinders, and an elastic element with a elasticity control mechanism is installed in the piston cavity, at the same time, the control coil of the controlled hydraulic valve is connected by an electric line to a displacement transmitter installed on the bucket rotation hydraulic cylinder.
Гидроаккумулятор сообщен с напорной гидролинией через редукционный гидроклапан, выполненный с возможностью зарядки гидроаккумулятора на величину давления, обеспечивающую частичное уравновешивание силы тяжести рабочего оборудования погрузчика.The hydraulic accumulator is connected to the pressure hydraulic line through a pressure reducing valve, which is configured to charge the hydraulic accumulator to a pressure value that provides partial balancing of the loader's working equipment gravity.
Предлагаемое изобретение отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения. Так, в предлагаемом гидроприводе стрелы погрузчика, в отличие от прототипа, обеспечивается автоматическое выравнивание давления рабочей жидкости в гидроаккумуляторе и в полостях подъема гидроцилиндров подъема стрелы. Используется простая и соответственно не дорогая схема, автоматического включение и выключения функции демпфирования. Обеспечивается точность и четкость управления набором материала в ковш. Это осуществляется управляемым гидроклапаном и датчиком перемещения, установленным на гидроцилиидре поворота ковша.The present invention differs from the prototype by a set of distinguishing features given in the distinctive part of the claims. Thus, in the proposed hydraulic drive of the loader boom, unlike the prototype, automatic equalization of the pressure of the working fluid in the accumulator and in the lifting cavities of the boom lifting hydraulic cylinders is provided. A simple and, accordingly, not expensive circuit is used, automatic switching on and off of the damping function. EFFECT: accuracy and clearness of control over the set of material into the bucket is ensured. This is done by a controlled hydraulic valve and a displacement sensor mounted on the bucket turning hydraulic cylinder.
На чертеже изображен погрузчик с гидроприводом стрелы.The drawing shows a loader with a hydraulic boom.
Гидропривод стрелы погрузчика содержит, параллельно установленные и сообщенные гидролиниями, гидроцилиндры 1 поворота ковша. Параллельно установленные и сообщенные гидроцилиндры 2 подъема стрелы. Гидрораспределитель 3 соединен с напорной и сливной гидролиниями и, кроме того, соединен через управляемый гидроклапан 4 и управляемый гидродроссель 5 с гидроаккумулятором 6. Гидроаккумулятор сообщен с напорной гидролинией через редукционный гидроклапан 7. Орган управления управляемого гидродросселя 5 выполнен в виде гидроцилиндра 8, и штоковая полость его, через регулируемый гидродроссель 9, сообщена с поршневыми полостями гидроцилиндров 2 подъема стрелы. В поршневой полости органа управления установлен упругий элемент с механизмом 10 регулирования силы упругости. Катушка управления управляемого гидроклапана 4 соединена электролинией с датчиком перемещения 11, например, щелевым магнитным, установленным на корпусе гидроцилиндра 1 поворота ковша, а шторка-замыкатель закреплена на его штоке с возможностью перемещения и фиксации.The hydraulic drive of the loader boom contains, parallel installed and communicated by hydraulic lines, hydraulic cylinders 1 of the bucket rotation. Parallel mounted and communicated
Гидропривод стрелы погрузчика действует следующим образом.The hydraulic boom loader operates as follows.
На чертеже гидропривод и погрузчик изображены в позиции готовности осуществления рабочего цикла, и ковш опущен в положение набора материала. Гидроаккумулятор 6 заряжен редукционным гидроклапаном 7 на величину давления, обеспечивающую частичное, несколько менее полного, уравновешивание силы тяжести рабочего оборудования погрузчика с пустым ковшом. Датчик перемещения 11 не подает питание на катушку управления управляемого гидроклапана 4, и он блокирует гидроаккумулятор.In the drawing, the hydraulic drive and the loader are shown in the position of readiness for the implementation of the work cycle, and the bucket is lowered into the position of the set of material. The
Заполнение ковша материалом производится традиционно, путем перемещения вперед базовой машины, подъема стрелы и поворота ковша. Блокирование гидроаккумулятора 6 обеспечивает точное и четкое управление стрелой. После окончания набора материала производится подъем стрелы и поворот ковша в транспортное положение. При занятии ковшом транспортного положения датчик 11, на гидроцилиндре поворота ковша 1, включает питание катушки гидроклапана 4, который разблокирует гидроаккумулятор 6. Золотник гидрораспределителя 3 в это время занимает позицию "П" подъема стрелы или позицию "Т" транспортную, но в обеих позициях гидроаккумулятор 6 сообщается с поршневыми полостями гидроцилиндров 2 подъема стрелы. Поскольку ковш загружен материалом, то величина давления рабочей жидкости в поршневых полостях гидроцилиндров 2 больше величины давления в гидроаккумуляторе 6, поэтому происходит уравнивание давлений. Плавность уравнивания давлений осуществляется управляемым дросселем 5. Давлением рабочей жидкости из поршневых полостей гидроцилиндров 2, поршень со штоком гидроцилиндра управления 8, преодолевая усилие упругого элемента, вдвигаются и уменьшают площадь проходного сечения гидродросселя 5. Во время перемещения погрузчика к месту разгрузки золотник гидрораспределителя 3 занимает позицию "Т" и соединяет поршневые полости гидроцилиндров 2 с гидроаккумулятором 6, образующим упругую связь между рабочим оборудованием и базовой машиной. Этим достигается демпфирование колебаний, возникающих при перемещении погрузчика по неровностям опорной поверхности. Снижаются динамические нагрузки на машину и на машиниста, что позволяет увеличить скорость передвижения, сократить продолжительность рабочего цикла и увеличить производительность. При подъезде погрузчика к месту разгрузки, например к самосвальному автомобилю, стрела поднимается переключением золотника гидрораспределителя 3 в позицию "П". Давление рабочей жидкости в поршневых полостях гидроцилиндров 2 и в гидроаккумуляторе 6 остается одинаковое. С началом поворота ковша для разгрузки датчик перемещения 11 отключает питание катушки управления гидроклапана 4, и он блокирует гидроаккумулятор 6, обеспечивая точность и четкость управления стрелой. После разгрузки ковша погрузчик возвращается к месту набора материала, при этом стрела опускается, а ковш приводится в транспортное положение, в котором датчик перемещения 11 включает управляемый гидроклапан 4 и он вновь сообщает поршневые полости гидроцилиндров 2 с гидроаккумулятором 6 и производит уравнивание в них давлений. Осуществляется демпфирование колебаний рабочего оборудования относительно базовой машины на пути перемещения к месту набора материала. Поскольку на обратном пути ковш пустой, то и давление в поршневых полостях гидроцилиндров 2 и в штоковой полости гидроцилиндра 8 уменьшается, а упругий элемент, перемещая поршень, увеличивает площадь проходного сечения гидродросселя 5 для демпфирования колебаний при движении с увеличенной скоростью. Механизм 10 регулирования упругого элемента позволяет изменять демпфирующие свойства в соответствии с конкретными условиями места работы погрузчика. Регулируемый гидродроссель 9 выполняет функции фильтра, задерживающего пикообразные скачки давления, возникающие, например, при переключении золотника гидрораспределителя.Filling the bucket with material is done traditionally by moving the base machine forward, raising the boom and turning the bucket. Blocking the
Таким образом, предложенный гидропривод стрелы погрузчика, в сравнении с прототипом, является более простым по устройству, требует меньших затрат на изготовление и, за счет сокращения количества составляющих элементов, более надежный. Повышение точности и четкости управления рабочим процессом способствует повышению производительности. Кроме того, благодаря простоте, предложенный гидропривод может быть использован как при проектировании новых погрузчиков, так и на существующих, путем дооборудований штатного гидропривода дополнительными элементами без изменения конструкции существующих машин.Thus, the proposed loader boom hydraulic drive, in comparison with the prototype, is simpler in design, requires less manufacturing costs and, by reducing the number of constituent elements, more reliable. Increasing the accuracy and clarity of workflow control improves productivity. In addition, due to its simplicity, the proposed hydraulic drive can be used both in the design of new loaders and on existing ones, by retrofitting a regular hydraulic drive with additional elements without changing the design of existing machines.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108212A RU2769209C1 (en) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Hydraulic drive of the loader boom |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108212A RU2769209C1 (en) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Hydraulic drive of the loader boom |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769209C1 true RU2769209C1 (en) | 2022-03-29 |
Family
ID=81076070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021108212A RU2769209C1 (en) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Hydraulic drive of the loader boom |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769209C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1245376A (en) * | 1969-06-25 | 1971-09-08 | Tyrone Hydraulics | Hydraulic control system for a loader |
SU1167283A1 (en) * | 1984-04-29 | 1985-07-15 | Псковский Филиал Ленинградского Ордена Ленина Политехнического Института Им.М.И.Калинина | Hydraulic drive of loader jib |
SU1242592A1 (en) * | 1985-01-22 | 1986-07-07 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.И.М.Калинина | Hydraulic drive of loader jib |
RU2452818C2 (en) * | 2007-11-21 | 2012-06-10 | Вольво Констракшн Эквипмент Аб | Damping system, working machine with said system and method of machine working tool damping in motion |
RU2729537C1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-08-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" | Single bucket loader control system |
-
2021
- 2021-03-26 RU RU2021108212A patent/RU2769209C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1245376A (en) * | 1969-06-25 | 1971-09-08 | Tyrone Hydraulics | Hydraulic control system for a loader |
SU1167283A1 (en) * | 1984-04-29 | 1985-07-15 | Псковский Филиал Ленинградского Ордена Ленина Политехнического Института Им.М.И.Калинина | Hydraulic drive of loader jib |
SU1242592A1 (en) * | 1985-01-22 | 1986-07-07 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.И.М.Калинина | Hydraulic drive of loader jib |
RU2452818C2 (en) * | 2007-11-21 | 2012-06-10 | Вольво Констракшн Эквипмент Аб | Damping system, working machine with said system and method of machine working tool damping in motion |
RU2729537C1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-08-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" | Single bucket loader control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8065875B2 (en) | Method for springing a movement of an implement of a work machine | |
US6260355B1 (en) | Hydraulic control system for a mobile work machine, especially a wheel loader | |
US20080238004A1 (en) | System for controlling damping and roll and pitch body movements of a motor vehicle, having adjustable hydraulic actuators | |
US20100024411A1 (en) | Hydraulic system having automated ride control activation | |
JPH0398994A (en) | Displacement restraining mechanism for mobile crane | |
CN112689695B (en) | System and method for regeneration of energy released from a work implement | |
KR20090130139A (en) | Speed controller of hydraulic actuator | |
RU2769209C1 (en) | Hydraulic drive of the loader boom | |
US10808381B2 (en) | Lifting mechanism suspension and lifting mechanism | |
JPH0978633A (en) | Running vibration limiting hydraulic circuit for wheel type construction machine | |
RU2761274C1 (en) | Scraper loading device control system | |
JP2012224338A (en) | Working vehicle | |
RU2709572C1 (en) | Scraper with ladle gas lubrication | |
JP6078292B2 (en) | Hydraulic drive system | |
RU2760655C1 (en) | Scraper with gas lubrication of the bucket | |
JP5075845B2 (en) | Work vehicle | |
JPS62289418A (en) | Hydro-pneumatic suspension mechanism | |
CN218858093U (en) | Hydraulic lifting suspension system and vehicle | |
RU2425928C1 (en) | Energy-saving operating equipment of excavator with articulated digging arm | |
CN218858094U (en) | Hydraulic lifting suspension system and vehicle | |
JPH03286042A (en) | Dynamic damper of vehicle | |
WO2019014472A1 (en) | Intelligent ride control | |
JPS6181811A (en) | Vehicle height control device | |
RU2709573C1 (en) | Scraper bucket | |
JP5978176B2 (en) | Work machine |