Устройство для управления рабочим оборудованием гидравлического одноковшового экскаватора

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских .Социалистических

Республик . („)903491 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.09.78 (21) 2664918/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е 02 F 9/22

Гаеударственнмй квмлтет

СССР

IN делам нзобретеннй н аткрмтнй

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.82 (53) УДК 621.879..34 (088.8) (72) Автор изобретения

С. В. Козырев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ

ОБОРУДОВАНИЕМ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ОДНОКОВШОВОГО

ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к системам управления гидравлических одноковшовых экскаваторов, преимущественно с жесткой подвеской рабочего оборудования видов: обратная лопата, прямая лопата, погрузочное оборудование, жесткий грейфер и землеройно-планировочное оборудование.

Известны устройства для управления одновременно несколькими механизмами рабочего оборудования гидравлических одноковшовых экскаваторов, имеющие управляющую модель с рукояткой, т. е. шарнирно сочлененные рычаги управления, имитирующие элементы рабочего оборудования, с элементами управления (включающими устройствами), жесткую отрицательную обратную связь с датчиками перемещения элементов рабочего оборудования, закрепленными на последних, гидрораспределители, гидроцилиндры привода на рабочем оборудовании и элементы рабочего оборудования (например, стрела, рукоять, ковш) (1).

Данные устройства характеризуются необходимостью значительных усилий машиниста на включение с помощью управляющей модели гидрораспределителей и на удержание первой при останавливании

2 рукоятки, а также сложной перестройкой .системы управления при замене вида рабочего оборудования экскаватора и возможность поломки из-за соприкосновения с грунтом датчиков относительного перемещения элементов рабочего оборудования и других элементов обратной связи, установленных непосредственно на элементах рабочего оборудования, в том числе на конечных (например, ковш) .

Известно также устройство, содержащее и-звенную управляющую модель, п каналов управления, где и-количество механизмов рабочего оборудования. Каждый из каналов управления механизмами состоит из блока обратной связи, элемента управлет.в ния, первый вход которого является входом канала управления механизмами, а выход связан с первым входом распределителя, первый выход которого подключен к первому входу гидроцилиндра привода, один выход последнего подключен ко входу элемента рабочего оборудования, причем управляющая модель состоит из соединенных шарнирно и-рычагов управления, блок обратной связи состоит из датчика перемещения элемента рабочего оборудования, вы903491 полненного в виде цилиндра, тяги, блока, установленных непосредственно на элементе рабочего оборудования, цилиндра слежения, гидроаккумулятора, цилиндров — компенсаторов (2).

Недостатком устройства является трудность управления экскаватором (требуются значительные физические усилия, прикладываемые машинистом к ручке управляющей модели).

Цель изобретения — облегчение управления экскаватором.

5 ñ выход первого делителя потока подключен ко второму входу дополнительного распределителя, а выход второго делителя потока соединен с третьим входом дополнительного распределителя, первый вход которого подключен ко второму выходу элемента управления, выход дополнительного распределителя подсоединен к первому входу цилиндра слежения, второй выход распределителя сое- динен со входом первого гидрозамка, выход которого подключен ко второму входу цилиндра слежения, а третий выход распределителя соединен со входом второго гидрозамка, выход которого подключен к третьему входу цилиндра слежения, выход последнего является выходом блока обратной связи, причем выход элемента рабочего оборудования соединен со вторым входом гидроцилиндра привода, подключенного другим выходом ко второму входу распределителя, а вход каждого канала подключен к соответствующему выходу п-звенной управляюSS щей модели обратной связи, причем выход

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления рабочим оборудованием гидравлического одноковшового экскаватора, содержащем п-звенную управляющую модель, и каналов управления механизмами, где и-количество механизмов рабочего оборудования, а каждый из каналов управления механизмом состоит из блока обратной связи, распределителя, гидроцилиндра привода, элемента рабочего обору- 26 дования, элемента управления, первый вход которого является входом канала управления механизмами, а выход связан с первым входом распределителя, первый выход которого подключен к первому входу гидроцилиндра привода, один выход последнего подключен ко входу элемента рабочего оборудования, элемент управления выполнен в виде последовательно соединенных 3-хпозиционного переключателя и коммутирующего элемента, распределитель выполнен зф двухступенчатым с двумя электромагнитами и раздельным сливом, блок обратной связи содержит два делителя потока, дополнительный распределитель, два гидрозамка и цилиндр слежения, причем вход первого делителя соединен со вторым выходом распре- делителя, вход второго делителя потока подключен к 3-му выходу распределителя, элемента рабочего оборудования соединен со вторым входом гидроцилиндра привода, подключенного другим выходом ко второму входу распределителя, а вход каждого канала подключен соответственно к одному из выходов п-звенной управляющей модели.

На чертеже представлено устройство для управления рабочим оборудованием гидравлического одноковшового экскаватора.

Устройство содержит гидробак 1, насос 2, гидрораспределители 3 — 6 с электрогидравлическим управлением соответственно для стрелы, рукояти, ковша и для поворота платформы, гидроцилиндры 7 — 9 привода, делители 10 — 15 потока, установленные на сливных линиях после гидрораспределителей 3 — 5, дополнительные гидрораспределители 16 — 18 с электромагнитным управлением, цилиндры 19 — 21 слежения, выполненные в таком же уменьшенном масштабе по сравнению с соответствующими цилиндрами привода, в каком выполнена управляющая модель по сравнению с рабочим оборудованием, гидрозамки 22 — 24, управляющая модель 25, ковш 26, напорные трубопроводы 27 и 28, трубопроводы 29 — 39, трехпозиционный переключатель 40, гидробак 41, электромагниты 42 и 43.

Устройство работает следующим образом.

Поскольку следящие гидравлические системы управления механизмами стрелы, рукояти и ковша аналогичны, принцип работы достаточно рассмотреть на одном, например, механизме ковша.

При повороте машинистом ручки на ры— чаге ковша 5 управляющей модели 25 по часовой стрелке в вертикальной плоскости (т. е. на отворот) включается трехпозиционный переключатель 40, что приводит к включению электромагнитов 42 и 43 соответственно гидрораспределителя 5 и дополнительного распределителя 16. Далее жидкость под давлением поступает от насоса

2 по напорным трубопроводам 27 и 28 в штоковую полость гидроцилиндра 9. Элемент рабочего оборудования — ковш 26 начинает совершать отворот. Из поршневой нерабочей полости гидроцилиндра 9 слив происходит по трубопроводам 29 и 31. В делителе 11 происходит разделение потока на две неравные части. Большая часть потока сливается в гидробак 41 по трубопроводу 32, а меньшая доля (выход делителя потока) — по трубопроводу 33, через дополнительный гидрораспределитель 16 и по трубопроводу 36 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 9. Из поршневой полости жидкость сливается по трубопроводу 35, через распределитель 16, по трубопроводу 37, через гидрозамок 22 и по трубопроводу 38. Гидрозамок 22 открыт, так как управляется давлением перед делителем 10 потока. Цилиндр 19 при этом сокращается.

903491

Формула изобретения

Если машинист прекратит поворачивать ручку на отворот ковша, то сокращающийся цилиндр 19 выключает трехпозиционный переключатель 40 и следовательно электромагниты 42 и 43. Полости гидроцилиндра

9 перекрываются, ковш 26 останавливается, останавливатся и цилиндр 19, не оказывающий силового воздействия на рычаги управляющей модели 25. Последнюю не надо при останавливании ручки с усилием удерживать.

Аналогично происходит работа схемы при повороте ручки управляющей модели в другую сторону, но тогда жидкость сливается после гидрораспределителя 5 по трубопроводу 30 через делитель 10 по трубопроводам 34 — 37 и через гидрозамок 22.

Гидрозамки необходимы для перекрытия слива из цилиндра слежения и его остановки в случае остановки цилиндра привода рабочего оборудования при перегрузке (когда работает предохранительный клапан) .

При этом давление в трубопроводе 39 падает, и гидрозамки закрываются. Следящие системы управления другими механизмами рабочего оборудования работают аналогично описанному.

При смене рабочего оборудования экскаватора перестройка следящего устройства для управления заключается в замене рычагов управляющей модели на соответствующие новому устанавливаемому рабочему оборудованию, без переделки блока обратной связи, поскольку последний размещается не на рабочем оборудовании экскаватора.

Изобретение позволяет при его использовании улучшить психо-физиологический эргономический показатель системы управления, поскольку при сохранении принципа реализма и нулевом порядке системы на ручке управляющей модели уменьшены потребные физические усилия; уменьшить работу по переделке устройства для управления экскаватором при замене вида его рабочего оборудования, уменьшить возможность поломки датчиков относительного перемещения элементов рабочего оборудования из-за соприкосновения с грунтом (особенно конечных элементов рабочего оборудования, например, ковша) .

Устройствб для управления рабочим оборудованием гидравлического одноковшового экскаватора, содержащее и-звенную управ5 о

40 ляющую модель, п каналов управления механизмами, где и — количество механизмов рабочего оборудования, каждый из каналов управления механизмами состоит из блока обратной связи, распределителя, гидроцилиндра привода, элемента рабочего оборудования, элемента управления, первый вход которого является входом канала управления механизмами, а выход связан с первым входом распределителя, первый выход которого подключен к первому входу гидроцилиндра привода, один выход последнего подключен ко входу элемента рабочего оборудования, отличающееся тем, что, с целью облегчения управления экскаватором, элемент управления выполнен в виде последовательно соединенных 3-х — позиционного переключателя и коммутирующего элемента, распределитель выполнен двухступенчатым, с двумя электромагнитами, блок обратной связи содержит два делителя потока, дополнительный распределитель, два гидрозамка и цилиндр слежения, причем вход первого делителя соединен со вторым выходом распределителя, вход второго делителя потока подключен к 3-му выходу распределителя, выход первого делителя потока подключен ко второму входу дополнительного распределителя, а выход второго делителя потока соединен с третьим входом дополнительного распределителя, первый вход которого подключен ко второму выходу элемента управления, выход дополнительного распределителя подсоединен к первому входу цилиндра слежения, второй выход распределителя соединен со входом первого гидрозамка, выход которого подключен ко второму входу цилиндра слежения, а третий выход распределителя соединен со входом второго гидрозамка, выход которого подключен к третьему входу цилиндра слежения, выход последнего является выходом блока обратной связи, причем выход элемента рабочего оборудования соединен со вторым входом гидроцилиндра привода, подключенного другим выходом ко второму входу распределителя, а вход каждого канала подключен к соответствующему выходу и-звенной управляющей модели.

Источники информации, принятые во внимание экспертизе

1. Патент Великобритании № 1383779, кл. Е 02 F 09/20, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 132572, кл. Е 02 F 09/20, 1960 (прототип) .