Гидропривод скрепера

Гидропривод скрепера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

И.М. Дычкин, А.Ф. Осипчук, Н.А. Сидоров и А.И. Тамковйч

Г1огилевский автомобильный завод им. С.M. Кирова

Г1инистерства автомобильной промышленности СССР (71) Заявитель (54) ГИДРОПРИВОД СКРЕПЕРА.

Изобретение относится к гидравлическим приводам строительно-дорожных машин.

Известен самоходный скрепер с гидравлическим рулевым управлением и гидроприводом рабочего оборудования, выполненным автономно с автономным питанием контура рулевого оборудования и контура рабочего оборудования (1).

Недостатком скрепера является от10 сутствие резервирования насоса-управления, что снижает вероятность безотказной и безопасной работы.

Известен гидропривод самоходного скрепера, включающий. рулевой меха13 .низм со следящим блоком, гидронасосы рулевого механизма и рабочего оборудования, резервный гидронасос, гидрораспределитель с гид юцилиндрами рабочего оборудования и рулевого механизма, эолотниковую коробку, гидроуправляемые обратные и предохрани.тельные клапаны j2).

Недостатками известного устройства являются низкие эксплуатационные качества. . Цель изобретения — повышение эксплуатационных качеств.

Указанная цель достигается тем, что гидрораспределитель рулевого механизма выполнен в виде плунжеров золотников, установленных в корпусе и образующих с ним концевые, среднюю и промежуточные полости, при этом концевые полости соединены между собой и со сливом, средняя полость сообщена с напорной магистралью насоса рулевого механизма, à промежуточные — с полостями эолотниковой коробки.

На фиг. 1.изображена принципиальная гидравлическая схема предложенно- го гидропривода; на фиг. 2 — рулевой механизм с золотником гидрораснределителя рулевого управления в сборе; на фиг. 3 — рулевой механизм попеоечвый разрез по оси вала сектора:

88328."

40 на фиг. 4 — гидрораспределитель рулевого управления, продольный разрез по оси золотника гидрораспределителя рулевого управления и осям плунжеров механизма гидравлической стабилизации нейтрального положения золотника гидрораспределителя рулевого управления.

Гидравлические насосы 1-4 соединены линиями всасываиия с масляным баком 5. Линия нагнетания гидравлических насосов 3 и 4 через обратные клапаны 6 и 7 соответственно соединена с линией нагнетания в гидравлический распределитель рабочего оборудования, содержащий блок переливного 8 и предохранительного 9 клапанов, обратные клапаны 10-13, золотники !4 и 15, механически управляемый клапан 16 и гидравлически управляемый клапан !7. Гидравлический распределитель рабочего оборудования соединен линией слива через фильтр 18 с масляным баком 5 и при помощи трех трубопроводов 19-21 соединен гид25 равлически с рабочими полостями гидроцилиндров 22 подъема ковша, гидроцилиндра 23 привода задней стенки скрепера и гидроцилиндра 24 привода передней заслонки. В линии, соединяю— щей штоковую полость гидроцилиндра

24 привода передней заслонки и поршневую полость гидроцилиндра 23 привода задней стенки установлен гидравлически управляемый клапан 25, полость

35 управления которого соединена с его подклапанной полостью через обратный клапан 26, кольцевая полость соединена с поршневой голостью гидроцилиндра 23, а подклаланная полость соединена со штоковой полостью гидроцилиндра 24. Линия нагнетания гидравлического насоса 1 через обратный клапан 27 соединена с линией нагнетания гидро45 распределителя 28 рулевого управления. Параллельно фильтру 18 подключен нормально закрытый предохранительный клапан 29.

Двухлинейный трехпозиционный золотник гидрораспределителя 28 рулевого

50 управления с отрицательным перекры" тием в нейтральном положении соединяет линию нагнетания гидронасоса с линией слива на входе в фильтр !

8, а также соединяет между собой и с линией нагнетания гидронасоса через золотниковую коробку 30 полости гидроцилиндров 31 рулевого управления, кинематически соединенных с тягачом 32 и полуприцепом 33.

Следящая система 34 соединяет кинематически полуприцеп 33 с сошкой

35 рулевого механизма, соединенной с сектором 36, находящимся в зацеплении с червяком 37, который соединен с колесом 38 рулевого управления и золотником 28 гидрораспределителя рулевого управления, расположенным в корпусе 39.

Гидропривод скрепера снабжен гидравлически управляемым устройством переключения режимов работы резервного гидронасоса. Это устройство состоит из гидравлически управляемых клапанов 40 и 41, соединенных между собой кольцевыми полостями и подключенных к резервному гидронасосу 2 через обратный клапан 42, а также соединенных подклапанными полостями с аналогичными полостями обратных клапанов 43 и 44 соответственно.

Кольцевая полость обратного клапана

43 соединена с линией нагнетания гидронасоса 1 рулевого управления через обратный клапан 27. Кольцевая полость обратного клапана 44 соединена через обратный клапан 6 с линией нагнетания гидронасоса 3 и через обратный клапан 7 — c линией нагнетания гидронасоса 4 рабочего оборудования.

В корпусе 39 гидрораспределителя рулевого управления — расточках, оси которых равноудалены и параллельны оси золотника, установлены подпружиненные реактивные плунжеры 45-48, которые выполнены в виде гидравлических золотников. Между плунжерами 45-48 контактирующими своими торцами с упорными шайбами 49 и 50, установлены пружины соответственно 51 и 52.

Вал рулевого колеса 38 выполнен заодно с червяком 37 и установлен в картере 53 на подшипниках 54, обеспечивающих, кроме вращения, и осевое перемещение червяка 37. Наружные обоймы подшипников 54 эапрессованы в расточках картера 53, внутренняя полость которого изолирована от атмосферы крышкой 55, снабженной уплотнением

56 и 57 и закрепленной с помощью резьбового соединения 58. К торцу картера

53 с помощью резьбового соединения

59 жестко присоединен корпус 39 гидрораспределителя рулевого управления внутренняя полость которого изолирована от атмосферы крышкой 60.

883281

Полости расположения пружин 51 и

52 соединены с расточкой 75, соединенной в свою очередь с линией нагнетания гидронасоса l.

Реактивные плунжеры 45-48 выполнены в виде двухходовых золотников, причем плунжеры 45 и 47-48 одинаковы по конструктивному исполнению.

Плунжеры 47 и 48 при нейтральном положении золотника 28 рулевого управления представляют собой нормально закрытые золотники. Плунжеры 45 и 46 при нейтральном положении золотника 28 рулевого управления представляют собой нормально открытые золотники. Подвод к ппунжерам 47 и 48 соединен гидравлической связью с полостью управления гидравлически управляемого клапана 40, а отвод рабочей жидкости от плунжеров 47 и 48 соединен со сливом в бак 5. Подвод к плунжеру 46 соединен гидравлической связью с полостью управления гидравпичес ки управляемого клапана 41, а отвод от него соединен со входом в плунжерзолотник 45, отвод от которого соединен со сливом в бак 5. Плунжеры 47 и 48 выполнены с положительным перекрытием в нейтральном положении эолом ника 28 рулевого управления, а реактивные плунжеры 45 и 46 с отрицательным перекрытием в нейтральном положении золотника 28 рулевого управления.

1идропривод скрепера работает следующим образом.

При нейтральном положении золотников 14 и 15 гидрораспредепители рабочего оборудования и золотника 28 гидрораспределителя рулевого управления рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосом 1, сливается в бак 5 через золотник 28 и соответствующие расточки корпуса гидрораспределителя рулевого управления, а рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосами 2-4, сливается в бак 5 через гидрораспределитель рабочего оборудования. При этом путь рабочей жидкости от гидронасоса 2 проходит через обратный клапан 42, открытый гидравлически управляемый клапан 41, обратный клапан

44 и далее вместе с рабочей жидкостью, нагнетаемой гидронасосами 3 и 4, через переливной клапан 8, золотники

14 и 15 гидрораспределителя рабочего оборудования и фильтр 18 в бак 5.

При нейтральном положении золотника 28 гндрораспределителя рулевого управления, нейтральном положе30

Сектор 36 рулевого механизма, на ходящийся в зацеплении с червяком 37, установлен в картере 53 на подшипниках 61, зафиксированно< с одной стороны крышкой 62 с уплотнениями 63 и s

64 и резьбовым.соединением 65, а с другой стороны — кръыкой 66 с уплотнением 67 и резьбовым соединением 68.

Золотник 28 гидрораспределителя рулевого управления соединен с валом 1О

37 через упорнъю подшипники 69 и зафиксирован вместе с шайбой 49 и 50, примыкающими к торцовыми поверхностям золотника 28, с помощью резьбового соединения 70. В линии слива на участ- ts ке гидрораспределитель рабочего обору дования — фильтр 18 установлены предохранительные пилотные клапаны 71 и 72.

Через нормально закрытый предохра- 2о нительный клапан 71 соединена полость управления гидравлически управляемого клапана 41 со сливом.

Так же со сливом через нормально закрытый предохранительный клапан 72 гз соединена надклапанная полость обратного клапана 43.

С обоих торцов корпус.39 гндрораспределителя рулевого управления имеет расточкн, соосные с отверстием под золотник 28, выполненные на глубину максимального потребного хода золотника 28 н частично перекрывающие по диаметру отверстия под плунжеры. Аналогичнъ|е по диаметру расточки выполнены в картере 53 и крышке 60, s этих расточках размещены соответственно шайбы 49 и 50. Высота золотника 28 равна высоте корпуса 39 распределителя рулевого управления.

В корпусе 39 гидрораспределителя рулевого управления выполнены соответствующие полости расточки 73-77, а золотник 28 имеет соответствующие шейки. Полости расточек 73 и 77 соединены между собой и со сливом в бак

5 через фильтр 18. Расточка 75 соединена с линией нагнетания гидронасоса

1 через обратный клапан 27. Расточки

74 и 76 соединены с золотниковой

50 коробкой 30.. Расточки-в корпусе 53 и. крыике 60, в которых размещены шайбы 49 и 50, соответственно соединены с расточками 73 и 77, и со сливом в бак 5. Полости со стороны торцов плунжеров 45-48 обращены к шайбам

49 и 50, соединены через расточки в корпусе 53 и крышке 60 со сливом в. бак 5.

7 8 нии золотника 15 гидрораспределителя рабочего оборудования и смещенном вниз (фиг. 1) положении золотника

14 гидрораспределителя рабочего оборудования рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосами 2-4, через клапан 10 и гидравлически управляемый клапан 17 поступает в штоковую полость гидроцилиндров 22 подъема ковша скрепера, а поршневая полость гидроцилиндров 22 подъема ковша скрепера сообщается через золотник 14 со сливом, при этом происходит подъем ковша скрепера. При перемещении золотника

14 вверх (фиг. 1) с целью опускания ковша открывается механически управляемый золотником 14 клапан 16, способствуя открытию гидравлически управляемого клапана 17, тем самым штоковая полость гидроцилиндра 22 соединяется через гидравлически управляемый клапан 17 и золотник

l4 со сливом, а через клапан 10 и золотник 14 рабочая жидкость под давлением поступает в поршневую полость гидроцилиндров 20. Происходит принудительное опускание ковша скрепера.

При нейтральном положении золотника 28 гидрораспределнтеля рулевого управления, нейтральном положении золотника 14 гидрораспределителя рабочего оборудования и смещенном вниз 1 фиг, 1) золотнике 15 гидрораспределителя рабочего оборудования рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосами 2-4, поступает в объединенную магистраль, соединяющую штоковую полость гидроцилиндра 24 через клапаны 25 и 26 с поршневой полостью гидроцилиндра 23, а со сливом сообщается через золотник 15 объединенная магистраль, соединяющая поршневые полости гидроцилиндров 22 и 24. При этом происходит сначала подь ем передней заслонки скрепера, а затем при достижении полного подъема передней заслонки скрепера начинает перемещаться поршень гидроцилиндра

23 управления задней стенкой скрепеPR

При перемещении золотника 15 вверх

Ф от нейтрального положения происходит закрывание передней заслонки скрепера и возвращение задней стенки сарепера в исходное для набора грунта положение.

83281 8

Работа гидропривода рабочего оборудования возможно с. использова5

55 нием производительности гидронасосов

2-4, а также при работе рулевого управления при повороте рулевого колеса 38 вправо или влево от нейтрального положения до тех пор, пока производительность гидронасоса 1 обеспечивает необходимую скорость поворота тягача 32 по отношении к полуприцепу — скреперу 33, соответствующую скорости поворота рулевого колеса 38. При этом рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосом 1, через обратный клапан 27, золотник 28 рулевого управления и золотниковую коробку 30 поступает в соответствующие полости гидроцилиндров 31 поворота.

Золотниковая коробка 30 обеспечивает автоматическое переключение подвода линий нагнетания и слива к полостям гидроцилиндров 31, необходимое в .связи с прохождением осевой линии гидроцилиндра через точку поворота тягача 32 относительно полуприцепа— скрепера 33.

В процессе поворота тягача механическая следящая система 34 через сошку 35, соединенную с сектором

36, осуществляет отслеживание требуемого угла поворота таким образом, что при прекращении поворота рулевого колеса 38 золотник 28,гидрораспределителя рулевого управления занимает нейтральное положение в корпусе 39, прекращая поворот тягача 32.

Получению четкого нейтрального положения золотника 28 гидрораспределителя рулевого управления способствуют пружины 51 и 52, воздействующие на плунжеры-золотники 45-48. соответственно. Кроме того, на подпружиненные торцы плунжеров-золотников 45-48 воздействует давление рабочей жидкости, равное величине давления рабочей жидкости в полости 75, соединенной с нагнетательной магистралью гидронасоса I рулевого управления. При нейтральном положении золотник 28 гидрораспределителя рулевого управления 39, торцы плунжеров-золотни- ков 45-48 уцираются в торцы шайб

50 и 49 соответственно, а также в торцы корпуса 53 и крышки 60 соответственно. Причем перемещение плунжеров-золотников 45-48 в осевом направлении ограничено торцами проточек в корпусе 39 распределителя рулевого управления.

Перемещение золотника 28 гидрораспределителя рулевого управления

9 8832 вниз или вверх от нейтрального положения ведет к соответствующему пе-ремещению в том же направлении соответствующей пары плунжеров-золотников 45 и 47 или 46 и 48 под действием усилия, передающегося на торцы этих золотников шайбами 50 или 49 соответственно. При этом прерывается. контакт между. торцами золотников 45 и

47 и торцом корпуса 53 в случае дви- 1О

1 жения золотника 28 вниз или между торО цами золотников 46 и 48 и торцом крышки 60 при движении золотника 28 1 вверх. В результате на золотник 28 передается усилие от пары плунжеров- 15 золотников 45 и 47 или 46 и 48 через соответствующую шайбу 50 или 49, равное сумме усилий пружин 51 и 52 и дополнительного усилия от давления жидкости в полости 75 нагнетания гидро- 20 системы рулевого управления. Благодаря этому на рулевом колесе 38 создается реактивный момент, препятствующий повороту рулевого колеса в направлении, соответствующем отклонению золотника 28 он нейтрального положения.

По величине этого реактивного момента, зависящего от давления в силовых гидроцилиндрах 31, можно судить о сопротивлении поворота тягач=.Поскольку реактивные плунжерызолотники 47 и 48 имеют положительное перекрытие, а плунжерьг-золотники

45 и 46 — отрицательное перекрытие, в пределах соответствующего величине

35 этого перекрытия осевого смещения от нейтрали золотника 28, каналы подво— да и отвода жидкости, соединенные с плунжерами-золотниками 45-48 остаются в том же положении, что н при ней40 тральном положении золотника 28, 30

В случае быстрого вращения рулевого колеса 38, когда требуется соответствующая большая скорость поворота тягача 32, превышающая динамичес- <5 кие ресурсы системы поворота, питаемой одним гидронасосом, следящая система 34 ограничивает скорость поворота сектора 36 и червяк 37 рулевого механизма смешает золотник 28 соответствующем направлению вращения рулевого колеса 38 осевом направлении на вели- чину, превышающую величину перекрытий реактивных плунжеров-золотников 4548. При этом на соответствующую величину смещается от осевого нейтрального положения пара золотников 45 и 47 1 или 46 и 48 в зависимости от направления смещения золотника 28 и неза81 1О висимо от направления смещения золотника 28 полость управления гидравлически управляемого клапана 40 сообщается со сливом в бак 5, а полость управления клапана 41 запирается.

Происходит отключение резервного гидронасоса 2 от линии нагнетания гидронасосов 3 и 4, питающих гидросистему рабочего оборудования, так как гидравлически управляемый клапан 41 закрывается и линия нагнетания резервного гидронасоса 2 через открывающийся гидравлически управляемый клапан 40 и далее через обратный клапан 43 соединена с линией нагнетания гидронасоса 1 рулевого управления. В зависимос .ти от осевого смещения золотника 28 и соответствующего осевого смещения плунжеров-золотников 45 и 47 или 4648 расход подаваемого резервным гидронасосом 2 потока через гидравлически управляемые клапаны будет различным.» прохождение всего потока через гидравлически управляемый клапан 41, прохождение раздвоенных частей потока через гидравлически управляемые клапаны 40 и 41 одновременно, прохождение полного потока через гидравлически управляемый клапан 40.

При отказе гидронасоса 1 в линию нагнетания гидрораспределителя рулевого управления будет поступать аналогично рабочая жидкость от резервного гидронасоса 2. При этом однако несколько увеличится люфт рулевого колеса 38, что даже при относительно малых потребных скоростях поворота позволит своевременно обнаружить отказ гидронасоса 1, что важно с точки зрения безопасности, так как необходимо не только резервирование вышедшего из строя гидронасоса, но и своевременная информация оператора об отказе основного гидронасоса.

Предохранительные клапаны 71 и 72 служат для ограничения давления рабочей жидкости в полостях гидроцилнндров 31 рулевого управления при их крайних положениях, а также в случае черезмерного повышения сопротивления повороту.

Ф

Обратные клапаны 27, 42, 6 и 7 предназначены для предотвращения работы гидронасосов 1-4, соответствен" но в режиме гидромотора при поломке привода любого из этих насосов.

Обратный клапан 43 предназначен для того, чтобы рабочая жидкость из линии нагнета-ыя гидронасс=a 1 не

883281

1. Руководство по устройству и эксплуатации самоходного скрепера

ИоАЗ-54 6П-Дз57П. M., Изд-во В/О

"Тракторэкспорт", 1974, с. 62-)42.

2. Авторское свидетельство СССР

rro заявке h> 2139592/27-11, кл. E 02 F 9/22, 1975 (прототип). могла поступить в нагнетательную магистраль гидрораспределителя рабочего оборудования, так как это привело бы к падению давления в линии нагнетания рулевого управления в случае более низкого давления в линии нагнетания гидрораспределителя рабочего оборудования, например при нейтральном положении золотников 14 и 15 соот ветственно. 10

Обратный клапан 44 предназначен для того, чтобы рабочая жидкость иэ линии нагнетания гидрораспределителя рабочего оборудования не могла посту-. пить в линию нагнетания гидрораспре- 15 делителя рулевого управления, когда рабочее давление в линки нагнетания гидрораспределителя рулевого управления при подключенном в эту линию гид. ронасосе 2 кз условия поворота тягача меньше давления в линии нагнетания гидрораспределителя рабочего оборудования..

-Преимущество предлагаемого гидропривода состоит в том, . 70 30JIoTHHковое устройство переключения режимов работы резервного гидронасоса выполнено заодно с реактивным плунжерным механизмом гидравлической стабилизации нейтрального положения золотника гидрораспределителя рулевого управления. При этом обеспечивается снижение себестоимости, улучшение эксплуатационных показателей, улучшение компоновочных возможностей.

Формула изобретения

Гидропривод скрепера включающий рулевой механизм со следяющим блоком, гидронасосы рулевого механизма и рабочего оборудования, ре- . зервный гидронасос, гидрораспределители с гидроцилиндрами рулевого механизма и рабочего оборудования, золотниковую коробку рулевого управления, гидроуправляемые обратные и предохранительные клапаны, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств, гидрораспределитель рулевого механизма выполнен в виде плунжеров-золотников, установленных в корпусе и образующих с ним концевые, среднюю и промежуточные полости, при этом концевые полости сообщены между собой и со сливом, средняя полость сообщена с напорной маги..тралью насоса рулевого механизма, а промежуточные — с полостями золотниковой коробки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

883281

52

У

Составитель А. Молитвин

Редактор P. Цуцика Техред Т.Наточка Корректор Е. Рошко

Заказ 10142/43 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4