RU89091U1

RU89091U1 - Гидропривод грузоподъемного механизма

Info

Publication number: RU89091U1
Application number: RU2009119635/22U
Authority: RU
Inventors: Пётр Иванович Попиков; Леонид Дмитриевич Бухтояров; Анатолий Аркадьевич Сидоров
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2009-11-27

Abstract

Гидропривод грузоподъемного механизма, включающий насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр, привод грузоподъемной стрелы или рычажного механизма с подводящим и отводящим трубопроводами, соединенные между собой трубопроводом, в который подключен обратный клапан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит демпфер, объемы полостей которого, соединенные со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра, относятся между собой как объемы штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра за счет различных диаметров концевых частей плунжера и это отношение равно ! , ! где d и D - диаметры штока и поршня гидроцилиндра.

Description

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к гидроприводам грузоподъемных механизмов.

Известен гидропривод грузоподъемного механизма, содержащий насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр, привод грузоподъемной стрелы или рычажного механизма с подводящим и отводящим трубопроводами, соединенные между собой трубопроводом, в который подключен обратный клапан. В отводящий трубопровод установлен управляемый клапан, параллельно которому подключен трубопровод с обратным клапаном, а в трубопровод дополнительно подключен нормально закрытый управляемый клапан с линией управления. Управляемый клапан снабжен линией управления. В линиях управления и установлены дроссельные демпферы. (а.с. №933617, В66С 13/42, 07.06.82 Бюл. №21)

Недостатком известного гидропривода грузоподъемного механизма является то, что он не позволяет демпфировать колебания давления рабочей жидкости при остановках стрелы в режиме подъема или опускания груза в промежуточных положениях, а также снижается точность позиционирования при укладке груза.

Полезная модель решает задачу повышения производительности и надежности манипулятора путем гашения колебаний груза при остановках стрелы в режиме подъема или опускания груза, в промежуточных положениях.

Для этого гидропривод грузоподъемного механизма, включающий насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр, привод грузоподъемной стрелы или рычажного механизма с подводящим и отводящим трубопроводами, соединенные между собой трубопроводом, в который подключен обратный клапан, согласно полезной модели, дополнительно содержит демпфер объемы полостей которого, соединенные со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра, относящимися между собой как объемы штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра за счет различных диаметров концевых частей плунжера и это соотношение равно:

где d, D - диаметры штока и поршня гидроцилиндра.

На чертеже представлена схема гидропривода грузоподъемного механизма. Гидропривод состоит из маслобака 1, насоса 2, гидрораспределителя 3, гидроцилиндра 4, привода грузоподъемной стрелы или рычажного механизма с подводящим 5 и отводящим 6 трубопроводами, соединенными между собой трубопроводом 7, в который подключен обратный клапан 8. В отводящий трубопровод установлен управляемый клапан 9, параллельно которому подключен трубопровод 10 с обратным клапаном 11, а в трубопровод 7 дополнительно подключен нормально закрытый управляемый клапан 12 с линией управления 13. Управляемый клапан 9 снабжен линией управления 14. В линиях управления 13 и 14 установлены дроссельные демпферы 15. К подводящему и отводящему трубопроводам подключен дополнительный демпфер 16, через обратные клапаны 17 и 18, в корпусе которого размещен ступенчатый плунжер 19, в концевых частях которого выполнены дросселирующие каналы 20 и 21 с калиброванными отверстиями.

Левая полость 22 демпфера соединяется с гидролинией 5 через дросселирующий канал 20 и регулируемый дроссель 23, а правая полость 24 демпфера соединена с гидролинией 6 через дросселирующий канал 21 и регулируемый дроссель 25. В корпусе демпфера 16 установлены резьбовые пробки 26 и 27.

Гидропривод грузоподъемного механизма работает следующим образом. При подъеме легких грузов рабочая жидкость, нагнетаемая из бака 1 насосом 2, гидрораспределителем 3 направляется по трубопроводу 5 в бесштоковую полость гидроцилиндра 4, а так как клапан 9 нормально закрыт, рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 4 поступает по трубопроводу 7 с клапанами 8 и 12 в его бесштоковую полость, обеспечивая ускоренное перемещение исполнительного органа-стрелы грузоподъемного или рычажного механизма перемещения груза. При этом клапан 12 открыт благодаря наличию давления в трубопроводе 5 и линии управления 13. Одновременно рабочая жидкость через обратный клапан 17, через канал в пробке 26 поступает в полость 22, перемещая при этом плунжер 19 в правое положение, а рабочая жидкость из полости 24 дросселируется через канал 21 и регулируемый дроссель 25 в гидролинию 6 и штоковую полость гидроцилиндра 4. При остановке манипулятора в промежуточном положении полости гидроцилиндра 4 отключается от гидросистемы с помощью гидрораспределителя 3 и гидролинии 5 и 6 становятся запертыми. Однако стреловая группа манипулятора за счет инерционных сил некоторый момент времени продолжает подниматься вверх, в результате чего давление в штоковой полости гидроцилиндра 4 повышается и происходит сжатие рабочей жидкости и упругих элементов рукавов высокого давления запертых гидролиний. При этом поршень вытесняет некоторый объем рабочей жидкости ΔW, образованный за счет инерционной нагрузки:

где P_ин - давление рабочей жидкости за счет инерционной нагрузки в момент остановки в процессе подъема стрелы;

Р_р - рабочее давление в гидросистеме механизма подъема до остановки стрелы;

Е_пр - приведенный модуль упругости рабочей жидкости и гибких элементов гидролиний;

W_ш - объем рабочей жидкости в штоковой полости гидроцилиндра и напорной гидролинии.

Жидкость поступает в правую полость 24 демпфера через обратный клапан 18 под правый большой торец ступенчатого плунжера 19, перемещая его в левое положение. При этом обратный клапан 17 закрывается и рабочая жидкость из запертой левой полости 22 демпфера проходит через дросселирующий канал 20 и дроссель 23 в гидролинию 5 и далее в поршневую полость гидроцилиндра 4. При дросселировании рабочей жидкости стрела 1 плавно тормозится. Расход жидкости левой и правой полостей демпфера подобран так, что он равен объему жидкости от деформации в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра.

При подаче рабочей жидкости от гидрораспределителя 3 в трубопровод 6 она проходит через клапан 11 в штоковую полость гидроцилиндра 4, что приводит к реверсированию исполнительного органа-стрелы грузоподъемного или рычажного механизма перемещения груза или силовому разжатию рычагов (ножей) зажима предмета труда. При этом, вследствие соединения трубопровода 5 через гидрораспределитель 3 с баком, давление в нем падает, что приводит к закрытию клапанов 9 и 12 и возможности поднятия давления в штоковой полости до величины регулировки соответствующего предохранительного клапана. При этом гидроцилиндр работает на втягивание штока с полным давлением. Клапаны 9 и 11 с трубопроводом 10 могут конструктивно быть выполнены в одном агрегате, например, в виде гидрозамка, который вмонтирован в трубопровод 6. Линии управления 13 и 14 могут быть частично совмещены и подключены к трубопроводу 5 в одном месте. Клапан 12 может быть выполнен, как это изображено на схеме, в виде гидрозамка, так и в виде напорного золотника с обратным клапаном или гидравлически управляемого направляющего устройства. Все эти варианты технически эквивалентны. Момент открытия клапана 9 и перехода с быстрого движения поршня на медленное определяется характером изменения внешней нагрузки и регулировкой клапана 9. Как правило, давление срабатывания клапана 9 устанавливается несколько ниже давления регулировки предохранительного клапана в этой системе.

Давление срабатывания клапана 12 должно быть несколько выше давления свободного слива рабочей жидкости из бесштоковой полости гидроцилиндра 4 через гидрораспределитель 3 в бак. Параметры дроссельных демпферов 15 подбирают таким образом, чтобы исключить резкие переходы работы гидроцилиндра 4 с одного режима на другой, т.е. снизить динамические нагрузки в гидросистеме.

При остановке стрелы в режиме опускания стреловая группа манипулятора за счет сил инерции продолжает опускаться и давление в поршневой полости возрастает. Жидкость из поршневой послости гидроцилиндра по трубопроводу 5 через обратный клапан 17 поступает в полость 22 и перемещает плунжер 19 в правое положение. Жидкость из полости 24 через клапан 21, дроссель 25 и трубопровод 6 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 4 и стрела тормозиться.

За время, равное половине периода колебания стрелы этот объем жидкости должен пройти через демпфер и колебания стрелы в продольно-вертикальной плоскости прекращаются. Таким образом, применение дополнительного демпфера снижает в 1,3÷1,4 раза динамические нагрузки, возникающие при остановках стрелы манипулятора в промежуточных положениях, а также повышает точность позиционирования груза при укладке его в заданное положение.

Claims

Гидропривод грузоподъемного механизма, включающий насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр, привод грузоподъемной стрелы или рычажного механизма с подводящим и отводящим трубопроводами, соединенные между собой трубопроводом, в который подключен обратный клапан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит демпфер, объемы полостей которого, соединенные со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра, относятся между собой как объемы штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра за счет различных диаметров концевых частей плунжера и это отношение равно

,

где d и D - диаметры штока и поршня гидроцилиндра.