ГИДРОПРИВОД МОСТА РАСКРЫВАЮЩЕЙСЯ СИСТЕМЫ
HYDRAULIC DRIVE OF OPENING SYSTEM

Изобретение относится к области машиностроения, в частности - мостостроению.
Известны мосты раскрывающейся системы, усилия гидроцилиндров которых прилагаются в точках, расположенных перед осью вращения крыла разводного пролетного строения, со стороны консольной части крыла. При этом рабочей полостью гидроцилиндров являются поршневая полость.
Например, гидропривод моста New 2nd Avenue Bridge в городе Майами, штат Флорида, США (см. Willim Junkin, New 2nd Avenue Bridge - Auslegung des hydraulischen Systems // Fachtagung Hydraulik und Elektronik im Stahlwasserbau. Lohr a Main. - Bosch Rexroth AG. RE00826/04.02.2002, s.81-83; см. также Ащеулов А.В., Белов А.А., Ванинов В.И. «Гидравлические приводы разводных мостов раскрывающегося типа», Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2004, с.60-64).
Недостатками гидроприводов таких мостов раскрывающейся системы являются:
- большой объем поршневой полости гидроцилиндров, требующий подачи большего количества рабочей жидкости под давлением и, соответственно, больших затрат электроэнергии;
- гидроцилиндры работают под нагрузкой на сжатие, что определяет повышенные требования к материалам штоков, выбору способа крепления гидроцилиндров и ограничивает их линейные размеры.
Наиболее близким гидроприводом моста раскрывающейся системы, по расположению гидроцилиндров, составу гидроаппаратуры и способу стабилизации движения крыльев разводного пролетного строения, является принятый за прототип гидропривод Володарского моста через реку Неву в Санкт-Петербурге (см. Ащеулов А.В., Белов А.А., Ванинов В.И. «Гидравлические приводы разводных мостов раскрывающегося типа», Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2004, с.31-35).
Недостатком гидропривода моста раскрывающейся системы, принятого за прототип, является:
- большой объем поршневой полости гидроцилиндров, требующий подачи большего количества рабочей жидкости и, следовательно, больших типоразмеров насосных агрегатов, гидроаппаратуры и баков;
Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков и уменьшение первоначальных и эксплуатационных затрат.
Поставленная задача решается и технический результат достигается за счет того, что гидропривод моста раскрывающейся системы включает, по меньшей мере, бак, насос, предохранительный клапан, распределитель, гидроцилиндр с точкой приложения усилия, расположенной между осью вращения крыла раскрывающегося пролетного строения и хвостовой частью этого крыла с противовесом, тормозные клапаны, обратные клапаны на линиях связи распределителя с гидроцилиндром, при этом штоковая полость гидроцилиндра соединена с его поршневой полостью через установленные последовательно тормозной и обратный клапаны, а поршневая полость гидроцилиндра соединена через другой тормозной клапан со сливом.
Поставленная задача также решается за счет того, что линия связи между штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра с установленными на ней тормозным и обратным клапанами, а также линия управления этого тормозного клапана, соединены с линией связи распределителя с поршневой полостью гидроцилиндра в точке, расположенной между распределителем и обратным клапаном на этой линии.
В отличие от прототипа, реализация предлагаемого гидропривода моста раскрывающейся системы предполагает:
- дифференциальную схему включения гидроцилиндра во время выполнения операции «наводка моста»;
- обеспечение стабилизации движения крыльев установкой тормозного и обратного клапанов, последовательно, на линии дифференциальной связи, от штоковой полости гидроцилиндра к его поршневой полости и установкой другого тормозного клапана на линии связи поршневой полости гидроцилиндра с баком;
- установку на линиях связи распределителя с гидроцилиндром обратных клапанов;
- соединение линии дифференциальной связи, а также линии управления установленного на ней тормозного клапана с линией связи распределителя с поршневой полостью гидроцилиндра, в точке между распределителем и расположенным на этой линии обратным клапаном.
Предлагаемый гидропривод моста раскрывающейся системы позволяет:
- применить насосные агрегаты меньших типоразмеров, уменьшить объем гидросистемы и рабочей жидкости;
- снизить затраты электроэнергии;
- снизить вероятность возникновения колебаний крыла при операции «наводка моста» за счет дифференциальной схемы включения гидроцилиндра.
Масса крыльев разводных пролетных строений некоторых мостов достигает нескольких тысяч тонн. Для гидроприводов механизмов разводки таких мостов применяются крупногабаритные гидроцилиндры с диаметрами гильзы до 500 мм и более и ходами от 3-х до 15-ти метров, при общем количестве гидроцилиндров от 2-х до 8-ми для каждого крыла. Учитывая, что при этом суммарная подача насосных агрегатов измеряется тысячами литров в минуту, а емкость гидросистемы составляет десятки тысяч литров, актуальность использования предлагаемого технического решения очевидна.
Для пояснения описываемого гидропривода моста раскрывающейся системы приведена его гидрокинематическая схема.
Гидропривод включает: бак 1, насос 2, предохранительный клапан 3, распределитель 4, обратные клапаны 5, 6 и 10, тормозные клапаны 7 и 9, гидроцилиндр 8.
Гидропривод работает следующим образом.
При запуске приводного двигателя из бака 1 насос 2 забирает рабочую жидкость и подает ее на предохранительный клапан 3 и распределитель 4. От распределителя 4, через обратные клапаны 5 и 6 рабочая жидкость поступает на гидроцилиндр 8 и тормозные клапаны 7 и 9 под давлением, определяемым сопротивлением сливной линии, и через нейтральную позицию распределителя 4 возвращается в бак.
Для проведения операции «разводка моста» распределитель 4 переводится в позицию «а». При этом рабочая жидкость от насоса 2 через распределитель 4 и обратный клапан 6 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 8. Созданное нагрузкой давление в гидроцилиндре 4 передается в линию управления «х» тормозного клапана 7 и клапан открывается. Рабочая жидкость, вытесняемая из поршневой полости гидроцилиндра 8 через тормозной клапан 7, поступает на слив в бак, шток гидроцилиндра 8 втягивается, поднимая крыло разводного пролетного строения.
В случае возникновения встречной нагрузки на перемещаемое крыло, например порыв ветра, давление в штоковой полости гидроцилиндра 4, следовательно, и в линии управления «х» тормозного клапана 7 снизится, клапан частично закроется, создав необходимое сопротивление для стабилизации процесса перемещения крыла.
Для проведения операции «наводка моста» распределитель 4 переводится в позицию «b». Рабочая жидкость от насоса 2 через распределитель 4 и обратный клапан 5 подается в поршневую полость гидроцилиндра 8. Созданное нагрузкой давление в гидроцилиндре 4 передается в линию управления «х» тормозного клапана 9 и клапан открывается. Поток рабочей жидкости, вытесняемый из штоковой полости гидроцилиндра 4 через тормозной клапан 9 и обратные клапаны 10 и 5, суммируется с подачей насоса 2 и направляется в поршневую полость гидроцилиндра 4. Шток выдвигается, опуская крыло разводного пролетного строения.
При возникновении попутной нагрузки на перемещаемое крыло, например, вызванной положительным моментом неуравновешенности крыла, давление в поршневой полости гидроцилиндра 4, а также и в линии управления «х» тормозного клапана 9, снизится, клапан частично закроется, создав сопротивление, необходимое для стабилизации процесса перемещения крыла.
Кроме того, рабочая жидкость, вытесняемая из штоковой полости гидроцилиндра 8 в его поршневую полость, суммируясь с подачей насоса 2, уменьшает последнюю в величину отношения площади поршневой полости гидроцилиндра к площади его штоковой полости.
Выбором расположения точки пересечения линии дифференциальной связи полостей гидроцилиндра 8 с линией связи распределителя 4 с поршневой полостью гидроцилиндра 8 гарантируется закрытие тормозного клапана 9, так как при этом, в нейтральной позиции распределителя 4, линия «А» и линия управления «х» тормозного клапана 9 сообщаются со сливом.
Установка обратных клапанов 5, 6 и 10 необходима для исключения обратных потоков рабочей жидкости через тормозной клапан 9 и распределитель 4, соответственно. Предохранительный клапан 3 защищает гидропривод от перегрузки.
Таким образом, предлагаемый гидропривод моста раскрывающейся системы позволяет:
- применить насосные агрегаты меньших типоразмеров, уменьшить объем гидросистемы и рабочей жидкости;
- снизить вероятность возникновения колебаний крыла при проведении операции «наводка моста»;
- снизить затраты электроэнергии.
Предлагаемое техническое решение применено в проекте разрабатываемого в настоящее время моста раскрывающейся системы в Санкт-Петербурге через реку Неву и может быть использовано в гидроприводах любых других грузоподъемных устройств с аналогичной кинематической схемой.