RU2774481C1 - Энергосберегающий гидропривод механизма подъема стрелы лесного манипулятора - Google Patents
Энергосберегающий гидропривод механизма подъема стрелы лесного манипулятора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774481C1 RU2774481C1 RU2021139125A RU2021139125A RU2774481C1 RU 2774481 C1 RU2774481 C1 RU 2774481C1 RU 2021139125 A RU2021139125 A RU 2021139125A RU 2021139125 A RU2021139125 A RU 2021139125A RU 2774481 C1 RU2774481 C1 RU 2774481C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- hydraulic cylinder
- boom
- lifting
- additional
- Prior art date
Links
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, в частности к гидроприводам стреловых лесных манипуляторов навесного типа. Гидропривод механизма подъема стрелы содержит гидробак (1), насос (2), гидрораспределитель (3), гидроцилиндр (4) привода грузоподъемной стрелы (5) с гидролиниями (6) и (7), дополнительный гидроцилиндр (8), шарнирно соединенный параллельно гидроцилиндру (4) привода грузоподъемной стрелы (5), с грузоподъемной стрелой (5) и основанием (9) манипулятора. Поршневая полость дополнительного гидроцилиндра (8) при опускании грузоподъемной стрелы (5) сообщена через гидролинию (10) и напорный обратный клапан (11) с гидроаккумулятором (12), а при подъеме грузоподъемной стрелы (5) – через сливной обратный клапан (13) со штоковой полостью дополнительного гидроцилиндра (8). Штоковая полость дополнительного гидроцилиндра (8) при разрежении в поршневой полости дополнительного гидроцилиндра (8) имеет соединение через гидролинию (14) и всасывающий обратный клапан (15) с гидробаком (1). Достигается снижение энергозатрат, повышение производительности и надежности лесного манипулятора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, в частности к гидроприводам стреловых лесных манипуляторов навесного типа.
Известен навесной универсальный манипулятор ЛВ-184 (Бартенев И.М., Емтыль З.К., Татаренко А.П., Драпалюк М.В., Попиков П.И., Бухтояров Л.Д. Гидроманипуляторы и лесное технологическое оборудование: монография. М., 2011. 408 с.), в котором механизм подъема стрелы выполнен в виде гидроцилиндра, шарнирно соединенного со стрелой и основанием манипулятора.
Недостатком известного манипулятора являются повышенные энергозатраты, требующиеся для подъема его стрелы, обусловленные необходимостью создания больших усилий со стороны гидроцилиндра для обеспечения поворотов стрелы при подъеме или опускании груза.
Известен гидропривод грузоподъемного механизма (Пат. на полезную модель № 89091 РФ; МПК B66C 13/42; опубл. 27.11.2009), включающий насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр привода грузоподъемной стрелы, дополнительный демпфер, объемы полостей которого соединены со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра через обратные клапаны и относятся между собой как объемы штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра за счет различных диаметров концевых частей плунжера.
Недостатком данного гидропривода грузоподъемного механизма является то, что при опускании стрелы с грузом энергия торможения превращается в тепловую и безвозвратно теряется.
Известен гидропривод грузоподъемного механизма стрелы манипулятора (Пат. № 2652596 РФ; МПК B66C 13/42; опубл. 27.04.2018), содержащий гидробак, насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр привода грузоподъемной стрелы, дополнительный демпфер, дополнительный гидроцилиндр, шарнирно соединенный, параллельно гидроцилиндру привода грузоподъемной стрелы, с грузоподъемной стрелой и основанием манипулятора, гидроаккумулятор. Гидроаккумулятор имеет гидравлическую связь с поршневой и штоковой полостями дополнительного гидроцилиндра через обратные клапаны и напорную гидролинию, при этом поршневая и штоковая полости дополнительного гидроцилиндра через обратные клапаны и сливную гидролинию сообщаются с гидробаком. Принят за прототип.
Недостатком данного гидропривода грузоподъемного механизма стрелы манипулятора является то, что гидроаккумулятор имеет гидравлическую связь со штоковой полостью дополнительного гидроцилиндра через обратные клапаны и напорную гидролинию, поэтому при подъеме груза усилие гидроцилиндра привода грузоподъемной стрелы частично затрачивается на перемещение вверх гильзы дополнительного гидроцилиндра, при котором происходит вытеснение рабочей жидкости под высоким давлением из его штоковой полости в гидроаккумулятор, что повышает энергозатраты при подъеме груза.
Изобретение решает задачу снижения энергозатрат при подъеме груза и рекуперации энергии при опускании грузоподъемной стрелы с грузом в режиме торможения за счет того, гидроаккумулятор не имеет гидравлической связи со штоковой полостью дополнительного гидроцилиндра, и усилие гидроцилиндра привода грузоподъемной стрелы при подъеме груза не затрачивается на перемещение вверх гильзы дополнительного гидроцилиндра и вытеснение рабочей жидкости под высоким давлением из его штоковой полости в гидроаккумулятор.
Это достигается тем, что в энергосберегающем гидроприводе механизма подъема стрелы лесного манипулятора, содержащем гидробак, насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр привода грузоподъемной стрелы, дополнительный демпфер, дополнительный гидроцилиндр, шарнирно соединенный, параллельно гидроцилиндру привода грузоподъемной стрелы, с грузоподъемной стрелой и основанием манипулятора, гидроаккумулятор, согласно изобретению, гидроаккумулятор не имеет гидравлической связи со штоковой полостью дополнительного гидроцилиндра, при этом штоковая полость дополнительного гидроцилиндра при подъеме грузоподъемной стрелы сообщена через сливной обратный клапан с поршневой полостью этого же гидроцилиндра, а при разрежении в этой поршневой полости имеет соединение через гидролинию и всасывающий обратный клапан с гидробаком.
На фиг. 1 представлена гидрокинематическая схема энергосберегающего гидропривода механизма подъема стрелы лесного манипулятора.
Энергосберегающий гидропривод механизма подъема стрелы лесного манипулятора содержит гидробак 1, насос 2, гидрораспределитель 3, гидроцилиндр 4 привода грузоподъемной стрелы 5 с гидролиниями 6 и 7, дополнительный гидроцилиндр 8, шарнирно соединенный, параллельно гидроцилиндру 4 привода грузоподъемной стрелы 5, с грузоподъемной стрелой 5 и основанием 9 манипулятора. Поршневая полость дополнительного гидроцилиндра 8 при опускании грузоподъемной стрелы 5 сообщена через гидролинию 10 и напорный обратный клапан 11 с гидроаккумулятором 12, а при подъеме грузоподъемной стрелы 5 – через сливной обратный клапан 13 со штоковой полостью дополнительного гидроцилиндра 8, при этом штоковая полость дополнительного гидроцилиндра 8 при разрежении в поршневой полости дополнительного гидроцилиндра 8 имеет соединение через гидролинию 14 и всасывающий обратный клапан 15 с гидробаком 1.
Разгрузочно-автоматический узел 16 энергосберегающего гидропривода механизма подъема стрелы лесного манипулятора включает в себя нормально открытый обратный 17, разгрузочный 18 и предохранительный 19 клапаны. Для слива рабочей жидкости установлены фильтр 20 и обратный клапан 21. К гидролиниям 6 и 7 гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы 5 через обратные клапаны 23 и 24 подключен дополнительный демпфер 22. В корпусе дополнительного демпфера 22 размещен ступенчатый плунжер 25 с дросселирующими каналами диаметром 3-4 мм в его концевых частях.
Энергосберегающий гидропривод механизма подъема стрелы лесного манипулятора работает следующим образом.
При подъеме грузоподъемной стрелы 5 с грузом G рабочая жидкость, нагнетаемая из гидробака 1 насосом 2, направляется по гидролинии 6 в поршневую полость гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы 5, при этом его гильза перемещается вверх. Одновременно гильза дополнительного гидроцилиндра 8 так же перемещается вверх, в результате чего рабочая жидкость из его штоковой полости при низком давлении вытесняется через сливной обратный клапан 13 в поршневую полость дополнительного гидроцилиндра 8, а в случае разрежения в этой поршневой полости, так как ее объем больше объема штоковой полости, рабочая жидкость дополнительно поступает через гидролинию 14 и всасывающий обратный клапан 15 из гидробака 1. При опускании грузоподъемной стрелы 5 с грузом для его укладки в заданное положение гильза гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы 5 перемещается вниз. Одновременно гильза дополнительного гидроцилиндра 8 также перемещается вниз, в результате чего происходит повышение давления рабочей жидкости в поршневой полости, и, когда оно превышает величину предварительной зарядки гидроаккумулятора 12, рабочая жидкость поступает через гидролинию 10 и напорный обратный клапан 11 в гидроаккумулятор 12, накапливая энергию торможения.
В процессе работы гидропривод механизма подъема стрелы 5 при полностью заряженном гидроаккумуляторе 12 с помощью разгрузочного клапана 18 отключается от насоса 2, который в этом случае работает в холостом режиме, что снижает мощность на его привод. При последующих подъемах грузоподъемной стрелы 5 накопленная энергия из гидроаккумулятора 12 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 4 привода грузоподъемной стрелы 5, снижая энергозатраты на подъем груза. При недостаточной заряженности гидроаккумулятора 12 и снижении в нем давления ниже допустимого бесперебойную работу гидропривода обеспечивает насос 2 через нормально открытый обратный клапан 17.
При остановках механизма подъема стрелы 5 с грузом в промежуточных положениях гидролинии 6 и 7 отключаются от гидросистемы с помощью гидрораспределителя 3 и становятся запертыми. Однако, грузоподъемная стрела 5 с грузом G под действием инерционных сил продолжает свое движение в заданном направлении, а затем под действием упругих свойств элементов гидропривода (гидроаккумулятора 12 и рукавов высокого давления) возвращается в обратном направлении, то есть возникают колебательные процессы, вызывающие всплески давления рабочей жидкости в гидролиниях 6 и 7. При всплеске давления в гидролинии 6 часть рабочей жидкости, равная объему деформации упругих элементов гидропривода, поступает в дополнительный демпфер 22 через обратный клапан 23, перемещая ступенчатый плунжер 25 влево, при этом рабочая жидкость вытесняется в гидролинию 7 через дросселирующий канал диаметром 3-4 мм в ступенчатом плунжере 25. При всплеске давления в гидролинии 7 часть рабочей жидкости поступает в дополнительный демпфер 22 через обратный клапан 24, перемещая ступенчатый плунжер 25 вправо, при этом рабочая жидкость поступает в гидролинию 6 через дросселирующий канал в ступенчатом плунжере 25, и всплески давления в переходном режиме гасятся. В результате гашения колебаний рабочей жидкости снижается динамическая нагрузка на металлоконструкцию механизма подъема стрелы 5.
Такое исполнение энергосберегающего гидропривода механизма подъема стрелы позволяет снизить энергозатраты, повысить производительность и надежность лесного манипулятора.
Claims (1)
- Энергосберегающий гидропривод механизма подъема стрелы лесного манипулятора, содержащий гидробак, насос, гидрораспределитель, гидроцилиндр привода грузоподъемной стрелы, дополнительный демпфер, дополнительный гидроцилиндр, шарнирно соединенный параллельно гидроцилиндру привода грузоподъемной стрелы, с грузоподъемной стрелой и основанием манипулятора, гидроаккумулятор, отличающийся тем, что гидроаккумулятор не имеет гидравлической связи со штоковой полостью дополнительного гидроцилиндра, при этом штоковая полость дополнительного гидроцилиндра при подъеме грузоподъемной стрелы сообщена через сливной обратный клапан с поршневой полостью этого же гидроцилиндра, а при разрежении в этой поршневой полости имеет соединение через гидролинию и всасывающий обратный клапан с гидробаком.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2774481C1 true RU2774481C1 (ru) | 2022-06-21 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652596C1 (ru) * | 2017-01-09 | 2018-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Гидропривод грузоподъемного механизма стрелы манипулятора |
US10174484B2 (en) * | 2013-12-26 | 2019-01-08 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Control circuit and control method for boom energy regeneration |
JP2019052022A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 株式会社タダノ | 伸縮機構 |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10174484B2 (en) * | 2013-12-26 | 2019-01-08 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Control circuit and control method for boom energy regeneration |
RU2652596C1 (ru) * | 2017-01-09 | 2018-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Гидропривод грузоподъемного механизма стрелы манипулятора |
JP2019052022A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 株式会社タダノ | 伸縮機構 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104179881B (zh) | 一种自升式平台缓冲*** | |
EP3152445A1 (en) | Hydraulic cylinder | |
CN203655739U (zh) | 拉臂式自装卸装置及具有其的车厢可卸式垃圾车 | |
US10830258B2 (en) | Device for the direct recovery of hydraulic energy by means of a single-acting hydraulic cylinder | |
RU2774481C1 (ru) | Энергосберегающий гидропривод механизма подъема стрелы лесного манипулятора | |
US5992149A (en) | Control unit for hand-operated hydraulic jack | |
CN112173994B (zh) | 控制阀单元、液压控制回路及具有伸缩式起重臂的工程设备 | |
CN107061377B (zh) | 一种重载举升电液控制*** | |
CN102367818A (zh) | 电液推杆专用集成阀组 | |
RU2652596C1 (ru) | Гидропривод грузоподъемного механизма стрелы манипулятора | |
CN206955583U (zh) | 一种适用于叉装机负载行走的减振缓冲控制*** | |
US10690151B2 (en) | Device for recovering hydraulic energy by connecting two differential cylinders | |
CN202754726U (zh) | 塔机顶升液压*** | |
CN110902594B (zh) | 一种双油缸卧式千斤顶 | |
CN102304931B (zh) | 一种装载机动臂液压节能控制***及方法 | |
CN104386597B (zh) | 一种直臂随车起重机的防冲击型电磁卸荷阀 | |
CN218881024U (zh) | 一种挖掘机驾驶室升降液压*** | |
CN110701151A (zh) | 一种液压式势能回收与利用*** | |
CN201401391Y (zh) | 液压油缸卸荷装置 | |
RU110727U1 (ru) | Гидропривод грузоподъемного механизма | |
CN110862047A (zh) | 一种升降机用防爆同步回路的液压控制装置及方法 | |
CN2521198Y (zh) | 一种柱塞式缓冲液压油缸 | |
CN219549240U (zh) | 一种用于修井作业的自动液压钳随动液压*** | |
CN113911928B (zh) | 一种曲臂式高空作业车变幅机构液压*** | |
CN204324753U (zh) | 直臂随车起重机的防冲击型电磁卸荷阀 |