Электрогидравлическая система управления
Изобретение относится к гидросистемам мобильной техники, крано-манипуляторных установок и других грузоподъемных машин на шасси транспортных средств. Гидросистема содержит гидравлические устройства запирания и управления расходом рабочей жидкости в исполнительные органы гидравлических приводов соответствующих механизмов мобильной техники, регулируемый насос с напорным фильтром, бак со сливным фильтром очистки рабочей жидкости, электрогидравлическую распределительную, а также защитно-предохранительную и регулирующую аппаратуру с соответствующими гидравлическими соединительными магистралями, микропроцессорную систему управления с кабелями. Система выполнена в виде функциональных модулей, при этом, входящая в состав модуля, электрогидравлическая распределительная, а также защитно-предохранительная и регулирующая аппаратура, выполнена в виде моноблочных корпусов со вставными картриджами соответствующего функционального назначения, а микропроцессорная система управления выполнена в виде электронных блоков с коммуникацией CAN BUS, установленных в унифицированные корпуса с унифицированными электрическими разъемами для подключения питания, линии CAN BUS, входных и выходных сигналов.
Известно техническое решение, описанное в патенте России 2264347, сущность которого заключается в том, что установка содержит опорно-поворотное устройство, многосекционную грузоподъемную стрелу шарнирно-рычажного типа, гидросистему и систему управления. Гидросистема установки выполнена чувствительной к нагрузке и снабжена системой форсирования. Система управления выполнена комбинированной с возможностью, как дистанционного, так и ручного управления ее исполнительными органами. Установка снабжена двухконтурным ограничителем грузоподъемности, непосредственно интегрированным в ее электрогидравлическую часть.
Указанная гидросистема построена по открытой однонасосной схеме на традиционной элементной базе и относительно устаревших технических решениях и в связи с этим не в полной мере отвечает современному уровню.
Гидрораспределители выполнены секционными, а главные золотники распределителей управляются пропорциональными электромагнитами прямого действия.
Секционные распределители имеют ряд недостатков, обусловленных их традиционной конструкцией, заключающихся в наличии течи между секциями, а также заклинивания главных золотников вследствие изменений усилия стяжки секций или эксплуатационных деформаций. Следует отметить весьма ограниченный уровень усилия электромагнитов перемещающих золотники, что является причиной нестабильного срабатывания распределителя.
Эксплуатационные нагрузки приводят к изменению рабочих зазоров в прецизионных парах трения, какими и являются золотники распределителей, а в совокупности с присущим для мобильной техники высоким уровнем вибраций приводят к интенсивному износу запорно-регулирующих гидравлических элементов и ухудшению технических параметров гидравлической аппаратуры и эксплуатационных качеств мобильной техники в целом.
Конструкция секционных распределителей, как правило, приносит большие неудобства в проведении ремонтно-сервисных работ в полевых условиях и, в подобных случаях требует демонтажа всего распределителя с проведением соответствующего обслуживания в специализированных мастерских или заводских условиях.
Наличие возможности дистанционного управления рабочими движениями опорного контура несколько облегчает работу оператора, однако, как сама процедура, так и конечное качество установки машины в горизонтальное положение обеспечивается оператором и несет в себе все отрицательные особенности человеческого фактора.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является техническое решение, описанное в патенте России 2252909, сущность которого заключается в том, что гидросистема содержит выполненные в виде гидродвигателей исполнительные органы привода соответствующих механизмов крано-манипуляторной установки, насос, бак со сливным фильтром очистки рабочей жидкости, электрогидравлическую распределительную, а также защитно-предохранительную и регулирующую аппаратуру с соответствующими гидравлическими соединительными магистралями, двухконтурный ограничитель грузоподъемности и систему управления с кабелями. Насос гидросистемы выполнен регулируемым с возможностью бесступенчатого изменения мощности и снабжен чувствительным к нагрузке блоком поддержания постоянного перепада давления между выходом насоса и напорным трубопроводом наиболее нагруженного исполнительного органа, а управляющий исполнительными органами привода механизмов упомянутой выше установки основной распределитель - в виде чувствительного к нагрузке электрогидравлического распределительного модуля секционного типа. Гидросистема выполнена с возможностью форсирования грузоподъемности крано-манипуляторной установки.
Указанная система, как и предыдущий аналог, содержит секционные гидравлические распределители и не лишена отмеченных выше недостатков, присущих этой конструкции при этом, в дополнение к ним, обладает сложной и много компонентной структурой, снижающей ее надежность и усложняющей ремонтно-сервисные работы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков и повышение эксплуатационных и технических характеристик, надежности, удобства работы и обслуживания в полевых условиях электрогидравлической системы управления исполнительными устройствами рабочих движений и опорного контура мобильной техники.
Технический результат заявляемой полезной модели достигается тем, что электрогидравлическая система управления исполнительными устройствами рабочих движений мобильной техники, состоящая из электрогидравлических и гидравлических устройств запирания и управления расходом рабочей жидкости гидравлических приводов соответствующих механизмов мобильной техники, регулируемый насос с напорным фильтром, бак со сливным фильтром очистки рабочей жидкости, а также защитно-предохранительные, управляющие и логические, электрогидравлические компоненты управляющего (пилотного) каскада с соответствующими гидравлическими соединительными магистралями, микропроцессорную систему управления с кабелями для обработки входных электрических сигналов и формирования выходных электрических сигналов управления, электрогидравлическим управляющим (пилотным) каскадом, отличающаяся тем, что с целью повышения эксплуатационных и технических характеристик, надежности, удобства работы и обслуживания в полевых условиях, электрогидравлическая система управления выполнена в виде функциональных модулей, функциональные модули электронной системы выполнены в виде отдельных программируемых электронных блоков трех типов - универсальный с функциями мастер-контроллера приема входных электрических сигналов и формирования выходных электрических сигналов для электрогидравлических управляющих компонентов, входной с функциями контроллера обработки входных электрических сигналов и выходной с функциями формирования выходных электрических сигналов для электрогидравлического управляющего (пилотного) каскада, каждый блок имеет систему коммуникации CAN BUS и установлен в унифицированный корпус с унифицированными электрическими разъемами для подключения питания, линии CAN BUS, входных и выходных сигналов, выходные электрические сигналы электронных блоков представлены в виде постоянного тока с широтно импульсной модуляцией в задаваемом диапазоне частот от 0 до 450 Гц, амплитудой до 2А и автоматическим ее поддержанием, функциональные модули электрогидравлической системы выполнены в виде моноблочных корпусов с гидравлическими и электрогидравлическими компонентами, выполненными в виде вставных картриджей с уплотнениями, установленных в корпус с выполненными в нем каналами, соединяющими гидравлические компоненты между собой и с гидравлическими портами для соединения с исполнительными устройствами рабочих движений мобильной техники, функциональный модуль управления исполнительными устройствами рабочих движений техники выполнен в виде моноблочного электрогидравлического многоканального регулятора расхода рабочей жидкости, каждый канал которого содержит картридж регулятора расхода золотникового типа, управляемый пропорциональным гидравлическим сигналом в виде давления, преобразованного электрогидравлическим компонентом управляющего (пилотного) каскада, выполненным в виде картриджного пилотного пропорционального клапанного регулятора давления пропорционально электрическому выходному сигналу электронной системы, при этом картридж регулятора расхода выполнен с функцией самокомпенсации по давлению при одновременной работе каналов, а каналы содержат гидравлические линии отслеживания нагрузки LS, соединенные с соответствующей гидравлической линией отслеживания нагрузки LS гидравлического насоса, выполненного в виде регулируемого аксиально-поршневого насоса, каналы электрогидравлического многоканального регулятора расхода для управления рабочими движениями мобильной техники имеют гидравлические порты, соединенные с запирающими гидравлическими компонентами, выполненными в виде функциональных гидравлических модулей с картриджами балансирования попутной нагрузки на исполнительное устройство выполнения рабочих движений и функцией гидравлического замка, управляемого гидравлическим сигналом, обратно пропорциональным давлению нагрузки, каналы управления исполнительными устройствами рабочих движений мобильной техники в виде гидравлических цилиндров с соотношением хода к диаметру более 30 соединены с выполненным в виде функционального моноблочного электрогидравлического модуля с функцией рекуперации (возврата) рабочей жидкости гидроцилиндра из поршневой в штоковую полость минуя сливную линию, приводимые в действие управляющим электрическим сигналом от электронной системы, функциональный модуль управления исполнительными устройствами опорного контура выполнен в виде моноблочного многоканального электрогидравлического регулятора расхода рабочей жидкости, каждый канал которого содержит картриджный пропорциональный электрогидравлический регулятора расхода золотникового типа с возможностью выполнения функции автоматического горизонтирования опорного контура, при этом гидравлические каналы, соединяющие гидроопоры, снабжены датчиками давления с электрическими выходными сигналами, а опорный контур снабжен двух координатным датчиком углов наклона с электрическими выходными сигналами по каждой координате, функциональный модуль электронной системы управления опорным контуром выполнен в виде радио передающего и принимающего универсального мастер-контроллера приема входных электрических сигналов и формирования выходных электрических сигналов для электрогидравлических управляющих компонентов, входы принимающего устройства соединены с выходными сигналами датчиков давления каналов гидроопор и углов наклона, а выходы соединены с электромагнитами регулятора расхода рабочей жидкости опорного контура.
Полезная модель поясняется чертежами, где обозначено, что гидравлические и электрогидравлические картриджи являются функционально законченными элементами гидравлической системы с портами: 1,6- порт пилотного управления; 2, 4 - порт рабочей линии; 3 - порт напорной линии; 5 - порт сливной линии и Y1, Y2 -электромагниты управления.
Фиг.1 - картридж пропорционального гидравлического регулятора расхода золотникового типа РР с пилотным управлением;
Фиг.2 - картридж контрбалансного клапанного регулятора расхода СВ с функцией гидрозамка;
Фиг.3 - картридж пропорционального электрогидравлического регулятора расхода золотникового типа ER с двумя электромагнитами Y1 и Y2;
Фиг.4 - картридж двухпозиционного электромагнитного клапана EV с электромагнитом Y1;
Фиг.5 - картридж пилотного электропропорционального клапанного регулятора давления PR с электромагнитом Y1;
Фиг.6 - картридж разгрузочно-предохранительного клапана RV;
Фиг.7-12 - соответствующие гидравлические схемы картриджей, имеющие унифицированный корпус, оптимальную конструкцию, размеры и геометрию составляющих элементов, направленную на реализацию заданных функций в области максимальных значений технических параметров в соответствии с требуемыми системными характеристиками.
Таким образом, для удовлетворения различных системных требований, определяемых индивидуальными особенностями элементов конкретной системы разработан параметрический ряд картриджей, позволяющий обеспечить максимальное системное согласование элементов.
Фиг.13-14 - применение предлагаемой электрогидравлической пропорциональной системы, построенной по Гидравлической схеме функциональных модулей и их соединений и Модульной схеме электронной системы управления на примере управления автомобильным краном,
Фиг.15-22 - гибкое интегрирование требуемых функций в гидравлические модули системы.
При этом подбор и установка картриджей требует минимальных затрат времени и труда, результатом которого является гибкое интегрирование требуемых функций в гидравлические модули системы свободное от взаимного влияния конструктивно-технологических факторов традиционного выполнения, основанного на компоновке прецизионных пар, ответной частью которых являются особо точные поверхности сопряженных пар, выполненные в корпусе гидравлического модуля.
По этой причине гидравлические модули традиционного выполнения требуют защиты от возможных деформаций, вызванных эксплуатационными нагрузками, которые блокируют работу модуля. Картриджи лишены этих недостатков, поскольку прецизионные пары гидравлических элементов размещены в корпусе картриджа, а сам картридж устанавливается через уплотнения в корпус модуля, что надежно защищает прецизионную пару от деформаций и повышает надежность и ресурс работы модуля и всей системы в целом.
Картриджная концепция выполнения обеспечивает: удобство и быстроту замены картриджей в случае проведения сервисных работ; взаимозаменяемость картриджей облегчает организацию резерва запасных частей, формирование ремонтного и сервисного комплекта. В случае ремонта, замене подлежит только картридж, легко извлекаемый из корпуса при отсутствии необходимости отсоединения от основной гидравлической линии, что особенно важно для индивидуальных компонентов гидравлической системы (гидравлические блоки оптимизации работы гидромоторов и гидроцилиндров). Взаимозаменяемость картриджей позволяет одноименные по номиналу картриджи менять местами в случае экстремальных ситуаций.
Применение предлагаемой электрогидравлической пропорциональной системы, построенной по Гидравлической схеме функциональных модулей и их соединений (фиг.13) и по Модульной схеме электронной системы управления (фиг.14), на примере управления автомобильным краном, обеспечивает ряд следующих преимуществ, а именно, благодаря использованию основных компонентов гидросистемы с электрогидравлическим пропорциональным управлением и насоса, работающих по принципу "отслеживания нагрузки" Load Sensing (LS контур) стало возможным обеспечение различных требований пользователя. Основным преимуществом является то, что положение золотника картриджа обеспечивает пропорциональную величину расхода при любых рабочих условиях, независимо от противодавления на исполнительном устройстве от нагрузки и количества задействованных рабочих линий. Единственным ограничением является условие, при котором, мгновенный расход в одновременно задействованных рабочих линиях не должен превосходить максимальной производительности насоса.
В LS системах имеется пропорциональное соотношение между положением золотника и скоростью перемещения исполнительного устройства (цилиндра или гидромотора). Эта характеристика очень важна при управлении машин (экскаваторов, автокранов, погрузчиков, лесных и сельскохозяйственных машин), обеспечивая необходимую плавность и точность движений рабочих органов машины. В дополнение, гидрораспределители с электрогидравлическим управлением могут управляться с помощью электронных джойстиков 1 и 2 (см. фиг..14) или дистанционно с радио пульта, при этом перемещение золотника пропорционально величине электрического сигнала джойстика или кнопки пульта. Управление машиной приобретает более высокий уровень безопасности и уровень комфорта работы оператора. Это преимущество реализовано в возможности создания электронного модуля RC12 (см. фиг.14) с функцией дистанционного управления и автоматического горизонтирования опорного контура мобильной техники, что сокращает время этой операции в 3-4 раза, не требуется помощь дополнительного персонала и, в итоге, обеспечивает высокую точность позиционирования опорного контура, исключая негативные стороны человеческого фактора.
Кроме всех преимуществ описанных выше, LS системы также:
энергоэкономичны; увеличивают срок работы системы; снижают потери энергии и перегрев гидросистемы; снижают шум; обеспечивают совмещение рабочих операций. Полное энергосбережение достигается в случае использования гидрораспределителя вместе с регулируемым насосом. Когда гидрораспределитель используется с нерегулируемым насосом, то независимость движений сохраняется, но энергоэкономичность системы не максимальна.
Конструкции функционального моноблочного электрогидравлического модуля управления рабочими движениями (см. фиг.13 и 15) и функционального моноблочного электрогидравлического модуля управления гидроцилиндрами опорного контура (фиг.13, фиг.16) исключают течи, присутствующие в традиционных секционных распределителях, а именно: между секциями; в соединениях с пилотным каскадом; внутренние утечки. Все гидравлические соединения между компонентами интегрированы в корпус, выполнены в виде каналов с наименьшими гидравлическими потерями и высокой надежностью.
Конструкция картриджей контрбалансных клапанных регуляторов расхода СВ с функцией гидрозамка (см. фиг.2) позволяет устранить негативные влияния аккумулированной энергии, а именно: инерционных масс движущихся рабочих органов и груза; упругой деформации рукавов высокого давления, пружин регулирующих и запирающих элементов, уплотнений.
Гидравлическая схема функционального моноблочного гидравлического модуля управления гидромоторами (см. фиг.13, 19 и 20) упрощает гидравлические соединения и оптимизирует работу гидромоторов и тормозов.
Гидравлическая схема функционального моноблочного гидравлического модуля управления гидроцилиндром оптимизирует работу гидроцилиндров телескопирования стрелы (см. фиг.13, 17 и 18), а гидравлическая схема функционального моноблочного электрогидравлического модуля рекуперации потока рабочей жидкости обеспечивает (см. фиг.13 и 21), повышение скорости задвижения и выдвижения штока цилиндров при большой разнице в соотношении площадей поршневой и штоковой полости, а также при соотношении диаметра цилиндра к ходу поршня более 30.
LS контур и наличие функции самокомпенсации давления в рабочих портах модуля управления рабочими движениями мобильной техники позволяет осуществлять совмещение операций без снижения скорости рабочих органов, снижает гидравлические потери и повышает КПД регулятора расхода, а в сочетании с регулируемым гидронасосом и высокой его надежностью, позволяет достичь максимально возможных значений КПД гидравлической системы и соответственно обеспечить значительную экономию топлива, например, при работе автокрана (до 50 -60%).
Модульная концепция построения электронной системы управления (см. фиг.14) позволяет использовать преимущества унификации и взаимозаменяемости компонентов. При ремонтно-сервисном обслуживании замене подлежит отдельный блок, а не вся электронная система управления.
Электронная система управления (см. фиг.14), построенная по принципу CAN BUS, повышает надежность и стабильность обмена управляющими командами и сигналами и упрощает электрическую схему соединений (обмен информации между модулями происходит по двухпроводной линии).
Модуль электронной системы АХ503, RC12 (см. фиг..14), он же программируемый электронный блок универсальный с функциями мастер-контроллера приема входных электрических сигналов и формирования выходных электрических сигналов для электрогидравлических управляющих компонентов, содержит порт подключения к бортовой сети питания, CAN порт, порты стабилизированного питания для чувствительных элементов управляющих джойстиков, порты для входных и выходных сигналов, обеспечивают точное и стабильное управление пропорциональными соленоидами или дискретными (вкл/выкл) соленоидами используя CAN коммуникацию, аналоговые или дискретные напряжения от управляющих джойстиков или датчиков. Несколько входов с ключами обеспечивают широкий спектр применений. Каждый вход может быть настроен на измерение входного сигнала, а также на переадресовку его содержания в CAN сеть. В дополнение к этому, каждый выход контроллера может быть настроен на использование любого входного/выходного сигнала электронного блока системы, как управляющего, так и разрешающего, взамен использования управляющих команд из CAN сети. Диагностика для определения состояния входов и выходов обеспечивается посредством CAN сети и позволяет определять взаимосвязь любого управляющего сигнала и выходного сигнала.
Электронный модуль АХ503 (см. фиг.14) предназначен для формирования стабилизированного питания джойстиков, обработки управляющих сигналов джойстиков 1 и 2 в CAN формат, формирования выходных сигналов для электромагнитов Y1-Y5 управляющего каскада электрогидравлических модулей и управляющих сигналов CAN формата для выходного электронного модуля.
Электронный модуль RC12 (см. фиг.14) выполнен в виде радио передающего и принимающего контроллера предназначен для обработки входных электрических сигналов датчиков и формирования выходных электрических сигналов для электромагнитов электрогидравлических управляющих компонентов обеспечения функции автоматического горизонтирования опорного контура, входы соединены с выходными сигналами датчиков давления S9-S12 каналов гидроопор и датчиков углов наклона Х3, Z3 опорного контура, а выходы соединены с электромагнитами Y15-Y26 регуляторов расхода рабочей жидкости опорного контура, а опорный контур снабжен двух координатным датчиком углов наклона с электрическими выходными сигналами ХЗ, Z3 по каждой координате.
Второй входной функциональный электронный модуль АХ100 (см. фиг.14), он же программируемый электронный блок входной с функциями контроллера обработки входных электрических сигналов от датчиков S1 - S8, их преобразования в CAN формат и формирования управляющих сигналов CAN формата для выходного электронного модуля. Содержит порт подключения к бортовой сети питания, 1 CAN порт для коммуникации с функциональными модулями, обеспечивает измерение входных сигналов и посылает данные в CAN сеть. Контроллер принимает дискретные или аналоговые входные сигналы различного вида: 0-5V, 0-20 мА, 4-20 мА от различных от датчиков машины или логических выходов прибора безопасности.
Выходной функциональный электронный модуль АХ200 (см. фиг.14), он же программируемый электронный блок выходной с функциями формирования выходных электрических сигналов для электрогидравлического управляющего (пилотного) каскада выходной модуль с функциями контроллера формирования выходных электрических сигналов, в зависимости от управляющих сигналов в CAN сети, для электромагнитов электрогидравлического управляющего (пилотного) каскада, содержит порт подключения к бортовой сети питания, 1 CAN порт для контроля выходами и диагностики через CAN сеть. Модуль обеспечивает работу при различных входных напряжениях 12 В, 24 В, 42 В, 48 В, 72 В. CAN коммуникация позволяет управлять выходами, сконфигурированными для различных типов управляющих сигналов: пропорциональный ток, дискретный ток, форсированный профиль тока, ток ШИМ.
Функциональный моноблочный электрогидравлический модуль управления исполнительными устройствами опорного контура (см. фиг..13 и 16) выполнен в виде моноблочного многоканального электрогидравлического регулятора расхода рабочей жидкости, каждый канал которого содержит картриджный пропорциональный электрогидравлический регулятора расхода золотникового типа (см. фиг.3, 13, фиг.16, поз.ЕК). Он выполнен с возможностью выполнения функции автоматического горизонтирования опорного контура, при этом гидравлические каналы, соединяющие гидроопоры, снабжены датчиками давления с электрическими выходными сигналами, а опорный контур снабжен двух координатным датчиком углов наклона с электрическими выходными сигналами по каждой координате.
Модули электронной системы и все разъемы электрических соединений имеют степень защиты IP67, что позволяет устанавливать электронные модули в непосредственной близости с гидравлическими модулями системы и обеспечить значительную экономию и надежность при изготовлении кабельных жгутов.
Электронная система управления при подключении через CAN порт к персональному компьютеру (см. фиг..14) обеспечивает диагностику и графическое отображение всех управляющих X1-Х3, Z1-Z3, входных S1-S12 и выходных сигналов Y1-Y26, а также обеспечивает отображение необходимой информации на дисплее прибора безопасности. Легко и наглядно обеспечивает задание рабочих параметров системы, при этом обеспечивается: поддержание заданных уровней выходных сигналов; задание необходимого профиля выходного сигнала; задание необходимого начального уровня (порога) выходного сигнала; задание необходимого максимального выходного сигнала; задание скорости изменения выходного сигнала от минимального до максимального значения и наоборот; блокирование выходного сигнала (останов функции), в зависимости от конфигурации входных сигналов от датчиков и прибора безопасности.
Заявляемая электрогидравлическая пропорциональная система, построенная по Гидравлической схеме функциональных модулей и их соединений (см. фиг.13) и Модульной схеме электронной системы управления (см. фиг..14), например, автокрана, содержит регулируемый аксиально-поршневой насос (см. фиг..13 поз.7) с функцией отслеживания нагрузки, напорный фильтр поз.8, бак поз.10 и встроенный в него сливной фильтр очистки рабочей жидкости поз.9.
Функциональный моноблочный электрогидравлический модуль управления исполнительными устройствами рабочих движений (см. фиг.13 и 15) крановой установки, выполнен в виде моноблочного электрогидравлического многоканального регулятора расхода рабочей жидкости, каждый канал которого содержит картридж пропорционального гидравлического регулятора расхода золотникового типа с пилотным управлением (см. фиг.1, 13 и фиг.15 поз.РР), управляемый пропорциональным гидравлическим сигналом в виде давления, преобразованного электрогидравлическим компонентом управляющего (пилотного) каскада. Выполнен виде картриджного пилотного электропропорционального клапанного регулятора давления (см. фиг..5 13 и фиг.15 поз.PR) пропорционально электрическому сигналу электронной системы (см. фиг..14), подаваемому на его электромагниты Y6-Y14. При этом картридж регулятора расхода РР (см. фиг.1) имеет автоматическую фиксацию в нейтральной позиции и пружинный возврат из рабочих позиций. Картридж выполнен с функцией самокомпенсации по давлению при одновременной работе каналов, а каналы содержат гидравлические линии отслеживания нагрузки LS (см. фиг.13), соединенные с соответствующей гидравлической линией отслеживания нагрузки LS гидравлического насоса поз.7, защитно-предохранительные и логические компоненты поз-RV, поз.12-поз.15 (см. фиг.13) для предохранения напорной и рабочих линий от перегрузок. Каналы имеют порты, предназначенные для соединений управляющих (пилотных) и сигнальных LS линий, напорной линии Р, рабочих линий А/В и сливной линии Т (см. фиг.13). Напорная линия предназначена для подвода потока рабочей жидкости от насоса к функциональному гидравлическому модулю управления и снабжена картриджным разгрузочно-предохранительным клапаном поз-RV, который сообщается со сливной гидролинией соединенной с гидробаком поз.10.
Функциональный моноблочный электрогидравлический модуль управления гидроцилиндрами опорного контура (см. фиг.13 и 16) выполнен в виде моноблочного много канального электрогидравлического регулятора расхода рабочей жидкости, каждый канал которого содержит картриджный пропорциональный электрогидравлический регулятор расхода золотникового типа (см. фиг.3, 13 и 16, поз-ER), управляемый электрическими сигналами, подаваемыми на его электромагниты Y15 - Y26 от электронного модуля RC12 (см. фиг.14). При этом гидравлические каналы, соединяющие гидроопоры, имеют порты S9 - S12 (см. фиг.13) для подключения датчиков давления с электрическими выходными сигналами, направляемыми в модуль RC12 (см. фиг.14) электронной системы управления опорным контуром и порты А1-А6, В1-В6 (см. фиг.13) для подключения к гидроцилиндрам опорного контура, каналы содержат гидравлические линии отслеживания нагрузки LS, соединенные с соответствующей гидравлической линией отслеживания нагрузки LS гидравлического насоса, защитно-предохранительные компоненты поз-RV (см. фиг.13) Для предохранения напорной и рабочих линий от перегрузок, каналы имеют порты, предназначенные для соединений управляющих LS линий, напорной линии Р и сливной линии Т. Гидравлические порты многоканального электрогидравлического регулятора расхода для управления рабочими движениями крановой установки А7-А10, В7-В10 (см. фиг.13) соединены с запирающими гидравлическими устройствами (см. фиг.17-20), выполненными в виде функциональных моноблочных гидравлических модулей с картриджами балансирования попутной нагрузки на исполнительное устройство выполнения рабочих движений и с функцией гидравлического замка, управляемого гидравлическим сигналом, обратно пропорциональным давлению нагрузки, при этом, порты А7, В7 (см. фиг.13) соединены с функциональным моноблочным электрогидравлическим модулем управления гидромотором грузовой лебедки, снабженным картриджем балансирования попутной нагрузки в виде картриджного контрбалансного клапанного регулятора расхода (см. фиг.2, фиг.13 поз.СВ), картриджным разгрузочным клапанным регулятором давления поз-RV, картриджным электромагнитным клапаном поз-EV с электромагнитом Y1, гидравлическим логическим элементом поз.14. Каналы имеют порты, предназначенные для соединений с рабочими линиями гидромотора, тормоза гидромотора, дренажной линией DR и линиями управления скоростью гидромотора. Порты А8, В8 соединены с функциональным моноблочным гидравлическим модулем управления гидроцилиндром подъема-опускания стрелы (см. фиг..13), снабженным картриджем балансирования попутной нагрузки в виде картриджного контрбалансного клапанного регулятора расхода поз.СВ, каналы имеют порт для подключения к штоковой полости цилиндра, порт для подключения к поршневой полости цилиндра, порты А9, В9 соединены с функциональным моноблочным гидравлическим модулем управления гидромотором поворота платформы (см. фиг..13 и 19), снабженным картриджами балансирования попутной нагрузки в двух направлениях вращения платформы в виде картриджного контрбалансного клапанного регулятора расхода (см. фиг.2, фиг.13 поз.СВ), обратного клапана поз.14, каналы имеют порты для подключения к гидромотору, порт для подключения к тормозу гидромотора. Порты А 10, В 10 соединены с функциональным моноблочным электрогидравлическим модулем (см. фиг.13 и 21) с функцией рекуперации (возврата) потока рабочей жидкости гидроцилиндра, из поршневой в штоковую полость и оптимизации скорости задвижения гидроцилиндров с соотношением дины хода к диаметру поршня более 30. Модуль снабжен двумя картриджными двухпозиционными электромагнитными клапанами поз.ЕУ с электромагнитами Y2 и Y4, картриджным логическим элементом поз.15. Рабочие линии модуля подключены к функциональным моноблочным гидравлическим модулям управления гидроцилиндрами телескопирования стрелы (см. фиг.13 и 18), снабженным картриджами балансирования попутной нагрузки, выполненными в виде картриджного контрбалансного клапанного регулятора расхода (см. фиг,2, фиг.13 поз.СВ). Каналы имеют порты для подключения к штоковой и поршневой полостям цилиндров телескопирования. Функциональный моноблочный электрогидравлический модуль оптимизации наклона кабины оператора (см. фиг.13 и 22), снабжен картриджным трехпозиционным электромагнитным клапаном (см. фиг.3, фиг.13 поз-ER) с электромагнитами Y3-Y12, картриджным разгрузочно-предохранительным клапаном RV (см. фиг.6), каналы имеют порты, предназначенные для соединений управляющих LS линий, напорной линии Р и сливной линии Т, порты A11, B11 (см. фиг.13) для подключения к цилиндру наклона кабины. Гидравлические соединительные магистрали, выполнены в виде системы жестких трубопроводов и состыкованных с ними компенсационных вставок из рукавов высокого давления, обеспечивающих необходимое удобство монтажа и систему управления со жгутами соединений.
Картриджное выполнение соединений гидравлической схемы обеспечивает удобство и быстроту их замены при проведении сервисных работ ремонтных работ. Взаимозаменяемость картриджей облегчает организацию резерва запасных частей, формирование ремонтного и сервисного комплекта. В случае ремонта, замене подлежит только картридж, легко извлекаемый из корпуса при отсутствии необходимости отсоединения от основной гидравлической линии, что особенно важно для индивидуальных компонентов гидравлической системы (гидравлические блоки оптимизации работы гидромоторов и гидроцилиндров). Взаимозаменяемость картриджей позволяет одноименные по номиналу картриджи менять местами в случае экстремальных ситуаций.
1. Электрогидравлическая система управления исполнительными устройствами рабочих движений мобильной техники, состоящая из электронной системы обработки входных электрических сигналов и формирования выходных электрических сигналов управления, гидросистемы с гидравлическим насосом, гидравлическим распределителем золотникового типа и с электрогидравлическим управляющим (пилотным) каскадом, электрогидравлических компонентов в виде разгрузочных, предохранительных, редукционных, обратных, логических и запирающих гидравлических клапанов, отличающаяся тем, что выполнена в виде функциональных модулей, соответственно электронной системы, электрогидравлической системы и моноблочных электрогидравлических модулей управления рабочими движениями и опорным контуром мобильной техники, размещенными в моноблочных корпусах каждый, где
- модули электронной системы выполнены в виде программируемых электронных блоков, соединенных между собой параллельно в сети коммуникации CAN BUS, и соединены кабелями с двухосевыми джойстиками управления рабочими движениями, датчиками ограничения движений и электрогидравлическими компонентами пилотного каскада функциональных модулей, первый из которых выполнен с функциями мастер-контроллера приема входных сигналов от управляющих джойстиков, датчиков и формирования выходных управляющих сигналов для блоков системы и электрогидравлического управляющего (пилотного) каскада исполнительных гидравлических устройств управления рабочими движениями, второй - входной с функциями контроллера обработки только входных сигналов, третий блок - выходной с функциями формирования только выходных сигналов для электрогидравлического управляющего (пилотного) каскада исполнительных гидравлических устройств управления рабочими движениями, четвертый блок с функциями обработки входных сигналов и формирования выходных управляющих сигналов исполнительными электрогидравлическими устройствами опорного контура мобильной техники, при этом каждый имеет систему коммуникации CAN BUS, а моноблочный корпус, в котором каждый блок установлен, имеет унифицированные электрические разъемы для подключения питания, линии CAN BUS, входных и выходных сигналов;
- модули электрогидравлической системы включают гидравлические компоненты, в виде вставных картриджей, установленных в уплотнения моноблочного корпуса, в котором выполнены каналы с гидравлическими портами, соединяющими гидравлические компоненты, как между собой, так и с исполнительными устройствами рабочих движений мобильной техники;
- моноблочный электрогидравлический модуль управления рабочими движениями мобильной техники выполнен в виде многоканального регулятора расхода рабочей жидкости, каждый канал которого содержит картридж золотникового типа, управляемый пропорциональным гидравлическим сигналом от электрогидравлического компонента управляющего (пилотного) каскада, который преобразует электрический выходной сигнал электронной системы, при этом картридж выполнен с функцией самокомпенсации по давлению при одновременной работе каналов, а каналы содержат гидравлические линии отслеживания нагрузки (LS), соединенные с соответствующей линией отслеживания нагрузки (LS) гидравлического насоса, выполненного в виде регулируемого аксиально-поршневого насоса.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что каналы моноблочного корпуса электрогидравлической системы управления рабочими движениями мобильной техники содержат гидравлические порты, соединенные с запирающими гидравлическими компонентами, выполненными в виде функциональных гидравлических модулей с картриджами балансирования попутной нагрузки на исполнительное устройство выполнения рабочих движений и функцией гидравлического замка, управляемого гидравлическим сигналом, обратно пропорциональным давлению нагрузки.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что каналы моноблочного корпуса системы управления рабочими движениями мобильной техники содержат гидравлические порты, соединенные с переключающими гидравлическими компонентами, выполненными в виде функциональных гидравлических модулей с электрогидравлическими картриджами изменения направления потока рабочей жидкости с функцией рекуперации части потока в исполнительное устройство, минуя сливную линию, приводимые в действие управляемым электрическим сигналом от электронной системы.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что включает функциональный модуль управления исполнительными устройствами опорного контура, выполненный в виде моноблочного многоканального электрогидравлического регулятора расхода рабочей жидкости, каждый канал которого содержит картриджный пропорциональный электрогидравлический регулятор расхода золотникового типа, при этом гидравлические каналы, соединяющие гидроопоры, снабжены датчиками давления с электрическими выходными сигналами, при этом каналы содержат гидравлические линии отслеживания нагрузки (LS), соединенные с соответствующей линией отслеживания нагрузки (LS) гидравлического регулируемого насоса, а опорный контур снабжен двухкоординатным датчиком углов наклона с электрическими выходными сигналами по каждой координате.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что включает функциональный модуль электронной системы управления опорным контуром, выполненный в виде радиопередающего пульта управления и радиопринимающего мастер-контроллера приема входных электрических сигналов и формирования выходных управляющих электрических сигналов для картриджных пропорциональных электрогидравлических регуляторов расхода с возможностью выполнения функции автоматического горизонтирования опорного контура, входы принимающего устройства соединены с выходами датчиков давления каналов гидроопор и углов наклона, а выходы соединены с электрогидравлическими компонентами пилотного (управляющего) каскада регулятора расхода рабочей жидкости опорного контура.
