SU646928A3

SU646928A3 - Автоматическа система управлени работой скрепера

Info

Publication number: SU646928A3
Application number: SU762370946A
Authority: SU
Inventors: Ф.Борсма Ричард
Original assignee: Фиат-Эллис Констракшн Машинери, Инк, (Фирма)
Priority date: 1975-09-22
Filing date: 1976-06-08
Publication date: 1979-02-05
Also published as: CA1027077A; JPS5239902A; US3977100A; BR7603368A; AU496963B2; AU1466476A; ZA762183B

Description

Изобретение относитс к скреперам, в частности к их системам упраатени , имеющим гидравлический привод. Известны скреперы, имеющие койш с силовыми цилиндрами бго подъема и опускани , приводимый в действие двигателем, элеватор загрузки ковша, цилиндры подъема и опускани элеватора, выбрасыватель дл разгрузки ковша и цилиндры выбрасывател дл его перемещени 1-5. Однако в данных скреперах оператор, управл ковщом, элеваторрм и выбрасывателем , может получить неудовлетворительные результаты. Например, выбрасывание грунта посредством выбрасывател непосредственно на элеватор, наход щийс в. своем нижнем положении, может привести к поломке элеватора. Далее, опускание ковша дл глубокого копани без поднимани элеватора выше режущей кромки ковша дл компенсации увеличенной нагрузки грч-ита может перегрузить или разрушить элеватор. Известна,кроме того,автомэтическа система управлени работой скрепера, включающа источник гидравлической жидкости, гидравлические цепи управлени с трубопроводами и приводами перемещени ковша. элеватора и выбрасывател , соединенные с распределительными клапанами подачи жидкости от источника, и клапанное средство |6. Недостатком данной системы вл етс ее сравнительно неудовлетворительна точность управлени операци ми копани , перемещени и отсыпки грунта скрепером, что отрицательно вли ет на надежность работы скрепера. Целью предлагаемого изобретени вл етс повышение надежности скрепера путем увеличени точности управлени операци ми копани , перемещени и отсыпки грунта . Указанна цель достигаетс тем, что автоматическа систем управлени работой скрепера, включающа источник гидравлической жидкости, гидравлические цепи управлени с трубопроводами и приводами перемещени ковша, элеватора и выбрасывател , соединенные с распределительными клапанами подачи жидкости от источника, и клапанное средство, снабжена запирающим цилиндром, кинематически взаимодействующим с пазом подвижного элемента распределительного клапана выбрасывател .

Указанна цель достигаетс также тем, что клапанное средство системы выполнено иг нормально закрытых и соединенных друг с другом золотниковыми трубопроводами обратных клапанов, каждый из которых установлен на трубопроводе, соедин ющем приводы перемещени элеватора и выбрасывател .

Указанна цель достигаетс также и тем, что первый обратныйклапан системы соединен с трубопроводом, проход щим через второй обратный клапан, а второй обратный клапан соединен с трубопроводом, проход щим через первый обратный клапан.

Данное выполнение системы управлени , работой скрепера позволило обеспечить такую технологическую последовательность операций, что, если, например, во врем цикла разгрузки в ковше нет грунта, то выбрасыватель может быть перемещен вперед до его конечного положени , в то врем как элеватор остаетс опущенным;

- если во врем цикла разгрузки в ковше имеетс грунт, то дополнительное сопротивление , оказываемое выбрасывателю при его движении вперед, заставл ет элеватор автоматически подн тьс и автоматически опуститьс , когда выбрасыватель окажетс вт нутым;

-если вЬ врем цикла разгрузки элеватор частично подн т, любое уменьшение сопротивлени на выбрасывателе не допу-. стит автоматического опускани элеватора;

-если элеватор встретит какое-либо преп тствие, он может быть подн т, если это потребуетс .

При этом элеватор может быть опущен независимо от других условий, в то врем как выбрасыватель остаетс в переднем положении дл очистки материала с поверхности выбрасывател .

Подъем и управление элеватором во врем выброса грунта автоматизированы и осуществл ютс посредством и в зависимости от давлени в цепи выбрасывател . Далее, элеватор может быть подн т автоматически и при увеличенной глубине копани . В обоих случа х возможность поломки элеватора уменьшаетс и обеспечиваютс безопасность и простота управлени машиной. Причем возможность ручного управлени сохран етс . Предлагаема автоматическа система исЛользует в большей части стандартные узлы и вл етс экономичной в изготовлении .

На фиг. 1 изображен само.загружающийс скрепер при подн том ковше, вт нутом выбрасывателе и подн том элеваторе; вид сбоку; иа фиг. 2 - схематичное изображение автоматической системы управлени работой скрепера. Автоматическа система управлени , в частности ее исполнительные органы, установлена на скрепере, который содержит ковш I, св занный с т говой, рамой 2, имеющей на переднем койне изогнутый учгкток 3, предназначенный дл ее соединени с тракторным устройством, т говые рычаги 4, отход щие от изогнутого участка назад, колеса 5, наход щиес в контакте с землей и прикрепленные к задней части рамы 6.

Ковш 1 расположен между т говь1ми рычагами 4 и шарнирно прикрепл-ен к ним ос ми 7. Ковщ, открытый у своего конца дл приема и выгрузки грунта, имеет дно 8. снабженное у переднего конца зубь ми 9, образующими режущую кромку. Передние кромки боковых сторон 10 ковша I снабжены боковыми резцами П. Привод перемещени ковша выполнен в виде гидроци5 линдров 12, расположенных между каждым т говым рычагом. Каждый гидроцилиндр 12 св зан с боковым резцом 11, с которыми он посредством осей 13 и 14 и при выдвигании его штока служит дл поворота ковша вокруг осей 7 и опускани режущей кромки ковша, а при вт гивании - дл ее поднимани .

Внутри ковша 1 помещен выбрасыватель 15, имеющий возможность совери1ать пр молинейное движение вперед дл перемещени грунта из ковша и назад посредством привода, в частности гидроцилиндра 16. Задний конец гидроцилиндра 16 соединен осью 17 с задним участком рамы 6, а передний конец щтока. гидроцилиндра 16 соединен осью 18 с опорной плитой 19, жестQ ..,

ко св занной с задним концом выбрасывател 15. Выбрасыватель показан (фиг. 1) в полностью отведенном назад или вт нутом положении.

Кроме того, скрепер содержит элеватор

35 20, предназначенный дл погрузки материала в ковш 1. Элеватор 20 содержит раму 21, пару нижних наход щихс на рассто нии друг от друга в боковом направлении нат жных роликов 22 и пару наход щихс на рассто нии друг от друга в боковом направлении звездочек 23. Звездочки привод тс в движение источником гидравлической жидкости , в частности гидродвигателем 24. Элеватор 20 содержит также пару бесконечных цепей 25, кажда из которых обегает ролик 22, ролик 26 и звездочку 23. Цепи 25 соедин ютс отсто щими друг от друга перемычками 27. Цепи 25 и перемычки 27 привод тс в движение двигателем 24 в направлении , указанном стрелкой 28.

Элеватор 20 установлен таким образом

50 по отношению к ковшу 1, что он может перемещатьс между крайним нижним и крайним верхним положени ми (в крайнем верхнем положении он показан на фиг. .1). Элеватор может занимать также любое промежуточное положение. Элеватор может быть

55 опущен, когда выбрасыватель 15 находитс в крайнем переднем положений д.л очистки поверхности выбрасывател , и может быть подн т на требуемую высоту и во врем операции загрузки дл установлени величины рсла. Верхний конец элеватора 20 опираетс на пару верхних звеньев 29, каждое H;J которых присоединено с помощью (ксй 30 к раме 21 и к пластине 31, жестко прикрепленной к боковой стороне 10 ковша 1 Нижний конец элеватора 20 опираетс на пару рычагов 32 и св зан торсионным элементом 33. Каждый рычаг 32 присоединен осью 34 к раме 21 и осью 35 - к заднему концу соответствующего т гового рычага 4. Привод перемещени элеватора выполнен в виде пары гидравлических гидроцилиндров 36 подъема элеватора и его опускани . Каждый гидроцилиндр 36 присоединен к пластине 31 на боковой стороне ковша посредством оси 37 и к пластине 38, жестко прикрепленной на нижнем конце рычага 32 посредством оси 39. Автоматическа система управлени скрепером , согласно насто щему изобретению, содержит источники гидравлической жидкости , в частности насосы 40-43, к которым подаетс гидравлическа жидкость из резервуара 44. Насосы привод тс в действие двигателем внутреннего сгорани 45. Насосы, резервуар и двигатели установлены , в частности, на т гаче скрепера. Насос 40 подает гидравлическую жидкость к гидроцилиндрам 12 ковща 1 через распределительный клапан 46 рамы подъемника и распределительный клапан 47 ковша; к подъемному гидроцилиндру 36 элеватора жидкость поступает - через распределительный клапан 46 рамы подъемника и, при определ енных услови х, к гидроцилиндру 16 выбрасывател . Насос 41 подает гидравлическую жидкость через распределительный клапан 48 двигател элеватора к реверсивному гидродвигателю 24 элеватора. Насос 42 подаетгидравлическую жидкость к рулевому распределительному клапану т гача , который на чертежах не показан. Насос 43 подает гидравлическую жидкость через распределительный клапан 49 к гидроцилиндру 16 выбрасывател . Каждый из клапанов 46-49 вл етс управл емым вручную, трехпозиционным (нейтральное положение, подъем, опускание ), бесступенчато регулируемым, центрируемым пружиной, гидравлическим расг ределительным клапаном известного типа. Если это вл етс предпочтительным, клапаны 46 и 47 могут быть смонтированы в общем корпусе. Насосы 40, 41 и 43 защищены стандартными предохранительными клапанами 50, 51 и 52, которые взаимодействуют с клапанами, наход щимис в кожухе 53,и с клапанами 48 и 49, соответственно. Клапан 46 сообщен с насосом 40 посредством жидкостного трубопровода 51. Клап-ан 47 сообщен с насосом 40 через клапан 46 посредством жидкостного трубопровода 55. Клапан 48 сообщен с насосом 41 трубопроводом 56. Клапан 49 сообщен с насосом 43 трубопроводом 57. Клапаны 46- 49 сообщены с резсрнуаром 44 труГ)Г)прон)дами 58-61, соответственно. Раснредел.ительный кЛапан 46 рамы подъемника сообщен с гидроцилиндром 36 подъема элеватора трубопроводами 62, 62 А и 63. Распределительный клапан 47 ковша сообщен с гидроцилиндрами 12 ковша и парой трубопроводов 64 и 65. Распределительный клапан 49 выбрасывател сообщен с гидроцилнндром 16 выбрасывател парой трубопроводов 66 и 67. Распределительный клапан 48 двигател элеватора сообщен с двигателем 24 элеваторапарой трубопроводов 68 и 69. Между гидроцилиндром 16 и подъемным гидроцилиидром 36 элеватора находитс управл емый золотником двойной обратный клапан 70. Более конкретно, клапан 70 содержит поджимаемый пружиной, нормально закрытый , действующий от золотника .обратный клапан 71, установленный на трубопроводе 72 между трубопроводом 66 дл гидроцилиндра 16 выбрасывател и трубопроводом 62 дл подъемных гидроцилиндров 36 элеватора. Клапан 70 содержит,кроме того, поджимаемый пружиной, нормально закрытый , действующий от золотника, обратный клапан 73, установленный в трубопроводе 74 между трубопроводом 67 дл гидроцилиндра 16 выбрасывател и трубопроводом 63 дл подъемных гидроцилиндров 36 элеватора . Обратный клапан 71 соединен трубопроводои 75 золотника с трубопроводом 74 и открывает его в соответствии с подъемом давлени в последнем. Обратный клапан 73 соединен трубопроводом 76 золотника с трубопроводом 72 и открывает его в соответствии с ростом давлени в последнем . В трубопроводе 74 имеетс устройство 77 регулировки потока дл ограничени подачи жидкости к концам штоков подъемных гидроцилиндров 36 элеватора, когда открываетс обратный клапан 73, чем регулируетс скорость подъема или опускани элеватора. Распределительный клапан 49 выбрасывател снабжен средством удержани выбрасыйател во вт нутом положении до тех пор, пока выбрасыватель 15 не переместитс полностью вправо, как показано на фиг. 1, благодар чему управл ющий скрепером оператор освобождаетс от необходимости удерживать клапан в этом положении. Это средство содержит поджимаемый пружиной свободный от жидкости запирающий цилиндр 78 с защелкой 79, котора перемещаетс поршнем 80 в соответствии с усилием пружины 81 или в соответствии с давлением жидкости, подаваемой клапаном 82. Защелка 79 запирающего цилиндра 78 входит в паз 83 в левой стенке-исполнительного механизма 84 распределительного клапана 49 выбрасывател . Впускное и выпускное отверсти клапана давлени 82 соединены с.трубопроводом 85. Выпускное отнерстие клапана 82 также присоединено труГюпроводом 86 к запирающему цилиндру 78. Когда распределительный Ю1апан 49 выбрасывател полностью отходит влево, защелка 79 запирающего цилиндра 78 вводитс пружиной в паз 83 клапана 49 и удерживает распределительный клапан выбрасывател во вт нутом положении. Когда поршень ги.цроцилиндра 16 выбрасывател перемещаетс в крайнее вт нутое положение, подъем давлени в трубопроводах 66 и 85 заставл е;Т клапан давлени 82 открытьс и пропустить жидкость к запирающему цилиндру 78, благодар чему вт гиваетс защелка 79, что позвол ет распределительному клапану 49 выбрасывател вернутьс в нейтральное положение.

Действующий от золотника, поднимаемый пружиной, нормально .закрытой, перекидной предохранительный клапан 87 находитс между жидкостным трубопроводом 62 дл подъемных цилиндров элеватора и жидкостным трубопроводом 58 возврата от распределительного клапана подъема элеватора . Пополн ющий обратный клапан 88 расположен между жидкостными трубопроводами 63 и 58, так что жидкость, выщедща из правых камер цилиндров подъема 36, пополн етс в левых камерах. Следовательно , перепускной предохранительный клапан 87 и пополн ющий обратный клапан 88 взаимодействуют дл подъема элеватора 20 при чрезмерной нагрузке, вызванной ударом о встретивщеес преп тствие, а также дл обеспечени постепенного подъема элеватора во врем нагружени при глубоком копании или при слищком твердом грунте дл увеличени зазора между зубь ми режущей кролики 9. н рабочими элементами элеватора .

Автоматическа система управлени и , скрепер работают следующим образом.

Представим вначале (фиг. 2), что двигатель 45 работает и что все насосы 40- 43 действуют. Также представим, что клапаны 46-49 наход тс в нейтральных положени х и что перепускные клапаны 50, 51, 82 и 87 закрыты. Далее, пусть (фиг. I и 2) ковщ 1 максимально подн т, гидроцилиндры 12 его подъема полностью вт нуты, элеватор 20 несколько подн т и его гидроцилиндры 36 несколько выдвинуты, выбрасыватель 1-5 полностью вт нут и его гидроцилиндр 16 полностью вт нут, а двигатель 24 элеватора выключен.

При .этих услови х каждый из распределительных клапанов 46-49 может быть приведен в действие, независимо от других , вручную в любом йаправлении дл выполнени характерных дл него функций. Следует отметить однако, что распределительный клапан 47 ковща не может быть применен дл приведени в действие гидроцилиндра 12 ковша с целью подъема или опускани ковша , когда распределительный клапан 46 рамы элеватора переходит

8

и.ч нейтрального положени в положение подъема или опускани элеватора, так клк при этом трубопровод подачи 55 отсека тс и жидкость из насоса 40 переходит дл

приведени в действие цилиндров 36 подч.ема элеватора с целью поднимани или опускани элеватора 20.

Теперь представим, что ковш I заполнен грунтом и что осуществл етс цикл разгрузки . При этом распределительный клапан 49 выбрасывател перемещаетс (вправо от положени , показанного на фиг. 2), чтобы подать жидкость от насоса 43 гидроцилиндру выбрасывател , то есть заставить его выдвинутьс и посредством этого

, переместить выбрасыватель вперед (влево, если смотреть на фиг. I).

Во врем цикла разгрузки увеличенное давление в переднем трубопроводе 67 выбрасывател благодар сопротивлению грунта в ковше 1 заставл ет увеличенное давление в трубопроводе 74 открыть обратный клапан 73, обеспечива течение потока жидкости из трубопровода 67 через трубопровод 74 в трубопровод 63 подъема элеватора . Давление жидкости в трубопроводе 74 и в золотниковом трубопроводе 75 заставл ет открыватьс обратный клапан 71, благодар чему обеспечиваетс поток жидкости из цилиндра 36 через трубопровод 62 А и через обратный клапан 71 в трубопровод 72, а оттуда в трубопровод 66 и через трубопровод 61 - в резервуар 44. Это приводит к подъему элеватора 20 и перемещению выбрасывател 15 вперед. В момент, когда распределительный клапан 49 выбрасывател не работает (находитс в нейтральном положении), подъем элеватора 20

35 прекращаетс и он остаетс в любом подн том положении, не доход до крайнего подн того положени . Така остановка происходит из-за того, что обратные клапаны 71 и 73 закрываютс и распределительный клапан 46 рамы элеватора, наход сь в нейтральном положении, преп тствует потоку жидкости из гидроцилиндра подъема элеватора в резервуар. Возможны однако подъем и опускание элеватора 20 оператором путем использовани распределительного

5 клапана 46 рамы элеватора, который обеспечивает поток жидкости к гидроцилиндру 36 подъема элеватора и от него. Скорость подъема и опускани элеватора 20 регулируютс регулирующим поток ограничительным отверстием 77, наход щимс в жидкостном

0 трубопроводе гидроцилиндров 36 подъема элеватора.

При этом достигаетс автоматическое опускание элеватора 20 при возврате выбрасывател 15 и вт гивании гидроцилиндра 16. Это осуществл етс действующим от золотника двойным обратным tytananoM 70, который содержит клапаны 71 и 73. При определенном давлении жидкости в трубопроводе 72 давление в золотниковом трубопроводе 76 откроет золотниковый обратный

клапан 73 и пропустит жидкость от стороны подн ти элеватора подъемных гндроцилиндров 36 элеватора обратно в резервуар 44 через трубопроводы 74, 67, клапан 49 и трубопровод 61. Установленное давление, необходимое дл открывани золотникового обратного клапана 73, ниже, чем давление требуемое, дл срабатывани защелки 79 запирающего цилнндра 78.

Иде использовать действующий от золотника двойной обратный клапан 70 в обоих трубопроводах гидравлической жидкости гидроцилиндра выбрасывател , а также во взаимодействующих с ним трубопроводах гидравлической жидкости цилиндров Збэлеватора вл етс весьма ценной дл оператора . На практике установлено, что оператору редко требуетс приводить в действие распределительный клапан бэлеватора , так как элеватор 20 автоматически поднимаетс , когда распределительный клапан 49 выбрасывател находитс - в положении выбрасывани грунта. С другой стороны, элеватор 20 автоматически опускаетс , когда распределительный клапан 49 выбрасывател находитс в положении, соответствующем вт гиванию гидроцилиндра 16 выбрасывател . Кроме этого, элеватор 20 поднимаетс автоматически, если проводитс загрузка больщбго груза или увеличиваетс глубина копани .

Таким образом, данна автоматическа система управлени работой скрепера повыщает точность управлени исполнительными органами скрепера при копании, перемещении и отсыпке (выгрузке) грунта. Это исключает поломки исполнительных органов, повышаетнадежность скрепера и упрощает работу оператора путем снижени количества операций управлени скрепером, что, кроме того, улучшает услови труда.

Claims

Формула изобретени . Автоматическа система управлени работой скрепера, включающа источник

идранлический жидкости. гидравлич1Чкио цепи управлени с трубопроводами и принодами перемещени ковша, элеватора и выбрасывател , соединенные с распределитсльными клапанами подачи жидкости от иоточ . ника, и клапанное средство, отличающа сл тем, что, с целью повышени надежности ckpenepa путем увеличени точности управлени операци ми копани , перемещени и

J отсыпки грунта, она снабжена запирающим цилиндром, кинематически взаимодействующим с пазом подвижного элемента распределительного клапана выбрасывател .

2.Система по п. , отличающа с , 5 что клапанное средство выполнено из нормально закрытых и соединенных друг с другом золотниковыми трубопроводами обратных клапанов, каждый из которых установлен на трубопроводе, соедин ющем приводы
перемещени элеватора и выбрасывател . 0

3.Система по п. 2, отличающа с тем, что первый обратный клапан соединен с трубопроводом, проход щим через второй обратный клапан, а второй обратный кла5 пан соединен с трубопроводом,проход щим через первый обратный клапан.
HcTO4HfiKH информации, прин тые в6 внимание при экспертизе

1. Патент США № 3258926, кл. 60-97, 1966.

2.Патент США № 3386344, кл. 91-414, 1968.

3.Патент США № 3581415, кл. 37/8, 35 1971.

4.Патент США № 3820257, кл. 37/8, 1974.5 .Патент США № 3965587, кл. 37/8. 1976.
6.Патент США № 3653132, кл. 37/8, 1972.