Рабочее оборудование автогрейдера
WORKING EQUIPMENT OF A MOTOR GRADER

Изобретение относится к области дорожного машиностроения, в частности к автогрейдерам, имеющим гидрофицированное управление рабочим органом.
Известно рабочее оборудование автогрейдера, содержащее тяговую раму, поворотный круг рабочего органа, который приводится во вращение двумя гидроцилиндрами (авторское свидетельство SU №1682482. Опубл. 07.10.1991, бюл. №37). Оно имеет низкую надежность, так как не обеспечивается защита элементов оборудования от поломок при встрече отвала с непреодолимым препятствием.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является.
Рабочее оборудование автогрейдера, содержащее тяговую раму, поворотный круг рабочего органа с зубчатым венцом, два гидроцилиндра с кривошипными механизмами и зубчатыми шестернями, гидрораспределитель с приводом от поворотного круга (патент RU №2155254. Опубл. 27.08.2000, бюл. №24).
Оно имеет низкую надежность из-за наличия сложной гидравлической системы с гидрораспределителем с приводом от поворотного круга, требующее сложной настройки для синхронизации его работы с гидроцилиндрами с кривошипными механизмами, повышенного износа распределителя из-за постоянного вращения сердечника, кроме того проходные сечения такого распределителя изменяются в зависимости от положения распределительной плиты, уменьшаясь вблизи крайних положений ходов гидроцилиндров, соответственно, уменьшая скорость движения и усилие развиваемое ими.
Техническим результатом изобретения является создание надежной и простой системы управления поворотным кругом рабочего органа автогрейдера с гидроприводом, которая обеспечит защиту элементов основного отвала от поломок при встрече его с непреодолимым препятствием.
Указанный результат достигается достигается тем, что в рабочем оборудовании автогрейдера, содержащем тяговую раму, поворотный круг рабочего органа (отвала) с зубчатым венцом, два гидроцилиндра с кривошипным механизмами и зубчатыми шестернями, отличающееся тем, что кривошипные механизмы соединены с зубчатыми шестернями посредством сцепных механических управляемых муфт. Это позволит за счет исключения из конструкции гидрораспределителя с приводом от поворотного круга, требующего сложной настройки для синхронизации его работы с гидроцилиндрами с кривошипными механизмами, повышенный и изменяемые проходные сечения повысить надежность, скорости движения и усилия, развиваемые гидроцилиндрами.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где показаны схемы взаимодействия элементов рабочего оборудования автогрейдера.
На фиг. 1 изображен общий вид рабочего оборудования.
На фиг. 2 - принципиальная гидрокинематическая схема.
Рабочее оборудование состоит из тяговой рамы 1, поворотного круга 2 отвала с зубчатым венцом наружного или внутреннего зацепления, который через зубчатые шестерни 3 и 4 посредством сцепных механических управляемых муфт 5 и 6 с исполнительными механизмами 11 и 12 и блоком управления ими связан с двумя кривошипными механизмами 7 и 8. Гидроцилиндры 9 и 10 шарнирно соединены с кривошипными механизмами 7 и 8, при этом ход штоков гидроцилиндров должен обеспечивать поворот рычагов кривошипных механизмов 7 и 8 на угол 150-130 градусов для исключения попадания кривошипных механизмов в мертвые точки. Исполнительные механизмы 11 и 12 обеспечивают соединение и разъединение шестерен 3 и 4 с кривошипными механизмами 7 и 8, а блок управления обеспечивает своевременное их включение или выключение в соответствии с направлением движения гидроцилиндров 9 и 10.
Рассмотрим функционирование предложенного рабочего оборудования автогрейдера на примере его работы с гидравлическими исполнительными механизмами (гидроцилиндрами) и гидравлическим блоком управления (золотниковым гидрораспределителем) сцепных механических управляемых муфт приведенных.
Для поворота отвала по часовой стрелке золотниковый распределитель блока управления 13 перемещается в левое положение. Поворот отвала происходит при подаче давления жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 9 и сливе ее из штоковой полости, с помощью гидрораспределителя 15. При этом одновременно давление жидкости подается в поршневую полость исполнительного механизма (гидроцилиндра) 11 и штоковую полость исполнительного механизма (гидроцилиндра) 12 с организацией слива жидкости из противоположных полостей. Таким образом, обеспечивается замыкание сцепной механической управляемой муфты 5 и размыкание сцепной механической управляемой муфты 6. Следовательно, при выдвижении штока гидроцилиндра 9 жестко связанная с ним сцепной муфтой зубчатая шестерня будет поворачиваться вокруг своей оси, и поворачивать связанный с ней зубчатый венец поворотного круга по часовой стрелке. Другая зубчатая шестерня 4 также находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом будет свободно вращаться вокруг своей оси, т.к. у нее нет жесткого соединения с кривошипным механизмом 8 из-за разомкнутой сцепной муфты 6. Шток гидроцилиндра 10 в это время находится в покое. Это будет происходить до тех пор, пока шток гидроцилиндра 9 не выйдет на полный ход до упора.
После остановки штока в крайнем положении гидрораспределитель 15 переключают в положение задвигания штока, когда давление подается в его штоковую полость, а из поршневой организуется слив жидкости. При этом одновременно давление жидкости подается в штоковую полость исполнительного механизма (гидроцилиндра) 11 и поршневую полость исполнительного механизма (гидроцилиндра) 12 с организацией слива жидкости из противоположных полостей. Таким образом, обеспечивается размыкание сцепной механической управляемой муфты 5 и замыкание сцепной механической управляемой муфты 6. Это позволяет штоку гидроцилиндра 9 свободно, без взаимодействия с зубчатой шестерней 3, переместится в крайне втянутое положение. При этом находящийся в покое гидроцилиндр 10 жестко соединенный с зубчатой шестерней 4 обеспечивает неподвижность поворотного круга 2. После перемещение штока гидроцилиндра 9 в крайне втянутое положение опять включается подача давления жидкости в его поршневую полость. И описанный выше процесс поворота поворотного круга рабочего органа на определенный угол повторяется.
Таким образом можно повернуть поворотный круг рабочего органа (отвала) на 360° по часовой стрелке.
Для поворота отвала против часовой стрелки золотниковый распределитель блока управления 13 перемещается в правое положение и производятся все описанные выше манипуляции для гидроцилиндра 9, но теперь с гидроцидиндром 10 с помощью гидрораспределителя 14.
Предохранение от поломок элементов основного отвала при встрече его с непреодолимым препятствием осуществляется с помощью предохранительных клапанов, установленных в штатной гидросистеме автогрейдера или специально установленных в гидроприводе гидроцилиндров 9 и 10 общеизвестными способами (Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. - 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1982. С. 382-384).
Технический результат заключается в том, что кривошипные механизмы, соединенные с зубчатыми шестернями через сцепные механические управляемые муфты обеспечивают защиту элементов основного отвала от поломок при встрече его с непреодолимым препятствием.