SU1680886A1 - Гидропривод фронтального погрузчика - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительным машинам и позвол ет снизить энергозатраты на гидропривод фронтального погрузчика . Гидропривод содержит гидрорулевое управление с обратным насосом 10, гидроцилиндры (ГЦ) 7 и 8 ковша и стрелы и регу- лируемый реверсивный насос 17. Гидроуправл емый распределитель(РП) 20 выполнен двухпозиционным и шестилиней- ным с возможностью сообщени  в одной позиции гидролиний 18 и 19 насоса 17 с полост ми ГЦ 7, а в другой - ГЦ 8. Пневмо- гидроаккумул тор (ПГА) 24 соединен с гид- ролинией 18 насоса 17 через двухпозиционныйтрехлинейный РП 26 и обратный клапан 27. Выполнен РП 26 с возможностью сообщени  ПГА 24 через гидрозамок 30 со всасывающей гидролинией 12 насоса 10. Блок 32 управлени  гидролини ми 33 и 34 соединен с камерами управлени  РП 20, а гидролини ми 36 и 37 - с полост ми сервоцилиндра 38. Гидролини  35 от блока 32 соединена с камерой управлени  гидрозамка 30. Гидролинии 18 и 19 соединены с полост ми управлени  РП 26. При включении подъема ст релы руко тка 47 блока 32 переводитс  в определенную позицию. В позиции Н находитс  РП 26. Гидрозэмок 30 автоматически открываетс . Со всасывающей гидролинией 12 насоса 10 соедин етс  ПГА 24. Обратный клапан 11 автоматически закрываетс . Насос 10 работает при подьеме стрелы в режиме гидродвигател , передава  энергию, запасенную в ПГА 24, валу двигател  погрузчика. 4 ил. (Л С о оо О со оо о Halt

Description

Изобретение относитс  к строительным машинам, примен емых в строительстве, сельском хоз йстве, при добыче полезных ископаемых, характерным признаком которых  вл етс  значительное изменение величины отбора мощности от двигател  за врем  одного рабочего цикла, а именно к их гидроприводам.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат .

На фиг.1 изображен фронтальный погрузчик , общий вид; на фиг,2 - его принципиальна  гидравлическа  схема; на фиг.З - кинематическа  схема привода насосов; на фиг.4 - схема позиций рычага (фиг.1) блока управлени .

Фронтальный погрузчик состоит из шасси 1, двигател  2,гидрорулевого управлени  3 с гидроцилиндрами 4, рабочего обо- рудовани  с ковшом 5, стрелой 6 и гидроцилиндрами 7, 8 ковша и стрелы соответственно .

Гидропривод погрузчика имеет бак 9 обратимого насоса 10с обратным клапаном 11 во всасывающей гидролинии 12 насоса 10. Гидрорулевое управление 3 сливной гидролинией 13, в которой установлен фильтр 14, соединено с баком 9 и гидролини ми 15, 16 с гидроцилиндром 4.

Реверсивный регулируемый насос 17 гидролини ми 18, 19 соединен с двухпози- ционным шестилинейным распределителем 20, который гидролини ми 21, 22 соединен соответственно с бесштоковой и штоковой полост ми гидроцилиндра 7, а гидролини ми 23 и 24 соответственно - с бесштоковыми и штоковыми полост ми гидроцилиндров 8. Перва  гидролини  18 насоса 17 соединена с бесштоковыми, а его втора  гидролини  19-со штоковыми полост ми гидроцилиндров 7 и 8 независимо от позиции распределител  20.

Пневмогидроаккумул тор 24 гидролинией 25, дополнительным двухпозицион- ным трехлинейным распределителем 26, обратным клапаном 27 соединен с гидролини ми 28. 29, Гидролини -29 соединена с гидролинией 12 посредством гидрозамка 30 и гидролинии 31. Блок 32 управлени  первой и второй гидролини ми 33, 34 соединен с камерами управлени  распределител  20. а гидролинией 35 - с камерой управлени  гидрозамка 30. Третьей и четвертой гидролини ми 36, 37 блок 32 управлени  соединен с соответствующими полост ми сервоцилиндра 38 управлени  насоса 17. Полости управлени  распределител  26 соединены гидролини ми 39-41 с гидролини ми 18,19 насоса 17.

Гидролини  13 гидролини ми 42. 40 через обратный клапан 43 подключена к гидролинии 19 насоса 17. Распределители 20 и 26 снабжены пружинами 44, 45, а насос 10

гидролинией 46 соединен с гидрорулевым управлением 3. Блок 32 управлени  снабжен руко ткой 47. Две позиции распределител  20 обозначены буквами А, Б, а две позиции распределител  26 - буквами М и

0 Н.

Привод передвижени  погрузчика и насосов 10 и 17 (фиг.З) состоит из двигател  2, с коленчашм валом которого соединен вал 48 с первичным зубчатым колесом 49 редук5 тора 50. Зубчатое колесо 49 находитс  в зацеплении с зубчатыми колесами 51, 52, валы которых соответственно 53, 54  вл ютс  приводными дл  насосов 10 и 17. Вал 48 обеспечивает привод передвижени  по0 грузчика.

Гидропривод фронтального погрузчика работает следующим образом.

Двигатель 2 через редуктор 50 посредством валов 48, 53 с зубчатыми колесами 49,

5 51 вращает вал насоса 10 и посредством валов 48, 54 с зубчатыми колесами 49, 52 вращает вал насоса 17. Вал 48 обеспечивает привод передвижени  погрузчика. Насос 10 всасывает рабочую жидкость из бака 9 по

0 гидролинии 12 через обратный клапан 11.

Работа гидрорулевого управлени  обеспечиваетс  насосом 10, который по гидролинии 46 подает рабочую жидкость в гидроруль и далее по гиДролини м 15, 16 в

5 гидроцилиндр 4. Возврат в бак 9 рабочей жидкости происходит по сливной гидролинии 13 через фильтр 14.

При транспортном движении погрузчика руко тка 47 блока 32 управлени  в пози0 ции 0 (фиг.4), подача насоса 17 отсутствует, его силовые гидролинии 18, 19 заперты. Шток сервоцилиндрз 38 находитс  в среднем положении, соответствующем нулевой подаче насоса 17 при отсутствии давлени  в

5 гидролини х 36, 37 блока 32 управлени . Это соответствует нейтральной позиции О (фиг,4) руко тки 47 блока 32, в которой гидролинии 33 и 34 также соединены с баком. При отсутствии давлени  в гидролини х 33,

0 34 двухпозиционный шестилинейный распределитель 20 пружиной 44 устанавливаетс  в позицию А, соедин ющую первую 18 и вторую 19 гидролинии посредством гидролиний 21, 22 соответственно с бесштоковы5 ми и штоковыми полост ми гидроцилиндрз 7 ковша. В этой позиции распределител  20 гидролинии 23, 24 рабочих полостей гидроцилиндров 8 стрелы заперты. Управление ковшом.

Известный блок 32 управлени  выполнен так, что при нейтральной позиции О (см.фиг.4) руко тки 47 гидролинии 33, 34, 36, 37 соединены с баком. При переводе руко тки 47 в позицию В гидролини  33 оказываетс  под давлением, а гидролинии 34, 36, 37 соединены с баком, что соответствует включению позиции А распределител  20. В случае перевода руко тки 47 из позиции В к позиции Д под давлением оказываютс  гидролинии 33 и 36 при увеличении подачи насоса 17 в гидролинию 19 и штоковую по- лость гидроцилиндра 7 через гидролинию 22. В позиции Д руко тки 47 происходит вт гивание штока гидроцйлиндра 7 на максимальной подаче насоса 17. В случае перевода руко тки 47 из позиции Д в позицию В скорость вт гивани  штока гидроцилиндра 7 уменьшаетс  до нул . При переводе руко тки 47 из позиции В в позицию Е происходит выталкивание штока гидроцилиндра 7 с возрастающей скоростью, достигающей максимума в позиции.

Таким образом, обеспечиваетс  реверсивное движение штока гидроцилиндра 7 ковша с регулируемой скоростью посредством реверсивного насоса 17, так как при подаче давлени  в гидролинию 36 и соответственно в бесштоковую полость сервоци- линдра 38 насос 17 нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 19 (позици  Д), а при подаче давлени  в гидролинию 37 (позици  Е) и соответственно в шток.овую полость сервоцилиндра 38 насос 17 нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 18 и далее через распределитель 20 и гидролинию 21 в бесштоковую полость гидроцилиндра 7 ковша .

Таким образом, при переводе руко тки 47 в позицию В гидролинии насоса 17 подключаютс  к рабочим полост м гидроцилиндра 7 ковша и поворот ковша 5 обеспечиваетс  на режиме насоса с задаваемой оператором величиной и направлением скорости.

Управление стрелой.

Переводом руко тки 47 из нейтральной позиции О в позицию Г гидролини  34 оказываетс  под давлением рабочей жидкости, а гидролини  33 соединена с баком. Это соответствует включению распределител  20 в позицию Б. При дальнейшем перемещении руко тки 47 от позиции Г к позиции И под давлением оказываютс  гидролинии 34 и 36 с увеличением подачи насоса 17 в гидролинию 19 и через распределитель 20, гидролинию 24 в штоковую полость гидро- цилиндрз 8.

В позиции И руко тки 47 происходит вт гивание штоков гидроцилиндра 8 на максимальной подаче насоса 17. В случае перевода руко тки 47 из позиции И к позиции Г скорость вт гивани  штоков гидроцилиндра

7стрелы 6 уменьшаетс  до нул . При пере- 5 воде руко тки 47 из позиции Г в позицию К

происходит выталкивание штоков гидроцилиндра 8 с возрастающей скоростью, достигающей максимума в позиции К. Таким образом, обеспечиваетс  реверсивное дви0 жение штоков гидроцилиндра.8 с регулируемой скоростью посредством реверсивного насоса 17, так как при подаче давлени  в гидролинию 36 и соответственно в бесштоковую полость сервоцилиндра 38 насос 17

5 нагнетает рабочую жидкость в гидролинию

19(позици  И), а при подаче давлени  в гидролинию 37 (позици  К) и соответственно в штоковую полость сервоцилиндра 38 насос 17 нагнетает рабочую жидкость в гид0 ролинию 18 и далее через распределитель

20и гидролинию 23 - в бесилоковую полость гидроцилиндров 8 стрелы.

Таким образом, при переводе руко тки 47 в позицию Г гидролинии насоса 17 под5 ключаютс  к рабочим полост м гидроцилиндра 8 стрелы и ее движение осуществл етс  на режиме насоса с задаваемой оператором величиной и направлением скорости.

Управление ковшом и стрелой происхо0 дит так, что гидролинии 18, 19 насоса 17 соединены соответственно с бесштоковыми и штоковыми полост ми гидроцилиндров 7,

8независимо от позиции распределител  20.

5 Дл  подготовки пневмоаккумул тора к работе необходимо включить подьем стрелы 6, переместив руко тку 47 в позицию К (см. управление стрелой). Рабоча  жидкость нагнетаетс  от насоса 17 по гидролинии 18,

0 распределителю 20, гидролинии 23 и поступает в бесштоковые полости гидроцилиндра 8 стрелы 6, обеспечива  выдвижение штоков . В гидролинию 19 насоса 17. всасывающую при подьеме, поступает рабоча 

5 жидкость из бесштоковых полостей гидроцилиндра 8 по гидролини м 24, распределителю 20, а также из сливной гидролинии 13 через обратный клапан 43 по гидролини м 42, 40. При подьеме стрелы на полную высо0 ту (штоки гидроцилиндра 8 полностью выдвинуты ) производитс  опрокидывание ковша 5. Дл  этого руко тка 47 переводитс  в позицию Д. Рабоча  жидкость от насоса 17 по гидролинии 19, распределителю 20, гид5 ролинии 22 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 7 ковша, а из бесштоковой полости этого гидроцилиндра по гидролини м 21, 18, 28, распределителю 20 (позици  Б)поступает во всасывающую полость насоса 17. Подача рабочей жидкости, поступающей в насос по гидролинии 28, больше подачи насоса по гидролинии 19, поэтому разница этих подач по гидролини м 28, 25 через обратный клапан 27, распределитель 26 поступает в пневмогидроаккумул тор 24, повыша  давление сжатого газа. Распределитель 26 в позиции М обеспечивает зар дку аккумул тора, поскольку при подаче рабочей жидкости по гидролинии 19, гидролинии 43 и 39 оказываютс  под давлением большим, чем гидролинии 18, 28, 41 (в гидролинии 19 давление больше, чем в гидролинии 18, так как площадь штоковой полости меньше площади бесштоковой полости гидроцилиндра 7). Эта разница давле- ни обеспечиваетустановку

распределител  20 в позиции М при опрокидывании ковша. После опрокидывани  ковша включаетс  его поворот на себ  (возврат ковша в исходное положение после выгрузки), т.е. руко тка 47 переводитс  в позицию Е.

Рабоча  жидкость от насоса 17 поступает по гидролини м 28, 18, 21. распределителю 20 в бесштоковую полость гидроцилиндра 7.-Втора  рабоча  полость насоса 17 всасывает рабочую жидкость, поступающую из штоковой полости гидроцилиндра 7 (по гидролини м 22, 19, распределителю 20} и из гидролинии 13 (по гидролини м 42, 40 через обратный клапан 43). Гидролини  18 нагружена рабочим давлением и св занные с ней гидролинии 28, 41 также наход тс  под давлением рабочей жидкости, что обуславливает позицию Н распределител  26, т.е. гидролини  28 разомкнута этим распределителем с гидролинией 25. Пневмогидроаккумул тор 24 (в позиции Н распределител  26) соединен с выходом гидрозамка 30, который не пропускает рабочую жидкость из гидролинии 29 в гидролинию 31 при включении позиции Б распределител  20 (управление ковшом). Гидрозамок 30 открыт только при управлении гидроцилиндрами стрелы (позици  А распределител  20), поскольку гидролини  33 (включени  позиции А) соединена с гидролинией 35 управлени  гидрозамка 30.

Таким образом, при управлении гидроцилиндром 7 ковша пневмогидроаккумул тор 24 может только зар жатьс  энергией рабочей жидкости при вт гивании штоков гидроцилиндра 7 (выгрузка) и не тер ет эту энергию при выталкивании штока гидроцилиндра 7 ковша 5 (возврат в исходное положение ), так как гидролини  35 управлени  гидрозамком 30 соединена через гидролм- нию 33 и блок 32 с баком при работе ковша, т.е. гидрозамок 30 заперт. Причем величина энергии сжатой рабочей жидкости пропорциональна произведению объема шгока гидроцилиндра 1 л давлени  сжатого газа в пневмогидроаккумул торе 24.

По окончании возврата ковша 5 в исходное положение руко тка 47 переводитс  из позиции Е в позицию О. Далее руко тка 47 переводитс  в позицию И, т.е. включаетс  опускание стрелы (см. опускание стрелы), Рабоча  жидкость, выталкиваема  из бес0 штоковых полостей гидроцилиндров 8 (включена позици  А распределител  20, гидролинии 33, 35 под давлением управлени , гидрозамок 30 открыт), большей подачи , чем поступающа  подача в штоковые

5 полости гидроцилиндров 8. частично поступает по гидролинии 28 в насос. Избыток подачи по гидролини м 28, 25 через обратный клапан 27 и распределитель 26 (в позицииМ )поступаетв

0 пневмогидроаккумул тор, зар жает его энергией сжатой рабочей жидкости. Распределитель 26 при опускании стрелы находитс  в позиции М, так как давление в гидролини х 19, 40, 39 больше, чем давле5 ние в гидролини х 18, 28, 41, площадь штоковой полости гидроцилиндров меньше площади бесштоковой полости.

По окончании опускани  стрелы руко тка 47 переводитс  в позицию О, а пневмо0 гидроаккумул тороказываетс 

зар женным энергией, пропорциональной суммарному объему штоков ковша и стрелы. На этом подготовка пневмогидроаккумул - тора к работе (в случае, если он не был за5 правлен рабочей жидкостью при заданном давлении)закончена.

При установке на фронтальный погрузчик пневмогидроаккумул тора, зар женного рабочей жидкостью заданного

0 первоначального давлени , описанна  выше подготовка пневмоэккумул тора к работе отпадает.

Рабочий цикл погрузчика.

При движении погрузчика вперед и кс5 кавации материала руко тка 47 включена з позицию Е (см. управление ковшом).

Рабоча  жидкость от насоса 17нагнетз- етс  в бесштоковую полость гидроцилиндра 7 (распределитель 20 в позиции Б, распре0 делитель 26 в позиции Н,. гидрозамок 30 заперт). При включении подъема стрелы 6 руко тка 47 переводитс  в позицию К (см. подъем стрелы), распределитель 26 находитс  в позиции Н, гидрозамок 30 автомати5 чески открываетс , так как его лини  35 управлени , соединенна  с гидролинией 33, подключена к давлению управлени . Пневмогидроаккумул тор 24 посредством гидро- линий 25, 29, 31, распределител  26, гидрозамка 30 соедин етс  с всасывающей

гидролинией 12 обратимого насоса 10. Обратный клапан 11 автоматически закрываетс , поскольку всасывающа  гидролини  12 оказываетс  поддавлением рабочей жидкости в пневмогидроаккумул торе 24. Обратимый насос работает при подъеме стрелы в режиме гидродвигател , передава  энергию , запасенную в пневмогидроаккумул торе 24, через вал 53, зубчатые колеса 51, 49 валу 48 двигател  2, Этим обеспечиваетс  рекупераци  энергии при подъеме загруженного ковша.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Гидропривод фронтального погрузчика, включающий гидрорулевое управление с обратимым насосом, гидроцилиндры ковша и стрелы, гидроуправл емый распределитель , регулируемый насос с сервоцилинд- ром управлени , блок управлени  и пневмогидроаккумул тор, отличающий-- с   тем, что, с целью снижени  энергозатрат , регулируемый насос выполнен реверсивным , распределитель выполнен

   двухпозиционным шестилинейным с возможностью сообщени  в одной его позиции гидролиний регулируемого насоса с полост ми гидроцилиндра ковша, а в другой - с

   5 полост ми гидроцилиндров стрелы, пневмогидроаккумул тор соединен с одной из гидролиний реверсивного насоса посредством последовательно расположенных дополнительного двухпозиционного

   0 трехлинейного распределител  и обратного клапана, а дополнительный распределитель выполнен с возможностью сообщени  пнеэ- могидроаккумул тора посредством гидрозамка со всасывающей полостью

   5 обратимого насоса, при этом блок управлени  первой и второй гидролини ми соединен с камерами управлени  основного распределител , третьей и четвертой - с соответствующими полост ми сервсшилинд0 ра, втора  гидролини  блока управлени  соединена с камерой управлени  гидрозам- ка, гидролинии регулируемого насоса соединены с соответствующими полост ми управлени  дополнительного распредели5 тел .

   Фиг.1

   л

   5

   Ј

   47

   И

   Г ЬК