ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Полезная модель относится к гидравлическим приводам (ГП), а именно к ГП, осуществляющим разворачивание грузовой платформы (далее - платформа) за счет ее вращения вокруг стационарных осей вращения и мгновенных центров, образующих центроиду, что приводит к ее одновременному поступательному и вращательному движению.
Известен ГП по патенту РФ №2061914, МПК F15B 11/16, опубликованный 10.06.1996, содержащий первый и второй гидроцилиндры, поршневые полости которых связаны с выходами соответственно первого и второго гидрозамков. Штоковая полость второго гидроцилиндра связана с выходом третьего гидрозамка, вход которого сообщен через дроссель с первым распределителем, а вход первого гидрозамка сообщен через первый дроссельный обратный клапан со вторым распределителем. Вход второго гидрозамка сообщен через последовательно соединенные подпорный клапан и второй дроссельный обратный клапан со вторым распределителем, причем, распределители связаны линиями с насосом и сливом.
Недостатком указанного ГП является наличие большого числа перекрестных связей и челночных клапанов (позиции 13, 20, 22, 23 чертежей по патенту), которые на практике очень часто теряют герметичность. Даже сразу после изготовления полной герметичностью в обе стороны обладает не более одного из десяти клапанов и в ГП они устанавливаются с некоторым допуском негерметичности (в чертеже устанавливается объем допустимой перетечки рабочей жидкости (РЖ) за заданный промежуток времени при различных значениях давления). В процессе эксплуатации из-за ряда причин (ухудшение качества и загрязнение РЖ, эрозия материала клапана в зоне больших скоростей течения РЖ) указанные перетечки имеют тенденцию к возрастанию. При работе от насоса с большим расходом это приводит к замедлению работы ГП, неуправляемым перемещениям грузовой платформы, избыточному нагреву РЖ и, как следствие, ухудшению ее качества, а также более быстрому износу резиновых уплотнений. При работе с насосом, имеющим малый расход (например, с резервным ручным или маломощным электрическим приводом), ГП перестает перемещать грузовую платформу, так как РЖ при давлении меньшем, чем требуется для удлинения или сокращения гидроцилиндров, входящих в него, полностью через щели клапанов уходит в сливную линию (бак). Кроме того, наличие большого числа элементов и соединений в ГП сильно затрудняет поиск неисправностей при его отказе, особенно при попадании посторонних частиц в РЖ. Таким образом, все перечисленные недостатки значительно снижают надежность ГП, увеличивают его стоимость, затрудняют поиск неисправностей и, следовательно, увеличивают стоимость обслуживания и ремонтных работ.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является:
1. Повышение надежности ГП.
2. Снижение стоимости изготовления и сборки ГП.
3. Снижение стоимости эксплуатации ГП и увеличение его межремонтного ресурса.
Указанный технический результат достигается тем, что в гидравлическом приводе, содержащем первый и второй гидроцилиндры, поршневые полости которых связаны с выходами соответственно первого и второго гидрозамков, при этом штоковая полость второго гидроцилиндра связана с выходом третьего гидрозамка, вход которого сообщен через дроссель с первым распределителем, вход первого гидрозамка сообщен через первый дроссельный обратный клапан со вторым распределителем, а вход второго гидрозамка соединен с выходом подпорного клапана, вход которого подсоединен к выходу второго дроссельного обратного клапана, причем, распределители связаны линиями с насосом и сливом, и челночный клапан, согласно полезной модели, управляющая полость третьего гидрозамка соединена с входом челночного клапана, другой вход которого соединен со вторым распределителем, а выход - с управляющей полостью первого гидрозамка, причем, вход второго дроссельного обратного клапана подключен к линии связи управляющей полости третьего гидрозамка с челночным клапаном, при этом указанная линия связи соединена с первым распределителем, а штоковая полость первого гидроцилиндра подсоединена к линии связи челночного клапана и второго распределителя.
ГП с указанной связью позволяет полностью реализовать согласованную работу гидроцилиндров 1 и 2, выполнить разворачивание и сворачивание грузовой платформы, исключив при этом показанные на чертежах прототипа большие челночные клапаны (позиции 13, 20, 22, 23), обратный клапан и пять перекрестных связей.
Поскольку в заявляемой полезной модели челночный клапан используется только для передачи управляющего давления в гидрозамки, то он может быть выполнен с проходными отверстиями и челноком в 4-5 раз меньшими, чем в челночных клапанах прототипа (Dy - диаметр условный будет меньше в 2-3 раза), использующим указанные устройства для подачи РЖ в полости гидроцилиндров. Поэтому для установления различия между ними в нашем тексте введены понятия большой и малый челночные клапаны. Малый челночный клапан будет иметь меньшие в те же 4-5 раз допуски по герметичности, чем большой челночный клапан, а в предлагаемой схеме они не будут приводить к появлению недостатков, указанных у прототипа.
Таким образом, соединение управляющих полостей гидрозамка первого гидроцилиндра и гидрозамка штоковой полости второго гидроцилиндра по гидролинии через малый челночный клапан позволит повысить надежность ГП, снизить стоимость его изготовления и обслуживания в процессе эксплуатации.
Указанная выше совокупность существенных признаков полезной модели на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".
Заявляемая полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена упрощенная гидравлическая схема заявляемого ГП.
Гидравлический привод содержит первый 1 и второй 2 гидроцилиндры, поршневые полости которых связаны с выходами соответственно первого 3 и второго 4 гидрозамков. Штоковая полость второго гидроцилиндра 2 связана с выходом третьего гидрозамка 5, вход которого сообщен через дроссель 6 с первым распределителем 7. Вход первого гидрозамка 3 сообщен через первый дроссельный обратный клапан 8 со вторым распределителем 9. К входу второго гидрозамка 4 последовательно подсоединены подпорный клапан 10 и второй дроссельный обратный клапан 11. Распределители 7 и 9 связаны линиями с насосом 12 и сливным баком 13.
Управляющая полость 14 третьего гидрозамка 5 соединена с входом челночного клапана 15, другой вход которого соединен со вторым распределителем 9, а выход - с управляющей полостью 16 первого гидрозамка 3. Вход второго дроссельного обратного клапана 11 подключен к линии связи управляющей полости 14 третьего гидрозамка 5 с челночным клапаном 15, при этом указанная линия связи соединена с первым распределителем 7, а штоковая полость первого гидроцилиндра 1 подсоединена к линии связи челночного клапана 15 со вторым распределителем 9.
Гидроцилиндры 1 и 2 шарнирно связаны с платформой 17.
ГП работает следующим образом.
ПЕРВЫЙ ЭТАП ПОДЪЕМА.
1
При включении насоса 12, РЖ поступает к распределителям 7 и 9 (на схеме показаны в нейтральном положении). Распределитель 9 переводится в положение А, РЖ через обратный клапан дроссельного обратного клапана 8 и выход гидрозамка 3 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 1, производя его удлинение (выдвижение его поршня со штоком). При этом происходит вращение платформы 17 вокруг мгновенных центров, находящихся на пересечении прямых, проходящих через ОС и FG (вдоль них скорость точек платформы равна нулю): центр тяжести будет перемещаться в направлениях х, у и, одновременно, будет происходить поворот платформы по часовой стрелке. Ось FG гидроцилиндра 2 и тяга ОС при этом будут вращаться по часовой стрелке вокруг точек F и О, соответственно. Такое перемещение платформы будет происходить до тех пор, пока платформа не повернется на угол α равный α относительно начального положения (здесь α - текущий угол наклона платформы к горизонтали: в начальный момент, как показано на чертеже, α равен 0), после чего точка D траверсы соприкоснется с платформой, что будет зафиксировано первым концевым выключателем (KB) (KB на схеме не показаны).
ВТОРОЙ ЭТАП ПОДЪЕМА.
1
После срабатывания первого KB блок управления (не показан) включает распределитель 7 в положение А (распределитель 9 также остается в положении А, обеспечивая неизменность треугольника ОСЕ), РЖ поступает в управляющую полость 14 гидрозамка 5 и в поршневую полость гидроцилиндра 2, что приведет к его удлинению (при этом открытое положение гидрозамка 5 обеспечивается давлением, возникающим за счет сопротивления подпорного клапана 10) и вращению платформы 17 совместно с треугольником ОСЕ вокруг точки О до тех пор, пока ось ОЕ гидроцилиндра 1 за первый и второй этапы не повернется на угол α; (здесь α меньше 012), что будет зафиксировано срабатыванием второго KB в точке Н.
ТРЕТИЙ ЭТАП ПОДЪЕМА.
После срабатывания второго KB распределитель 9 выключается (переводится в нейтральное положение), распределитель 7 остается в положении А, гидроцилиндр 2 будет продолжать удлиняться, а гидроцилиндр 1 будет сокращаться, для чего гидрозамки 3, 5 должны быть открыты, что обеспечивается подачей управляющего давления через распределитель 7 в управляющую полость 14 гидрозамка 5 и через челночный клапан 15 к полости 16 гидрозамка 3. При этом будет происходить вращение платформы 17 вокруг точки С вплоть до достижения ее конечного (развернутого) положения (например, вертикального), что будет зафиксировано третьим КВ. После его срабатывания блок управления переводит распределители 7 и 9 в нейтральное положение и выключает насос 12.
При опускании (сворачивании) платформы ГП работает следующим образом:
ПЕРВЫЙ ЭТАП ОПУСКАНИЯ.
Блок управления включает насос 12 и переводит распределитель 9 в положение А, а распределитель 7 в положение В. РЖ поступает в поршневую полость гидроцилиндра 1, в штоковую полость гидроцилиндра 2 через выход гидрозамка 5 и в управляющую полость гидрозамка 4. Платформа, вращаясь вокруг точки С, возвращается до положения, соответствующего началу третьего этапа подъема.
1
1
При дальнейшем опускании распределители 7 и 9 останутся в тех же положениях, но гидроцилиндр 1 будет сохранять постоянную длину, обеспечивая при этом неизменность размеров треугольника ОСЕ. При достижении платформой угла α равного α срабатывает соответствующий ему КВ. Срабатывание KB, соответствующего углу α равному α при опускании платформы, будет означать, что гидроцилиндр 2 сократился до минимального значения (поршень со штоком втянулись до упора) и дальнейшее опускание платформы будет происходить при неизменном расстоянии FG (гидроцилиндр 2 будет играть роль шатуна).
ВТОРОЙ ЭТАП ОПУСКАНИЯ.
После срабатывания последнего KB блок управления переключает распределитель 7 в нейтральное положение, а распределитель 9 - в положение В. РЖ через распределитель 9 и челночный клапан 15 поступает в управляющую полость 16 гидрозамка 3, открывая его, и от того же распределителя 9 - в штоковую полость гидроцилиндра 1, что вызовет его сокращение. Далее будет выполняться процесс, обратный описанному на первом этапе подъема. После возврата платформы 17 в исходное положение (α равен 0) срабатывает соответствующий KB, по сигналу которого блок управления выключает насос 12, а распределитель 9 переводит в нейтральное положение. Процесс подъема и опускания платформы завершен.
ПОЗИЦИИ ЧЕРТЕЖА
1 - первый гидроцилиндр
2 - второй гидроцилиндр
3 - первый гидрозамок
4 - второй гидрозамок
5 - третий гидрозамок
6 - дроссель
7 - первый распределитель
8 - первый дроссельный обратный клапан
9 - второй распределитель
10 - подпорный клапан
11 - второй дроссельный обратный клапан
12 - насос
13 - сливной бак
14 - управляющая полость третьего гидрозамка 5
15 - челночный клапан
16 - управляющая полость первого гидрозамка 3
17 - платформа