SU1680885A1

SU1680885A1 - Hydraulic drive of single-bucket excavator

Info

Publication number: SU1680885A1
Application number: SU884458883A
Authority: SU
Inventors: Александр Вячеславович Рустанович; Владимир Кельманович Гойхбург; Илья Леонидович Волин; Виктор Михайлович Яковлев; Кашиф Абдулхаевич Гумеров; Яхья Саитович Юсупов
Original assignee: Производственное Объединение "Ташкентский Экскаваторный Завод"
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1991-09-30

Abstract

Изобретение относитс к строительно- дорожным и горным машинам и позвол ет снизить энергозатраты. Гидропривод содержит четырехзолотниковые гидрораспределители . (ГР) 9 и 10, гидродвигатели исполнительных механизмов, приводимые от дизельного двигател 1 с рейкой-регул тором топливного насоса (Н) 17, регулируемые Н 3 и 4 дл питани ГР 9 и 10 с проточными каналами и дополнительный Н, напорна лини которого через предохранительный 14 и обратный 18 клапаны соединена с участком переливного канала между третьим и четвертым золотниками ГР 10. Основные Н 3 и 4 имеют регул торы (Р) 15 с отсечкой 5 и 6 по низкому давлению и электрогидравлическим клапаном 34 дл питани каналов управлени отсечкой 5,6 и клапанов ИЛИ 31, 32. Это позвол ет определить сигнал предельной нагрузки дизел с помощью датчика 33 хода рейки. Клапан 19 выполнен с полостью 20 управлени настройкой. Полость 20 управлени настройкой соединена посредством второго клапана ИЛИ 24 с лини ми управлени четвертого золотника ГР 10. Гидропривод имеет дроссели 25, 26 и дополнительные предохранительные клапаны 27, 28, установленные на выходе проточных каналов и соединенные с лини ми управлени регул торов Н 3, 4. Предохранительный клапан 28 выполнен двухступенчатым и его отвод от клапана-пилота выведен в дренаж. При перегрузке срабатывают отсечки 5 и 6 и рабочий обьем Н 3 и 4 уменьшаетс до момента выхода двигател 1 на режим номинальной нагрузки. Рейка-регул тор выходит из зоны действи датчика 33. Это приводит к увеличению объема Н 3 и 4. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. О 00 о 00 00 ел The invention relates to road construction and mining machines and reduces energy consumption. The hydraulic drive contains chetyrehzolotnikovye valve. (GR) 9 and 10, actuator hydraulic motors, driven by diesel engine 1 with rail-regulator of the fuel pump (H) 17, adjustable by H 3 and 4 for feeding GR 9 and 10 with flow channels and additional H, the flow line through which safety valve 14 and check valve 18 are connected to a section of the overflow channel between the third and fourth spools of the GR 10. Basic H 3 and 4 have regulators (P) 15 with low pressure cut-off 5 and 6 and electro-hydraulic valve 34 for feeding the cut-off control channels 5, 6 and valves OR 31, 32. This makes it possible to determine the diesel limit load signal using the rail stroke sensor 33. The valve 19 is configured with a control cavity 20. The adjustment control cavity 20 is connected via a second OR valve 24 to the control lines of the fourth spool of the GR 10. The hydraulic actuator has throttles 25, 26 and additional safety valves 27, 28 installed at the outlet of the flow channels and connected to the control lines of the H 3, 4 regulators The safety valve 28 is made up of two stages and its withdrawal from the pilot valve is brought into drainage. In case of overload, cutoffs 5 and 6 are triggered and the working volume H 3 and 4 is reduced until the engine 1 goes to nominal load. The rake regulator goes out of the zone of the sensor 33. This leads to an increase in the volume of H 3 and 4. 1 hp f-ly, 1 ill. About 00 about 00 00 ate

Description

Изобретение относитс к строительно-дорожным и горным машинам, а именно к гидроприводам одноковшовых экскаваторов.The invention relates to road construction and mining machines, namely to hydraulic drives of single-bucket excavators.

Цель изобретени - снижение энергозатрат .The purpose of the invention is to reduce energy consumption.

На чертеже изображена гидравлическа схема привода одноковшового экскаватора .The drawing shows a hydraulic drive circuit of a single bucket excavator.

Экскаватор имеет дизельный двигатель 1. через раздаточный редуктор 2 приводит два первый и второй регулируемыхThe excavator has a diesel engine 1. through the transfer gear 2 leads two first and second adjustable

насоса 3 и 4, каждый из которых снабжен отсечкой 5 и 6 по низкому и отсечкой 7, Р по высокому давлению. Насосы 3 и 4 питают первый и второй четырехзолотниковые гидрораспределители 9 и 10 и через них гидродвигатели исполнительных механизмов: левый гидромотор 11 хода, гидроцилиндр 12 стрелы, гидромотор 13 поворота платформы , правый гидромотор 14 хода, гидроцилиндры 15, 16 ковша и руко ти. Первые три золотника каждого гидрораспределител 9 и 10 имеют параллельное питание, четвертый золотник - раздельное. Дополнительный насос 17 также приводитс от дизельного двигател 1, Его напорна лини через обратный клапан 18 и предохранительный клапан 19 соединена с участком проточного канала гидрораспределител 10 между третьим и четвертым золотниками . Предохранительный клапан 19 имеет гидравлическую полость 20 управлени настройкой от линий сервоуправлени четвертым золотником гидрораспределител 10 через клапаны ИЛИ 21. Второй золотник гидрораспределител 10, предназначенный дл питани поршневой полости гидроцилиндра стрелы 12 и безнасосного опускани , имеет в линии управлени питанием поршневой полости дополнительный золотник 22, управл емый в случае включени гидроцилиндров ковша 15 и руко ти 16 давлением в лини х управлени соответствующими золотниками гидроцилиндров ковша и руко ти (два последних золотника гидрораспределител 10) через три клапана ИЛИ 21, 23 и 24. Четвертый золотник гидрораспределител 9 предназначен дл питани поршневых полостей гидроцилиндров ковша 15 и руко ти 16 потоком насоса 3 в дополнение к питанию их от насоса 4 и имеет сервоуправление от соответствующих линий сервоуправлени третьим и четвертым золотниками гидрораспределител 10. На выходе проточных каналов гидрораспределителей 9 и 10 установлены дроссели 25 и 26, предохранительные клапаны 27 и 28, а отводы 29 и 30 соединены через клапаны ИЛИ 31 и 32 с отсечкой 5 и 6 низкого давлени регул торов соответствующих насосов 3 и 4, На дизельном двигателе 1 установлен датчик 33 хода рейки и регул тора топливного насоса, электрически св занный с электрогидравлическим клапаном 34, рабочий отвод 35 которого соединен через второй подвод клапанов ИЛИ 31 и 32 с отсечкой 5 и 6 низкого давлени регул торов насосов 3 и 4. Вариант исполнени предохранительного клапана 2В е виде клапана непр могоpump 3 and 4, each of which is equipped with a cut-off 5 and 6 at a low and a cut-off 7, P at a high pressure. Pumps 3 and 4 feed the first and second four-hammer hydraulic distributors 9 and 10 and through them the hydraulic motors of the actuators: left hydraulic motor 11, hydraulic cylinder 12 booms, hydraulic motor 13 turning the platform, right hydraulic motor 14, hydraulic cylinders 15, 16 of the bucket and arms. The first three spools of each of the control valves 9 and 10 have parallel power, the fourth spool is separate. The auxiliary pump 17 is also driven by a diesel engine 1. Its pressure line through the check valve 18 and the safety valve 19 is connected to the section of the flow channel of the hydraulic distributor 10 between the third and fourth spools. The safety valve 19 has a hydraulic cavity 20 controlling the tuning from the servo-control lines of the fourth valve of the hydraulic distributor 10 through the valves OR 21. The second valve of the hydraulic distributor 10, designed to feed the piston cavity of the hydraulic cylinder of the boom 12 and pump-free lowering, has an additional valve 22 to control the power supply of the piston cavity in the case of the inclusion of the hydraulic cylinders of the bucket 15 and the handle 16 by the pressure in the control lines of the respective spools of the hydraulic cylinders of the bucket and ru Koi (the last two spool valve 10) through the three valves OR 21, 23 and 24. The fourth valve of the valve 9 is designed to supply the piston cavities of the bucket 15 hydraulic cylinders and the handle 16 by the flow of the pump 3 in addition to powering them from the pump 4 and has servo control from the corresponding servo-control lines for the third and fourth spools of the hydraulic distributor 10. At the outlet of the flow channels of the hydraulic distributors 9 and 10, throttles 25 and 26 are installed, safety valves 27 and 28, and taps 29 and 30 are connected via valves OR 31 and 3 2 with low pressure cut-off 5 and 6 of the regulators of the respective pumps 3 and 4; Diesel engine 1 is equipped with a sensor 33 for the rail and fuel pump regulator electrically connected to the electro-hydraulic valve 34, the working outlet 35 of which is connected via a second supply valve OR 31 and 32 with low pressure cut-off 5 and 6 of the regulators of pumps 3 and 4. A variant of the safety valve 2B is in the form of a valve of indirect

действи снабжен отводом 36 из-под клапана-пилота в дренаж.The action is provided with an outlet 36 from under the pilot valve into the drainage.

Гидропривод работает следующим образом .The hydraulic actuator works as follows.

В нейтральном положении стандартныхIn neutral position standard

командоаппаратов (не показаны) системы сервоуправлени давление в лини х сервоуправлени золотников близко к атмосферному , и все золотники наход тс в 0 нейтральном положении. Потоки насосов 3 и 4 по проточным каналам гидрораспределителей 9 и 10 поступают через дроссели 25 и 26, создава ощутимый перепад давлени , например 1,7 МПа, который по отводам 29 и 5 30 поступает через клапаны ИЛИ 31 и 32 к отсечкам 5 и 6 низкого давлени регул торов насосов 3 и 4. Отсечка устанавливает рабочий объем насосов на минимальное значение 0,2 - 0,25 VMax. Таким образом, 0 потери мощности холостого хода составл ют 20-25% обычных, а с учетом автоматического управлени топливоподачей дизел - 10 -- 15%. Поток насоса 17 направл етс в слив через предохранитель- 5 ный клапан 19 при минимальной его настройке, поскольку давление в линии 20 управлени увеличением настройки также близко к атмосферному.controllers (not shown) of the servo-control system, the pressure in the servo-control lines of the spools is close to atmospheric, and all spools are in the neutral position. Pump 3 and 4 flows through flow channels of hydraulic distributors 9 and 10 through throttles 25 and 26, creating a noticeable pressure drop, for example, 1.7 MPa, which passes through valves OR 31 and 32 to cut-off 5 and 6 low pressure regulators of pumps 3 and 4. The cut-off sets the working volume of the pumps to a minimum value of 0.2 - 0.25 VMax. Thus, 0 idle power loss is 20-25% of normal, and taking into account automatic control of diesel fuel supply - 10-15%. The flow of the pump 17 is directed to the drain through the safety valve 19 at its minimum setting, since the pressure in the control increase control line 20 is also close to atmospheric.

При включении какого-либо командо- 0 аппарата, например с целью включени подворота ковша (поршнева полость гидроцилиндра 15), включаетс четвертый золотник первого гидрораспределител (вниз) и третий золотник второго гидро- 5 распределител (вниз). Проточный канал перекрываетс , поток на его выходе отсутствует , поэтому перепад давлени на дроссел х 25 и 26 не создаетс . Давление в отводах 29 и 30 уменьшаетс до дав- 0 лени слива 0,3 - 0,6 МПа, и отсечки 5 и 6 перестают работать. Насосы 3 и 4 выход т на полный рабочий объем. Если нагрузка (давление в гидроцилиндре) велики, то дизельный двигатель 1 воспринимает повы- 5 шенный момент, его обороты начинают падать и рейка-регул тор топливного насоса автоматически перемещаетс в крайнее положение. Датчик 33 сигнализирует о перегрузке , его электросигнал включает элек- 0 трогидравлический клапан 34, который подает по отводу 35 и через клапаны ИЛИ 31 и 32 к отсечкам 5 и 6 низкого давлени опорное давление сервосистемы. Отсечки срабатывают, и рабочий объем насосов 3 5 и 4 уменьшаетс до момента выхода дизельного двигател на режим номинальной нагрузки с соответствующим выходом рейки-регул тора из зоны действи датчика 33, что приводит к новому увеличению рабочего объема насосов 3 и 4. Так осущестел етс электрически граничное регулирование насосов (по предельной нагрузке дизел ). При включении четвертого золотника гидрораспределител 10 настройка клапана 19 увеличиваетс и поток насоса 17 через обратный клапан 18 поступает к гидроцилиндру 16 руко ти, обеспечива его работу совместно с любыми другими операци ми. Перегрузки дизельного двигател при этом не наступает , так как датчик 33 сигнализирует о суммарной нагрузке. При резком выключении какого-либо золотника направл ющийс в проточный канал полный поток насоса стравливаетс через предохранительные клапаны 27 и 28 под небольшим давлением, например 2 МПа.When you turn on any Kommando 0 apparatus, for example, to turn on the bucket gate (piston cavity of the hydraulic cylinder 15), the fourth valve of the first hydraulic distributor (down) and the third valve of the second hydraulic distributor (down) turn on. The flow channel closes, there is no flow at its outlet, therefore, a pressure differential across the throttle x 25 and 26 is not created. The pressure in the outlets 29 and 30 decreases to a discharge pressure of 0.3-0.6 MPa, and the cut-offs 5 and 6 stop working. Pumps 3 and 4 are fully discharged. If the load (pressure in the hydraulic cylinder) is high, then the diesel engine 1 senses an increased moment, its revolutions begin to fall, and the rail regulator of the fuel pump automatically moves to its extreme position. The sensor 33 signals an overload, its electric signal turns on the electro-hydraulic valve 34, which feeds 35 and low-pressure valves through the outlet 35 and low valves to the servo reference pressure. The cutoffs are triggered, and the working volume of the pumps 3 5 and 4 is reduced until the diesel engine leaves for nominal load with the corresponding output of the regulator rail from the operating area of the sensor 33, which leads to a new increase in the working volume of the pumps 3 and 4. This is electrically boundary control pumps (diesel load limit). When the fourth valve of the hydraulic distributor 10 is turned on, the setting of the valve 19 increases and the flow of the pump 17 through the check valve 18 goes to the hydraulic cylinder 16 of the handle, ensuring its operation in conjunction with any other operations. There is no overload of the diesel engine, since the sensor 33 signals the total load. When any spool is turned off abruptly, the full pump flow directed into the flow channel is vented through safety valves 27 and 28 under low pressure, for example 2 MPa.

При частичном включении какого-либо золотника поток через проточный канал уменьшаетс , перепад давлени на дросселе 25 (26) падает, а насосы 3 и 4, получа сигнал об уменьшении давлени в лини х 29 (30), наращивают рабочий объем и соответственно выходную скорость гидродвигател до увеличени давлени в лини х 29 (30). Так происходит регулирование скорости. Отметим, что это в целом объемное регулирование с посто нной потерей мощности на дросселирование в проточном канале, однако эти потери особенно при средних и малых нагрузках существенно меньше, чем при традиционном дроссельном регулировании.When a spool is partially turned on, the flow through the flow channel decreases, the pressure drop across the throttle 25 (26) drops, and pumps 3 and 4, receiving a signal that pressure in the lines 29 (30) decreases, increase the displacement and, accordingly, the output speed of the hydraulic motor until the pressure increases in lines 29 (30). This is how speed regulation occurs. It should be noted that this is a general volume regulation with a constant loss of power for throttling in the flow channel, however, these losses, especially at medium and low loads, are significantly less than at traditional throttle regulation.

При полном включении золотников потери в проточном канале полностью исключаютс .When the spools are fully activated, losses in the flow channel are completely eliminated.

Третий насос 17 не мешает регулированию , так как его поток при нейтральной позиции четвертого золотника гидрораспределител 10 отводитс в слив, мину дроссель 26.The third pump 17 does not interfere with the regulation, since its flow at the neutral position of the fourth spool of the hydraulic distributor 10 is diverted to the drain, the throttle 26.

При стопорных режимах срабатывают отсечки 7 и 8 высокого давлени , которые по алгоритму работы с гидроцилиндрами регул торов насосов и конструкции клапанов отсечки могут быть в значительной мереWith stop modes, high-pressure cut-offs 7 and 8 are activated, which, according to the algorithm of work with the hydraulic cylinders of pump regulators and the design of cut-off valves, can be largely

унифицированы с отсечкой низкого дав лени .unified with low pressure cut-off.

Claims

Claims of the invention 1. Hydraulic drive of one-bucket excavator, including first and second four-pistol hydraulic distributors, hydraulic engines of executive mechanisms, driven by a diesel engine with a rail regulator of the fuel pump. 0 first and second adjustable pumps for supplying, respectively, the first and second directional control valves with flow channels, and an additional pump, whose pressure line through the safety and

5, the check valves are connected to the section of the overflow channel located between the third parallel supply spool and the fourth separate supply spool of the second hydraulic distributor,

0 characterized in that, in order to reduce energy consumption, it is equipped with low pressure cut-off regulators for the main pumps and an electro-hydraulic valve for supplying the low-pressure cut-off control channels communicated with these channels through the first OR valve and electrically connected with the signaling signal full load diesel position sensor

0 rail regulator of the fuel pump, and the safety valve is made with a control control cavity, which is connected via the second OR valve to the control lines of the fourth hub of the second hydraulic distributor, while the hydraulic actuator has throttles and additional safety valves installed on the outlets of the flow channels connected to the control lines by low pressure cut-off of the regulators of the main pumps.

2. Hydraulic actuator pop. 1, characterized in that the additional safety valve is made two hundred and five, and the drainage from its pilot valve is brought into the drainage.