ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСКАВАТОРА
ENERGY-SAVING WORKING EQUIPMENT OF EXCAVATOR

Изобретение относится к строительным машинам, а именно к одноковшовым гидравлическим экскаваторам.
Известно энергосберегающее рабочее оборудование экскаватора [АС №1631137, БИ №8, 28.02.1991,], содержащее стрелу, рукоять, ковш, основной гидроцилиндр стрелы, дополнительный рекуперативный гидроцилиндр, пневмогидроаккумулятор, гидрораспределители, систему гидроклапанов.
Недостатками устройства являются силовая неуравновешенность основного гидроцилиндра стрелы и дополнительного рекуперативного гидроцилиндра, которые установлены рядом, симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии рабочего оборудования. Такая установка основного гидроцилиндра стрелы и дополнительного рекуперативного гидроцилиндра приводит к перекосу рабочего оборудования в поперечной плоскости, вследствие разных усилий в этих гидроцилиндрах.
Другим недостатком конструкции является сложность конструкции, обусловленная использованием в устройстве пневмогидроакумулятора и сложной системы гидроклапанов.
Наиболее близким по технической сущности из известных технических решений к предлагаемому изобретению является энергосберегающее рабочее оборудование экскаватора [Патент №2190062, БИ №27, 27.09.2002,], содержащее стрелу, рукоять, ковш, основной гидроцилиндр, уравновешивающий гидроцилиндр, газовый баллон, пневмогидроаккумулятор.
Недостатком устройства является наличие пневмогидроаккумулятора, являющегося сложным, дорогостоящим устройством и сложная конструкция системы привода рабочего оборудования.
Задачей изобретения является создание рациональной схемы расположения основного гидроцилиндра стрелы и уравновешивающего пневмогидроцилиндра, обеспечивающей энергосбережение и упрощение конструкции.
Сущность изобретения заключается в уравновешивании сил тяжести рабочего оборудования уравновешивающим пневмогидоцилиндром, поршневая полость которого соединена с газовым баллоном, заряженным азотом до давления более 10 МПа, а также в создании рациональной схемы установки основного гидроцилиндра стрелы и уравновешивающего пневмогидроцилиндра, при этом объем газового баллона принимается равным более пяти рабочих объемов уравновешивающего пневмогидроцилиндра.
Поставленная задача изобретения решена за счет того, что в известном устройстве, включающем стрелу, ковш, основной гидроцилиндр стрелы, уравновешивающий пневмогидроцилиндр, газовый баллон, согласно изобретению основной гидроцилиндр стрелы и уравновешивающий пневмогидроцилиндр расположены в продольной вертикальной плоскости симметрии стрелы, таким образом, что уравновешивающий пневмогидроцилиндр максимально приближен к стреле в нижнем и верхнем предельных положениях рабочего оборудования, при этом основание стрелы выполнено в виде коробки, в которой установлен уравновешивающий пневмогидроцилиндр, поршневая полость которого соединена с газовым баллоном, заряженным давлением более 10 МПа, при этом объем газового баллона принимают равным более пяти рабочих объемов уравновешивающего пневмогидроцилиндра.
Предложенное изобретение обеспечивает энергосбережение при работе за счет уравновешивания сил тяжести стрелы, рукояти, ковша и имеет компактную конструкцию.
На фиг.1 показано энергосберегающее рабочее оборудование колесного экскаватора, на фиг.2 - гусеничного экскаватора.
Изобретение содержит стрелу 1, ковш 2, основной гидроцилиндр 3 стрелы, уравновешивающий пневмогидроцилиндр 4, поршневая полость которого соединена гидролинией с газовым баллоном 5. Основание стрелы 1 выполнено в виде коробки, в которой установлен уравновешивающий пневмогидроцилиндр.
Энергосберегающее рабочее оборудование характеризуется следующими параметрами. Объем газового баллона составляет более пяти рабочих объемов уравновешивающего пневмогидроцилиндра, т.е. выбирается таким, чтобы при подъеме и опускании стрелы давление в газовом баллоне оставалось практически постоянным. В результате уравновешивания сил тяжести стрелы, рукояти, ковша исключается их вредное влияние на энергоемкость рабочего процесса.
При выдвижении штока основного гидроцилиндра 3 происходит подъем рабочего оборудования с ковшом 2. Одновременно уравновешивающий пневмогидроцилиндр 4, поршневая полость которого соединена с газовым баллоном 5, обеспечивает уравновешивание сил тяжести всех элементов рабочего оборудования.
Поэтому при подъеме стрелы 1 и ковша 2 с полезным грузом энергия двигателя и топливо затрачиваются только на подъем полезного груза.
Предложенная конструкция стрелы и соосное расположение основного гидроцилиндра стрелы и уравновешивающего пневмогидроцилиндра обеспечивают компактность конструкции и надежную работу.