Устройство аварийного спуска кабины
EMERGENCY CABIN LOWERING DEVICE

Изобретение относится к строительным машинам и может найти применение, например, в одноковшовых экскаваторах, кранах и погрузчиках. В современных строительных машинах получает распространение компоновка, обеспечивающая подвижность кабины относительно базовой машины, посредством манипулятора. Манипулятор позволяет перемещать и устанавливать кабину в позицию, удобную для наблюдения за рабочим процессом и управление им. При возникновении аварийной ситуации обеспечивается опускание кабины на опорную поверхность. Так известно устройство (DE 202004019708 В66С 13/4), включающее манипулятор, установленный на базовой машине и соединенный с кабиной посредством механизма, выполненного с возможностью регулирования наклона кабины, гидроцилиндры привода секций манипулятора и систему аварийного спуска кабины.
Недостаток известного устройства заключается в низком уровне безопасности для машиниста. Это обусловлено тем, что механизм регулирования угла наклона кабины фиксирует ее положение относительно секции манипулятора, в то время как при аварийном опускании угловое положение секции и кабины изменяется. Поэтому кабина может иметь опасный для машиниста угол наклона относительно горизонта и привести к травматизму.
Известно другое устройство для аварийного опускания кабины (RU патент 2493330 E02F 9/16, E02F 9/16), являющееся наиболее близким к заявляемому по технической сущности и принятое за прототип. Известное устройство аварийного спуска кабины содержит манипулятор, установленный на базовой машине и соединенный с кабиной посредством механизма, выполненного с возможностью регулирования наклона кабины, гидроцилиндры привода секций манипулятора, систему аварийного спуска кабины.
Во втором известном устройство, в сравнении с первым, предусматривается возможность стабилизации положения кабины относительно горизонта при аварийном спуске. Однако и это устройство имеет существенные недостатки, которые заключаются в том, что оно сложное и дорогое по конструкции и не надежно в эксплуатации. Сложность и высокая стоимость известного устройства определяется тем, что используется два гидроаккумулятора, два управляемых гидроклапана, два обратных гидроклапана и два гидроклапана аварийного спуска. Низкая надежность обусловлена тем, что включение системы стабилизации углового положения кабины при спуске осуществляется по изменению величины давления рабочей жидкости в поршневых полостях гидроцилиндров привода секций манипулятора. Однако величина давления в указанных полостях определяется величиной внешней нагрузки, действующей на штоки, а именно силой тяжести элементов манипулятора и кабины с машинистом. Поэтому в поршневых полостях гидроцилиндров манипулятора всегда есть давление независимо от состояния кабины (подъем, опускание, неподвижность) до момента опоры ее на грунт. Кроме того, величина давления изменяется и зависит от углового положения секций манипулятора. Все отмеченные явления, а также наличие гидроаккумуляторов, задают существенную неопределенность момента включения стабилизации углового положения кабины, при включении клапанов аварийного спуска. Неопределенность момента включения системы стабилизации углового положении кабины вызывают неопределенность углового положения кабины относительно горизонта и может привести к травматизму. Кроме того, для включения системы аварийного спуска кабины машинисту необходимо воздействовать на два отдельных аварийных гидроклапана. Это усложняет управление в аварийной ситуации, когда на счету каждая секунда, например, в случае возгорания топлива. В конечном итоге необходимо отметить, что и во втором известном устройстве, вследствие сложности и низкой надежности, не обеспечивается должная безопасность эксплуатации машины.
Предлагается более простое и надежное устройство аварийного спуска, свободное от указанных недостатков.
Устройство аварийного спуска кабины, содержащее манипулятор, установленный на базовой машине и соединенный с кабиной посредством механизма, выполненного с возможностью регулирования наклона кабины, гидроцилиндры привода секций манипулятора, систему аварийного спуска, снабжено регулируемыми гидродросселями и трехпозиционным гидрораспределителем, сообщенным гидролиниями через регулируемые гидродроссели с поршневыми полостями гидроцилиндров привода секций манипулятора и с полостями гидродвигателя привода механихма наклона кабины, причем гидрораспределитель выполнен с возможностью перекрытия всех гидролиний в нейтральной позиции золотника, сообщения всех гидролиний с гидробаком в одной рабочей позиции и сообщения с гидробаком полостей гидродвигателя наклона кабины в другой рабочей позиции золотника гидрораспределителя.
Предложенное устройство аварийного спуска кабины, в сравнении с прототипом, существенно проще, дешевле и обеспечивает надежную стабилизацию углового положения кабины относительно горизонта при включении в одну позицию единственного органа управления - гидрораспределителя. Кроме того, другая рабочая позиция золотника гидрораспределителя обеспечивает автоматическую стабилизацию углового положения кабины во время выполнения рабочего процесса, не требующего принудительного изменения ее углового положения.
На фиг. 1 изображено устройство аварийного спуска кабины, расположенное на базовой машине 1 и содержащее шарнирно установленный манипулятор, выполненный из первой 2 и второй 3 секций с гидроцилиндрами 4 и 5 привода. На конце второй 3 секции манипулятора установлена шарнирно кабина 6 с приводом 7 ее наклона. Полости гидродвигателя 7 наклона кабины соединены гидролиниями через регулируемые гидродроссели 8 и 9 с трехпозиционным гидрораспределителем 10, который сообщен другими гидролиниями через регулируемые гидродроссели 11 и 12 с поршневыми полостями гидроцилиндров 4 и 5 привода секций манипулятора. Гидрораспределитель 10 сообщен с гидробаком и выполнен с возможностью перекрытия всех гидролиний в нейтральной позиции золотника. Опущенный вниз золотник гидрораспределителя сообщает все гидролинии с гидробаком, а при подъеме в верхнюю позицию, сообщает с гидробаком полости гидродвигателя 7 привода механизма наклона кабины через регулируемые гидродроссели 8 и 9. Гидроцилиндры 4 и 5, а также и гидродвигатель 7 привода наклона кабины соединены гидролиниями со штатными органами управления, которые на фиг. 1 условно не показаны.
Устройство аварийного спуска кабины действует следующим образом.
Для выполнения рабочего процесса, требующего изменения положения кабины 6 относительно базовой машины 1 и изменения наклона относительно горизонта, золотник гидрораспределителя 10 остается в нейтральной позиции. В этой позиции все гидролинии перекрыты и управление всеми гидродвигателями осуществляется штатными органами управления.
В тех случаях, когда при перемещении кабины необходимо сохранять ее неизменную ориентацию, а именно горизонтальное положение пола, тогда золотник гидрораспределителя 10 поднимается и устанавливается в позицию, соединяющую полости гидродвигателя 7, привода механизма наклона кабины, с гидробаком через гидродроссели 8 и 9. Под действием собственной силы тяжести, кабина 6 устанавливается в положение, сохраняющее горизонтальную ориентацию пола кабины, несмотря на меняющиеся углы наклона секций 2 и 3 манипулятора. Регулируемые гидродроссели 8 и 9 выполнят функции демпферов, предотвращающих раскачивание кабины и их демпфирующие свойства возможно регулировать.
При возникновении аварийной ситуации и необходимости быстро покинуть машину, машинист опускает вниз золотник гидрораспределителя 10 в позицию, сообщающую все гидролинии с гидробаком. Это обеспечивает надежное и безусловное опускание, под действием собственной силы тяжести, секций 2 и 3 манипулятора и поворот кабины 6 в положение, когда пол кабины ориентируется параллельно горизонту. Скорость опускания можно регулировать и устанавливать, с помощью регулируемых гидродросселей 11 и 12.
Таким образом, предложенное устройство аварийного спуска кабины, в сравнении с прототипом, имеет более простую и соответственно менее затратную при изготовлении и эксплуатации конструкцию, которая обеспечивает высокую надежность действия, при возникновении аварийных ситуаций. Одновременно упрощается управление устройством, поскольку для включения аварийного спуска, машинисту достаточно одного управляющего воздействия на золотник гидрораспределителя. Следует также отметить, что благодаря простоте устройства, оно может быть установлено не только на вновь проектируемых машинах, но и на существующих машинах, без существенных изменений их конструкции, путем установки гидрораспределителя и регулируемых гидродросселей.