SU653356A1

SU653356A1 - Digging mechanism hydraulic drive

Info

Publication number: SU653356A1
Application number: SU731924052A
Authority: SU
Inventors: Иван Александрович Мотрохов
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1979-03-25

Description

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД МЕХАНИЗМА КОПАНИЯ(54) HYDRAULIC DRIVE OF COPY MECHANISM

Изобретение относитс к системам управлени рабочим оборудованием экскаватора и может использоватьс в приводе механизмов копани , а также в машинах, в которых необходимо обеспечить ограничение усили , развиваемого каким-либо одним рабочим органом, в том случае, когда эта загрузка обусловлена работой другого рабочего органа этой машины.The invention relates to systems for controlling the working equipment of an excavator and can be used in driving digging mechanisms as well as in machines in which it is necessary to limit the force developed by any one working body in the case when this load is caused by the work of another working body of this machine. .

Известен гидравлический привод механизмов копани одноковшового экскаватора, содержащий механизм подъема стрелы и механизм поворота руко тки, каждый из которых имеет регулируемые насосы, распределительную аппаратуру и исполнительные механизмы 1.The hydraulic drive of the single-bucket excavator mechanisms is known, which contains a boom raising mechanism and a handle turning mechanism, each of which has adjustable pumps, distribution equipment and actuating mechanisms 1.

Механизмы подъема стрелы и поворота руко тки этого экскаватора не св заны друг с другом и работают самосто тельно.The mechanisms for lifting the boom and turning the arms of this excavator are not connected to each other and work independently.

Независимое действие механизма подъема стрелы и поворота руко тки на этой машине не позвол ет обеспечить посто нное усилие на зубь х ковша при повышенной скорости копани , что усложн ет управление экскаватором, привод к перегрузкамThe independent operation of the boom lifting mechanism and turning the handle on this machine does not allow for a constant force on the teeth of the bucket at increased digging speed, which complicates the control of the excavator, leading to overloads

в механизме поворота руко тки, его установкам и удлинению цикла экскавации.in the mechanism of rotation of the handle, its installations and lengthening of the excavation cycle.

Известен также гидропривод механизма копани , содержаший механизм подъема стрелы и механизм поворота руко тки,Also known is the hydraulic actuator of the digging mechanism, which contains the boom raising mechanism and the handle turning mechanism,

включающие насосы, исполнительные механизмы , гидролинию, распределительную и регулирующую аппаратуру 2.including pumps, actuators, hydroline, distribution and control equipment 2.

Недостаток этой конструкции заключаетс в невозможности обеспечени работы механизма копани в режиме максимальной мощности с посто нным, усилием на зубь х ковша, поскольку работа механизма копани св зана с работой механизма поворота. Цель изобретени - обеспечение посто нного усили на зубь х ковща при повышенной скорости копани .The disadvantage of this design lies in the impossibility of ensuring the operation of the digging mechanism in the maximum power mode with a constant force on the teeth of the bucket, since the work of the digging mechanism is associated with the operation of the turning mechanism. The purpose of the invention is to provide a constant force on the teeth of the shovel at an increased digging speed.

Это достигаетс тем, что в приводе установлен блок золотников, содержащий гидравлически управл емый золотник и два золотника ручного управлени , один из которыхThis is achieved by installing a spool block in the actuator, containing a hydraulically controlled spool and two hand operated spools, one of which

включен в гидролинию, соедин ющую след щий золотник с гидроусилителем насоса механизма подъема стрелы в напорную гидролинию насоса механизма поворота руко тки и в гидролинию управлени гидравлически управл емого золотника, а другой включен в гидролинию насоса управлени механизмом в сливную гидролинию и к гидравлически управл емому золотнику , установленному на гидролинии, соедин ющей первый золотник ручного управлени с гидроусилителем насоса механизма подъема стрелы. На фиг. 1 приведена гидравлическа схема привода механизма копани ; на фиг. 2.- кинематическа схема механизма копани . Гидравлический привод механизма копани имеет механизм 1 подъема стрелы и механизм 2 поворота руко тки. Каждый механизм содержит регулируемые реверсивнйе насосы 3 и 4, гидроцилиндры 5 и 6, предохранительные клапаны 7 и 8, предохран ющие механизмы ot перегрузок , управл емые золотники 9 и 10, служащие дл соединени всасывающих магистралей насосов 3 и 4 с баком (на чертеже условно не показан). Производительность насосов 3 и 4 измен етс гидроусилител ми 11 и 12, имеющих дифференциальные порщни и управл емых след щими золотниками 13 и 14. Системы управлени механизмом 1 и 2 предусматривают ручное и автоматическое управление насосами 3 и 4. Дл ручного управлени установлены руко тки (условно не показаны), кинематически соединенные со щтоками след щих золотников 13 и 14, а дл автоматического управлени при перегрузках установлены копиры измерительных элементов 15 и 16, соедин емых с напорными магистрал ми золотниками 17 и 18. Копиры измерительных элементов воздействуют на щтоки след щих золотников 13 и 14. Кроме того, объемный гидропривод механизмов копани содерл ит насос управлени 19, питающий гидроусилители 11 и 12, и блок золотников 20, включающий гидравлически управл емый золотник 21, управл ющий гидроусилителе.м 12 в зависимости от загрузки механизма 2, и золотники 22 и 23 ручного управлени . Золотник 22 исключает , в случае необходимости, совместную работу механизмов подъема стрелы и поворота руко тки (при работе на скальных грунтах), а золотник 23 соедин ет магистраль 24 либо со сливом, либо с насосом 19 через магистраль 25. Соединение золотников 21, 22 и 23 между собой, гидроусилителем 12 и напорной магистралью механизма 2 и сливом осуществл етс с помощью трубопроводов 26-31. Гидроцилиндр 6 поднимает и опускает стрелу 32 и гидроцилиндр 5, руко тку 33, следовательно поворачивает ковщ 34, который производит копание. Золотник 22 включен в трубопровод 30, соедин ющий след щий золотник 14 с гидроусилителем 12 насоса 4 механизма подъема стрелы 32, а также в напорную магистраль 26 насоса 3 механизма поворота руко тки 33 и в линию управлени 29гидравлически управл емого золотника 21, а другой золотник ручного управлени 23 включен в линию 25 насоса управлени 19, в сливную магистраль 31 и магистраль 24 гидравлически управл емого золотника 21, установленного на линии 27, соедин ющей золотник ручного управлени 22 с гидроусилителем 12 насоса 4 механизма подъема стрелы посредством магистрали 28. Каждый из механизмов 1 и 2 при положении золотника 22, изображенном на чертеже , исключающем их взаи.модействие, работает следующим образом. Оператор, воздейству на щток золотника , например 13, сообщает управл емую (большую) полость гидроусилител 11 либо со сливом, либо с насосом 19, нагнетающим рабочую жидкость в систему управлени . Поскольку рабоча жидкость от насоса 19 посто нно подведена в меньщую полость гидроусилител , со стороны которой плон;адь порщн меньще в 2 раза, чем его площадь со стороны больщей полости, то в случае соединени последней со сливом, поршень гидроусилител перемещаетс влево, а при соединении с насосом 19 - вправо, чем достигаетс необходима производительность и реверсирование насоса 3, а следовательно , и необходима скорость и направление перемещени поршн гндроцилиндра 5 и руко тки 33. При выводе насоса 3 на максимальную производительность, ролик, укрепленный на нтоке золотника 13, касаетс поверхности копира измерительного элемента 15, который посто нно соединен золотником 17 с напорной .магистралью 26 насоса 3. Возникающие в процессе копани перегрузки привод т к росту давлени в системе и перемещению копира измерительного элемента 15, что приводит к перемещению след щего золотника 13 в сторону нейтрального его положени и уменьшению производительности насоса. Механизм 1 работает аналогичным образом . Величина загрузки механизма поворота уко тки 2 в значительной степени опреел етс положением поршн гидроцилинра 6, а следовательно, и стрелы 32, мехаизма подъема стрелы 1, так как последн , ак известно, устанавливает толщину стружи снимаемого грунта. Совместна работа механизмов 1 и 2 беспечиваетс установкой руко тки золотика 22 в крайнее правое положение, при отором происходит разобщение магистраей 23 и 30 и соединение трубопроводов 0, 27 и 28 через золотник 21, а также содинение трубопроводов 26 и 29, обеспечиающих соединение полости управлени золотника 21 посредством золотника 17 с напорной магистралью 26 насоса 3. Руко тка золотника 21 при этом занимает или крайнее правое, или левое положение, соедин магистраль 24 или со сливом, через магистраль 31, или с насосом 19 посредством магистрали 25.included in the hydroline connecting the following spool with the booster boom mechanism pump booster pump into the pressure hydroline of the handle turning mechanism pump and the hydroline controlling the hydraulically controlled spool, mounted on a hydraulic line connecting the first manual control spool with the booster booster pump power steering pump. FIG. Figure 1 shows the hydraulic drive scheme for the digging mechanism; in fig. 2.- kinematic scheme of the digging mechanism. The hydraulic drive of the digging mechanism has a boom lifting mechanism 1 and a handle turning mechanism 2. Each mechanism contains adjustable reversible pumps 3 and 4, hydraulic cylinders 5 and 6, safety valves 7 and 8, overload protection mechanisms ot, controlled spools 9 and 10, used to connect the suction lines of pumps 3 and 4 to the tank (in the drawing conventionally not shown). The performance of pumps 3 and 4 is varied by hydraulic boosters 11 and 12, which have differential forces and are controlled by the following slide valves 13 and 14. Mechanism control systems 1 and 2 provide for manual and automatic control of pumps 3 and 4. For manual control, knobs are installed (conventionally are not shown), kinematically connected with the bristles of the follow spools 13 and 14, and for automatic control during overloads there are copiers of measuring elements 15 and 16 connected to the pressure lines of the spools 17 and 18. Elements of the following spools 13 and 14. In addition, the volumetric hydraulic drive of the digging mechanisms contains a control pump 19, supplying hydraulic boosters 11 and 12, and a block of spools 20, including a hydraulically controlled spool 21, controlling the hydraulic boosters 12 in depending on the loading mechanism 2, and the spools 22 and 23 of manual control. The spool 22 eliminates, if necessary, the joint operation of the boom lifting mechanisms and the handle rotation (when working on rocky soils), and the spool 23 connects the line 24 either with a drain or with the pump 19 through the line 25. The connection of the spools 21, 22 and 23 between each other, the hydraulic booster 12 and the pressure line of the mechanism 2 and the discharge is carried out by means of pipelines 26-31. The hydraulic cylinder 6 raises and lowers the boom 32 and the hydraulic cylinder 5, the handle 33, therefore turns the bucket 34, which produces the digging. The spool 22 is included in the pipeline 30 connecting the follow spool 14 to the hydraulic booster 12 of the pump 4 of the boom lift mechanism 32, as well as to the pressure line 26 of the pump 3 of the handle rotation mechanism 33 and the control line 29 of the hydraulically controlled spool 21, and another manual spool control 23 is connected to line 25 of control pump 19, to drain line 31 and line 24 of a hydraulically controlled spool 21 installed on line 27 connecting the manual control spool 22 to the hydraulic booster 12 of the boom boom 4 Main line 28. Each of the mechanisms 1 and 2, with the position of the spool 22, shown in the drawing, excluding their interaction, works as follows. The operator, acting on the slide valve, for example 13, reports the controllable (large) cavity of the hydraulic booster 11 either with a drain or with a pump 19 forcing the working fluid into the control system. Since the working fluid from pump 19 is continuously supplied to a smaller hydraulic booster, on the side of which is a plone, which is smaller than 2 times smaller than its area from the side of the larger cavity, when the latter is connected to the drain, the hydraulic booster piston moves to the left, and when with pump 19 - to the right, what is needed is performance and reversal of pump 3, and therefore, the speed and direction of movement of the piston of the hydraulic cylinder 5 and the handle 33 are necessary. When pumping the pump 3 to the maximum The core, mounted on the spool 13, touches the copier surface of the measuring element 15, which is permanently connected by the spool 17 to the pressure main line 26 of the pump 3. The overload that occurs during the digging process leads to an increase in pressure in the system and movement of the copier of the measuring element 15, which leads to the displacement of the follow spool 13 in the direction of its neutral position and a decrease in pump performance. Mechanism 1 works in a similar way. The loading rate of the swivel mechanism 2 is largely determined by the position of the piston of the hydraulic cylinder 6, and consequently, boom 32, the mechanism of boom lifting 1, since the latter, as is known, sets the thickness of the soil to be removed. Mechanisms 1 and 2 work together to ensure that the handle of zolot 22 is set to the extreme right position, when the valve is open, the lines 23 and 30 are separated and the pipes 0, 27 and 28 are connected through the spool 21, and the pipes 26 and 29 are connected to ensure the connection of the valve spool 21 by means of a spool 17 with a pressure line 26 of the pump 3. The spool handle 21 either occupies the right or left position, connects the line 24 or with a drain, through the line 31, or with the pump 19 via the line 25 .

Если увеличение толщины стружки снимаемого грунта св зано с ростом производительности насоса 4, при котором в большую полость гидроусилител 12 подаетс рабоча жидкость от насоса 19, то магистраль 24 соедин етс со сливом и руко тка золотника 23 становитс в крайнее правое положение.If the increase in chip thickness of the soil being removed is associated with an increase in the performance of pump 4, in which working fluid from pump 19 is supplied to the large cavity of hydraulic booster 12, then the line 24 is connected to the drain and the handle of the spool 23 is in the extreme right position.

В противном случае она устанавливаетс в крайнее левое положение.Otherwise, it is set to the extreme left position.

Возникающа при работе механизма 2 перегрузка вызывает увеличение давлени в напорной магистрали, что приводит к перемещению золотника 21, который соединен с ней золотником 17, трубопроводом 26, золотником 22 и трубопроводом 29.The overload resulting from the operation of mechanism 2 causes an increase in pressure in the pressure line, which causes the movement of the spool 21, which is connected to it by the spool 17, pipeline 26, spool 22 and pipeline 29.

При определенном значении давлени в напорной магистрали механизма 2, золотник 21 переместитс настолько, что разобщит магистрали 27 и 28 и произведет остановку гидроусилител 12, насоса 4, гидроцилиндра 6 и стрелы 32. При дальнейшем увеличении давлени золотник 21 соедин ет магистрали 24 и 28, что приведет к реверсированию гидроусилител 12, поскольку в его большую полость по магистрали 24 подаетс импульс противоположного знака - насос 3 также реверсирует и стрела 32 поднимаетс , уменьша толщину стружки снимаемого грунта. Последнее приведет к уменьшению нагрузки в механизме 2, после чего золотник 21 под действием пружины снова занимает крайнее левое положение.At a certain pressure value in the pressure line of mechanism 2, the spool 21 will move so much that it will separate the lines 27 and 28 and stop the hydraulic booster 12, the pump 4, the hydraulic cylinder 6 and the boom 32. With a further increase in pressure, the spool 21 connects the lines 24 and 28, which will lead to reversing the hydraulic booster 12, because an impulse of opposite sign is supplied to the large cavity along the line 24 - the pump 3 also reverses and the boom 32 rises, reducing the thickness of the chips of the removed soil. The latter will reduce the load in the mechanism 2, after which the spool 21 under the action of the spring again occupies the leftmost position.

привод систему в исходное состо ние. Предварительна зат жка пружины золотника 21 слабее зат жки пружины измерительного звена 15, благодар чему работа механизма 2 происходит с максимальной производительностью .drive system is reset. Pre-tightening the spring spool 21 is weaker than tightening the spring of the measuring element 15, so that the operation of the mechanism 2 occurs with maximum performance.

Claims

1.Berkovich F.M. Systems of hydraulic drives of universal excavators ZINTIAM, M., 1964, p. 45.

2. USSR Author's Certificate No. 231396, cl. E 02 F 9/22, 1967. From siapeny control -1

to the pump fur-anism. - turn kolesha

To AffxowjMO pump to turn down your

3 5