МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА КОЛОННЫ СТРЕЛОВОГО МАНИПУЛЯТОРА

Полезная модель относится к грузоподъемным устройствам, а именно к механизмам поворота с гидравлическим приводом.
Известен механизм поворота колонны стрелового манипулятора, содержащий поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых встроены демпфирующие устройства, а в крышках гидроцилиндров выполнены каналы, сообщающие с распределителем гидросистемы базовой машины и с полостями дополнительного демпфера, а также дополнительные пневмоцилиндры, включающие в себя поршни установленные на штоках, выполненных в виде рейки, находящейся в зацеплении с шестерней поворотной колонны (патент РФ №2479481 B66C 13/42, опубл. 20.04.2013 г, бюл №11). Недостатком конструкции является то, что при крайних положениях поршней пнев-моцилиндров они упираются в крышки, поэтому нет достаточного объема для сжатого воздуха. Кроме того не предусмотрена подкачка начального давления воздуха в полости иневмоцилиндров от тормозной пневмосистемы базового автомобиля, что снижает эффективность демпфирования колебаний давления рабочей жидкости и рекуперации энергии торможения поворотной колонны.
Полезная модель решает задачу повышения эффективности демпфирования давления рабочей жидкости и позволяет достигнуть технического результата - в конце хода поршней пневмоцилиндров в дополнительном объеме между поршнем и крышкой пневмоцилиндра создается воздушная подушка из сжатого воздуха, которая аккумулирует энергию торможения колонны и возвращает ее при обратном вращении колонны, то есть происходит процесс рекуперации энергии.
Для этого в механизме поворота колонны манипулятора содержащем поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых встроены демпфирующие устройства, а в крышках гидроцилиндров выполнены каналы, сообщающиеся с распределителем гидросистемы базовой машины и с полостями дополнительного демпфера, дополнительные пневмоцилиндры, включающими в себя поршни, установленные на штоках, выполненных в виде рейки, находящейся в зацеплении с шестерней поворотной колонны, согласно полезной модели гильзы дополнительных пневмоцилиндров выполнены на 15-20 мм длиннее гильз гидроцилиндров, а полости пневмоцилиндров подключены к тормозной пневмосистеме базового автомобиля через обратные клапаны.
На фиг. 1 схематически изображен механизм поворота, вид сверху.
На колонне 1 стрелового манипулятора, установленной на раме 2 лесозаготовительной машины, закреплена шестерня 3, взаимодействующая с зубчатыми рейками 4 и 5. Рейка 4 помещена внутри гидроцилиндров 6 и 7. Рейка 5 расположена внутри дополнительных пневмоцилиндров 8 и 9.
Демпфер включает в себя корпус 10, размещенный в нем ступенчатый плунжер, средняя часть 11 которого выполнена большего диаметра, чем концевые его части 12 и 13. В концевых частях ступенчатого плунжера выполнены дросселирующие каналы 14 и 15. Средняя часть ступенчатого плунжера образует с корпусом две изолированные полости 16 и 17, соединенные с полостями 18 и 19, образованными торцами плунжера и корпусом, которые соединены через дросселирующие каналы 14 и 15. Поршневые полости гидроцилиндров сообщены с полостями 18 и 19 через обратные клапаны 20 и 21. Полости 16 и 17 постоянно сообщены с поршневыми полостями гидроцилиндров.
Устройство работает следующим образом. При повороте колонны 1, например, против часовой стрелки рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 6 и зубчатая рейка 4 под действием давления на поршень перемещается вправо. Одновременно вторая рейка 5 перемещается влево и поршень в пневмоцилиндре 8 сжимает воздух, накапливая потенциальную энергию рекуперации.
При остановке механизма поворота каналы 22 и 23 отключаются от гидросистемы с помощью распределителя, и подсоединенные к ним гидролинии становятся запертыми. Однако колонна под действием инерционных сил продолжает поворачиваться в том же направлении, в результате чего давление рабочей жидкости в поршневой полости гидроцилиндра повышается и жидкость поступает в полость 17 дополнительного демпфера и через обратный клапан 21 - в полость 19, перемещая плунжер в левое положение. При этом обратный клапан 20 закрывается и жидкость из запертой полости 18 проходит через дросселирующий канал в поршневую полость гидроцилиндра. При дросселировании рейка 4 плавно тормозится.
При повороте колонны 1 по часовой стрелке рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра и зубчатая рейка 4 перемещается влево. Одновременно поршень пневмоцилиндра под действием потенциальной энергии сжатого воздуха перемещается вправо, тем самым возвращая накопленную энергию и уменьшая количество дросселируемой жидкости и потери энергии на ее нагревание. При отключении механизма поворота в результате инерционных сил происходит повышение давления в поршневой полости гщфоцилиндра. В этом случае жидкость поступает в полости 18 и 19, перемещая плунжер вправо. При этом жидкость из полости 19 дросселируется через канал 15, и рейка 4 тормозится.
При остановках поршней гидроцилиндров в промежуточных положениях дополнительный демпфер работает совместно с пневмоцилиндрами, повышая эффективность демпфирования и рекуперации энергии.