ГИДРОПРИВОД ОДНОКОВШОВОГО ПОГРУЗЧИКА

Полезная модель относится к гидроприводам подъемно-транспортных машин, а именно к гидроприводам одноковшовых фронтальных погрузчиков.
Наиболее близким аналогом является гидропривод одноковшового погрузчика, включающий насос, связанный через распределитель с гидроцилиндрами рабочего оборудования, пневмогидроаккумулятор, соединенный через обратные клапаны с его гидролиниями разрядки и зарядки, последняя из которых соединена посредством предохранительного гидроаппарата со сливом, клапаны давления, дополнительный обратный клапан в гидролинии подъема стрелы, кроме того, полости гидроцилиндров подъема стрелы сообщены посредством дополнительного гидроуправляемого клапана давления с гидролинией зарядки пневмогидроаккумулятора, при этом гидролиния разрядки последнего сообщена с напорной гидролинией насоса посредством дополнительного двухпозиционного распределителя, выполненного с возможностью разобщения в одной из его позиций этих гидролиний (авт. св. СССР №1214857, МПК E02F 9/22, опубл. 28.02.1986 бюл. №8). Суть технического решения по прототипу заключается в том, что при подъеме стрелы погрузчика расход насоса дополняется расходом рабочей жидкости, поступающим от заряженного пневмогидроаккумулятора, что увеличивает скорость подъема стрелы. Однако такое питание гидропривода стрелы не приводит к полной разгрузке насоса путем переключения его расхода на слив (дежурный режим работы). Кроме того, схема предусматривает зарядку пневмогидроаккумулятора только за счет потенциальной энергии поднятого рабочего оборудования, не позволяя заряжать его и от насоса, что позволило бы при работе погрузчика накапливать гидравлическую энергию в пневмогидроаккумуляторе в моменты малого потребления рабочей жидкости гидроцилиндрами и компенсировать недостаток расхода в моменты большого потребления рабочей жидкости в гидроприводе.
Недостатки прототипа:
- не обеспечивает возможность разгрузки насоса путем соединения его с гидробаком при питании рабочего оборудования погрузчика от пневмогидроаккумулятора, что снижает срок эксплуатации насоса;
- невозможность зарядки пневмогидроаккумулятора непосредственно от насоса, что снижает КПД гидропривода рабочего оборудования погрузчика.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение срока эксплуатации насоса и КПД гидропривода рабочего оборудования погрузчика.
Поставленная задача решается путем исключения некоторых гидроустройств и изменением схем подключения двухпозиционного распределителя с гидроуправлением и гидролинии разрядки пневмогидроаккумулятора, что позволяет использовать ее и для зарядки последнего от насоса при работе гидропривода, а также полностью разгружать насос при питании гидропривода от пневмогидроаккумулятора.
Технический результат достигается за счет того, что в гидроприводе одноковшового погрузчика, содержащего гидробак с рабочей жидкостью, насос, соединенный через оснащенный предохранительным и обратным клапанами распределитель с гидроцилиндрами рабочего оборудования, пневмогидроаккумулятор, связанный через обратный клапан с его гидролинией зарядки с возможностью соединения последней посредством предохранительного гидроаппарата через регулируемый дроссель со сливом, гидролинию разрядки пневмогидроаккумулятора, соединенную через обратный клапан с насосом и являющуюся линией гидроуправления предохранительного гидроаппарата, дополнительный обратный клапан в гидролинии подъема стрелы, дополнительный двухпозиционный распределитель, соединенный с напорной гидролинией насоса, в отличие от прототипа, двухпозиционный гидроуправляемый распределитель подключен к напорной гидролинии насоса, причем при переключении двухпозиционного распределителя происходит соединение насоса с гидробаком, а гидролиния разрядки пневмогидроаккумулятора подключена к напорной гидролинии насоса после обратного клапана распределителя с возможностью использования последней при работе гидропривода для зарядки пневмогидроаккумулятора от насоса, при этом гидролиния разрядки пневмогидроаккумулятора является линией гидроуправления двухпозиционного распределителя.
Периодическая полная разгрузка насоса путем соединения его с гидробаком (дежурный режим насоса) при питании гидропривода погрузчика от пневмогидроаккумулятора повышает срок эксплуатации насоса.
Сопутствующий эффект - сокращение расхода топлива двигателем.
Применение насосно-аккумуляторного привода рабочего оборудования погрузчика позволяет снизить пульсации давления и динамические нагрузки, уменьшить потери гидравлической энергии из-за слива излишка рабочей жидкости и повысить КПД гидропривода рабочего оборудования погрузчика.
В отличие от прототипа в заявляемой полезной модели применено распространенное в современных погрузчиках рабочее оборудование с одним гидроцилиндром ковша.
На чертеже изображена схема гидропривода одноковшового погрузчика.
Гидропривод одноковшового погрузчика включает гидробак 1 с рабочей жидкостью (на чертеже не показано), насос 2, соединенный напорной гидролинией 3 через обратный клапан 4 распределителя 6, снабженного предохранительным клапаном 5, с гидроцилиндром ковша 7 и двумя гидроцилиндрами 8 стрелы погрузчика, сливную гидролинию 9 с фильтром 10, пневмогидроаккумулятор 11, соединенный через обратные клапаны 4 и 12 соответственно с его гидролиниями разрядки 13 и зарядки 14, двухпозиционный распределитель 15 с гидроуправлением, а также обратный клапан 16 в гидролинии 17 поршневых полостей гидроцилиндров 8 стрелы.
Двухпозиционный распределитель 15 подключен к напорной гидролинии 3 насоса 2 с возможностью соединения последней, при переключении распределителя 15, со сливом в гидробак 1, а гидролиния разрядки 13 пневмогидроаккумулятора 11 подключена к напорной гидролинии 3 после обратного клапана 4 с возможностью использования ее также для зарядки пневмогидроаккумулятора 11 от насоса 2 при работе погрузчика и одновременно является линией гидроуправления названным распределителем 15.
Двухзолотниковый распределитель 6 имеет гидролинии 18-21 управления. В предлагаемом устройстве возможно использование распределителя и с другим типом управления.
Гидролиния 22 управления предохранительного гидроаппарата 23 соединена гидролинией разрядки 13 с пневмогидроаккумулятором 11.
Для ограничения скорости опускания стрелы погрузчика в случае преждевременной полной зарядки пневмогидроаккумулятора 11 в гидролинии зарядки 14 после предохранительного гидроаппарата 23 установлен регулируемый дроссель 24.
Гидропривод одноковшового погрузчика работает следующим образом.
1. При разряженном пневмогидроаккумуляторе.
1.1. Золотники распределителя 6 находятся в нейтральной позиции.
Насос 2 разгружен, и по открытой сливной гидролинии 9 (каналам) распределителя 6 возвращает рабочую жидкость в гидробак 1, очищая ее в фильтре 10. Пониженное давление в гидролинии 3 насоса 2 определяется лишь гидросопротивлением сливного контура «насос-фильтр-гидробак».
1.2. Золотники распределителя 6 находятся в рабочей позиции (кроме позиции опускания стрелы) под действием управляющего сигнала в гидролиниях 19-21.
Давление рабочей жидкости от напорной гидролинии 3 насоса 2 подводится к соответствующей полости гидроцилиндра ковша 7, а из противоположной полости этого гидроцилиндра уходит по сливной гидролинии 9 через фильтр 10 в гидробак 1. При возрастании внешней нагрузки во время работы напорная гидролиния 3 насоса 2 от перегрузки защищена предохранительным клапаном 5.
Для подъема стрелы погрузчика в первый раз или при разряженном пневмогидроаккумуляторе 11 в гидролинию 19 управления подается управляющий сигнал, который переводит золотник распределителя 6 из нейтральной в рабочую позицию. В этом случае рабочая жидкость насосом 2 через обратный клапан 16 по гидролинии 17 подается в поршневые полости гидроцилиндров 8, осуществляя подъем стрелы. Из штоковых полостей гидроцилиндров 8 стрелы рабочая жидкость сливается в гидробак 1.
Одновременно с питанием названных полостей гидроцилиндров рабочего оборудования насос 2 по подсоединенной к его напорной гидролинии 3 через обратный клапан 4 гидролинии 13 осуществляет зарядку пневмогидроаккумулятора 11. При этом насос 2 также подает рабочую жидкость на вход двухпозиционного распределителя 15, который изначально находится в закрытом состоянии. При достижении в гидролинии 13, являющейся одновременно линией гидроуправления двухпозиционным распределителем 15, заданного рабочего давления, определяемого характеристикой его возвратной пружины, последний переключает подачу насоса 2 на слив в гидробак 1. Пневмогидроаккумулятор 11 обратным клапаном 4 отсоединяется от насоса 2 и гидробака 1 и осуществляет питание гидроцилиндров 8 стрелы погрузчика.
При разряде пневмогидроаккумулятора 11 до давления ниже заданного рабочего давления газа, двухпозиционный распределитель 15 вновь закрывается, и питание гидросистемы осуществляется от насоса 2 при одновременной зарядке пневмогидроаккумулятора 11. Затем цикл повторяется.
1.3. Золотник распределителя 6 включен на опускания стрелы под действием управляющего сигнала в гидролинии 18.
В этом случае рабочая жидкость подается от насоса 2 или, при его переключении на слив открытым двухпозиционным распределителем 15, от гидролинии 13 пневмогидроаккумулятора 11 в штоковые полости гидроцилиндров 8 стрелы. Регулирование скорости опускания стрелы при работе в насосном режиме осуществляется степенью открытия золотником проходных окон корпуса распределителя 6. При этом рабочая жидкость под давлением веса рабочего оборудования, а также давлением в штоковых полостях гидроцилиндров стрелы 8 вытесняется по гидролиниям 17 и 14 через обратный клапан 12 в пневмогидроаккумулятор 11, заряжая его.
При достижении в гидролинии 13 заданного рабочего давления двухпозиционный распределитель 15 переключает подачу насоса 2 на слив в гидробак 1. Пневмогидроаккумулятор 11 при этом с помощью обратного клапана 4 отсоединяется от насоса 2 и, так как объем вытесняемой жидкости из поршневых полостей гидроцилиндров 8 стрелы превышает вместимость их штоковых полостей, продолжает заряжаться, осуществляет питание штоковых полостей этих гидроцилиндров. Если пневмогидроаккумулятор 11 заряжается раньше, чем полностью опускается стрела погрузчика, то при превышении в его гидролинии 13 установленного максимального рабочего давления открывается управляемый по гидролинии 22 предохранительный гидроаппарат 23, который соединяет гидролинию зарядки 14 через регулирующий скорость опускания стрелы дроссель 24 со сливной гидролинией 9. Обратный клапан 12 при этом запирается. Насос 2 разгружен и продолжает работать на слив.
При разряде в процессе работы пневмогидроаккумулятора 11 до установленного рабочего давления газа, двухпозиционный распределитель 15 вновь закрывается, и питание гидросистемы осуществляется от насоса 2 при одновременной зарядке пневмогидроаккумулятора 11.
2. При полностью заряженном пневмогидроаккумуляторе.
2.1. Золотники распределителя 6 находятся в нейтральной позиции.
Давление от гидролинии 13 разрядки пневмогидроаккумулятора 11 подводится к напорным каналам обоих золотников распределителя 6, находящихся в нейтрально-запертых позициях. Насос 2 разгружен и отсоединен от гидролинии 13 разрядки пневмогидроаккумулятора 11 закрытым обратным клапаном 4. По открытой сливной гидролинии 9 (каналам) распределителя 6 рабочая жидкость уходит на слив в гидробак 1, очищаясь в фильтре 10. Заряженный до максимального рабочего давления газа пневмогидроаккумулятор 11 готов к выполнению внешней работы.
2.2. Подъем рабочего оборудования.
Подъем стрелы с использованием энергии пневмогидроаккумулятора 11 производится подачей управляющего сигнала в гидролинию 19.