Система управления догружающего устройства скрепера
SCRAPER LOADING DEVICE CONTROL SYSTEM

Изобретение относится к прицепным землеройно-транспортным машинам с догружающим устройством для повышения тягово-сцепных качеств тягача.
Известен гидропривод тягово-сцепного догружающего устройства (RU 2290476, E02F 9/22; E02F 3/65 0), включающий гидронасос, гидроцилиндр догрузки, гидроаккумулятор, гидрораспределитель и регулируемый гидродроссель. Недостаток известного гидропривода заключается в низкой надежности, обусловленной сложностью системы управления догружающим устройством. Оно содержит три управляемых гидрораспределителя и дополнительный четырехпозиционный гидрораспределитель с ручным управлением. Наряду со снижением надежности, усложняется управление рабочим процессом. Так, при наборе грунта в ковш машинисту, кроме воздействия на штатный гидрораспределитель заглубления ковша, необходимо осуществлять управление гидроцилиндром догрузки. Кроме того, известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности использования гидроэлементов догружающего механизма.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и принятое заявителем за прототип, является гидравлическая система догружающего устройства (RU 2302493, E02F 9/22), включающая гидроцилиндр догрузки, гидроаккумулятор, гидроцилиндр подъема ковша с гидрораспределителем. Недостаток второго известного технического решения заключается в сложности системы управления догружающим устройством, содержащей в дополнении к штатному оборудованию, три гидроуправляемых гидрораспределителя и реле давления, что снижает надежность и усложняет управление рабочим процессом. Так, для начала набора грунта в ковш машинисту, кроме воздействия на рычаг штатного гидрораспределителя для заглубления ковша, необходимо осуществлять управляющее воздействие на неопределенное время и на рычаг управления гидрораспределителя привода задней стенки ковша. Коме того, известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности не позволяющие, например, использовать элементы догружателя для повышения плавности хода машины и ее скорости на транспортном режиме, что снижает производительность.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности системы управления догружающим устройством, упрощение управления и повышение производительности
Решение задачи достигается тем, что система управления догружающего устройства, содержащая гидронасос, гидроцилиндр догрузки, гидроаккумулятор и гидроцилиндр привода ковша с гидрораспределителем, снабжена регулируемым редукционным гидроклапаном, электроуправляемым гидрораспределителем, датчиком перемещения и регулируемым гидродросселем, причем последний включен в гидролинию, соединяющую гидроаккумулятор с гидрораспределителем, который выполнен четырехпозиционным с возможностью сообщения полости подъема гидроцилиндра ковша с гидроаккумулятором, в одной из позиций золотника, а гидроаккумулятор сообщен одной гидролинией с гидронасосом через регулируемый редукционный гидроклапан и второй гидролинией с поршневой полостью гидроцилиндра догрузки через электроуправляемый двухпозиционный гидрораспределитель, при этом его соленоид соединен электролинией управления с путевым выключателем, установленным на гидроцилиндре привода ковша.
Изобретение отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения. Предложенная система управления имеет, в сравнении с прототипом, высокую надежность за счет ее упрощения путем сокращения количества гидроэлементов. Одновременно облегчается управление рабочим процессом за счет сокращения количества необходимых управляющих воздействий машиниста на органы управления. Кроме того, обеспечивается расширение функциональных возможностей догружающего устройства.
На фиг. 1 изображена система управления догружающего устройства, установленная на скрепере.
Система управления догружающего устройства включает догружающий гидроцилиндр 1, сообщенный через электроуправляемый двухпозиционный гидрораспределитель 2 с гидроаккумулятором 3. Соленоид гидрораспределителя 2 соединен электролинией управления с путевым включателем 4, установленным на гидроцилиндре 5 привода ковша. Гидроцилиндр 5 сообщен гидролиниями с гидрораспределителем 6, который выполнен четырехпозиционным, с возможностью сообщения полости подъема этого гидроцилиндра, через регулируемый гидродроссель 7, с гидроаккумулятором 3, в одной из позиций золотника. Гидроаккумулятор 3 сообщен одной гидролинией через регулируемый редукционный гидроклапан 8 с гидронасосом, а другой гидролинией через вентиль 9 с гидробаком.
Система управления догружающим устройством действует следующим образом.
В исходном состоянии все элементы системы управления находятся в положении, изображенном на фиг. 1. Золотник гидрораспределителя 6 занимает нейтральную позицию, удерживая ковш поднятым. Гидроаккумулятор 3 заряжен на заданную величину давления, определяемую редукционным гидроклапаном 8. Золотник гидрораспределителя 2 удерживается пружиной в позиции, сообщающей обе полости гидроцилиндра 1 догрузки с гидробаком, то есть в плавающем состоянии.
Для наполнения ковша грунтом, он опускается гидроцилиндром 5 и при выдвижении штока путевой включатель 4 включает золотник гидрораспределителя 2 в позицию, в которой поршневая полость гидроцилиндра 1 догрузки сообщается с гидроаккумулятором 3, заряженным на заданную величину давления, обеспечивающую передачу через шток части силы тяжести рабочего оборудования скрепера на тягач. Это увеличивает его сцепной вес и соответственно тягово-сцепные возможности в период набора грунта в ковш. Величина догрузки и величина реализуемого тягового усилия увеличиваются, по мере наполнения ковша грунтом. После окончания набора грунта в ковш он выглубляется и путевой включатель 4 выключает питание соленоида гидрораспределителя 2 и его золотник возвращается пружиной в исходное положение. Указанные соединения осуществляются автоматически без дополнительных воздействий машиниста на органы управления.
После подъема ковша в транспортное положение, машинист поднимает золотник гидрораспределителя 6 в крайнюю позицию, в которой штоковая полость гидроцилиндра 5 сообщается, через регулируемый гидродроссель 7, с гидроаккумулятором 3.
Гидроаккумулятор 3 образует упругую связь между рамой и ковшом, через регулируемый гидродроссель 7, выполняющий функции демпфера. В результате уменьшается амплитуда колебаний ковша, уменьшаются динамические нагрузки, передаваемые на тягач, и повышается плавность хода. Это дает возможность увеличить скорость движения скрепера на транспортном режиме при перемещении грунта к месту отсыпки и возвращении после отсыпки к месту набора. Поскольку время транспортного режима многократно превышает время набора грунта в ковш и является основной составляющей времени рабочего цикла скрепера, то его сокращение обеспечивает существенное повышение производительности скрепера.
Таким образом, предложенная система управления догружающим устройством, в сравнении с прототипом, обеспечивает повышение надежности за счет упрощения конструкции и облегчение управления рабочим процессом путем сокращения необходимых управляющих воздействий машиниста. Кроме того, расширяются функциональные возможности элементов догружающего устройства при использовании их для повышения плавности хода на транспортном режиме, что позволяет увеличить скорость перемещения скрепера, сократить время рабочего цикла и повысить производительность